ฐิติพันธ์ พัฒนมงคล : รายงาน
123rf : ภาพประกอบ

ในยุคโบราณที่ผู้คนยังไม่ทราบสาเหตุการเกิดแผ่นดินไหว มีเรื่องเล่าขานและตำนานเกี่ยวกับการเกิดแผ่นดินไหวในหลายภูมิภาคทั่วโลก อาทิ โพไซดอนหรือเทพเจ้าแห่งท้องทะเลของกรีกเป็นผู้เขย่าโลก ปลาดุกยักษ์นามาซึที่อาศัยอยู่ใต้เกาะญี่ปุ่นขยับตัว หรือแม้แต่ในเมืองไทยก็มีความเชื่อว่าปลาอานนท์ที่หนุนโลกอยู่เกิดเมื่อยจึงพลิกตัว ทำให้พื้นโลกเกิดการสั่นไหว

Earthquake : 10 เรื่องแผ่นดินไหวที่คนไทยควรรู้

โจเซฟ แอดดิสัน (Joseph Addison, ค.ศ.๑๖๗๒-๑๗๑๙) นักเขียน กวี และนักการเมืองชาวอังกฤษที่เคยมีชีวิตอยู่ในช่วงสามร้อยปีก่อนเคยเขียนลงนิตยสาร The Tatler ว่า

“เมื่อไม่กี่ปีมานี้ จำได้ว่าเมื่อเกาะของเราสั่นสะเทือนเพราะแผ่นดินไหว มีพวกสิบแปดมงกุฎเอามายามาเร่ขาย โดยบอกกับชาวบ้านว่ายานี้ใช้ป้องกันแผ่นดินไหวได้ดีมาก”

เหตุการณ์ดังกล่าวเป็นอุทาหรณ์ว่าตราบใดที่เรายังไม่มีความรู้เรื่องแผ่นดินไหวอย่างแท้จริง ก็จะถูกหลอกโดยมิจฉาชีพ หรือบางครั้งก็หลงเชื่อคนที่ออกมาพูดเรื่องแผ่นดินไหวโดยมีผลประโยชน์แอบแฝง ยกตัวอย่างกรณีคนปล่อยข่าวลือว่าเกาะภูเก็ตจะจมลงใต้ทะเลเพราะแผ่นดินไหว สร้างความวุ่นวายเมื่อหลายปีก่อน

บันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวเก่าแก่ที่สุดในโลกเกิดขึ้นเมื่อราว ๒,๐๐๐ ปีก่อนคริสตศักราช หมายความว่ามนุษย์จารึกเรื่องแผ่นดินไหวมาแล้วไม่ต่ำกว่า ๔,๐๐๐ ปี

แผ่นดินไหวเก่าแก่ที่สุดที่ถูกบันทึกไว้เกิดขึ้น ณ ดินแดนเติร์กเมเนีย ที่ตั้งของประเทศเติร์กเมนิสถานในภูมิภาคเอเชียกลางในปัจจุบัน เติร์กเมนิสถานเคยเป็นส่วนหนึ่งของสหภาพโซเวียต

แผ่นดินไหวในภูมิภาคอื่นๆ เช่น ดินแดนที่เป็นประเทศอีรักในปัจจุบัน ราว ๖๐๐ ปีก่อนคริสตศักราช แผ่นดินไหวที่กรีซเมื่อ ๒๒๕ ปีก่อนศริสตศักราช เป็นต้น

ส่วนในประวัติศาสตร์ของไทยก็มีบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวหลายครั้ง เช่นที่นครโยนกหรือโยนกนคร เกิดแผ่นดินไหวเมื่อ ๖๒๔, ๖๒๓, ๕๙๔, ๕๘๙ ปีก่อนคริสตศักราช

ในคืนวันเสาร์แรม ๗ ค่ำ เดือน ๗ พ.ศ. ๑๐๐๓ เกิดแผ่นดินไหวใหญ่ ทำให้โยนกนครยุบจมลงจนเกิดเป็นหนองน้ำ นอกจากนี้ยังมีรายงานแผ่นดินไหวในพื้นที่เชียงใหม่ พระนครศรีอยุธยา และกรุงเทพมหานคร อีกหลายครั้ง

ประเทศไทยติดตั้งเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ.๒๕๐๖ หมายความว่าเราศึกษาและเก็บข้อมูลอย่างจริงจังมาประมาณ ๖๐ ปี

