Τουλάχιστον 132 άνθρωποι έχουν χάσει τη ζωή τους από τον ισχυρό σεισμό των 7,4 Ρίχτερ που έπληξε τη δυτική Κολομβία, ενώ χιλιάδες κτίρια υπέστησαν ζημιές ή κατέρρευσαν, αφήνοντας πίσω τους μια εικόνα καταστροφής σε Κάλι, Μανισάλες και Περέιρα.
- Πολλά κτίρια στην Κολομβία διαθέτουν εξαιρετικά λεπτά τοιχώματα από οπλισμένο σκυρόδεμα με ανεπαρκή οπλισμό. Αυτή η κατασκευαστική πρακτική τα καθιστά ευάλωτα στις οριζόντιες δυνάμεις ενός ισχυρού σεισμού, αυξάνοντας σημαντικά τον κίνδυνο κατάρρευσης.
- Εργαστηριακά πειράματα σε τοιχώματα πλήρους κλίμακας, κατασκευασμένα σύμφωνα με τις κολομβιανές πρακτικές, επιβεβαίωσαν την ευπάθειά τους. Αντί να κατανέμουν τις δυνάμεις με μικρές ρωγμές, ο ανεπαρκής οπλισμός οδηγεί σε απότομη απώλεια αντοχής.
- Προηγούμενη έρευνα στην πόλη Κάλι είχε ήδη καταδείξει την εκτεταμένη χρήση λεπτών τοιχωμάτων με μία μόνο στρώση οπλισμού. Παρόμοιες πρακτικές εντοπίζονται και σε άλλες χώρες της Λατινικής Αμερικής, αποτελώντας προειδοποίηση για ευρύτερο κίνδυνο.
- Ο σεισμός των 7,4 Ρίχτερ συνδέεται με οριζόντια μετατόπιση ρηγμάτων σε εστιακό βάθος 110 χιλιομέτρων. Ενώ οι έρευνες για τον εντοπισμό επιζώντων συνεχίζονται, ο τελικός απολογισμός των θυμάτων αναμένεται δυστυχώς να αυξηθεί.
Καθώς τα σωστικά συνεργεία συνεχίζουν να αναζητούν επιζώντες κάτω από τα ερείπια, ένα κρίσιμο ερώτημα αρχίζει να απασχολεί τους ειδικούς: γιατί ένας σεισμός αυτού του μεγέθους αποδείχθηκε τόσο καταστροφικός για τις υποδομές;
Η απάντηση, σύμφωνα με τον Ryan Hoult, ανώτερο λέκτορα Δομοστατικής και Αντισεισμικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Νιούκαστλ στην Αυστραλία, δεν βρίσκεται μόνο στην ένταση της δόνησης.
Ο Hoult έχει μελετήσει επί χρόνια, μαζί με ερευνητές από πανεπιστήμια της Κολομβίας, τη συμπεριφορά κτιρίων από οπλισμένο σκυρόδεμα που έχουν κατασκευαστεί σύμφωνα με τις συνήθεις πρακτικές της χώρας. Και τα αποτελέσματα των πειραμάτων τους, όπως εξηγεί σε ανάλυσή του στο «The Conversation», ήταν ήδη ανησυχητικά.
Τα «αδύναμα» τοιχώματα που μπορεί να μετατρέψουν έναν σεισμό σε καταστροφή
Σύμφωνα με τον ερευνητή, στα κτίρια οι πλάκες, οι δοκοί και οι κολώνες αναλαμβάνουν κυρίως τα κατακόρυφα φορτία. Όταν όμως χτυπά ένας ισχυρός σεισμός, το κτίριο πρέπει να μπορεί να αντισταθεί και στις τεράστιες οριζόντιες δυνάμεις που προκαλεί η σεισμική κίνηση.
Σε αυτόν τον ρόλο είναι κρίσιμα τα τοιχώματα από οπλισμένο σκυρόδεμα.
Το πρόβλημα είναι ότι πολλά κτίρια στην Κολομβία διαθέτουν ιδιαίτερα λεπτά τοιχώματα, πάχους μόλις 7 έως 10 εκατοστών, τα οποία φέρουν μόνο μία στρώση χαλύβδινου οπλισμού. Συχνά πρόκειται για συγκολλημένο μεταλλικό πλέγμα, το οποίο μπορεί να αποδειχθεί ιδιαίτερα ευάλωτο όταν δεχθεί τις ακραίες καταπονήσεις ενός μεγάλου σεισμού.
Το μικρό πάχος των τοιχωμάτων δημιουργεί ένα ακόμη πρόβλημα: περιορίζει σημαντικά τη δυνατότητα τοποθέτησης πρόσθετου οπλισμού στις άκρες τους, ο οποίος θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποτροπή της σύνθλιψης του σκυροδέματος.
Με απλά λόγια, ένα τοίχωμα που είναι υπερβολικά λεπτό και ανεπαρκώς οπλισμένο μπορεί να χάσει πολύ γρήγορα την ικανότητά του να συγκρατεί ένα κτίριο όταν αυτό αρχίσει να ταλαντώνεται βίαια.
Και αυτό ακριβώς είναι που είχαν επιχειρήσει να διαπιστώσουν οι ερευνητές στα πειράματά τους.
Τα πειράματα που έδειξαν τι συμβαίνει όταν χτυπά ο σεισμός
Ο Hoult και συνάδελφοί του από τρία πανεπιστήμια της Κολομβίας πραγματοποίησαν δοκιμές πλήρους κλίμακας στο Εργαστήριο Αντισεισμικής Μηχανικής και Δομικής Δυναμικής της EPFL στη Λωζάνη της Ελβετίας.
