منطقة نيو مدريد الزلزالية

بما أن معدلات الرفع المرتبطة بالزلازل الكبيرة في نيو مدريد لا يمكن أن تحدث بشكل مستمر على مدى فترات زمنية جيولوجية طويلة دون تغيير تضاريس المنطقة بشكل كبير، فقد خلصت الدراسات إلى أن النشاط الزلزالي هناك لا يمكن أن يكون قد استمر لأكثر من 64000 عام، مما يجعل منطقة نيو مدريد الزلزالية ظاهرة حديثة، أو أن الزلازل والرفع المصاحب لها ينتقلان حول المنطقة بمرور الوقت، أو أن منطقة نيو مدريد الزلزالية تشهد فترات قصيرة من النشاط تتخللها فترات طويلة من الخمول. ^{[ 11 ]}

أظهرت الدراسات الأثرية، من خلال دراسة الكثبان الرملية وطبقات التربة، وقوع سلسلة من الزلازل الكبيرة في منطقة الزلزال الزلزالي الشمالي (NMSZ) خلال عصور ما قبل التاريخ الحديثة. واستنادًا إلى القطع الأثرية المدفونة تحت رواسب الكثبان الرملية، ودراسات الكربون-14، يبدو أن زلازل كبيرة سابقة، كتلك التي وقعت في الفترة 1811-1812، قد حدثت حوالي عامي 1450 و900 ميلادي، ^{[ 12 ]} وكذلك حوالي عام 300 ميلادي. كما تم العثور على أدلة تشير إلى سلسلة من الزلازل الكبيرة حوالي عام 2350 قبل الميلاد. ^{[ 13 ]}

على بُعد حوالي 80 كيلومترًا (50 ميلًا) جنوب غرب منطقة الصدع الزلزالي الوطني المُحددة حاليًا، ولكن على مقربة كافية لربطها بصدع ريلفوت، بالقرب من ماريانا، أركنساس ، تم تحديد مجموعتين من ظواهر التميع التي تُشير إلى زلازل كبيرة، وتم تأريخهما مبدئيًا إلى 3500 و4800 قبل الميلاد. وقد فُسِّرت هذه الظواهر على أنها ناجمة عن مجموعات من الزلازل الكبيرة التي حدثت في وقت متقارب. ^{[ 14 ]} 

أظهرت دراسات علم تحديد أعمار الأشجار (حلقات الأشجار) التي أُجريت على أقدم أشجار السرو الأصلع النامية في بحيرة ريلفوت أدلةً على سلسلة زلازل 1811-1812 في شكل كسور أعقبها نمو سريع بعد غمرها بالمياه، بينما أظهرت عينات لبية مأخوذة من أشجار السرو الأصلع القديمة في أراضي سانت فرانسيس المنخفضة تباطؤًا في النمو خلال نصف القرن الذي تلا عام 1812. وقد فُسِّرت هذه النتائج على أنها إشارات واضحة لسلسلة زلازل 1811-1812 في حلقات الأشجار. وبما أن سجل حلقات الأشجار في بحيرة ريلفوت وأراضي سانت فرانسيس المنخفضة يمتد إلى عامي 1682 و1321 على التوالي، فقد فسّر فان أرسديل وزملاؤه غياب إشارات مماثلة في أماكن أخرى من التسلسل الزمني كدليل ضد وقوع زلازل كبيرة في نيو مدريد بين تلك السنوات وعام 1811. ^{[ 15 ]}

أول سجل مكتوب معروف لزلزال شعر به سكان منطقة نيو مكسيكو الزلزالية كان من مبشر فرنسي كان يسافر على طول نهر المسيسيبي مع مجموعة من المستكشفين. في الساعة الواحدة ظهرًا من يوم عيد الميلاد عام 1699، في موقع بالقرب من موقع مدينة ممفيس الحالية، فوجئت المجموعة بفترة قصيرة من اهتزاز الأرض. ^{[ 16 ]}

• في 16 ديسمبر 1811 ، الساعة 08:15 بالتوقيت العالمي المنسق (2:15  صباحًا)؛ (بقوة 7.5 درجة تقريبًا) ^{[ 17 ]} ، كان مركز الزلزال في شمال شرق أركنساس، على الأرجح على صدع كوتونوود غروف؛ ^{[ 18 ] : ص 7.} لم يتسبب الزلزال إلا في أضرار طفيفة للمنشآت، ويعود ذلك أساسًا إلى قلة السكان في منطقة مركز الزلزال. اهتز الموقع المستقبلي لمدينة ممفيس، تينيسي، بشدة بلغت المستوى التاسع على مقياس ميركالي. انتشرت موجة زلزالية باتجاه المنبع، ودُمرت ليتل برايري بفعل التميع . ^{[ 19 ]} أعطت الارتفاعات المحلية للأرض ومشهد أمواج المياه وهي تتحرك عكس التيار المراقبين انطباعًا بأن نهر المسيسيبي يتدفق عكسيًا. ^{[ 20 ]}

