追踪地震的人

凯米

墨西哥城的地震

2017年9月7日深夜，墨西哥东南部恰帕斯州附近的太平洋海域发生了8.2级地震。然而，当维克多·克鲁兹·阿蒂恩萨听到这个消息时，这位墨西哥国立自治大学的地球物理学家并没有感到非常意外，因为震源位于太平洋东部的科克斯板块与北美大陆板块的交界处。经过多年的地震理论研究，阿蒂恩萨了解到，科克斯板块正在下沉到北美版块之下，形成所谓的俯冲带，而俯冲带每隔一段时间就会爆发一次地震，由此释放板块之间相互挤压碰撞而积累的能量。

恰帕斯州的地震不足为奇，真正让阿蒂恩萨担心的是距离震源数百千米之遥的墨西哥城。600多年前，阿兹特克人在特斯科科湖的湖心岛上建立了墨西哥的这座首府，当地人一步步扩张着城市的面积。西班牙人来到这里之后，填湖造陆变本加厉，最终，湖面消失，取而代之的是一处经济繁荣、人口密集的大都会。然而，人力对自然的破坏给这座城市带来了巨大的安全隐患。城市大部分的建筑都是建立在不稳定的回填土上，它们对于地震之类的天灾毫无抵抗力。更重要的是，由于特斯科科湖退化，墨西哥城的1000多万市民和10多万家工厂只能从地下获得水源。墨西哥城是由湖泊沉积岩支撑而成的盆地，南北两边是火山岩，随着地下水的过度开采，这些无比坚硬的岩石依托的地表将处于相对真空状态。一旦地质运动达到一定强度时，地表便很容易出现塌陷。

为家园研究地震

阿蒂恩萨亲身经历过的1985年墨西哥大地震，便是由上述安全隐患所导致的一场浩劫。当年9月19日清晨，墨西哥西南海岸外的太平洋海域发生了8.1级地震，地震波仅用了2分钟就到达了400千米之外的墨西哥城。城市地面顿时剧烈颤动，仅仅1分钟的时间，市中心就有将近一半的建筑物化为瓦砾，数千人死亡，数十万人无家可归。

当时11岁的阿蒂恩萨虽然幸免于难，但地震导致的人间惨剧令他印象深刻，于是他立志要研究地震科学。在墨西哥国立自治大学，阿蒂恩萨选择了与地震相关的地球物理专业，随后，阿蒂恩萨又前往法国国家科研中心、美国圣地亚哥州立大学等著名学府深造。

2016年，阿蒂恩萨成长为墨西哥国立自治大学地球物理学院地震系主任，他要用所学的地震理论来服务家乡。在论文中，阿蒂恩萨利用1985年大地震的科學记录，通过计算解释了墨西哥城特殊地貌对于地震波动的放大作用。由于墨西哥城位于下陷的盆地，盆地周围是硬介质（岩石），而盆地内是软介质（回填土），地震波在盆地内多次反射和折射，并与盆地内的软介质发生共振，可以使得城市地面震动的幅度加倍放大。

通过GPS系统和计算机技术，阿蒂恩萨建立了墨西哥城的三维“地震信息地图”，可以清楚标识出地震波释放的能量会如何在墨西哥城所处的湖泊盆地周围回荡，以及墨西哥城的哪些区域会在地震中“震”得最剧烈或者时间最长。

抓住了地震的脉搏

时间回到2017年9月，阿蒂恩萨对于墨西哥城的担忧不久就得到了验证。9月19日——恰帕斯州地震仅仅两周之后，墨西哥城发生了1985年之后最大规模的一次地震，导致数百人死亡。此次地震中市区受损的程度，完全符合阿蒂恩萨论文中的理论以及他所建立的模拟模型。因此2017年年末，阿蒂恩萨被《自然》杂志评选为当年对科学产生重大影响的十大人物，他是榜单中唯一一位来自拉丁美洲的科学家。

如今，阿蒂恩萨仍在继续追踪地震，他和同事们在墨西哥太平洋沿岸海域部署了水下地震传感器系统，不仅可以监测地震，还能提供关于板块构造和地质运动的数据。《自然》杂志的嘉许给了阿蒂恩萨信心，也许在将来，他真的能够实现地震预测，让饱受地震之苦的墨西哥人民松一口气。