Source Mechanism of the Mw 6.4 Nicobar earthquake of July 28, 2025: constraints from GNSS and strong motion accelerograph observations

في أعماق الأرض، تحت السطح، تصطدم الصفائح التكتونية الضخمة ببعضها البعض، مخزنةً طاقة تُحرر أحياناً في تحركات مفاجئة وعنيفة تُعرف بالزلازل. وفي المحيط الهندي، تخلق المنطقة التي تغوص فيها صفيحة الهند تحت صفيحة سوندا منطقة نشاط جيولوجي مكثف. وعندما تنزلق هذه الصفائح، يمكنها توليد هزات قوية تزلزل الأرض، وفي بعض الحالات، تزيح كميات هائلة من المياه لتشكل أمواج تسونامي. وبالنسبة للعلماء، فإن فهم كيفية تحرك الصدع بالضبط أثناء الزلزال — سواء كان صدعاً دفعياً (thrust)، حيث تدفع كتلة ما فوق أخرى، أو صدعاً انزلاقياً (strike-slip)، حيث تنزلق الكتل بجانب بعضها البعض — أمر بالغ الأهمية. وتساعد هذه المعرفة العلماء في تقدير احتمالية حدوث تسونامي وتقييم الخطر على المجتمعات الساحلية المجاورة. وبينما كانت أجهزة قياس الزلازل (السيسمومترات)، التي تسجل اهتزاز الأرض، هي الأداة الأساسية لدراسة هذه الأحداث لفترة طويلة، إلا أن لها قصوراً؛ فبالقرب من زلزال قوي، قد يكون الاهتزاز شديداً لدرجة تجعل الأجهزة تُغمر بالبيانات وتتوقف عن تسجيل بيانات مفيدة. وفي السنوات الأخيرة، ظهرت تقنية مختلفة كشريك قوي لأجهزة قياس الزلازل. فنظم الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، والتي تشمل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الذي نستخدمه للملاحة، يمكنها الآن قيح حركة الأرض في الوقت الفعلي وبدقة عالية. وبخلاف أجهزة قياس الزلازل، لا تتعرض أجهزة الاستقبال الخاصة بالأقمار الصناعية للتشبع أو الكسر تحت تأثير الاهتزاز الشديد؛ بل إنها تتبع الموقع الدقيق للأرض أثناء حركتها، مما يقدم صورة واضحة للتشوه حتى عندما تفشل المستشعرات التقليدية.

في 28 يوليو 2025، ضرب زلزال كبير بقوة 6.4 درجة في المياه غرب جزيرة نيكوبار الكبرى في أرخبيل أندمان ونيكوبار. وهذه المنطقة، التي لا تزال تعاني من ندوب تسونامي عام 2004 المدمر، تظل مكاناً ذا نشاط زلزالي مرتفع. وقع الحدث عام 2025 في الجزء الأمامي من منطقة الاندساس، على بعد حوالي 100 كيلومتر من أقرب بلدة، كامبل باي. ولحسن الحظ، لم يتسبب الزلزال في توليد تسونامي أو إلحاق ضرر بالمستوطنات القريبة. ومع ذلك، شكل الحدث بالنسبة للعلماء تحدياً وفرصة فريدة. فالمنطقة تفتقر بشدة لأجهزة قياس الزلازل المحلية؛ إذ كانت أقرب محطة موثوقة تبعد أكثر من 500 كيلومتر، ولم يوجد سوى عدد قليل جداً من المحطات ضمن نطاق ألف كيلومتر. هذا النقص في العدد جعل من الصعب تطبيق الطرق القياسية لتحديد آلية مصدر الزلزال — أي الهندسة والاتجاه المحدد لانزلاق الصدع — باستخدام البيانات المحلية وحدها. ولحل هذا اللغز، لجأ فريق من الباحثين إلى شبكة متفرقة من محطات (GNSS) عالية السرعة وأجهزة قياس التسارع ذات الحركة القوية المنتشرة عبر الجزر. وقد سجلت هذه الأدوات، التي يديرها مكتب المسح الهندي والمركز الوطني الهندي لمعلومات المحيطات، الحدث بمعدل قياس واحد في الثانية، مما مكنهم من التقاط الحركة الديناميكية للأرض مع مرور موجات الزلزال.

