Vastavad Tartu Ülikooli geoloogia instituudi emeriit-professor VÄINO PUURA ja Stockholmi Ülikooli geoloogia ja geokeemia osakonna meregeoloog ja -geofüüsik, Tartu Ülikooli külalisprofessor 2001–2004 TOM FLODÉN

Seismojaamade ja seismovõrkude kodulehekülgedel kättesaadavad andmed erinevad veel üksteisest nii sündmuste arvu (kaks või kolm) kui ka epitsentri asukoha (meres või mandril) ning värinate tugevuse ja hüpotsentri sügavuse poolest. Siiani levitatud andmed on saadud seismomõõturite üleskirjutuste automaattöötluse abil ja seetõttu esialgsed. Tegelik interpretatsioon, kus arvestatakse ka paljusid kõrvalekaldeid arvutitesse etteantud standardparameetritest, alles algab ning tõenäoliselt kestab veel aastaid. Geoloogilised andmed ja tõlgendused kivimikihtide leviku ja koosseisu, aga ka murrangute asendi kohta võimaldavad täpsustada seismiliste lainete leviku kiirusi. Oluline on saada ka palju täiendavaid andmeid, näiteks makroseismiliste ilmingute, nagu inimeste aistingute, loomade käitumise, asjade liikumiste, hoonete ja maa pragunemise, hoonete lagunemise ja muu kohta. Läänemere ümbruse maade seismoloogid algatasidki vastavaid inimeste küsitlusi. Seda enam, et vaadeldav sündmus oli kogu Läänemere seismiliste sündmuste ajaloos üks ägedamaid ja selle kese asus seni suhteliselt rahulikuks peetud paikkonnas.

Kesk- ja Põhja-Euroopa seismilisus

Euroopa kõigi aegade tugevamate, üle 3-magnituudiste maavärinate kaardil asub Läänemere lõunaosa ning selle ida- ja lõunakallas suhteliselt kõige rahulikumas piirkonnas (joonis trükinumbris). Vahemere ja seda ümbritsevate mäeahelike vöönd Portugalist ja Marokost kuni Türgini on kõige tugevamate ja sagedasemate maavärinate ala. See on tingitud litosfääri ehk kivimikesta – maakoore ja üla-vahevöö – jätkuvast pingestumisest ning selle mõjul purunemisest Aafrika ja Euroopa mandrite kokkupõrkevööndis. Teine sagedaste ja enamasti keskmise jõuga maavärinate vöönd kulgeb piki Norra lõuna- ja läänerannikut ning naabruses asuval mandrilaval. Selle põhjuseks on tektoonilised protsessid Atlandi ookeani põhja-sektoris. Läänemere-Botnia lahe vöönd avaldub Ida- ja Põhja-Euroopa rahuliku ala kaardipildis värinate mõnevõrra suurema sagedusega.

Põhja- ja Baltimaade seismilisus

Põhjamaade ja Läänemere idakalda maavärinate kaardil (joonis trükinumbris) on kajastatud kõigi aegade (alates aastast 1300) seismilised sündmused, sealhulgas ka nõrgad, alla 3-magnetuudised värinad. Sellel kaardil avaldub tihedate väringute ala piki Norra rannikut, aga samuti Oslofjordis ja Edela-Rootsis, ning piki Botnia lahe rannikuid. Läänemere idakalda maavärinate kaardil (joonis trükinumbris) avaldub suhteliselt nõrkade värinate põhja-lõunasuunaline vöönd Läänemeres, aga ka Kesk-Eestis ja Kesk-Lätis, ning sagedaste värinate alad Loode-Eestis ja Riia ümbruses. Kirde-Eestisse paigutunud sagedased epitsentrid võivad antud, 1993. aastal Valgevenes koostatud kaardil sisaldada ka kaevanduste lõhketöödest põhjustatud värinaid.

Seismojaamad ja värinate dokumenteerimine

Maavärinate epitsenter ja hüpotsenter (vastavalt asukoht maakaardil ning asukoht maakoores kindlal sügavusel) on määratav seismojaamade abil. Suuremate maavärinate mõju on tunda suurel maa-alal. Seetõttu suudavad neid registreerida ja määrata nende asukohti ka üksikud seismojaamad. Nõrkade maavärinate avastamine sõltub aga seismojaamade paiknemise tihedusest. Iga maavärina asukoha määramiseks vajatakse üleskirjutusi vähemalt kahest-kolmest jaamast, piisava täpsuse jaoks aga on vaja andmeid veelgi rohkem. Selleks on tarvis seismilise sündmuse asukoht n-ö “kahvlisse võtta”. Jaamad peaksid paiknema sel juhul epitsentri erinevatel pooltel, ühel küljel paiknevate jaamade abil jääb asukoha määramine ebatäpseks.

Soomes, Rootsis ja Norras on seismojaamade tihedus enamasti piisav ka väiksemate värinate asukoha määramiseks. Läänemere ja Botnia lahe keskosad aga jäävad seismojaamadest kaugele ning seetõttu pole selliseid seal ka fikseeritud. Eestis, Leedus ja Lätis aga puudub nõrkade maaväringute avastamiseks vajalike laiadiapasooniliste seismograafide võrk hoopiski (joonis trükinumbris). Praegu töötab vaid üks selline, Kesk-Euroopa GEOFON seismojaamade võrgu toetusel Eesti Geoloogiakeskuse poolt 2003. aastal rajatud Vasula seismojaam. Teine samalaadne on Suwalki jaam Kirde-Poolas, mis fikseeriski lähedal toimunud Kaliningradi värinad esimesena ja kõige intensiivsema raputusena. Soome ja Rootsi jaamadest on vaid osa laiadiapasoonilised. Venemaa klassikaline Pulkovo jaam reaalajas andmeid ei väljasta. Läti Valmiera jaam on aegunud sisseseadega ja pole ka rahvusvahelisse andmevahetussüsteemi lülitatud. Leedu Ignalina seismovastuvõtjad on tuumaelektrijaama turvamise erisuunitlusega ning pole laiemate uuringute tarbeks hästi kasutatavad. Vasula seismojaamas 21. septembril fikseeritud värin on näivalt suurim sündmus kogu 2004. aastast (joonis trükinumbris).

