Động đất và sóng thần Tōhoku 2011 (東日本大震災 (Đông Nhật Bản đại chấn tai) Higashi Nihon Daishinsai,) là một trận động đất mạnh 9,0 MW ngoài khơi Nhật Bản xảy ra lúc 05:46 UTC (14:46 giờ địa phương) vào ngày 11 tháng 3 năm 2011. Trận động đất có vị trí chấn tâm nằm cách ngoài khơi bờ biển phía Đông bán đảo Oshika, Tōhoku 72 kilômét (45 mi) tại độ sâu 32 kilômét (20 dặm). Cơ quan Khí tượng Nhật Bản ghi nhận cường độ mạnh nhất của thảm họa ở mức 7 tại miền Bắc tỉnh Miyagi và tỉnh Tochigi, mức 6- tại các tỉnh khác và mức 5+ tại Tōkyō.
Trận động đất đã gây ra sóng thần lan dọc bờ biển Thái Bình Dương của Nhật Bản (trong đó cả Biển Nhật Bản) và ít nhất 20 quốc gia, bao gồm cả bờ biển phía Tây của Bắc và Nam Mỹ. Sóng thần cao đến 40,1 m đã đánh vào Nhật Bản chỉ vài phút sau động đất, tại một vài nơi sóng thần tiến vào đất liền 10 km (6 mi).
Cơ quan Cảnh sát Quốc gia Nhật Bản đã chính thức xác nhận có 15.893 người thiệt mạng, 6.152 người bị thương và 2.572 người mất tích tại 18 tỉnh của Nhật Bản và hơn 125.000 công trình nhà ở bị hư hại hoặc phá hủy hoàn toàn. Trận động đất và sóng thần đã gây ra nhiều thiệt hại nghiêm trọng tại quốc gia này, bao gồm những hư hỏng nặng nề về đường bộ và đường sắt cũng như gây cháy nổ tại nhiều khu vực, kèm theo một con đập bị vỡ. Khoảng 4,4 triệu hộ gia đình rơi vào tình trạng mất điện và 1,5 triệu hộ bị mất nước. Nhiều nhà máy phát điện đã ngưng hoạt động, và ít nhất 3 vụ nổ lò phản ứng do rò rỉ khí hydro đã xảy ra tại nhà chứa các lò phản ứng khi hệ thống làm mát bị hỏng hoàn toàn. Ngày 18 tháng 3, ông Yukiya Amano, người đứng đầu Cơ quan Nguyên tử Quốc tế đã cho biết cuộc khủng hoảng này cực kì nghiêm trọng. Mọi cư dân trong phạm vi bán kính 20 km (12 mi) từ nhà máy điện hạt nhân Fukushima I và 10 km (6 mi) từ nhà máy điện hạt nhân Fukushima II đã phải sơ tán. Ngoài ra, chính phủ Hoa Kỳ khuyến cáo công dân của họ phải di tản cách các nhà máy điện 80 km (50 mi).
Theo các ghi chép về cường độ động đất, đây là trận động đất mạnh nhất từng xảy ra ở Nhật Bản và là một trong năm trận động đất mạnh nhất thế giới từ khi các thiết bị ghi nhận được sử dụng từ năm 1900. Đây được cho là sự va đập kiến tạo lớn nhất giữa Bắc Mỹ và Thái Bình Dương trong 1.200 năm. Thủ tướng Nhật Bản Naoto Kan tuyên bố: "Trong vòng 65 năm từ sau Thế Chiến thứ II, đây là cuộc khủng hoảng khó khăn và gay go nhất mà Nhật Bản phải đối mặt." Trận động đất đã di chuyển đảo Honshu 2,4 m về phía Đông và làm lệch trục Trái Đất khoảng 10 cm. Ước tính thiệt hại lúc đầu tại những nơi bị ảnh hưởng của Nhật Bản vào khoảng từ 14,5 đến 34,6 tỉ USD. Ngày 14 tháng 3, Ngân hàng Nhật Bản đã rót 15.000 tỉ ¥ (183 tỉ USD) vào hệ thống ngân hàng để giảm thiểu ảnh hưởng thị trường tài chính. Ngày 21 tháng 3, Ngân hàng Thế giới ước tính thiệt hại lên vào khoảng 122 đến 235 tỉ USD. Chính phủ Nhật Bản cho biết tổn thất do động đất và sóng thần tàn phá miền Đông Bắc có thể lên đến 309 tỉ USD. Đây là kỉ lục thế giới về thiệt hại do thiên tai gây ra.