รายงานก่อนหน้านั้นจึงเป็นการบันทึกเหตุการณ์ที่ผู้คนรับรู้ถึงแรงสั่นไหว โดยไม่รู้แน่ชัดว่าศูนย์กลางแผ่นดินไหวอยู่ที่ใด หากมีคนเฒ่าคนแก่คนบอกว่าสมัยก่อนเกิดแผ่นดินไหวในกรุงเทพฯ นั่นอาจเป็นแรงสั่นสะเทือนที่มาจากศูนย์กลางแผ่นดินไหวในพม่า ลาว หรือจากจังหวัดอื่นของประเทศไทย ไม่ได้หมายความว่ามีศูนย์กลางในกรุงเทพฯ

ก่อนปี พ.ศ.๒๕๔๙ คนไทยเกือบทั่วประเทศแทบไม่รู้จักและไม่ให้ความสำคัญเรื่องแผ่นดินไหว กระทั่งเกิดแผ่นดินไหวขนาด ๙.๑ ใต้ทะเลเหนือเกาะสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซีย ทำให้เกิดคลื่นยักษ์สึนามิพัดถล่มแนวชายฝั่งของประเทศต่างๆ รอบสหาสมุทรอินเดีย มีผู้เสียชีวิตและสูญหายถึง ๒๓๐,๐๐๐ คน

ดร.ไพบูลย์ นวลนิล นักแผ่นดินไหววิทยา อดีตอาจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ผู้เขียนหนังสือ แผ่นดินไหว !! พิบัติภัยที่คนไทยต้องพร้อมรับมือ ตีพิมพ์เมื่อเดือน กรกฎาคม ๒๕๕๕ และเคยให้สัมภาษณ์นิตยสารสารคดีฉบับ ๓๕๓ กรกฎาคม ๒๕๕๗ เล่าว่า ก่อนเกิดสึนามิสุมาตราปี ๒๕๔๗ เวลาพูดถึงแผ่นดินไหวก็มักจะถูกเพื่อนบอกว่าเป็นเรื่องไกลตัว เมื่อตัวเองได้ทุนการศึกษาจากรัฐบาลสวีเดนไปเรียนต่อปริญญาโทและเอก ทางด้านธรณีฟิสิกส์ สาขาแผ่นดินไหว (Geophysics/Seismology) ที่มหาวิทยาลัยอุปซาลา (Uppsala University) เพื่อนๆ พากันฟันธงว่าไม่มีทางรุ่งทางด้านนี้

“ผมตัดสินใจเรียนสาขาแผ่นดินไหวที่มหาวิทยาลัยอุปซาลาทั้งๆ ที่เติบโตมาทางช่าง เพื่อนๆ พากันบอกว่าโง่ ไม่มีทางรุ่ง เพราะบ้านเราไม่ค่อยมีแผ่นดินไหว ไปเรียนต่อทางวิศวกรรมไฟฟ้าที่ถนัดดีกว่า แต่ ณ วันนี้คนไทยเกือบทุกคนตระหนักถึงภัยแผ่นดินไหวกันได้ดีพอสมควร หลังจากมีเหตุการณ์แผ่นดินไหวทั้งในประเทศและประเทศใกล้เคียงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง”

เมื่อเกิดแผ่นดินไหวและสึนามิที่ส่งผลกระทบกับประเทศไทย เพื่อนกลุ่มเดิมจึงเริ่มเปลี่ยนความคิด บอกว่าคิดถูกแล้วที่เรียนทางแผ่นดินไหว เพราะบ้านเรายังมีคนที่รู้เรื่องน้อย จะสามารถช่วยประเทศได้มาก

แผ่นดินไหวเป็นหายนะที่สร้างความสูญเสียต่อชีวิตและทรัพย์สินวงกว้าง อย่างไรก็ตาม การศึกษาเรื่องคลื่นแผ่นดินไหว มีคุณประโยชน์ต่อการศึกษาวิจัยโครงสร้างของโลกอย่างละเอียด ความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างภายในของโลกได้มาจากการศึกษาเรื่องการเดินทางของคลื่นแผ่นดินไหว

ดร.ไพบูลย์ นวลนิล นักแผ่นดินไหววิทยาอธิบายไว้ในคอลัมน์สัมภาษณ์หัวข้อ แผ่นดินไหว ภัยที่ไทยยังไม่พร้อม ? นิตยสารสารคดีฉบับ ๓๕๓ กรกฎาคม ๒๕๕๗ ว่า

