1906 সালের বসন্তের এক সকালে, পাঁচটা বেজে 12 মিনিটে, সান ফ্রান্সিসকো তখনও ঘুমিয়ে ছিল। তারপর কোনো সতর্কতা ছাড়াই মাটি দুলতে শুরু করে। প্রায় এক মিনিট ধরে গোটা শহর কাঁপতে থাকে। ভবন ধসে পড়ে, গ্যাস লাইন ফেটে যায়, আর তিন দিন ধরে আগুন জ্বলতে থাকে।
0:16সেদিন সকালে সান ফ্রান্সিসকোর নিচে যা ঘটেছিল, তা গোটা গ্রহজুড়েই ঘটে। পৃথিবীর কোথাও না কোথাও প্রায় প্রতি পাঁচ মিনিটে মাটি এতটা জোরে কাঁপে যে মানুষ তা টের পায়। সেই ভূমিকম্পগুলোর বেশিরভাগই ছোট। কয়েকটি ইতিহাস বদলে দেয়।
0:30এই লেকচারে আমরা একেবারে গোড়া থেকে শুরু করব, চারটি প্রশ্ন দিয়ে। কী কারণে মাটি কাঁপে? ভূমিকম্প যেখানে আঘাত হানে, ঠিক সেখানেই কেন হানে? আমরা কীভাবে সেগুলো পরিমাপ করি? আর সেগুলো কতটা ক্ষতি করবে, তা কীসে ঠিক হয়?
0:48আটকে থাকা, তারপর ঝটকা
সেই সকালটি বুঝতে হলে খোদ মাটি থেকেই শুরু করুন। পৃথিবীর বাইরের খোলস একটি অখণ্ড কঠিন টুকরো নয়। এটি বিশাল বিশাল প্লেটে ভাঙা, যেগুলো ফাটা ডিমের খোসার মতো একসঙ্গে জুড়ে আছে। প্লেটগুলো সবসময় সরছে, তবে ধীরে, বছরে মাত্র কয়েক সেন্টিমিটার। তা মোটামুটি আপনার নখ বাড়ার গতির সমান।
1:06যেখানে দুটি প্লেট মিলিত হয়, সেখানে তাদের কিনারা মসৃণভাবে পিছলে যায় না। সেগুলো একে অপরের সঙ্গে আটকে গিয়ে জমে যায়, অথচ প্লেটগুলো সরতেই থাকে। কিনারা বরাবর শিলা ধীরে ধীরে বেঁকে যায়, ঠিক যেমন একটি রুলারের এক প্রান্তে ঠেলা দিলে তা বেঁকে যায়। বছরের পর বছর এটি শক্তি জমা করতে থাকে।
1:20অবশেষে শিলা আর ধরে রাখতে পারে না। এটি চ্যুতি নামের একটি ফাটল বরাবর ভেঙে যায়, আর দুই পাশ ঝটকা দিয়ে একে অপরকে পেরিয়ে সরে যায়। জমে থাকা সব শক্তি তরঙ্গ হয়ে মাটির ভেতর দিয়ে প্রবল বেগে বেরিয়ে আসে। সেই আকস্মিক পিছলে যাওয়াই ভূমিকম্প।
1:351906 সালে ঠিক এটাই ঘটেছিল। সান আন্দ্রেয়াস চ্যুতি প্রায় 300 মাইল, অর্থাৎ প্রায় 480 কিলোমিটার, জুড়ে পিছলে যায়। এটি পেরিয়ে যাওয়া রাস্তা ও বেড়া ছিঁড়ে আলাদা হয়ে যায়। কোথাও কোথাও দুই পাশ 20 ফুট পর্যন্ত, অর্থাৎ প্রায় 6 মিটার, সরে গিয়েছিল।
1:53হ্যারি ফিল্ডিং রিড নামের একজন ভূতত্ত্ববিদ ভূমিকম্পের আগে ও পরে করা ভূমি জরিপ তুলনা করেন। সেগুলো দেখায় যে মাটি কয়েক দশক ধরে ধীরে ধীরে বেঁকে যাচ্ছিল, তারপর ছেড়ে দেওয়া স্প্রিংয়ের মতো ঝটকা দিয়ে ফিরে আসে। তিনি এর নাম দেন স্থিতিস্থাপক প্রত্যাবর্তন (ইলাস্টিক রিবাউন্ড)। বিজ্ঞানীরা আজও এভাবেই ভূমিকম্পের ব্যাখ্যা দেন।
