Subdukcija -> potres -> tsunami -> meltdown

Pacifički vatreni prsten

Zemljina litosfera sastoji se od tektonskih ploča, sedam glavnih i nekoliko desetaka manjih. Najveća od njih, Pacifička litosferna ploča, prati oblik Tihog oceana a njezin rub dogovorno je poznat kao Pacifički vatreni prsten, volatilno područje s karakterističnom vulkanskom i seizmičkom aktivnošću – dom je 75% ukupnih aktivnih i dormantnih vulkana, a preko 80% najrazornijih svjetskih potresa dogodilo se upravo ovdje. Tektonske ploče nisu fiksne u prostoru, one se kreću (prosječnom brzinom od 8 cm/godišnje), primiču i odmiču jedna od druge, podvlače, pucaju… Rezultat su vulkani i potresi.

Otoci Honshu, Hokkaido, Shikoku i Kyushu čine glavnu četvorku japanskog arhipelaga koji broji preko 6 000 otoka, leže u nizu na sjeverozapadnom dijelu ruba pacifičke ploče i svakodnevna podrhtavanja tla varijabilnog intenziteta nisu nikakva vijest, dapače, Japan komotno možemo smatrati kolijevkom seizmologije. Prve zabilješke o potresima datiraju iz 6. stoljeća, tijekom vladavine carice Suiko. Gradnja tradicionalno prati ove nesretne okolnosti kopanjem dubokih temelja i elementima koji apsorbiraju energiju koja nastaje pri seizmičkoj aktivnosti, sva zdanja, uredi i kuće opremljeni su interventnim paketima sa zaštitnim predmetima, zalihama temeljnih lijekova, tekućine i dehidrirane hrane. Japanci od malih nogu uče kako se disciplinirano ponašati kada potres nastupi, upoznati su s procedurom i spremno reagiraju na alarm koji signalizira da se zavuku pod školske stolove i stave zaštitne kapuljače ispunjene zrakom. Ako se nalaze na otvorenom prostoru, naučeni su trčati što bliže prema sredini čistine, čime izbjegavaju kontakt s padajućim krhotinama građevina u raspadanju i slično. Ovdje možete vidjeti redovno ažuriranu seizmičku aktivnost u Japanu.

Tohoku i Fukushima

Tohoku regija smještena je u sjeveroistočnom dijelu najvećeg japanskog otoka, Honshua. U odnosu na ostatak Japana Tohoku nije toliko razvijeno područje; radi se o planinskom kraju ruralnog tipa koji je tradicionalno služio kao žitnica i koji je u jednom trenutku sudjelovao s petinom ukupnog prinosa riže na razini cijelog Japana. Jedna od šest prefektura koje čine Tohoku je Fukushima, smještena uz istočnu obalu koju zaplahuje Pacifik.

Potres pod morem

11.3.2011. u petak u 14:46 sati prema lokalnom vremenu detektiran je potres magnitude 9,0 prema MCS skali. Ustanovljeno je kako je hipocentar bio pod morem i na dubini od 30 kilometara, udaljen 65 km od obale. Najbliža točka epicentru poluotok je Oshika. Trajao je oko 7 minuta; potres je najavio veći broj kontinuiranih seizmičkih aktivnosti manjeg intenziteta, a nakon potresa prijavljeno je preko tisuću završnih potresa u ciklusu od kojih je 80 magnitude preko 6,0. Potres je bio izuzetno jak – pomaknuo je Zemljinu os za 22 cm, što je povećalo brzinu Zemljine rotacije, posljedično skratilo trajanje dana i promijenilo nagib na os orbitalne ravnine. Pomaknuo je sjeverni dio Honshua 2,5 m bliže Sjevernoj Americi i pacifičku tektonsku ploču 20 metara u smjeru zapada. Energija valova mora nastalih potresom mjerila je 1.9×10¹⁷ J i bila bi sposobna opskrbiti energijom multimilijunski grad veličine LA tijekom cijele godine dana.

Sve spomenuto klasira ovaj potres u “megathrust event”, događaj nastao sudaranjem ploča tijekom subdukcije (podvlačenja) oceanske ploče pod kontinentalnu i s posljedicom koja se manifestira kao vrlo moćan potres magnitude 9.0+. Od 1900. godine zabilježeno je 5 takvih potresa; sličan scenarij odvio se godinu dana ranije u Čileu. Potres je bio nešto slabije magnitude (8.8), izazvao je podrhtavanje koje je trajalo 3 minute i tsunami koji je uništio obalne gradove.

Tsunami

Energija nastala potresom koji je bio posljedica podvlačenja tektonskih ploča izazvala je tsunami, vrlo moćni ogromni i razorni morski val. Do Sendaija, najbližeg većeg grada, putovao je oko 30 minuta. Dotad je naložena evakuacija u područja s povećanom nadmorskom visinom.

Na nekim je mjestima val mjerio skoro 40 metara visine. Nakon udarca u obalu uništavao je građevine, kuće, vozila… Evo jednog od brojnih videozapisa.