“เรารู้ว่าเปลือกโลกหนา ๓๐ กิโลเมตรก็เพราะศึกษาคลื่นแผ่นดินไหว รัศมีของโลก ๖,๓๗๐ กิโลเมตร ถามว่ารู้ได้อย่างไร ในเมื่อเรามุดลงไปไม่ได้ เอาสายวัดไปวัดก็ไม่ได้ เรารู้อีกว่าแก่นโลก (core) มีสองชั้น คือ แก่นโลกชั้นนอกกับแก่นโลกชั้นใน เรายังรู้มากไปกว่านั้นอีกว่าแก่นโลกชั้นนอกเป็นของเหลว แก่นโลกชั้นในเป็นของแข็ง ทั้งที่เราดำดินลงไปดูไม่ได้ เราไม่สามารถขุดดินลึกลงไปเป็น ๑๐-๒๐ กิโลเมตร ความรู้เหล่านี้เราได้จากการศึกษาคลื่นแผ่นดินไหว

“เมื่อเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ คลื่นแผ่นดินไหวสามารถเดินทางผ่านโครงสร้างชั้นต่างๆ ภายในโลก ข้อมูลการเดินทางของคลื่นแผ่นดินไหวทำให้เราทราบถึงความหนาหรือความลึกของโครงสร้างแต่ละชั้น หากไม่มีคลื่นแผ่นดินไหวเราก็ไม่สามารถที่จะทราบได้เลย เนื่องจากมนุษย์ไม่สามารถสร้างต้นกำเนิดคลื่นที่มีพลังงานส่งออกไปได้ไกลมากขนาดนี้ ไม่ว่าจะใช้คลื่นเสียง ออกแรงทุบดิน หรือถึงแม้จะใช้ระเบิดนิวเคลียร์ก็ตาม”

เมื่อนำข้อมูลข้อมูลคลื่นแผ่นดินไหวที่เดินทางผ่านชั้นดินชั้นหินมาสร้างภาพสองมิติและสามมิติ ก็จะเห็นโครงสร้างภายในของโลกตั้งแต่เปลือกโลกไปถึงแก่นโลก คล้ายการสร้างภาพโครงสร้างอวัยวะภายในจากการฉายรังสีเอ็กซเรย์ นำไปประยุกต์ใช้งานด้านอื่นๆ ได้อีก เช่น การตรวจสอบสภาพใต้พื้นดินก่อนการขุดเจาะอุโมงค์ หรือสร้างที่เก็บกากกัมมันตรังสี

earthquake02

เปลือกโลกมีทั้งหมด ๑๕ แผ่น แบ่งเป็นแผ่นหลักหรือแผ่นใหญ่ ๑๒ แผ่น และแผ่นเล็กย่อยๆ อีก ๓ แผ่น การขยับตัวตามแนวรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกทำให้เกิดแผ่นดินไหว ปลดปล่อยพลังงานที่สะสมไว้ออกมาหลายรูปแบบ เช่น ความร้อน เสียง คลื่นแผ่นดินไหว โดยคลื่นแผ่นดินไหวถือเป็นพลังงานส่วนใหญ่แผ่กระจายออกไปทุกทิศทางขนาดของแผ่นดินไหวสัมพันธ์โดยตรงกับความยาวรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกที่ขยับตัว

กรณีที่พลังงานถูกปลดปล่อยออกมาหมดภายในครั้งเดียวของเมนช็อก (main shock) ก็จะไม่มีแผ่นดินไหวตามหรืออาฟเตอร์ช็อก (aftershock) แต่หากยังมีพลังงานเหลืออยู่ก็จะเกิดขบวนอาฟเตอร์ช็อกจนกว่าพลังงานจะหมดไป ในเมนช็อกที่มีขนาดรุนแรงยังอาจจะมีแผ่นดินไหวนำหรือ โฟช็อก (foreshock) เกิดขึ้นก่อน

การเกิดแผ่นดินไหวจึงคล้ายกับเราใช้มือหักกิ่งไม้ขนาดใหญ่ ไม้จะค่อยๆ โค้งงอแล้วเริ่มแตกหัก เราจะได้ยินเสียงไม้ลั่นเปรี๊ยะๆ หลายครั้งก่อนที่จะหักดังโพล้ะ แล้วเสียงจะค่อยๆ เบาลงจนหายไปในที่สุด

