Stress loading following a Mw7.8 megathrust earthquake in the northern Ecuadorian forearc

पृथ्वी की छिपी हुई धड़कन: भूकंपों के झुंड (स्वार्म्स) कभी-कभी क्यों आते हैं

पृथ्वी की पपड़ी (क्रस्ट) को एक ठोस, अटूट खोल के रूप में नहीं, बल्कि विशाल टेक्टोनिक प्लेटों से बनी एक विशाल, धीमी गति वाली जिग्सॉ पहेली के रूप में कल्पना करें। ये प्लेटें आपस में लगातार रगड़ खाती रहती हैं, जैसे दो खुरदरे रेगमाल (सैंडपेपर) के टुकड़े आपस में रगड़ रहे हों। कभी-कभी, वे फंस जाती हैं, जिससे अत्यधिक दबाव बनता है—जैसे एक रबर बैंड को और अधिक कसकर खींचा जा रहा हो—जब तक कि वे अचानक टूट न जाए। वह झटका एक भूकंप होता है। लेकिन कहानी हमेशा एक बड़े झटके के साथ समाप्त नहीं होती। कभी-कभी, जमीन हफ्तों या महीनों तक कांपती रहती है, या यह एक अजीब, लयबद्ध पैटर्न में हिलने लगती है जिसे "सिस्मिक स्वार्म" (भूकंपीय झुंड) कहा जाता है।

इन झुंडों के दौरान क्या हो रहा है, इसे समझने के लिए वैज्ञानिक दो मुख्य संदिग्धों की तलाश करते हैं। पहला है स्ट्रेस लोडिंग (तनाव का भार)। इसे डोमिनोज़ के खेल की तरह समझें: जब एक टुकड़ा गिरता है, तो वह अगले को धक्का देता है, जो फिर अगले को धक्का देता है। एक बड़ा भूकंप पास की फॉल्ट लाइनों पर दबाव बदल देता है, जिससे वे संभावित रूप से "लोड" हो जाती हैं और उनके फिसलने की संभावना बढ़ जाती है। दूसरा संदिग्ध है फ्लुइड माइग्रेशन (द्रव का प्रवास)। जमीन के नीचे, चट्टानें गर्म पानी और गैसों से भीगी होती हैं। यदि ये तरल पदार्थ दब जाते हैं या गर्म हो जाते हैं, तो वे एक स्नेहक (लुब्रिकेंट) की तरह काम कर सकते हैं, जो चट्टानों की परतों के बीच फिसलकर उन्हें आसानी से खिसकने में मदद करते हैं, या एक प्रेशर कुकर की तरह, जो चट्टानों को फाड़ने के लिए पर्याप्त बल बनाता है। यह समझना कि इनमें से कौन सी शक्ति काम कर रही है, बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हमें यह अनुमान लगाने में मदद करता है कि क्या भूकंप का यह क्रम किसी बड़े भूकंप की घटती गूँज है या कुछ बहुत बड़ा होने का चेतावनी संकेत है।

---

अटाकामेस स्वार्म की कहानी: पानी, तनाव और एक बड़े आश्चर्य की कथा

इक्वाडोर के उत्तरी भाग में, जहाँ समुद्र तल महाद्वीप के नीचे धंस जाता है, 2016 के एक विशाल Mw7.8 भूकंप के आठ महीने बाद कुछ दिलचस्प हुआ। जबकि बड़े भूकंप ने पहले ही अपना नुकसान कर दिया था, अटाकामेंस शहर के पास की जमीन अजीब व्यवहार करने लगी। केवल धीरे-धीरे शांत होने के बजाय, भूकंपीय गतिविधि एक "स्वार्म" (झुंड) में बदल गई—जो सैकड़ों भूकंपों की एक अराजक पार्टी थी जिसमें शुरुआत में कोई एक एकल "बॉस" घटना नहीं थी।

यह शोध उस विशिष्ट पार्टी की जांच करता है, जो दिसंबर 2016 और जनवरी 2017 के बीच हुई थी। शोधकर्ताओं ने, जो अमेरिका और इक्वाडोर के विश्वविद्यालयों के भूवैज्ञानिकों की एक टीम है, हर छोटी हलचल को पकड़ने के लिए 82 सुनने वाले स्टेशनों (लिसनिंग स्टेशन्स) का एक अस्थायी नेटवर्क स्थापित किया। उन्होंने पाया कि यह झुंड केवल यादृच्छिक शोर नहीं था; यह तीन अलग-अलग "बर्स्ट" (गतिविधियों के उछाल) वाली एक संरचित घटना थी। पहले दो उछाल छोटे थे, लेकिन तीसरा उछाल आकार में विस्फोट की तरह बढ़ा, जिसका समापन Mw5.4 के भूकंप के साथ हुआ—जो इस समूह का सबसे बड़ा भूकंप था।

महान जासूसी कार्य: पानी या तनाव?
टीम ने एक बड़ा सवाल पूछा: इस झुंड को क्या संचालित कर रहा था? क्या यह 2016 के मेगा-भूकंप से चट्टानों पर पड़ने वाला तनाव था, या यह जमीन के नीचे घूमते हुए तरल पदार्थ थे?

