رابطه بین شرایط خشکسالی و فعالیت لرزه‌ای در مناطق مختلف ایران از حدود یک دهه قبل مورد توجه نگارنده بوده است. در یادداشت حاضر با بررسی چرایی ارتباط بین خشکسالی و زمین‌لرزه‌ها، به برخی زمین‌لرزه‌های قابل‌توجهی که در دوره‌های مهم خشکسالی در مناطق خاصی رخ داده‌اند، می‌پردازیم.
زلزله‌های خوی در سال ۱۴۰۱ (سپتامبر ۲۰۲۲ تا مارس ۲۰۲۳): در مدت شش ماه پنج زمین‌لرزه با بزرگای بین ۵.۵ تا ۶ در شمال‌غرب دریاچه ارومیه در نزدیکی خوی رخ داد. دریاچه ارومیه به‌دلیل خشکسالی و عوامل دیگر از جمله تغییراقلیم و کاهش بارش سالانه در حوضه دریاچه از دهه ۷۰ شمسی هم‌زمان با افزایش میانگین دمای سالانه کمی و سوءمدیریت منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی حدود ۹۵ درصد از حجم و سطح خود را از دست داد. تخمین زده می‌شود سالانه حدود دو میلیارد مترمربع آب زیرزمینی به‌طور خاص از حوضه آبریز دریاچه ارومیه استخراج می‌شود. این رقم منعکس‌کننده بخشی از برداشت‌های قانونی و غیرقانونی از چاه‌هاست. برداشت بیش‌ازحد آب‌های زیرزمینی منجر به کاهش هشداردهنده سطح آب شده است. برخی از مناطق در پیرامون دریاچه ارومیه افت تا ۱۰ متر یا بیشتر سفره آب زیرزمینی را در طول یک‌دهه گزارش کرده‌اند.
زمین‌لرزه ۱۲ نوامبر ۲۰۱۷ با بزرگای ۷.۳ ازگله سرپل ذهاب در نزدیکی مرز ایران و عراق ۶۴۰ کشته برجای گذاشت. قبل از این رویداد، منطقه شرایط خشکسالی مهمی را تجربه می‌کرد که بر سطح آب‌های زیرزمینی اثر گذاشت. از سال ۱۳۶۹ تاکنون مطالعات و گزارش‌های مختلفی وضعیت آب‌های زیرزمینی دشت ذهاب نشان می‌دهد به‌دلیل استخراج بیش‌ازحد آب برای مقاصد کشاورزی، توسعه شهری و خشکسالی‌های طولانی سطح آب زیرزمینی در بسیاری از مناطق کرمانشاه از سال ۱۳۶۹ سالانه تقریباً یک تا دو متر کاهش یافته است. ارقام مشخص برای کل تخلیه آب زیرزمینی از دشت ذهاب نشان می‌دهد حجم قابل‌توجهی از آب سالانه استخراج می‌شود که اغلب از نرخ تغذیه طبیعی فراتر می‌رود. احتمالاً تغییرات شدید در آب‌های زیرزمینی منطقه ممکن است به تغییرات تنش در راستای گسل زمین‌لرزه‌ای کمک کرده باشد.
توجه شود که طی ۲۵ سال گذشته مناطق مختلفی از ایران بیشترین خشکسالی‌ها را تجربه کرده‌اند: استان‌های تهران، سمنان و اصفهان در مرکز و شمال ایران، سیستان‌وبلوچستان، کرمان و خراسان‌جنوبی در شرق و جنوب‌شرق ایران و یزد، فارس، هرمزگان و بوشهر در مرکز و جنوب ایران از مهمترین پهنه‌های خشکسالی در این ربع قرن ابتدای سده ۲۱ بوده‌اند. توجه به این پهنه‌های اصلی خشکسالی و گسل‌های لرزه‌زای مهم واقع در آنها و نبودهای لرزه‌ای در گسل‌های فعال که نزدیک شهرهای پرجمعیت، مانند تهران هم هستند، به تشخیص پهنه‌های با ریسک بالای زمین‌لرزه‌های مخرب بعدی کمک می‌کند.
