2020-ban három nagyobb földrengés érte Zágráb környékét: március 22-én a Richter-skálán 5,6, december 28-án 5,2, december 29-én pedig minden korábbinál erősebb, 6,3-as magnitúdójú földrengés pattant ki. Az ELKH CSFK GGI Kövesligethy Radó Szeizmológiai Obszervatórium munkatársai még március végén elkészítették, és az NKP SZET projekt weboldalán közzétették a tavaszi földrengés által okozott felszínváltozás térképeit, amelynek részleteiről és jelentőségéről ebben a cikkben olvashatnak rövid összefoglalót. A decemberi földrengésekről a műholdas összehasonlítás eredményeit később teszik közzé a kutatók.

A Pannon-medence szeizmikus aktivitása ugyan mérsékelt, de a történelmi adatokból ismertek komoly pusztítást okozó szeizmikus események. Például az 1763-ban Komárom közelében kipattant földrengés magnitúdóját történeti adatok alapján 6,1-re becsülik a szeizmológusok. A hasonló erejű szeizmikus események a mai urbanizált környezetben beláthatatlan, súlyos következményekkel járhatnak a kritikus infrastruktúrák sérülékenysége miatt. Ezért fontos, hogy jobban megismerjük azokat a földtani folyamatokat és szerkezeteket, amelyekhez a múltból ismert és a jövőben várható szeizmikus események kötődnek. A nagy mennyiségű szerkezetkutató geofizikai mérési és fúrási adat mellett napjainkra a földrengések okozta deformációk műholdas megfigyelése is lehetővé vált. A Nemzeti Kiválósági Program keretében megvalósuló szeizmotektonikai projekt (NKP SZET) célja Magyarország szeizmotektonikai modelljének a megalkotása, amely a jövőben segíti majd a különböző léptékű szeizmikus kockázatelemzéseket, és ezzel a földrengések várható következményeinek a mérséklését is. A márciusi horvátországi rengéssorozat egyfajta próbaprojekt, természeti laboratórium volt a Kárpát–Pannon térséget vizsgáló kutatók számára annak meghatározására, hogy a szeizmológiai állomások adatainak elemzése, a mélybeli feszültségtér rekonstruálása, illetve a maradandó felszíndeformációk műholdas megfigyelése együttesen milyen betekintést ad a földrengések természetébe.

A korszerű műholdas földmegfigyelő programok (pl. az Európai Űrügynökség (ESA) Copernicus programja) számos egyéb alkalmazás mellett speciális adatfeldolgozási technikával, az úgynevezett műholdradar-interferometriával (InSAR) lehetőséget adnak arra is, hogy a szakemberek a bolygó belső folyamatainak felszíni lenyomatait nagy pontossággal, nagy térbeli és időbeli felbontásban megfigyelhessék. Ennek lényege, hogy a mikrohullámú távérzékelésre szolgáló ESA Sentinel-1 műholdpár különböző időpontokban készített felvételei között a fázisinformáció változásait (interferencia elve) határozzák meg. Ezzel a módszerrel a nagyjából 700 km magasságban elhaladó műhold felvételei alapján a fél hullámhossznál kisebb felszíni deformációk néhány mm-es pontossággal térképezhetők fel az aktív területen és annak környezetében (1. ábra). A március 22-ei rengést megelőző, illetve az azt követő Sentinel-1 felvételek fázisinformáció változásai alapján a feszültségkioldódással összefüggő maradandó felszínmozgások figyelhetők meg. Az interferencia csíkok „összegzésével” a teljes deformáció előállítható, a különböző műholdgeometriájú felvételek elemzésével pedig közel háromdimenziós információ nyerhető a felszín elmozdulásokról (2. és 3. ábra). Ezek az eredmények a szeizmikus hullám elemzéséből nyert fészekmechanizmus-számításokkal együtt a már meglévő földtani, tektonikai modellek pontosítására, validálására szolgálnak, emellett újak megalkotását is inspirálhatják.

1. ábra. A zágrábi rengéssorozatra a Sentinel-1 felszálló irányú műholdpályájú felvételei (március 17. és 23.) alapján meghatározott interferogram. Az interferogramon látható nagy térskálájú jel a felvételek időpontjai között az atmoszféra állapotában bekövetkezett változásokat tükrözi, mivel a mikrohullámú jel nem vákuumban terjed, hanem a Föld folyton változó állapotú légkörében. Az ábra közepén így is tisztán kivehető a minden valószínűséggel a fő rengés által okozott, közel koncentrikus deformációs mintázat Zágrábtól északra. A fázisváltozás megközelítőleg 6 radián nagyságú a várostól délre eső, mozdulatlannak tekinthető pontokhoz képest. A március 22-ei és az azt követő földrengések epicentrumait a sárga körök jelölik, a jobb oldali színkód a rengések mélységét mutatja (forrás: USGS)

 

2. ábra. A március 22-ei, Zágráb mellett kipattant földrengés okozta vertikális irányú deformációk a Sentinel-1 műhold adatai alapján

 

3. ábra. A márciusi Zágráb melletti földrengés során bekövetkezett horizontális (kelet-nyugat, pozitív irányú elmozdulás: kelet) irányú deformációk