قام الباحثون بدمج البيانات من أربعة مواقع (GNSS) وخمس محطات لقياس التسارع لإعادة بناء مصدر الزلزال. وقد واجهوا عقبة كبيرة: لم تكن المحطات موزعة بشكل متساوٍ حول مركز الزلزال، بل كانت متجمعة في الغالب جهة الشمال والشمال الشرقي، مما ترك فجوة كبيرة في الملاحظات من الاتجاهات الأخرى. وفي السيناريوهات المعتادة، تجعل مثل هذه الفجوة الكبيرة في التغطية من المستحيل تقريباً تحديد اتجاه الصدع بثقة. قام الفريق بمعالجة البيانات الخام لتصفية الضجيج وعزل إزاحة الأرض الناتجة عن الزلزال. ثم استخدموا تقنية نمذجة حاسوبية لمحاكة كيفية تحرك الأرض لأنواع مختلفة من انزلاقات الصدع، ومقارنة هذه المحاكاة بالتسجيلات الفعلية. وكان الهدف هو العث finding النموذج الذي يتطابق بشكل أفضل مع البيانات الواقعية. ورغم التوزيع غير المتساوي للمستشعرات، كشف التحليل عن صورة واضحة. فقد نتج الزلزال عن حركة دفعية، حيث دفعت كتلة من قشرة الأرض فوق كتلة أخرى على طول مستوى مائل يمتد بموازاة قوس الجزر. وتتماشى هذه النتيجة مع الفهم العام لجيولوجيا المنطقة وتتطابق مع التقديرات الواردة في سجلات الزلازل العالمية، رغم أن تلك التقديرات العالمية اعتمدت على بيانات من مناطق أبعد بكثير.

كان أحد أكثر جوانب الدراسة إثارة هو قدرة بيانات (GNSS) على العمل بشكل مستقل. فعندما حلل الباحثون بيانات الأقمار الصناعية بشكل منفصل عن مستشعرات اهتزاز الأرض، توصلوا إلى نفس الاستنتاج بشأن حركة الصدع. لقد نجحت محطات (GNSS)، التي تقيس الموقع بدلاً من التسارع، في التقاط اتجاه وطبيعة الانزلاق. ويعد هذا تأكيداً هاماً لاستخدام تقنية الأقمار الصناعية في علم الزلازل، لا سيما في المناطق النائية أو المحيطية حيث يكون إنشاء شبكة كثيفة من أجهزة قياس الزلازل التقليدية أمراً صعباً أو مستحيلاً. كما بحثت الدراسة في عمق الزلزال. وبينما قدرت الوكالات العالمية العمق بين 22 و29 كيلومتراً، مما يضع الحدث على الحدود الرئيسية حيث يلتقي اللوحان، أشارت البيانات المحلية إلى عمق أقل، يتراوح بين 6 و10 كيلومترات. ويشير هذا العمق الأقل إلى أن الزلزال ربداً حدث في صدع ثانوي يتفرع من الحد الرئيسي، بدلاً من وقوعه على الواجهة الرئيسية نفسها. يسلط هذا الاختلاف الضوء على كيف يمكن للبيانات المحلية أن تقدم منظوراً مختلفاً، وإن كان نقص المستشعرات في جميع الاتجاهات يعني أن العمق الدقيق يظل غير مؤكد تماماً.

كما كان حجم الزلزال أيضاً نقطة للنقاش. فقد أشار التحليل المحلي إلى قوة تتراوح بين 6.8 و6.9 درجة، وهي أعلى قليلاً من الـ 6.4 التي أعلنتها الوكالات العالمية. وأشار الباحثون إلى أن هذا التباين ينبع على الأرجح من العدد المحدود من المستشعرات والزوايا غير المتساوية التي رصدت الحدث، مما قد يؤدي أحياناً إلى المبالغة في تقدير الطاقة المنبعثة عند استخدام البيانات المحلية وحدها. ومع ذلك، ظلت النتيجة الجوهرية المتعلقة بآلية الزلزال قوية وثابتة. لقد أثبتت الدراسة أنه حتى مع وجود شبكة متفرقة من الأدوات وفجوة كبيرة في التغطية، يمكن لبيانات (GNSS) عالية السرعة تحديد كيفية وقوع زلزال بهذا الحجم بشكل موثوق. وتعد هذه قدرة حيوية لمنطقة أندمان ونيكوبار، حيث يلوح خطر التسونامي في الأفق دائماً. ومن خلال إثبات أن بيانات الأقمار الصناعية يمكنها سد الفجوات التي تتركها أجهزة قياس الزلازل المفقودة، تقدم هذه الدراسة أداة جديدة وموثوقة للتقييم السريع لطبيعة الزلازل المستقبلية. وإذا وقع حدث كبير مرة أخرى، فإن شبكات الأقمار الصناعية هذه يمكن أن توفر رؤى فورية حول حركة الصدع، مما يساعد السلطات على تحديد مخاطر التسونامي بشكل أسرع وأكثر دقة من أي وقت مضى.