2:13কোথায় আঘাত হানে
প্রতিটি ভূমিকম্পকে মানচিত্রে বসান, দেখবেন একটি ধরন স্পষ্ট হয়ে ওঠে। সেগুলো প্লেটগুলোর কিনারা বরাবর সারি বেঁধে থাকে। সবচেয়ে ব্যস্ত কিনারাটি প্রশান্ত মহাসাগরকে ঘিরে আছে: রিং অব ফায়ার, যা নিয়ে আমাদের আলাদা একটি লেকচার আছে। প্লেটগুলো তিনভাবে মিলিত হয়, আর প্রতিটি নিজস্ব ধরনে মাটি কাঁপায়।
2:29যেখানে প্লেটগুলো একে অপর থেকে দূরে সরে যায়, যেমন আইসল্যান্ডে, সেখানে ভূত্বক টান খেয়ে ফেটে যায়, আর শিলার খণ্ড নিচে দেবে যায়। এই ভূমিকম্পগুলো সাধারণত অগভীর এবং মোটামুটি ছোট হয়।
2:40যেখানে প্লেটগুলো পাশাপাশি একে অপরকে ঘষে পেরিয়ে যায়, সেখানে মাটি ঝটকা দিয়ে এপাশ-ওপাশ সরে। এ ধরনের বেশিরভাগ চ্যুতি সমুদ্রের নিচে। কিন্তু স্থলভাগে, যেমন সান আন্দ্রেয়াস, এগুলো খুব বিপজ্জনক হতে পারে, কারণ এগুলো শহরের কাছ দিয়ে গেছে।
2:54যেখানে প্লেটগুলো একে অপরকে ঠেলে, সেখানে সাধারণত একটি অন্যটির নিচে পিছলে ঢুকে যায়, যে জায়গাকে বলা হয় সাবডাকশন জোন। দুটি প্লেট বিশাল এলাকা জুড়ে একসঙ্গে আটকে থাকতে পারে। সবচেয়ে দানবীয় ভূমিকম্পগুলো ঘটে সেখানেই। এ পর্যন্ত পরিমাপ করা মাত্রা 9 বা তার বেশি প্রতিটি ভূমিকম্পই আঘাত হেনেছে কোনো সাবডাকশন জোনে।
3:11যেখানে দুটি মহাদেশ একে অপরকে ঠেলে, সেখানে কোনোটিই নিচে ডোবে না। বরং ভূত্বক কুঁচকে উঠে পর্বত তৈরি করে, যেমন হিমালয়। স্থলভাগের সবচেয়ে প্রাণঘাতী কিছু ভূমিকম্প আঘাত হেনেছে এই বলয় বরাবর, পাকিস্তান থেকে চীন পর্যন্ত।
3:25কিছু ভূমিকম্প যেকোনো প্লেটের কিনারা থেকে অনেক দূরে আঘাত হানে। 1811 ও 1812 সালের শীতে একের পর এক শক্তিশালী ভূমিকম্প যুক্তরাষ্ট্রের মাঝামাঝি অঞ্চলকে কাঁপিয়ে দেয়, মিজৌরির নিউ মাদ্রিদের আশপাশে। এগুলো বিরল, কিন্তু এগুলো দেখায় যে প্লেটের কিনারাই পুরো গল্প নয়।
3:44কম্পনের পরিমাপ
প্রতিটি ভূমিকম্প শুরু হয় মাটির নিচের একটি বিন্দু থেকে, যেখানে চ্যুতি প্রথম ভাঙে, প্রায়ই 20 কিলোমিটারেরও কম গভীরে। তারপর ফাটলটি চ্যুতি বরাবর দ্রুত ছুটে যায়। শুরুর বিন্দুর ঠিক ওপরে ভূপৃষ্ঠের জায়গাটি হলো উপকেন্দ্র: ভূমিকম্পের মানচিত্রে দেখানো বিন্দুটি। তরঙ্গ সব দিকে ছড়িয়ে পড়ে, পুকুরে ঢেউয়ের মতো।
4:04সিসমোমিটার নামের যন্ত্র সেই তরঙ্গগুলো রেকর্ড করে, আর সেগুলো সবসময় একই ক্রমে পৌঁছায়। প্রথমে আসে P তরঙ্গ, যা শিলাকে ঠেলে ও টানে। এগুলো সবচেয়ে দ্রুত, আর সাধারণত মৃদু। এরপর S তরঙ্গ শিলাকে ওপর-নিচ বা এপাশ-ওপাশ কাঁপায়। সবশেষে আসে পৃষ্ঠ তরঙ্গ, যা মাটির ওপর দিয়ে গড়িয়ে চলে। S তরঙ্গ ও পৃষ্ঠ তরঙ্গই সবচেয়ে শক্তিশালী কম্পন আনে।