भूकंप ठीक कहाँ और कब हुए, इसका सटीक पता लगाकर, उन्होंने एक स्पष्ट पैटर्न पाया। भूकंप केवल बेतरतीब ढंग से नहीं आए; वे एक लहर की तरह जमीन के माध्यम से आगे बढ़े। इस गति और दिशा का व्यवहार पोर फ्लूइड डिफ्यूजन (छिद्रमय द्रव प्रसार) के व्यवहार से मेल खाता है। कल्पना कीजिए कि एक गीले स्पंज के माध्यम से स्याही की एक बूंद फैल रही है; तरल पदार्थ इसी तरह घूम रहे थे। डेटा बताता है कि 2016 के विशाल भूकंप और उसके आफ्टरशॉक्स ने गहरे भूमिगत तरल पदार्थों को अटाकामेंस के पास उथली पपड़ी (क्रस्ट) में ऊपर की ओर धकेल दिया। इन तरल पदार्थों ने एक स्नेहक की तरह काम किया, जिससे चट्टानें कमजोर हो गईं और उन्हें फिसलने में आसानी हुई, जिससे यह झुंड बना।

ट्विस्ट: 'द बिग वन' बाकी सबको ट्रिगर करता है
यहाँ मामला दिलचस्प हो जाता है। झुंड में तीन उछाल थे, लेकिन तीसरा उछाल Mw5.4 भूकंप के साथ शुरू हुआ। शोधकर्ताओं ने पाया कि यह विशिष्ट घटना एक गेम-चेंजर थी। इसके होने से पहले, भूकंप तरल दबाव द्वारा संचालित होकर धीरे-धीरे आगे बढ़ रहे थे। लेकिन जैसे ही Mw5.4 का भूकंप आया, इसने दो काम किए:

1. इसने आसपास की चट्टानों पर तनाव (स्ट्रेस) को बदल दिया, जिससे उन्हें भौतिक रूप से फिसलने के लिए धकेला गया (जैसे एक डोमिनो गिरना)।
2. इसने तरल पदार्थों को और भी तेज़ी से चलाया, जिससे पानी की "डिफ्यूसिविटी" (प्रसार क्षमता) बढ़ गई।

टीम ने गणना की कि Mw5.4 भूकंप ने एक "प्रेशर बैक-फ्रंट" बनाया। इसे एक शॉकवेव की तरह समझें जो रास्ता साफ करती है। इसने भूकंप के तत्काल क्षेत्र से तरल पदार्थों को दूर धकेल दिया, जिससे भूकंप के केंद्र (हाइपोसेंटर) के ठीक आसपास एक शांत क्षेत्र बन गया जहाँ कुछ समय के लिए कोई नया भूकंप नहीं हो सकता था। इसके बजाय, भूकंपीय गतिविधि उत्तर और पूर्व की ओर कूद गई, जो प्रतिरोध के सबसे कम मार्ग का अनुसरण कर रही थी।

बड़े खतरों के बारे में क्या?
इस शोध ने व्यापक परिदृश्य को भी देखा। अटाकामेंस स्वार्म उस क्षेत्र के पास हुआ था जहाँ 1958 में एक Mw7.7 का भूकंप आया था। वैज्ञानिक चिंतित हैं कि यह क्षेत्र "लोडेड" है और एक बड़े भूकंप के लिए तैयार है। शोधकर्ताओं ने जांचा कि क्या इस झुंड के छोटे भूकंप (और 2015 से 2025 के बीच अन्य मध्यम भूकंप) उस 1958 वाले क्षेत्र को विफलता (फेलियर) के करीब धकेल रहे हैं।

उनके निष्कर्ष बताते हैं कि हाँ, क्षेत्र पर भार बढ़ रहा है। कई मध्यम भूकंपों (परिमाण 5.9 और उससे अधिक) के संचयी प्रभाव और 2016 के मेगा-भूकंप के तनाव ने 1958 के फॉल्ट ज़ोन पर दबाव बढ़ा दिया है। यह सुझाव देता है कि क्षेत्र में ऐसा तनाव बन रहा है जो अंततः एक और बड़े मेगाथ्रस्ट भूकंप का कारण बन सकता है।

हालाँकि, शोध ने एक विशिष्ट संबंध को खारिज भी किया है। उसी क्षेत्र में 2022 में एक और भूकंप आया था। टीम ने परीक्षण किया कि क्या 2016 के Mw5.4 स्वार्म ने उस 2022 की घटना को ट्रिगर किया। उनकी गणनाओं ने दिखाया कि 2016 के भूकंप ने वास्तव में उस स्थान पर तनाव को कम (रिलीज़) किया था जहाँ 2022 का भूकंप आया था। इसलिए, 2016 के स्वार्म ने 2022 के भूकंप का कारण नहीं बनाया; वे अलग-अलग घटनाएं थीं।

निष्कर्ष
यह अध्ययन एक जीवंत तस्वीर पेश करता है कि पृथ्वी कैसे सांस लेती है। 2016 के मेगा-भूकंप केवल रुका नहीं; इसने पृथ्वी की पपड़ी के माध्यम से यात्रा करने वाली तरल पदार्थों और तनाव की एक लहर भेजी। आठ महीने बाद, यह लहर अटाकामेंस क्षेत्र से टकराई, जिससे पानी के चलते हुए प्रवाह से प्रेरित एक झुंड (स्वार्म) पैदा हुआ। उस झुंड के सबसे बड़े भूकंप ने फिर नियंत्रण ले लिया, और आफ्टरशॉक्स की अंतिम लहर को ट्रिगर करने के लिए तनाव परिवर्तन का उपयोग किया। हालांकि इस विशिष्ट स्वार्म ने 2022 के भूकंप को जन्म नहीं दिया, लेकिन अध्ययन चेतावनी देता है कि इन छोटी घटनाओं का संचयी तनाव 1958 के फॉल्ट ज़ोन को धीरे-धीरे लोड कर रहा है, जिससे यह क्षेत्र भविष्य के किसी विशाल भूकंप के लिए उच्च अलर्ट पर है।