Động đất
Nguyên nhân
Dịch chuyển của mảng kiến tạo Thái Bình Dương và mảng Bắc Mỹ tại rãnh Nhật Bản với tốc độ 8 cm/năm qua quãng thời gian lâu dài đạt một mức độ đủ lớn làm đứt gãy liên kết giữa hai mảng này dẫn đến sự trượt lên nhau của hai mảng. Mảng Thái Bình Dương đâm xuống phía dưới, mảng Bắc Mỹ trượt lên trên. Kết quả là sự sụt lở và sự trồi lên của đáy kiến tạo nên động đất và sóng thần.
Diễn biến
Trước đó vào ngày 9/3 ở khu vực này đã có trận động đất 7,2 thang độ lớn mô men và 3 dư chấn có độ lớn trên 6,0; và nhiều chấn động có độ lớn trên 5 trong ngày 10/3. Một phút trước khi ảnh hưởng của động đất được cảm nhận ở Tokyo, hệ thống cảnh báo sớm động đất được liên kết từ hơn 1.200 địa chấn kế ở Nhật Bản đã gởi tín hiệu cảnh báo lên trên truyền hình về nguy hiểm của trận động đất đến hàng triệu người. Điều này là có thể vì sóng S, truyền với tốc độ 4 km/s, mất khoảng 90 giây trên quãng đường 373 km đến Tokyo. Cảnh báo sớm từ JMA được tin là đã cứu sống nhiều người.
Trận động đất xảy ra phía Tây Thái Bình Dương, cách phía Đông của thành phố Sendai, Honshu, Nhật Bản 130 km. Chấn tâm cách Tokyo 373 kilômét (232 dặm). Dư chấn có độ lớn 7,1thang độ lớn mô men xảy ra sau chấn động chính 40 phút. Có hơn 40 dư chấn có độ lớn từ 5 thang độ lớn mô men trở lên được ghi nhận chỉ trong vài giờ sau chấn động chính.
Ban đầu Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ báo độ lớn trận động đất là 7,9 nhưng sau đó hiệu chỉnh lại là 8,8 và 8,9 Mw.
JMA đánh giá rằng các dư chấn của trận động đất này rất mạnh, tính đến thời điểm 12 giờ ngày 16 tháng 3 năm 2011 số dư chấn lớn hơn 7,0 là 3, và số dư chấn lớn hơn 6,0 là 48. Dư chấn đã xảy ra trên phạm vi rộng thuộc địa phận bờ biển các tỉnh Iwate, Miyagi, Fukushima, và Ibaraki.
Tác động địa lý
Theo Viện Địa chất và Núi lửa Quốc gia của Ý, sức mạnh to lớn của trận động đất đã di chuyển trục Trái Đất khoảng 25 cm (9,8 in). Sự sai lệch này đã dẫn đến một số thay đổi nhỏ của hành tinh, bao gồm cả độ dài của một ngày và độ nghiêng về phía xích đạo của Trái Đất. Do sự phân phối lại khối lượng Trái Đất, tốc độ quay của Trái Đất tăng lên, một ngày bị rút ngắn lại 1,8 micro giây.
Báo cáo của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ cho biết đảo Honshu, hòn đảo chính của Nhật Bản, đã dịch chuyển 5 m về phía Đông, làm Nhật Bản gần thêm với Hoa Kỳ. Nhà nghiên cứu Lucy Jones nói về dữ liệu chính xác như sau: "Người Nhật có thông tin chính xác nhất thế giới về địa chấn. Đây là trận động đất với độ lớn áp đảo nhất từng được ghi nhận."
Shinmoedake, một ngọn núi lửa ở Kyushu, đã phun trào hai ngày sau trận động đất. Ngọn núi lửa này đã phun trào lần cuối vào tháng 1 năm 2011. Vẫn chưa xác định được lần phun trào mới đây có liên quan đến trận động đất hay không.