4:27ভূমিকম্প তুলনা করতে বিজ্ঞানীরা প্রতিটিকে একটি মাত্রা দেন: একটিমাত্র সংখ্যা, যা বলে এটি কতটা শক্তি মুক্ত করেছে। স্কেলে প্রতিটি ধাপ ওপরে মানে প্রায় 32 গুণ বেশি শক্তি। তাই মাত্রা 7-এর ভূমিকম্প পাঁচ মাত্রার ভূমিকম্পের চেয়ে সামান্য একটু বড় নয়। এটি প্রায় 1,000 গুণ বেশি শক্তি মুক্ত করে।
4:45আপনি হয়তো রিখটার স্কেলের কথা শুনেছেন, প্রথম মাত্রা-স্কেল, যা তৈরি হয়েছিল 1935 সালে। বিজ্ঞানীরা এখন একটি নতুন স্কেল ব্যবহার করেন, যার নাম মোমেন্ট ম্যাগনিচিউড, যা সবচেয়ে বড় ভূমিকম্পের ক্ষেত্রেও কাজ করে।
4:59মাত্রা ভূমিকম্পকে বর্ণনা করে। তীব্রতা বর্ণনা করে কম্পনকে: একটি নির্দিষ্ট জায়গায় মাটি কতটা জোরে নড়েছে। একটি ভূমিকম্পের মাত্রা একটিই, কিন্তু কম্পনের স্তর অনেক: চ্যুতির কাছে সবচেয়ে শক্তিশালী, আর দূরে গেলে দুর্বল।
5:15তীব্রতা শুধু দূরত্বের ওপর নির্ভর করে না। একই আকারের দুটি ভূমিকম্পের মধ্যে যেটি কম গভীর, সেটি ভূপৃষ্ঠকে বেশি জোরে কাঁপায়। নরম মাটি, যেমন আলগা বালি বা ভরাট করা জমি, কম্পনকে অনেক বেশি ভয়াবহ করে তুলতে পারে। 1989 সালে সান ফ্রান্সিসকোর মেরিনা ডিস্ট্রিক্টে ঠিক এটাই ঘটেছিল, যার কাহিনি বলা হয়েছে ওয়ার্ল্ড সিরিজের ভূমিকম্প নিয়ে আমাদের লেকচারে।
5:40ভূমিকম্প নয়, ভবন
প্রকৌশলীদের মধ্যে একটি কথা প্রচলিত আছে: ভূমিকম্প মানুষ মারে না, ভবন মারে। 2010 সালের জানুয়ারিতে মাত্রা 7-এর একটি ভূমিকম্প আঘাত হানে হাইতির রাজধানী পোর্ট-অ-প্রিন্সের ঠিক বাইরে। অনেক ভবন ছিল নিম্নমানের কংক্রিট ও ইটের তৈরি, তাতে ইস্পাত ছিল খুব কম, আর সেগুলো ধসে পড়ে। 100,000-এরও বেশি মানুষ মারা যান।
5:59প্রায় ছয় সপ্তাহ পরে, এর চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী একটি ভূমিকম্প আঘাত হানে চিলিতে। মাত্রা 8.8-এর এই ভূমিকম্পটি প্রায় 500 গুণ বেশি শক্তি মুক্ত করে। কম্পন ছিল প্রবল, কিন্তু চিলিতে ছিল বহু প্রাণঘাতী ভূমিকম্প থেকে শেখা কঠোর নির্মাণবিধি, আর বেশিরভাগ ভবন দাঁড়িয়ে ছিল। প্রায় 500 মানুষ মারা যান।
6:19সতর্কতা ব্যবস্থাও সাহায্য করতে পারে। যেহেতু P তরঙ্গ প্রথমে পৌঁছায়, চ্যুতির কাছের সেন্সর সেগুলো ধরে ফেলে প্রবল কম্পন আসার আগেই সতর্কবার্তা পাঠাতে পারে। জাপান ও যুক্তরাষ্ট্রের পশ্চিম উপকূল, দুই জায়গাতেই এমন ব্যবস্থা আছে। সতর্কবার্তা হয়তো মাত্র কয়েক সেকেন্ড আগে আসে, কিন্তু ট্রেনের গতি কমাতে, ফায়ার স্টেশনের দরজা খুলতে, আর মানুষকে আশ্রয় নেওয়ার সুযোগ দিতে সেটুকুই যথেষ্ট। চ্যুতির একেবারে পাশে হয়তো কোনো সতর্কবার্তাই পাওয়া যাবে না।