في نيو مدريد، اقتلعت الأشجار وانهارت ضفاف الأنهار. هزّ هذا الحدث النوافذ والأثاث في واشنطن العاصمة، وقرع الأجراس في ريتشموند، فرجينيا، وتسبب في تدفق مياه الآبار واهتزاز المنازل في تشارلستون، كارولاينا الجنوبية، وتسبب في تساقط الجص عن المنازل في كولومبيا، كارولاينا الجنوبية. في جيفرسون، إنديانا، تحرك الأثاث، وفي لبنان، أوهايو، فرّ السكان من منازلهم. وصف مراقبون في هيركولانيوم، ميسوري، الحدث بأنه "شديد" وقالوا إنه استمر من 10 إلى 12 دقيقة. ^{[ 21 ]}

شُعر بالهزات الارتدادية كل 6-10 دقائق، بإجمالي 27 هزة، في نيو مدريد حتى ما سُمي بهزة النهار، والتي كانت بنفس شدة الهزة الأولى. وشُعر بالعديد من هذه الهزات في جميع أنحاء شرق الولايات المتحدة، وإن كانت أقل شدة من الزلزال الأولي. ^{[ 21 ]}

• وقع زلزال في 16 ديسمبر 1811 ، والذي يُطلق عليه أحيانًا اسم "صدمة الفجر" أو "صدمة ضوء النهار"، في الساعة 1315 بالتوقيت العالمي المنسق (7:15  صباحًا)؛ (بقوة حوالي 7 درجات) وكان مركزه في شمال شرق أركنساس. ^{[ 17 ]}
• في 23 يناير 1812 ، الساعة 15:15 بالتوقيت العالمي المنسق (9:15  صباحًا)؛ (بقوة 7.3 تقريبًا) مركز الزلزال بالقرب من نيو مدريد، ^{[ 17 ]} على الرغم من وجود خلاف حول هذا الأمر. ^{[ 18 ] : ص 7.} ربما كان هذا الزلزال هو الأصغر بين الهزات الرئيسية الثلاث، ولكنه تسبب في تشوه واسع النطاق للأرض، وانهيارات أرضية، وتشققات، وانهيار ضفاف الأنهار في المنطقة التي شهدت نشاطًا زلزاليًا متوسطًا . يعزو جونستون وشويغ هذا الزلزال إلى تمزق في صدع نيو مدريد الشمالي. ^{[ 19 ] [ 17 ]} ويرى رأي أقلية أن مركز هذا الزلزال كان في جنوب إلينوي. وقد حثت لجنة من الخبراء في عام 2011 على إجراء المزيد من البحوث لتوضيح هذه النقطة، مشيرةً إلى أن فرضية إلينوي تعني وجود جزء ممتد من الصدع، ربما لا يزال مُحمّلاً وقادرًا على استضافة زلزال كبير في المستقبل. ^{[ 18 ] : ص 7}
• في 7 فبراير 1812 ، الساعة 09:45 بالتوقيت العالمي المنسق (3:45  صباحًا)؛ (بقوة 7.5 درجة تقريبًا) مركز الزلزال بالقرب من نيو مدريد، ميزوري. ^{[ 17 ]} كان هذا الزلزال الأكبر في سلسلة الزلازل، وقد دمر بلدة نيو مدريد. ^{[ 17 ]} في سانت لويس، ميزوري ، تضررت العديد من المنازل بشدة، وسقطت مداخنها. ويبدو أن الزلزال وقع على صدع ريلفوت، وهو جزء من صدع معكوس يمر أسفل نهر المسيسيبي جنوب كنتاكي بيند مباشرةً ، ويمتد شرقًا باسم مرتفع مقاطعة ليك. ^{[ 18 ] : ص 7.} في هذا الزلزال، أدى الارتفاع على طول الصدع إلى تكوين شلالات مؤقتة على نهر المسيسيبي، وموجة انتشرت عكس التيار، وتسببت في تكوين بحيرة ريلفوت عن طريق سد الجداول. ^{[ 19 ]}