คนทั่วไปคิดว่ามาตราขนาดแผ่นดินไหวคือมาตราริกเตอร์เพียงอย่างเดียว แต่ความจริงแล้วมีมาตราอื่นๆ อีกไม่ต่ำกว่า ๑๐ มาตราอาจกล่าวได้ว่าการรายงานข่าวแผ่นดินไหวโดยใช้เฉพาะมาตราริกเตอร์ก็เหมือนกับการเรียกผงซักฟอก

คนสมัยก่อนเรียกผงซักฟอกว่า “แฟ้บ” เพราะแฟ้บเป็นผงซักฟอกยี่ห้อแรกที่ผู้คนรู้จักอย่างแพร่หลาย ก่อนที่จะมีบรีส เปา และผงซักฟอกยี่ห้ออื่นๆ ตามมา การเรียกเครื่องถ่ายเอกสาร หรือการไปถ่ายเอกสารว่า “ซีร็อก” ก็เหมือนกัน

.

ย้อนเวลากลับไปปี ค.ศ. ๑๙๓๕ หรือ พ.ศ. ๒๔๗๘ ชาลส์ ริกเตอร์ (Charls F. Ricther) ได้พัฒนาวิธีวัดขนาดแผ่นดินไหวในแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา โดยคำนวณจากขนาดรูปคลื่นเอสซึ่งเป็นคลื่นสูงสุดที่บันทึกได้ด้วยเครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหว จากนั้นจึงรายงานขนาดแผ่นดินไหวในมาตรา ML (ตัว M ใหญ่ แล้วมีตัว L ใหญ่ห้อยท้าย)

L ย่อมาจากคำว่า local เพื่อระบุว่าเป็นแผ่นดินไหวท้องถิ่น (local magnitude) หรือแผ่นดินไหวที่บันทึกได้ในระยะใกล้

ข้อจำกัดของมาตราริกเตอร์คือการคำนวณต้องอยู่ในระยะทาง ๑,๐๐๐ กิโลเมตร และใช้ได้กับแผ่นดินไหวที่ทีขนาดสูงสุดเท่ากับ ๗ เท่านั้น การรายงานว่ามีแผ่นดินไหว ๘.๖ ริกเตอร์ จึงไม่ถูกต้อง (แม้จะใช้คำว่า “ตามมาตราริกเตอร์” ก็ตาม ยังเป็นการรายงานที่ไม่ถูกต้องอยู่ดี) เพียงแต่อนุโลมให้ใช้กัน ทั้งๆ ที่ในทางวิชาการหรืองานวิจัยแล้วถือว่าผิด

ต่อมามีการพัฒนามาตราวัดขนาดแผ่นดินไหวขึ้นมาอีกหลายมาตรา เช่น MW, mB, MS (ตัว M ใหญ่ แล้วมีตัว W B S ใหญ่ห้อยท้าย) เพื่อแก้ไขข้อจำกัดของมาตราริกเตอร์ ในทางทฤษฎีแล้วเหตุการณ์แผ่นดินไหวเดียวกันควรจะมีขนาดเท่ากันในทุกมาตรา

.

ขนาดแผ่นดินไหวระบุเป็น “ตัวเลข” ที่ไม่มีหน่วย บ่งบอกถึงระดับของพลังงานแผ่นดินไหว เป็นตัวเลขมากน้อยที่ผู้คนเข้าใจ และไม่มีขนาดแผ่นดินไหวสูงสุดหรือต่ำสุด

ที่น่าสนใจคือขนาดแผ่นดินไหวมีโอกาสคำนวณค่าออกมาเป็น “ศูนย์” หรือ “ติดลบ” ขึ้นอยู่กับเรามีเครื่องมือที่ไวพอจะวัดมันได้หรือเปล่า

ค่าต่ำๆ ที่มนุษย์ไม่รู้สึกสามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ เช่น แผ่นดินไหวที่เกิดจากการทำเหมืองใต้ดิน หรือบริเวณที่ค่อนข้างจะปลอดแผ่นดินไหว