Tsunami je odnio 15 894 života, ozlijedio je 6 152 osobe, a 2 562 osobe smatraju se nestalima. Preko 90% umrlih izgubilo je život utapanjem. 65% umrlih žrtava bilo je starije od 60 godina, a 24% ukupnih žrtava imalo je 70 i više godina.

Val je dosegnuo obale brojnih otoka i izvan japanskih teritorijalnih voda, ali u smanjenom intenzitetu.

Da je problem slijeda subdukcija-potres-tsunami stao na ovome, već bi bio dovoljno velik i tragičan. No, nije. Slijedu je potrebno dodati i nuklearni meltdown, taljenje jezgri u reaktorima.

Fukushima Daiichi

Nuklearne elektrane ciljano se grade uz izvor vode – na rijekama, uz obalu mora ili jezera. Glavni je razlog uloga vode kao rashlađivača i vodene pare kao pogonitelja turbina. U slučaju rijeka i mora blizina vode korisna je i zbog konstrukcijskih razloga, lakšeg dovoženja materijala i građevnih elemenata. Usput budi rečeno, nuklearne elektrane ne proizvode ispušne plinove i ugljikov dioksid, ne zagađuju okoliš i biologija mora ne ispašta zbog njihove blizine.

Fukushima Daiichi (dai ichi – broj jedan) nuklearna je elektrana smještena u gradu Futaba u prefekturi Fukushima. U pogonu je od 1971. godine i sastojala se od 6 reaktora s ključalom vodom (BWR – boiling water reactor) koje su proizveli General Electric, Toshiba i Hitachi. Prema proizvodnji svrstavala se svojevremeno među petnaest najvećih svjetskih proizvođača električne energije. U blizini se nalazila Fukushima Daini (dai ni – broj dva), no nije pretrpjela ozbiljnu štetu i nije prestala s radom kao Fukushima Daiichi. Njezina sva četiri reaktora automatski su ugašena nakon potresa. Lako se razaznaju na slici, pogledajte niz od 4 zgrade u donjoj polovici obale.

Fukushima Daini

Pri gradnji Daiichi projektanti su odlučili razbiti stijenu visine 35 m i spustiti temelje 25 metara niže da bi se uštedjelo na troškovima izgradnje pumpi za vodu. Elektrana je postavljena na stjenoviti temelj koji bi osigurao pogon od oštećenja od potresa. Prva četiri reaktora smještena su u južnom dijelu uz more, dok su peti i šesti, konstruirani naknadno, smješteni u sjevernom dijelu. U planu je bila gradnja sedmog i osmog reaktora u travnju 2012. godine i s ciljem stavljanja u promet 2017. godine.

Zabilježen je poveći broj nedosljednosti u menadžmentu Fukushime Daiichi. Tijekom godina djelovanja zažmireno je na brojne sigurnosne propuste, izdani su lažni izvještaji i inspekcije koji su omogućili daljnji rad unatoč smanjenim sigurnosnim uvjetima. Ignorirane su negativne procjene rizika i TEPCO nije poduzimao mjere zaštite koje je naložila IAEA, čak i nakon nekoliko značajnijih incidenata. Doslovno, znalo se da bi jači potres/tsunami napravio priličan problem.

Pedeset minuta nakon potresa tsunami je došao do nasipa Fukushime Daiichi. Val je mjerio 15 metara visine. U kratkom je roku nakon udarca potopio niže prostorije, pogasio dizelske agregate i posljedično prekinuo rad vodenih pumpi – ključnih dijelova zaduženih za dotok vode koja je hladila gorivne šipke. Zbog ovoga je došlo do pregrijavanja tri reaktora (četvrti, peti i šesti reaktori prethodno su bili ugašeni zbog zahvata održavanja), uslijedile su eksplozije koje su omogućile izlazak radioaktivnog materijala u okoliš i nastupilo je taljenje jezgri, najgori scenarij i potpuna havarija reaktora. Evakuirano je 200 000 ljudi u kratkom roku zbog prevencije izlaganju radioaktivnim česticama koje bi dovele do radijacijske bolesti i povećavale vjerojatnost oboljenja od karcinoma štitnjače, dojke i koštane srži. One su mjesecima izlazile iz elektrane u more i nošene morskim strujama dosezale udaljenosti od nekoliko desetaka tisuća kilometara.

Tsunami je nepopravljivo oštetio reaktore, sustavno su odlazili u dekomisiju tijekom mjesec dana, a TEPCO je objavio kako nijedan neće proći ponovno osposobljavanje i ponovni pogon nije opcija. Nakon meltdowna ustanovljena je zona ograničenog kretanja nalik černobilskoj Zoni. Radioaktivne čestice predstavljale su prijetnju pitkoj vodi, zalihama sirovina i hrane, kao i urodima u poljima. Zanimljiv je i podatak o omjeru žrtava izravno povezanih s meltdownima Fukushime i tsunamijem koji je prethodio eskalaciji. Meltdowni su izravno odnijeli 3 života, dok je preko 15 000 ljudi stradalo u izravnom kontaktu s tsunamijem.

Ako vas zanima kako izgleda trenutno stanje, prolistajte fotografije poljskog fotografa Podnieszinskog.

Ova nuklearna tragedija danas je napunila 5 godina.