6:45কম্পন শুরু হওয়ার আগেই প্রস্তুত থাকুন: উঁচু, ভারী আসবাব দেয়ালের সঙ্গে আটকে দিন। কম্পন শুরু হলে হাত ও হাঁটুর ওপর নেমে পড়ুন। মাথা ও ঘাড় ঢেকে রাখুন, কাছে থাকলে একটি মজবুত টেবিলের নিচে। কম্পন না থামা পর্যন্ত শক্ত করে ধরে থাকুন। বাইরে দৌড়াবেন না, আর দরজার চৌকাঠে দাঁড়াবেন না: আধুনিক বাড়িতে এটি অন্য যেকোনো জায়গার চেয়ে বেশি মজবুত নয়।
7:05প্রবল কম্পন আরও বিপদ আনতে পারে: খাড়া পাহাড়ে ভূমিধস, ভাঙা গ্যাস লাইন থেকে আগুন, আর উপকূলের কাছে সুনামি। আপনি যদি উপকূলের কাছে থাকেন আর কম্পন প্রবল হয়, বা প্রায় 20 সেকেন্ডের বেশি স্থায়ী হয়, তাহলে সঙ্গে সঙ্গে উঁচু জায়গায় বা উপকূল থেকে ভেতরের দিকে চলে যান। সরকারি সতর্কবার্তার জন্য অপেক্ষা করবেন না। ভূমিকম্পটিই হয়তো আপনার একমাত্র সতর্কবার্তা।
7:27বড় ভূমিকম্পের পরে আসে আফটারশক: কাছাকাছি ছোট ছোট ভূমিকম্প, যা কয়েক সপ্তাহ, এমনকি কয়েক বছর ধরে চলতে পারে। কেউ কখনো কোনো বড় ভূমিকম্পের সময়, স্থান ও আকার নির্ভরযোগ্যভাবে আগে থেকে বলতে পারেননি। এর বদলে বিজ্ঞানীরা সম্ভাবনার পূর্বাভাস দেন। ক্যালিফোর্নিয়ার সরকারি পূর্বাভাস বলছে, 30 বছরের মধ্যে রাজ্যের কোথাও একটি শক্তিশালী ভূমিকম্প প্রায় নিশ্চিত।
7:53তিনটি বিষয়
তাহলে, মনে রাখার মতো তিনটি বিষয়। প্রথমত, ভূমিকম্প হলো কোনো চ্যুতিতে আকস্মিক পিছলে যাওয়া, যা প্লেটগুলো সরার সঙ্গে সঙ্গে ধীরে ধীরে জমে ওঠা চাপ মুক্ত করে। দ্বিতীয়ত, বেশিরভাগ ভূমিকম্প আঘাত হানে যেখানে প্লেটগুলো মিলিত হয়, আর সবচেয়ে বড়গুলো যেখানে একটি প্লেট অন্যটির নিচে পিছলে ঢুকে যায়। এবং তৃতীয়ত, মাত্রা পরিমাপ করে ভূমিকম্পকে, তীব্রতা পরিমাপ করে কম্পনকে, আর এটি কতটা ক্ষতি করবে তা ঠিক করে ভবনগুলো।
8:16আপনার পায়ের নিচের মাটি প্রতি বছর কয়েক সেন্টিমিটার সরছে। ভূমিকম্প হলো সেই মুহূর্তগুলো, যখন মাটি পিছিয়ে পড়া পথটুকু একবারে পুষিয়ে নেয়। ‘ভূমিকম্প দুশো এক’ লেকচারে আমরা আরও গভীরে যাব: চ্যুতির ভেতরে, নিচে গ্রহের কেন্দ্রভাগ পর্যন্ত, আর পূর্বাভাসের বিজ্ঞানে। Earth Explained দেখার জন্য ধন্যবাদ। পরের লেকচারের জন্য সাবস্ক্রাইব করুন, আর EarthWatch 24-7-এ দিনরাত গ্রহটিকে সরাসরি দেখুন।