Năng lượng
Trận động đất đã giải phóng một năng lượng bề mặt 1,9±0,5×1017 jun, được phân tán bằng năng lượng rung lắc và sóng thần, gần gấp đôi năng lượng giải phóng bề mặt của trận động đất và sóng thần Ấn Độ Dương 2004 đã giết chết 230000 người (26,3 megaton). "Nếu chúng ta có thể chỉ khai thác năng lượng (bề mặt) từ trận động đất này, nó sẽ cung cấp điện cho thành phố cỡ Los Angeles trong một năm", McNutt nói trong một cuộc phỏng vấn. Tổng năng lượng được giải phóng, cũng được biết như tại thời điểm địa chấn (M0) là hơn 200000 lần năng lượng bề mặt và được tính toán bởi USGS ở 3,9×1022 jun. Năng lượng này tương đương với 9.320 gigaton TNT, thấp hơn một chút động đất Ấn Độ dương 2004 (9560 gigaton hay 4,0×1022 jun) hoặc xấp xỉ 600 triệu lần năng lượng của bom hiroshima.
Viện nghiên cứu quốc gia cho khoa học Trái Đất và phòng chống thiên tai Nhật Bản (NIED) đã tính toán một tải trọng động đất (PGA) ở 2,99 g (29.33 m/s²). Ghi nhận riêng lẻ lớn nhất trong Nhật Bản là 2,7 g tại tỉnh Miyagi, 75 km từ chấn tâm; ghi chép cao nhất trong khu vực đô thị Tokyo là 0,16 g.
Sóng thần
Trận động đất tạo ra sóng thần dọc bờ biển phía Thái Bình Dương của Nhật Bản và hơn 20 quốc gia khác như New Zealand, Úc, Nga, Guam, Philippines, Indonesia, Papua New Guinea, Nauru, Hawaii, quần đảo Bắc Mariana (Mỹ), Đài Loan; Bắc, Trung và Nam Mỹ như Hoa Kỳ, México, Nicaragua, Costa Rica và Peru.
Trận động đất xảy ra vận động trồi lên từ 5 đến 8 mét của lớp địa chất trải dài 180 km dưới đáy biển, ở vị trí ngoài khơi cách bờ biển Đông Tōhoku 60 km. Kết quả là một cơn sóng thần lớn tiêu hủy mọi thứ dọc theo bờ biển Thái Bình Dương của quần đảo phía Bắc Nhật Bản, gây thiệt hại hàng ngàn sinh mạng và tàn phá toàn bộ các tỉnh trong khu vực bị ảnh hưởng. Sóng thần lan truyền khắp Thái Bình Dương, hành động cảnh báo cũng như sơ tán diễn ra nhanh chóng ở nhiều nước có chung biên giới bờ biển Thái Bình Dương, gồm Bắc và Nam Mỹ, từ Alaska đến Chile. Tuy nhiên, dù sóng thần có ảnh hưởng lên nhiều vùng trong những khu vực trên nhưng chỉ gây ra tác động tương đối nhỏ. Vùng bờ biển Thái Bình Dương của Chile là là nơi cách xa Nhật Bản nhất, vào khoảng 17.000 km, chỉ chịu ảnh hưởng sóng thần cao 2 m. Trong khi tại Tarō, Iwate, sóng thần ước tính cao đến 37,9 mét. Sóng thần cao 10 m được quan sát ở sân bay Sendai, gần bờ biển của tỉnh Miyagi.
Nơi khác quanh Thái Bình Dương
Ngay sau trận động đất, Trung tâm Cảnh Báo Sóng thần Thái Bình Dương (PTWC) lập tức đưa tin về khả năng sóng thần và cảnh báo các khu vực ở Thái Bình Dương. Vào 07:30 UTC, PTWC đưa ra cảnh báo sóng thần trên diện rộng bao phủ toàn Thái Bình Dương. Trung tâm Cảnh báo Sóng thần Bờ Tây và Alaska của Hoa Kỳ đã phát động cảnh báo sóng thần đối với các vùng ven biển gần như toàn bộ bang California, toàn bang Oregon và phần phía Tây của bang Alaska, đồng thời dự báo sóng thần đổ bộ tại bờ biển Thái Bình Dương của Alaska cùng toàn bang Washington, British Columbia, Canada. Tại tiểu bang California và Oregon, sóng thần lên đến 2,4 m đánh vào một số khu vực, làm hư hại cầu cảng và bến cảng, gây thiệt hại hơn 10 triệu USD. Tại Hawaii, ước tính riêng thiệt hại cho cơ sở hạ tầng công cộng khoảng 3 triệu USD, cùng thiệt hại tài sản cá nhân ước tính khoảng hàng chục triệu USD. Sóng thần cao 1 m đổ bộ vào đảo Vancouver ở Canada.
