آيا گسل شمال تبريز تحريك مي‌شود؟
مهدی زارع
درياچه اروميه روند خشك شدن را عمدتا از سال ۱۳۷۴ تجربه كرد و در دهه‌هاي 80 و 90 به كاهش قابل توجهي رسيد. برخي مطالعات، افت حدود ۷.۲ متر در سطح درياچه بين سال‌هاي ۱۳۷۴ تا ۱۳۹۵ را نشان داده است. تكنيك راداري در ژئودزي و سنجش از دور با دو يا چند تصوير رادار براي تهيه نقشه‌هاي تغيير شكل سطحي - و سامانه ماهواره‌اي ناوبري جهاني - موقعيت‌يابي، ناوبري و زمانبندي جهاني - تغيير شكل عمودي و الگوهاي بالا و پايين رفتن‌هاي موضعي در اطراف درياچه را نشان مي‌دهند. اين تغييرات با استخراج آب‌هاي زيرزميني، تخليه سطحي از آب درياچه و تغييرات زمين ريختي محلي مرتبط است. بخشي از اين تغييرات به عنوان پاسخ كشساني پوسته - خمش ناشي از بازگشت - و بالاآمدگي ايزواستاتيك تفسير شده و آن را با از دست دادن جرم آب درياچه مرتبط مي‌دانند. خشك شدن درياچه منجر به تغيير شكل پوسته با اعمال تنش به گسل‌هاي اطراف شده است. باربرداري سطحي آب به دليل پاسخ كشسان پوسته با حذف آب، بار عمودي روي پوسته را كاهش مي‌دهد. پاسخ الاستيك فوري، بالا آمدگي در داخل و نزديكي حوضه درياچه سابق و خم شدن ليتوسفر در فواصل بزرگ‌تر است. اين امر تنش‌ها را در پوسته تغيير داده و موجب تغيير تنش‌هاي قائم و برشي روي گسل‌ها شده است. پمپاژ شديد در دشت‌ها نيز آبخوان‌ها را فشرده كرده و با تغيير تخلخل و فشار منفذي، تنش‌ها را تغيير مي‌دهد و مي‌تواند شكست برشي يا اصطكاك گسل‌ها را تغيير دهد. هم تخليه بار يا بالا آمدگي الاستيك و هم فرونشست و پمپاژ محلي، تنش كولمب روي گسل‌ها را تغيير مي‌دهند. بسته به جهت گسل، شيب و جهت تنش منطقه‌اي، تنش ممكن است افزايش يابد و باعث گسيختگي گسل شود. خشك شدن، فرسايش و توفان‌هاي گرد و غبار را افزايش داده و بارهاي سطحي را بيشتر تغيير مي‌دهد. گام‌هاي تغيير تنش كولمب از 0.01 تا 0.1 مگاپاسكال -۰.۱ تا ۱ بار - مي‌توانند بر زمان وقوع زلزله در گسل‌هاي در موقعيت تنش بحراني اثر بگذارند. بنابراين تغيير بار سطحي در حد 0.07 مگاپاسكال مي‌تواند اختلالات قابل اندازه‌گيري در تنش گسل ايجاد كند. بررسي و مطالعات موردي درياچه نشان مي‌دهد كه گسترش آبياري و سدسازي به همراه تغييرات اقليمي، محرك‌هاي اصلي كاهش بلندمدت آب درياچه هستند. ميزان تغيير بارگذاري ناشي از افت سطح آب درياچه اروميه به اندازه كافي زياد است (در حد 0.01 تا 0.1 مگاپاسكال برابر ۰.۱ تا ۱ بار فشار) كه مي‌تواند شرايط شكست گسل‌هاي تحت تنش بحراني را در ده‌ها كيلومتر فاصله از حوضه تغيير دهد. اينكه آيا اين امر باعث زلزله مي‌شود يا خير، به تنش از پيش موجود در صفحه گسل، هندسه گسل و اصطكاك در صفحه گسل بستگي دارد. فرونشست موضعي ناشي از تراكم آبخوان نيز دايمي است و مي‌تواند به زيرساخت‌ها آسيب برساند و ميدان‌هاي تنش كم عمق را مستقل از بازگشت الاستيك تغيير دهد. از دست رفتن جرم درياچه اروميه به اندازه‌اي است كه مي‌تواند اختلالات تنش كولني در محدوده 0.01 تا 0.1 مگاپاسكال در سطح ايجاد كند كه با افت 7 متر آب درياچه اروميه مرتبط است. اختلالاتي در اين مرتبه مي‌تواند باعث پيشروي شكست در گسل‌هايي شود كه از قبل به شدت تحت فشار هستند، بنابراين اگر بخشي از گسل شمال تبريز نزديك به شكست باشد، تخليه آب سطحي و زيرزميني مي‌تواند زمان وقوع زلزله را تسريع كند. اينكه آيا گسل شمال تبريز اكنون براي يك زلزله بزرگ فعال خواهد شد يا خير، به بسياري از جزييات هندسي و مكانيكي پهنه گسله شامل شيب و امتداد گسل، ژرفاي قطعه قفل شده، ساختار الاستيك، تنش از پيش موجود و اينكه چه مقدار از تغيير جرم درياچه به محدوده ژرفاي لايه لرزه‌زا در زير گسل شمال تبريز مي‌رسد، بستگي دارد. عقب‌نشيني درياچه اروميه باعث ايجاد يك بالاآمدگي-خمش الاستيك و فرونشست محلي ناشي از تراكم سفره آب زيرزميني شده است. اين تغييرات، تنش‌هاي نرمال و برشي را روي گسل‌هاي مجاور تغيير مي‌دهند. چندين مطالعه اخير اين آثار را در اطراف اروميه مدل‌سازي كرده و خاطرنشان مي‌كنند كه تغييرات تنش مي‌تواند براي سيستم‌هاي لرزه‌زا مهم باشد. گسل شمال تبريز يك گسل امتداد لغز راستگرد بزرگ با سابقه رويدادهاي بزرگ گسيختگي در زمين لرزه‌هاي ۱۷۲۰ و ۱۷۸۰ و شواهدي از دست‌كم يك نبود لرزه‌اي است. اين امر باعث مي‌شود كه اگر تغييرات تنش خارجي وضعيت آن را مختل كند، اين گسل در معرض گسيختگي قرار بگيرد.
آشفتگي‌هاي تنش ناشي از بار سطحي با فاصله و ژرفا كاهش مي‌يابد و به شدت به توزيع مكاني تغيير جرم بستگي دارد.
درياچه در غرب تبريز حدود ۶۰ تا ۱۰۰ كيلومتر فاصله دارد و برخي مدل‌ها الگوهاي تغيير شكل قابل اندازه‌گيري را در اطراف درياچه نشان مي‌دهند. البته كسري از تنش سطحي كه با ژرفاي ۵ تا ۱۵ كيلومتري به گسل شمال تبريز مي‌رسند، مي‌تواند بسيار كوچك‌تر از مقدار سطحي باشد و اين امر پيش‌بيني مستقيم را بدون يك مدل دقيق كمي غيرممكن مي‌كند. اين بدان معنا نيست كه تخليه آب درياچه به‌طور قطعي باعث يك زلزله بزرگ در گسل شمال تبريز مي‌شود. گسيختگي‌هاي بزرگ نياز به يك حالت تنش بحراني از پيش موجود و شرايط مناسب شكل‌گيري شكستگي روي گسل دارند. داده‌هاي در دسترس فعلي نگراني‌‌هايي را ايجاد مي‌كند و محاسبات و نظارت دقيق بر تغييرات تنش حتما لازم است.