Kus ja millal oodata järgmist suurt värinat?

Kõnealune seismiliste sündmuste võrdlus on esialgne ning vajab edasist täpsustamist. Siiski, Kaliningradi maavärinale eelnenud ja järgnenud nädala, st kokku kahe nädala sündmuste paigutumise seaduspära on märkimisväärne, andes olulise vihje Läänemeremaade seismilisuse hindamiseks ja edasiste maavärinate prognoosiks. Joonisel (trükinumbris) on toodud märgitud ajavahemikul toimunud värinate epitsentrite kaart. Nähtub, et rohkete maavärinatega Vahemere maadest ja selle põhjakalda mäestike alalt kiilub põhja suunas värinate vööde läbi Poola Läänemere ja Botnia lahe vööndisse. Meregeoloogiliste ja -geofüüsikaliste uurimistöödega, mille heaks ka käesoleva kirjutise autorid on alates 1990. aastast pidevalt kaastööd teinud, on tõestatud merepõhja tektooniliste rikete ja sellest tulenevalt maakoore nõrkuse vöönd võrreldes ümbritseva püsivama maakoorega mandrialaga. Selle “Balti-Botnia vööndi” lõunaosa (Läänemere) seismiline aktiivsus on vähem uuritud kui Botnia lahe oma, sest seal ei ole merekaldail piisavalt seismojaamu.

Iga läbielatud maavärin tõstatab ikka ja jälle küsimuse, kuivõrd tõenäoline on samalaadsete, eriti aga senistest veelgi tugevamate maavärinate esinemine. Osmussaare 1976. aasta värina järel arvasid spetsialistid, et meie üldiselt nõrga seismilisusega alal teist laialdaselt tuntavat värinat nende eluajal üle elada rohkem ei tule. Kaugel Kaliningradi lähistel maapõues ilmnenud tõugetest tingitud hästi tuntav värin Eestis oli seega tõeline üllatus. Osmussaare 4,75-magnituudise värina tuntavad ilmingud ulatusid Tapa linna piirkonda ehk vaid sadakonna kilomeetri kaugusele. Tookordse värina hüpotsenter oli umbes 10 kilomeetri sügavusel maakoores. Kaliningradi ligikaudu 5- ja 5,4-magnituudiste maavärinate selge tajumine Eestis ja veel Lõuna-Soomeski annab tuntavaks mõjuraadiuseks aga ligi 700 kilomeetrit. Üks põhjus sellise laia pindmise värinaala ilmnemiseks võiks olla hüpotsentri suur sügavus maakoore all ülavahevöös umbes 50 kilomeetri sügavusel, millele on ka esialgseid vihjeid seismovõrkudes. Värina hüpotsenter sellises suures sügavuses on oluliste tektooniliste protsesside tunnuseks.

Esialgne mulje on, et Läänemeres ja selle rannikutel esineb harvem, kuid mõnevõrra tugevamaid värinaid kui Botnia lahe piirkonnas. Säärase väite tõestuseks aga jääb puudu instrumentaalsetest vaatlustest. Mererannikute läheduses puuduvad seismojaamad, mille abil saaks fikseerida ja määrata nõrkade värinate epitsentreid ja hüpotsentreid. Eestis töötav ainuke seismojaam Vasulas ja isegi pärast 2003. aasta pikselöögi hävingut taastatav Suurupi seismojaam ei ole veel küllaldased väiksemate seismiliste tõugete dokumenteerimiseks. Näiteks hiljuti Lihula piirkonnas avaldunud inimestele tuntava tõuke täpsema asukoha määramiseks nende jaamade andmetest poleks piisanud, vaja oleks vähemalt veel ühte jaama. Samuti on meile oluline seismojaamade olemasolu Lääne-Lätis. Väikeste maaväringute paiknemise ja sageduse alusel saab eristada seismiliselt aktiivseid vöötmeid, st tuleviku tugevamate värinate epitsentrite asukohti. Lääne-Eesti ja Lääne-Läti ning piirnevad merealad võiksid olla meid ees ootava värinaohu piirkonnad. Eesti alade uuritus ei ole piisav tulevaste tõugete aja ennustamiseks. Alles kümneid aastaid vaatlusi seismojaamades muudaks tajutavamaks pingete kuhjumise maakoores. Küllap siis võiks ka ennustada kümnete või sadade aastate pärast toimuvaid tugevamaid värinaid suhteliselt eemal eelmise sajandi viimasel veerandil Osmussaare ja nüüdse Kaliningradi maavärina epitsentrist. Ent need on vaid praegused “teadusemoelised” spekulatsioonid...

Ennustatavad seismilised sündmused ja meie ehituspraktika

Rahvusvaheline negatiivne ja ka positiivne kogemus on olemas. Viie- ja enama-magnituudised värinad võivad purustada nõrku ja mitte ainult nõrku ehitisi. Unikaalsete keskkonnaohtlike ehitiste rajamisel tuleks juba ilmtingimata arvestada maavärinates tekkivate pingetega. Vaja on jagada teadmisi ka elanikkonnale, kuidas käituda maavärinate korral.