Thảm họa
Thạm họa do động đất và sóng thần Tōhoku gây ra đối được người Nhật gọi chung là Đại thảm họa động đất Đông Nhật Bản (ja:東日本大震災). Trận động đất và sóng thần đã gây mức thương vong nặng nề. Hơn 12 nghìn người đã được xác nhận là bị thiệt mạng. Trận động đất và sóng thần gây ra nhiều thiệt hại ở mức độ và quy mô rất lớn, chủ yếu là từ sóng thần. Những đoạn phim quay cảnh thị trấn bị ảnh hưởng tồi tệ nhất cho thấy không gì hơn là những đống gạch vụn, và hầu như không có kết cấu nào còn đứng vững được. Ước tính chi phí của thiệt hại cũng vào hàng chục tỷ đô la Mỹ, thậm chí Ngân hàng Thế giới dự tính có thể lên đến 235 tỉ. Những hình chụp trước và sau trận động đất từ vệ tinh cho thấy thiệt hại rộng lớn tại những vùng bị tàn phá. Mặc dù Nhật Bản đã đầu tư khoảng hàng tỷ USD vào hệ thống đê chắn sóng thần chạy dài ít nhất 40% trong 34.751 km (21.593 dặm) đường bờ biển quốc gia, với độ cao lên đến 12 m, nhưng sóng thần chỉ đơn giản tràn qua đỉnh của một số đê chắn và làm đổ đê.
Thương vong
Cơ quan Cảnh sát Quốc gia Nhật Bản đã xác nhận số người thiệt mạng lên đến 15.893 người, 6.152 người bị thương và 2.572 người mất tích tại 18 tỉnh.
Tổ chức Cứu trợ Trẻ em đưa nguồn tin có khoảng hơn 100.000 trẻ em đã phải rời khỏi nhà cửa hư hại, trong số đó có những đứa trẻ bị tách rời khỏi gia đình do trận động đất xảy ra vào ngày học trong tuần.
Ngày 14 tháng 3, hãng thông tấn Kyodo đưa tin 2.000 thi thể nạn nhân đã được tìm thấy dọc bờ biển thuộc tỉnh Miyagi.
Có nguồn tin tức về bốn chuyến tàu chở một lượng hành khách chưa xác định đã biến mất ở vùng ven biển trong cơn sóng thần. Một trong những chiếc tàu thuộc tuyến Sensaki đã được tìm thấy vào buổi sáng trong tình trạng trật đường ray. Toàn bộ hành khách đều được trực thăng cảnh sát cứu sống. Sau đó, tạp chí Der Spiegel đăng tải thông tin về 5 chuyến tàu mất tích tại tỉnh Miyagi đã được tìm thấy, tất cả hành khách đều an toàn. Mặc dù nguồn tin này có thể không xác nhận được từ phía địa phương.
Ngày 11 tháng 3, dịch vụ tìm người qua mạng của Google, trước đây từng được sử dụng trong các trận động đất ở Haiti, Chile và Christchurch, New Zealand, đã thu thập thông tin về những người sống sót và vị trí của họ. Dịch vụ tìm kiếm người thân phi lợi nhuận NOKR đang hỗ trợ chính phủ Nhật Bản trong việc tìm những thân nhân mất tích hoặc đã chết của người dân bị ảnh hưởng.