أعقبت سلسلة الهزات الارتدادية التي وقعت بين عامي 1811 و1812 مئات الهزات على مدى عدة سنوات. واستمرت الهزات الارتدادية القوية بما يكفي للشعور بها حتى عام 1817. أما أقوى الزلازل التي حدثت منذ ذلك الحين فكانت في 4 يناير 1843 و 31 أكتوبر 1895 ، حيث قُدّرت قوتهما بـ 6.0 و6.6 درجة على التوالي. وكان مركز زلزال عام 1895 بالقرب من تشارلستون، ميزوري . وقد ألحق الزلزال أضرارًا بالغة بجميع المباني تقريبًا في تشارلستون، وتسبب في عواصف رملية بالقرب من المدينة، وتسبب في تصدع أحد أعمدة جسر القاهرة للسكك الحديدية ، وانهيار مداخن في سانت لويس، ميزوري ؛ وممفيس، تينيسي؛ وغادسدن، ألاباما ؛ وإيفانسفيل، إنديانا . ^{[ 22 ]}

كان أكبر زلزال في المنطقة الزلزالية الوطنية في القرن العشرين زلزالًا بلغت قوته 5.4 درجة على مقياس ريختر، وقع في 9 نوفمبر 1968، بالقرب من ديل، إلينوي . تسبب الزلزال في أضرار للمبنى المدني في هندرسون، كنتاكي ، وشعر به سكان 23 ولاية. وأفاد سكان بوسطن باهتزاز مبانيهم. في ذلك الوقت، كان هذا الزلزال الأكبر المسجل الذي يقع مركزه في إلينوي في تاريخ الولاية. ^{[ 23 ]} وفي عام 2008، في منطقة وادي واباش الزلزالية المجاورة ، وقع زلزال مماثل بلغت قوته 5.4 درجة، وكان مركزه في إلينوي بالقرب من ويست سالم وجبل كارمل .

تم تركيب أجهزة رصد في المنطقة وحولها عام 1974 لمراقبة النشاط الزلزالي عن كثب. ومنذ ذلك الحين، تم تسجيل أكثر من 4000 زلزال، معظمها كان ضعيفًا جدًا بحيث لا يمكن الشعور به. في المتوسط، يكون زلزال واحد سنويًا قويًا بما يكفي للشعور به في المنطقة.

في تقرير صدر في نوفمبر/تشرين الثاني 2008، حذرت الوكالة الفيدرالية الأمريكية لإدارة الطوارئ من أن زلزالًا قويًا في منطقة الزلزال الوطني قد يتسبب في "أكبر الخسائر الاقتصادية الناجمة عن كارثة طبيعية في الولايات المتحدة"، متوقعةً كذلك أضرارًا "واسعة النطاق وكارثية" في ألاباما وأركنساس وإلينوي وإنديانا وكانساس وكنتاكي وميسيسيبي وميسوري وأوكلاهوما وتكساس، وخاصةً تينيسي، حيث من شأن زلزال بقوة 7.7 درجة أن يُلحق أضرارًا بعشرات الآلاف من المباني، مما يؤثر على شبكات توزيع المياه وأنظمة النقل وغيرها من البنى التحتية الحيوية . ^{[ 24 ]} ومن المتوقع أن يُسفر الزلزال عن آلاف الضحايا، مع توقع أكثر من 4000 حالة وفاة في ممفيس وحدها.

أدى احتمال تكرار الزلازل الكبيرة وتأثيراتها على المدن ذات الكثافة السكانية العالية داخل وحول المنطقة الزلزالية إلى إجراء العديد من الأبحاث المخصصة لفهم المنطقة الزلزالية الوطنية. ومن خلال دراسة الأدلة على الزلازل السابقة والمراقبة الدقيقة لحركة الأرض والنشاط الزلزالي الحالي، يحاول العلماء فهم أسبابها وفترات تكرارها.

في أكتوبر/تشرين الأول 2009، قام فريق بحثي مؤلف من باحثين من جامعتي إلينوي وفرجينيا للتكنولوجيا ، برئاسة عمرو س. الناشي، وبتمويل من الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ ، بدراسة سيناريو تمزق فيه جميع أجزاء صدع نيو مدريد الثلاثة في وقت واحد، بقوة زلزالية إجمالية تبلغ 7.7 درجة. وخلص التقرير إلى وقوع أضرار جسيمة في الولايات الثماني التي شملتها الدراسة - ألاباما، وأركنساس، وإلينوي، وإنديانا، وكنتاكي، وميسيسيبي، وميسوري، وتينيسي - مع احتمال وقوع أضرار إضافية في الولايات الأبعد عن منطقة الزلزال. وستكون ولايات تينيسي وأركنساس وميسوري الأكثر تضررًا، كما ستتعرض مدينتا ممفيس وسانت لويس لأضرار بالغة. وقدّر التقرير عدد الضحايا بـ 86 ألف شخص، من بينهم 3500 قتيل، و715 ألف مبنى متضرر، و7.2 مليون نازح، منهم مليونا شخص يبحثون عن مأوى، ويعود السبب الرئيسي في ذلك إلى انقطاع الخدمات الأساسية. وبحسب التقرير، فإن الخسائر الاقتصادية المباشرة ستكون 300 مليار دولار على الأقل. ^{[ 25 ]}

