Koje je značenje brojeva koji označavaju jačinu potresa?

Svaki put kad potres pogodi neko područje svijeta, naslovnice se pune brojkama: "Potres jačine 6,3 po Richteru!" – no što te brojke zapravo znače? I što je to famozna Richterova ljestvica o kojoj svi govore?

Većina nas automatski povezuje te brojke s "jačinom" potresa – što je broj veći, potres je razorniji, zar ne? No, stvar nije baš tako jednostavna. Prvo iznenađenje: Richterova ljestvica zapravo – nije ljestvica u klasičnom smislu riječi.

Iako se u medijima i svakodnevnom govoru koristi kao univerzalno mjerilo za svaki potres, Richterova "ljestvica" izvorno je bila metoda izračuna magnitude koju je još 1935. godine razvio Charles Richter – za potrese u južnoj Kaliforniji.

Od tada su znanstvenici razvili preciznije metode, ali ime “Richter” i dalje živi u javnosti kao sinonim za sve što se tiče potresa.

Upravo zato često dolazi do zabune: što znači potres “po Richteru”? Od koliko do koliko se stupnjeva smatra slabim, a kada počinje “prava” opasnost?

Naime, zagrebački potres iz ožujka 2020. magnitude 5,5 prema Richteru, Služba je opisala kao vrlo jak. Petrinjski potres iz prosinca iste godine, magnitude 6,2 opisan je kao razoran, dok je onaj magnitude 4,5 od 9. siječnja 2021. opisan kao jak.

Ako se pak gledaju informacije o pojmu Richterova ljestvica dostupne u raznim izvorima, potres od 5,5 prema Richterovoj ljestvici samo je umjeren, onaj od 6,2 je jak, a od 4,5 je lagan. Odgovor na pitanje zašto postoji tolika razlika je jednostavan.

Seizmolozi objašnjavaju: Što to točno znači "jak potres" i o čemu to ovisi

Takve su natuknice interpretacije raznih izvora koji jednoznačno povezuju magnitudu i intenzitet, ali izraz Richterova ljestvica je pogrešan jer je magnituda realan broj, a ne ljestvica, objasnila je za Hinu rukovoditeljica Seizmološke službe Ines Ivančić s djelatnicima.

Opisi potresa prema EMS ljestvici oni su koje Seizmološka služba koristi za opisnu klasifikaciju nekog potresa, dodala je.

Jačina potresa može se izraziti i intenzitetom i magnitudom. Te dvije veličine međusobno su povezane i njihova je veza kompleksna, međutim pojmovi su vrlo različiti iako se u javnosti često poistovjećuju.

Intenzitet je opisna ljestvica koja opisuje kako se potres osjetio i kakvi su učinci potresa na nekom mjestu. Magnituda je potpuno drukčija. Riječ je o mjeri (broju) koja odražava energiju oslobođenu u izvoru, odnosno žarištu potresa.

Pojam "magnitudna ljestvica" je pogrešan

Kao što bačeni kamenčić radi valove u vodi, tako i gibanje tla ispod površine Zemlje izaziva potres, odnosno iznenadno oslobađanje nakupljene energije, koja se zatim u valovima širi u svim smjerovima. Postoji više vrsta potresnih valova, a njihovim mjerenjem određuje se magnituda potresa.

Magnituda (M) zato je precizan broj - vrijednost koju instrumenti i seizmolozi mogu izmjeriti i koja se ne mijenja ovisno o mjestu mjerenja i udaljenosti od epicentra. Postoji nekoliko načina prema kojima se računa magnituda (prema tome postoje i drugi nazivi - lokalna, momentna itd.). Magnitudu je u seizmologiju uveo Charles F. Richter 1935. godine.

Nakon serije potresa, seizmolozi objavili veliku analizu podrhtavanja tla na jugu zemlje

Kad seizmolozi izvještavaju o magnitudi po Richteru, misli se na lokalnu magnitudu, jednu od više različitih magnituda. Magnitudna ljestvica pogrešan je prijevod pojma magnitude scale, koji, iako sadrži riječ scale, ima posve drugo značenje, objasnila je Ivančić.

S obzirom na to da je magnituda logaritamska funkcija, riječ scale zapravo se treba povezivati s pojmom logaritamska ljestvica (logarithmic scale) jer djeluje po tom principu. To znači da je svaka za 1 veća magnituda oko 30 puta jača od prethodne, odnosno M6 je oko 30 puta veća od M5 te oko 1000 puta veća od M4.

Samim time, magnituda ne može biti ljestvica jer nema cjelobrojne vrijednosti od 1 do 10, već može poprimiti bilo koju vrijednost, dodala je Ivančić.

U prijevodu to znači da nema ograničenja koliko malen ili velik potres može biti. Ipak, iako je moguće da potres ima magnitudu mnogo veću od 10, to se na Zemlji ne može dogoditi jer ne postoji dovoljno dugačak rasjed koji bi generirao toliku količinu energije. Najjači zabilježeni potres magnitude 9,5 dogodio se 1960. u Čileu.