Κατασκεύασαν τοιχώματα από οπλισμένο σκυρόδεμα που ακολουθούσαν τις πρακτικές οι οποίες χρησιμοποιούνται στην Κολομβία και στη συνέχεια τα υπέβαλαν σε συνθήκες που προσομοίαζαν τις δυνάμεις ενός ισχυρού σεισμού.
Τα αποτελέσματα ήταν ανησυχητικά.
Σε ένα σωστά σχεδιασμένο αντισεισμικό τοίχωμα, όταν αρχίσει η έντονη σεισμική καταπόνηση, ιδανικά δημιουργούνται πολλές μικρές ρωγμές στη βάση του. Με αυτόν τον τρόπο οι δυνάμεις κατανέμονται και το στοιχείο εξακολουθεί να διατηρεί μέρος της αντοχής του.
Όταν όμως ο οπλισμός δεν επαρκεί, μπορεί να δημιουργηθεί μία μεγάλη ρωγμή.
Τότε η καταπόνηση συγκεντρώνεται σε ένα σημείο. Ο χάλυβας μπορεί να υποστεί θραύση και το τοίχωμα να χάσει απότομα την αντοχή του.
Το ακόμη πιο ανησυχητικό συμπέρασμα των πειραμάτων ήταν ότι ακόμη και με περισσότερο χάλυβα, τα πολύ λεπτά τοιχώματα εξακολουθούσαν να μην έχουν επαρκή αντοχή για να αντιμετωπίσουν ισχυρή σεισμική κίνηση.
Η Κάλι είχε ήδη δώσει το «καμπανάκι»
Τα ευρήματα δεν αφορούν μόνο θεωρητικά μοντέλα.
Μια έρευνα του 2018 σε εννέα κτίρια στην Κάλι, μία από τις πόλεις που βρέθηκαν στο επίκεντρο της σημερινής καταστροφής, έδειξε ότι το 90% των κτιρίων διέθετε τοιχώματα με μία μόνο στρώση οπλισμού, ενώ στο 30% τα τοιχώματα είχαν πάχος 10 εκατοστά ή λιγότερο.
Το στοιχείο αυτό αποκτά ιδιαίτερη σημασία μετά τον σεισμό των 7,4 Ρίχτερ.
Η καταστροφή δεν σημαίνει ότι κάθε κτίριο που κατέρρευσε είχε ακριβώς τα χαρακτηριστικά που περιγράφει ο Hoult, ούτε ότι οι συγκεκριμένες κατασκευαστικές πρακτικές αποτελούν τη μοναδική αιτία των απωλειών.
Ωστόσο, η έρευνά του δείχνει ότι η ευαλωτότητα των κατασκευών μπορεί να πολλαπλασιάσει τις συνέπειες ενός ισχυρού σεισμού.
Και το πρόβλημα, σύμφωνα με τον ίδιο, δεν περιορίζεται στην Κολομβία.
Παρόμοιες κατασκευαστικές πρακτικές έχουν καταγραφεί σε αρκετές χώρες της Λατινικής Αμερικής, γεγονός που σημαίνει ότι η καταστροφή στην Κολομβία μπορεί να λειτουργήσει ως προειδοποίηση και για άλλες σεισμογενείς περιοχές.
Τι γνωρίζουμε για τον σεισμό
Ο σεισμός σημειώθηκε κοντά στο Σαν Χοσέ ντελ Παλμάρ, στην επαρχία Τσοκό, σε εστιακό βάθος περίπου 110 χιλιομέτρων, σύμφωνα με το Αμερικανικό Γεωλογικό Ινστιτούτο (USGS).
Πρόκειται για σεισμό που συνδέεται κυρίως με οριζόντια μετατόπιση, δηλαδή με την κίνηση δύο τμημάτων του φλοιού της Γης το ένα δίπλα στο άλλο.
Η Κολομβία βρίσκεται σε ιδιαίτερα ενεργή σεισμική περιοχή και η νέα καταστροφή ήρθε περίπου έναν μήνα μετά τους μεγάλους σεισμούς που έπληξαν τη γειτονική Βενεζουέλα.
Ο Hoult επισημαίνει ότι είναι πολύ νωρίς για να ειπωθεί εάν υπάρχει οποιαδήποτε σύνδεση μεταξύ των σεισμικών γεγονότων. Υπάρχουν, ωστόσο, επιστημονικές ενδείξεις ότι η μεταβολή των τάσεων σε ένα ενεργό ρήγμα μπορεί, υπό ορισμένες συνθήκες, να επηρεάσει γειτονικά ρήγματα.
Για την ώρα, το ενδιαφέρον παραμένει στραμμένο στα ερείπια.
Οι διασώστες συνεχίζουν την αναζήτηση ανθρώπων που μπορεί να έχουν εγκλωβιστεί, ενώ ο τελικός απολογισμός των θυμάτων αναμένεται να αυξηθεί.
Η τραγωδία της Κολομβίας, όμως, αναδεικνύει και κάτι ακόμη: έναν ισχυρό σεισμό δεν τον κάνει καταστροφικό μόνο το πόσο δυνατά κουνά τη γη, αλλά και το πόσο καλά μπορούν τα κτίρια να αντέξουν όταν αυτή αρχίζει να κινείται.