Thiệt hại ở nhà máy điện hạt nhân
Các nhà máy điện hạt nhân Fukushima I, Fukushima II, Onagawa và Tōkai với tổng cộng 11 lò phản ứng đã tự động ngưng hoạt động sau trận động đất. Nhà máy điện hạt nhân Higashidōri, cũng nằm trên bờ biển phía Đông Bắc, được tạm ngưng để kiểm tra chu kỳ hoạt động. Làm mát là công việc cần thiết để giảm bớt nhiệt lượng phân rã trong nhiều ngày sau khi nhà máy đã ngưng hoạt động. Quá trình làm mát được trang bị máy phát điện diesel khẩn cấp, như trong trường hợp của nhà máy tái chế nhiên liệu hạt nhân Rokkasho. Sóng thần tại Fukushima I và II đã vượt qua đê chắn đồng thời phá hủy hệ thống máy phát điện diesel dự phòng, dẫn đến những vấn đề nghiêm trọng tạo nên hai vụ nổ lớn tại nhà máy Fukushima I gây rò rỉ phóng xạ. Hơn 200.000 người đã được sơ tán. Ngày 16 tháng 3, báo cáo cho biết những cơn gió tích cực đã thổi các phân tử phóng xạ từ các sự cố ra biển, giảm thiểu những hiệu ứng tiêu cực. Trước nguy cơ lớn từ các nhà máy, máy bay trực thăng đã cố đổ nước vào nhà máy Fukushima I trong nỗ lực làm mát các lò phản ứng.
Ngày 15 tháng ba, Günther Oettinger, ủy viên hội đồng năng lượng châu Âu người Đức, trong một tuyên bố tại Nghị viện châu Âu đã gọi thảm họa hạt nhân là "ngày tận thế". Ông cho biết từ này là sự lựa chọn đặc biệt chính đáng nhất, và Tokyo đã gần như mất quyền kiểm soát tình huống tại các nhà máy điện Fukushima.
Chính phủ Anh và Hoa Kỳ đã khuyên công dân của họ xem xét việc rời khỏi Nhật. Hoa Kỳ và Úc cũng khuyên nên ở cách nhà máy Fukushima I ít nhất 80 km (50 dặm). Các nhà chức trách tại Anh, Đức và Úc đề nghị công dân của họ rời khỏi Tokyo. Chính phủ các nước Pháp, Bỉ và Na Uy yêu cầu không bắt buộc công dân của họ rời khỏi Nhật Bản.
Nhà máy điện Fukushima I và II
Nhật Bản tuyên bố tình trạng khẩn cấp sau sự hư hỏng của hệ thống làm mát ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima I, dẫn đến việc di tản của người dân sống gần đó. Các quan chức của Cơ quan An toàn Hạt nhân và Công nghiệp Nhật Bản báo cáo rằng mức độ phóng xạ bên trong nhà máy lên tới 1.000 lần mức bình thường, và mức độ phóng xạ bên ngoài nhà máy gấp 8 lần mức bình thường. Sau đó, tình trạng khẩn cấp cũng đã được tuyên bố ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima II cách đó khoảng 11 km về phía Nam. Điều này đã nâng tổng số lò phản ứng có vấn đề lên 6 lò phản ứng, hai trong số đó (lò phản ứng số 1 và số 3) tại nhà máy Fukushima I có hiện tượng nóng chảy hạt nhân gây rò rỉ phóng xạ.
Ngày 12 tháng 3, một vụ nổ lớn với nguyên do được quy cho sự tích tụ khí hydro đã thổi bay mái và tường ngoài nhà chứa lò phản ứng số 1, giải phóng một đám mây lớn bụi và hơi nước, nhưng lò phản ứng chính vẫn không bị hư hỏng trong vụ nổ.
Ngày 13 tháng 3 (JST), chính quyền Nhật thừa nhân lò phản ứng số 1 và số 3 có hiện tượng nóng chảy hạt nhân bên trong do nhiệt độ cao. Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản thông báo rằng sự cố Fukushima được đánh giá ở mức 4 trên mức từ 0-7 của Thang Sự cố Hạt nhân ''Quốc tế'' (INES), mức độ nghiêm trọng chỉ thua sự cố nhà máy điện hạt nhân Đảo Ba Dặm của Mỹ. Cơ quan an toàn hạt nhân ASN của Pháp cho rằng tai nạn xảy ra có thể được xếp loại 5 hoặc 6, điều này có nghĩa là mức độ nghiêm trọng chỉ có thể bằng hoặc thậm chí là hơn sự cố Đảo Ba Dặm. Ngày 18 tháng 3, Cơ quan an toàn hạt nhân Nhật Bản nâng mức độ nghiêm trọng lên mức 5.