ابتداءً من فبراير 1989، تنبأ إيبن براونينغ ، الذي نصّب نفسه عالم مناخ، والذي ادّعى أنه تنبأ بثوران بركان سانت هيلينز عام 1980 وزلزال لوما بريتا عام 1989 ، باحتمالية 50% لحدوث زلزال بقوة تتراوح بين 6.5 و7.5 درجة في منطقة نيو مدريد في الفترة ما بين 1 و5 ديسمبر 1990. ^{[ 26 ] [ 27 ]} ويبدو أن براونينغ قد بنى هذا التنبؤ على توقع قوى مدّ وجزر قوية بشكل خاص خلال تلك الفترة، ورأيه بأن زلزال نيو مدريد كان "متأخرًا"؛ ومع ذلك، يتفق علماء الزلازل عمومًا على عدم وجود علاقة بين المد والجزر والزلازل. ^{[ 27 ]}

طلبت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ( USGS) تقييمًا للتنبؤ من قبل مجلس استشاري من علماء الأرض، والذي خلص إلى أن "التنبؤ لا يستند إلى أساس علمي". ^{[ 27 ]} على الرغم من افتقاره إلى الدعم العلمي، فقد انتشر تنبؤ براونينغ على نطاق واسع في وسائل الإعلام الدولية، مما أثار قلقًا عامًا. مرت تلك الفترة دون أي نشاط زلزالي كبير في نيو مدريد أو على طول خط الصدع الذي يبلغ طوله 190 كيلومترًا (120 ميلًا) . ^{[ 27 ]} 

لطالما حيّر غياب الحركة الأرضية الواضحة على طول نظام صدع نيو مدريد العلماء. ففي عام 2009، أشارت دراستان، استنادًا إلى ثماني سنوات من قياسات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، إلى أن الصدوع تتحرك بمعدل لا يتجاوز 0.2  ملم (0.008 بوصة) سنويًا. ^{[ 28 ]} ويتناقض هذا مع معدل الانزلاق على صدع سان أندرياس ، الذي يصل متوسطه إلى 37 ملم (1.5 بوصة) سنويًا في جميع أنحاء كاليفورنيا. ^{[ 29 ]}  

في 13 مارس/آذار 2009، أفاد فريق بحثي من جامعة نورث وسترن وجامعة بيردو ، بتمويل من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، في مجلة ساينس ومجلات أخرى، بأن نظام نيو مدريد قد يكون في حالة "توقف" وأن الإجهاد التكتوني قد يتراكم في أماكن أخرى. ^{[ 28 ]} وقد نشر سيث شتاين، رئيس الفريق البحثي، هذه الآراء في كتاب بعنوان " كارثة مؤجلة " عام 2008. ورغم أن بعض هذه الأفكار لاقت قبولاً بين الباحثين، إلا أنها لم تُعتمد من قبل المجلس الوطني لتقييم التنبؤ بالزلازل، وهو الجهة الاستشارية لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. ^{[ 30 ]} وفي عدد 5 نوفمبر/تشرين الثاني 2009 من مجلة نيتشر ، ذكر باحثون من جامعة نورث وسترن وجامعة ميسوري أنه نظراً لقلة حركة الصدوع، فإن الزلازل على طول الصدوع قد تكون مجرد ارتدادات لزلازل 1811-1812. ^{[ 31 ]}

بحسب هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، هناك إجماع واسع على أن احتمال وقوع زلازل كبيرة في منطقة نيو مدريد الزلزالية لا يزال مصدر قلق، وأن بيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لا تُقدم دليلاً قاطعاً على ضرورة تخفيف المخاطر الزلزالية المُتصورة في المنطقة. ومن بين المخاوف أن الزلازل الصغيرة التي لا تزال تحدث لا تتضاءل بمرور الوقت، كما لو كانت ارتدادات لزلازل 1811-1812؛ ومما يثير القلق أيضاً أن السجل الأثري للزلازل الكبيرة في المنطقة، والذي يمتد على مدى 4500 عام، يُعد أكثر أهمية من عشر سنوات من القياس المباشر للإجهاد. وقد أصدرت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية نشرة حقائق في عام 2009 تُشير إلى احتمال بنسبة 7-10% لوقوع زلزال في نيو مدريد بقوة تُضاهي أحد زلازل 1811-1812 خلال الخمسين عاماً القادمة، واحتمال بنسبة 25-40% لوقوع زلزال بقوة 6 درجات خلال الفترة الزمنية نفسها. ^{[ 32 ]} وفي يوليو/تموز 2014، رفعت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية مستوى تقييم المخاطر لمنطقة نيو مدريد. ^{[ 33 ]}