ถามว่าการรู้ขนาดแผ่นดินไหวต่ำๆ มีประโยชน์อย่างไร คำตอบคือเมื่อเราเก็บข้อมูลเอาไว้สักระยะหนึ่ง จะประเมินได้ว่ารอยเลื่อนนั้นๆ สามารถเกิดแผ่นดินไหวขนาดสูงสุดได้เท่าไหร่ ยกตัวอย่างแผ่นดินไหวขนาด ๒ หนึ่งเดือนเกิดขึ้นราวหนึ่งหมื่นครั้ง ขนาด ๓ เกิดขึ้นเดือนละเป็นพัน ขนาด ๔ เกิดขึ้นเดือนละเป็นร้อย แล้วขนาด ๕ ควรจะเกิดขึ้นเท่าไหร่ ขนาด ๖ ล่ะควรจะเกิดขึ้นในรอบกี่ปี การมีข้อมูลมหาศาลทำให้เอามาประเมินทางสถิติได้ว่าขนาดของแผ่นดินไหวในบริเวณนั้นควรจะมีขนาดสูงสุดเท่าไหร่

พื้นที่ที่สำรวจแล้วว่ามีค่าแผ่นดินไหวศูนย์หรือติดลบ หากสร้างถนน ย่อมจะไม่มีถนนยุบ ถนนพัง หรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสวีเดน ประชาสัมพันธ์ว่าปลอดภัยเพราะศึกษาโครงสร้างชั้นล่างไว้หมดแล้ว

โดยทั่วไปมนุษย์ไม่มีแรงพอที่จะขยับเปลือกโลก จึงไม่สามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหว แต่ผลพวงจากการกระทำบางอย่างของมนุษย์กระตุ้นให้เกิดแผ่นดินไหวได้ อาทิ การสร้างเขื่อนกักเก็บน้ำในปริมาณมากๆ น้ำหนักของน้ำ ๑ ลิตรเท่ากับ ๑ กิโลกรัม หากเขื่อนกักเก็บน้ำพันล้านลิตรก็เท่ากับมีน้ำหนักพันล้านกิโลกรัมกดลงบนเปลือกโลก ถ้าบริเวณนั้นมีรอยเลื่อนข้างล่าง เมื่อเขื่อนกักเก็บน้ำสูงสุดก็มีโอกาสที่เปลือกโลกหรือรอยเลื่อนบริเวณเขื่อนจะขยับตัว ทำให้เกิดแผ่นดินไหว

การทำเหมืองใต้ดิน การเจาะอุโมงค์ในภูเขา ก็อาจทำให้เกิดแผ่นดินไหว เพราะทำให้หินบริเวณนั้นขยับตัว การขุดเหมืองทองเช่นที่แอฟริกาใต้ต้องขุดลึกลงไป๑- ๓ กิโลเมตร ต้องเจาะโพรง ขุดเอาแร่และหินออกมา เกิดช่องว่างที่มีโอกาสทำให้ผนังถ้ำหรือผนังอุโมงค์ขยับ ก็เป็นแผ่นดินไหวรูปแบบหนึ่งอันเนื่องจากการกระทำของมนุษย์ เพียงแต่มีขนาดเล็กถึงเล็กมาก

๑๐

บนดวงจันทร์ก็มีแผ่นดินไหว เมื่อมนุษย์เดินทางไปเหยียบดวงจันทร์ ได้นำเครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหวติดตัวไปติดตั้งบนพื้นผิว กำหนดให้ส่งข้อมูลกลับมายังโลกทางคลื่นวิทยุ พบว่าแผนดินไหวบนดวงจันทร์มี ๓ ลักษณะ คือ ๑) อิมแพ็ค เกิดจากการพุ่งชนของสะเก็ดดาว ๒) แผ่นดินไหวตื้น ๐-๖๐ กิโลเมตร และ ๓) แผ่นดินไหวลึก ๖๐๐-๙๐๐ กิโลเมตร

ผลการวิเคราะห์ข้อมูลแผ่นดินไหวทำให้ทราบว่าโครงสร้างภายในของดวงจันทร์คล้ายคลึงกับโลกมาก แบ่งออกเป็น ๓ ชั้น ได้แก่ ๑) ชั้นนอกสุดหรือเปลือก หนาประมาณ ๖๕ กิโลเมตร ๒) ชั้นกลางหรือแทนเทิล เป็นชั้นที่หนาที่สุดประมาณ ๑,๐๐๐ กิโลเมตร แผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดในชั้นนี้ และ ๓) ชั้นในสุดหรือแกน เป็นส่วนแข็ง หนาประมาณ ๕๐๐ กิโลเมตร แบ่งออกเป็นแกนนอกและแกนในประมาณอย่างละครึ่ง