U Službi ističu kako se najranije određivanje jakosti i veličine potresa, koje prethodi uređajima, temeljilo na osnovi opažanja i doživljaja ljudi na području gdje se potres dogodio, iz čega su proizišle ljestvice makroseizmičkog intenziteta potresa.

Intenzitet opisuje učinak potresa

Intenzitet potresa određuje se ljestvicom. Za razliku od magnitude, tu se zaista radi o ljestvici, iz niza efekata koje potres ima na površini Zemlje - na reljef, poput nastajanja pukotina u stijenama, pojave odrona i likvefakcije, na građevine, ljude ili životinje, objasnila je Ivančić.

Postoji više ljestvica intenziteta, a Mercalli-Cancani-Siebergova (MCS) je najstarija. U Hrvatskoj se od 2000. godine koristi Europska makroseizmička ljestvica (EMS), koja je prilagođena novim načinima građenja i novim materijalima, a stupnjevi odgovaraju poznatijoj MCS ljestvici, dodala je.

Intenzitet se ne može izraziti jednostavnom matematičkom formulom, navode u Službi. Intenzitet varira, razlikuje se od mjesta do mjesta unutar potresom pogođenog područja te ovisi o mnogo faktora kao što su udaljenost od epicentra potresa, magnituda potresa, dubina i mehanizam žarišta potresa, topografija, građa zemlje, lokalni efekti tla (mekano tlo ili čvrsta stijena), ali i način gradnje.

Ljestvice za određivanje intenziteta najčešće imaju 12 stupnjeva (izraženi rimskim brojevima), a svaki stupanj opisuje tipične učinke potresa te jačine. Tako potrese prvog stupnja zamjećuju samo seizmografi, dok dvanaesti stupanj predstavlja veliku katastrofu gdje je do temelja porušeno sve što je čovjek izgradio.

U opisima se navode efekti poput zvečanja prozorskih okna, njihanja slika na zidu, padanja predmeta i pomicanja namještaja, rušenja dimnjaka, pucanja zidova i tla te bježanja ljudi na ulicu, piše Zimo. 

Prema tome, nazivi i opisi ranije navedenih potresa u izvješćima izvedeni su iz MCS i EMS ljestvica intenziteta prema očekivanom maksimalnom intenzitetu u epicentralnom području. Tako je zagrebački potres magnitude 5,5 bio vrlo jak jer je intenzitet u epicentru bio VII. stupnja MCS ljestvice.

Petrinjski potres magnitude 4,5 imao je intenzitet VI. stupnja EMS ljestvice te je bio jak, dok je onaj od 6,2 bio razoran jer je intenzitet u epicentru bio VIII.-IX. stupnja EMS ljestvice. Taj se potres osjetio diljem Hrvatske i regije, ali uz manji intenzitet.

Preliminarno, na temelju automatske obrade upitnica, intenzitet tog potresa na zagrebačkom području Seizmološka služba procjenjuje na V-VI stupnjeva EMS ljestvice, odnosno bio je prilično jak do jak.

Kako bi se što više smanjila subjektivnost i točnije odredio intenzitet potresa i posljedica koje je ostavio, važno je imati povratnu informaciju šire populacije. Tako za konačnu procjenu intenziteta seizmolozi analiziraju upitnice koje su ispunili građani i obavljaju terenske obilaske područja na kojima se potres osjetio.

Veći potres može imati manji intenzitet

Iako se magnituda ne koristi za izražavanje štete, ljude često zanima od koje se magnitude potresa počinju događati štete. Do pogrešne interpretacije značenja magnitude vjerojatno je došlo upravo iz želje da se učinci potresa pridruže mjeri magnitude.

Seizmolozi se slažu da se oštećenja tipično ne događaju ispod M5 prema Richteru, ali to ipak nije tako jednostavno. U pravilu, potres veće magnitude za posljedicu ima i veći intenzitet, navode u Službi te podsjećaju da na intenzitet znatno utječu i lokalni efekti.

Prema tome, potres magnitude 5,8 može biti manjeg intenziteta od potresa magnitude 5, ako se potres od M5,8 dogodio na većoj dubini i ako je tlo čvršće. Također, iako bi intenzitet potresa trebao biti najveći u samom epicentru te opadati s udaljenošću, to nije uvijek tako zbog vrste tla na kojem je neka građevina.

Mekana, rastresita tla kao što su riječni ili jezerski sedimenti, posebno u dolinama, mogu pojačati trešnju i uzrokovati veća oštećenja na većoj udaljenosti, a time i veći intenzitet nego što bi bio očekivan na tom mjestu, navode u Službi.

Uz to, kada se gledaju odnos magnitude i intenziteta potresa, treba se gledati i utjecaj na čovjeka, odnosno treba postojati opažanje, dodaju.

Tako vrlo jak zagrebački potres koji je odnio život i prouzrokovao veliku materijalnu štetu, može imati istu magnitudu kao potres u nekom zabačenom kutku svijeta gdje će samo preplašiti životinje. Ako se pak razoran petrinjski potres dogodi negdje daleko ispod oceana, možda ga ljudi uopće neće niti osjetiti - dakle intenzitet je nula