حال بررسی کنیم که چرا خشکسالی ممکن است به تحریک گسل‌ها و رخداد زمین‌لرزه بینجامد. خشکسالی طولانی بر فعالیت لرزه‌ای با اعمال تغییر در پایداری گسل‌ها اثر می‌گذارد. عوامل اولیه شامل نوسانات آب‌های زیرزمینی، تغییرات تنش بر روی گسل‌ها و برهمکنش بین نیروهای زمین‌ساختی و شرایط هیدرولوژیکی است. آب‌های زیرزمینی نقش مهمی در تنظیم تنش بر روی گسل‌های زمین‌شناسی ایفا می‌کنند. در شرایط خشکسالی طولانی، سطح آب‌های زیرزمینی به‌دلیل کاهش بارندگی و افزایش تبخیر کاهش می‌یابد. این کاهش وزن آب می‌تواند منجر به کاهش بارگذاری می‌شود که در آن فشار واردشده بر روی گسل‌ها کاهش می‌یابد. وقتی وزن مواد پوشاننده کاهش می‌یابد، افزایش تنش برشی در امتداد گسل‌ها به‌صورت بالقوه باعث ایجاد رویدادهای لرزه‌ای می‌شود.
آب‌های زیرزمینی نیازی به قرار گرفتن مستقیم در مجاورت یک گسل برای اعمال نفوذ ندارند. آب زیرزمینی از دور با تغییر میدان‌های تنش در اطراف گسل‌های فعال نیز می‌تواند مؤثر باشد. این مداخله از راه دور می‌تواند خستگی گسل را افزایش دهد، ساختار گسل را طی زمان تضعیف کند و آن را در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروهای زمین‌ساختی مستعد شکست کند. سازوکار مستقیم شامل تغییر بارگذاری ناشی از تخلیه آب زیرزمینی است که تنش چسبندگی صفحه گسله را از خارج ناحیه گسلی افزایش می‌دهد. ازآنجاکه آب زیرزمینی در زمان خشکسالی استخراج می‌شود یا کاهش می‌یابد، این تخلیه خارجی می‌تواند شرایط مساعد برای زلزله را تسهیل کند. سازوکار غیرمستقیم نیز در خشکسالی افزایش خستگی گسل را تسهیل می‌کند. عدم وجود رطوبت به افزایش مقاومت اصطکاکی در راستای گسل‌ها می‌انجامد که اگر به نقطه اوج برسد، آزادی تنش انباشته‌شده منجر به زلزله می‌شود.
زمین‌لرزه‌های با بزرگای ۵ و بالاتر در دوره‌های خشک و پس از خشکسالی‌های قابل‌توجه رخ داده‌اند. در مناطق برخوردی ورقه‌های پوسته قاره‌ای مانند فلات حومه تبت و سامانه‌های امتداد لغز مانند گسل سن آندریاس، سازوکارهای مستقیم در مراحل خشکی غالب هستند.
زمین‌لرزه‌های مهم با افت آب‌های زیرزمینی مرتبط با شرایط خشکسالی هم‌زمانی بیشتری دارند. خشکسالی طولانی‌مدت نه‌تنها دوره‌های بین‌لرزه‌ای طبیعی را کاهش می‌دهد بلکه به‌دلیل افزایش ناپایداری گسل، گاه موجب زمین‌لرزه‌های فراوان و کوچک می‌شوند.
براساس تغییراقلیم با تشدید افراط‌های هیدرولوژیکی -منجر به خشکسالی‌های مکرر و شدید- پتانسیل افزایش فراوانی زلزله بیشتر می‌شود. با اثر چرخه‌های هیدرولوژیکی و فرایندهای زمین‌ساختی بر خشکسالی طولانی‌مدت زمین‌لرزه‌های بزرگ از طریق سازوکار مکانیکی مستقیم و غیرمستقیم تحریک می‌شوند.
رابطه بین خشکسالی و فعالیت لرزه‌ای در مناطق مختلف جهان مشاهده شده است. در کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا (گسل سن آندریاس) زمین‌لرزه لوما پریتا در ۱۷ اکتبر ۱۹۸۹ با بزرگای ۶.۹ موجب ۶۴ کشته شد. پیش از زلزله لوما پریتا، کالیفرنیا از سال ۱۹۸۷ یک خشکسالی طولانی را تجربه کرد و احتمالاً این خشکسالی و تغییرات تنش ناشی از آن جزو عواملی بوده که گسیختگی گسل سان آندریاس در شمال کالیفرنیا در زمان زلزله لوماپریتا را تحریک کرده و کاهش سطح آب زیرزمینی بر روی سامانه گسل سن آندریاس اثر گذاشته است. همچنین، در همین کالیفرنیا زمین‌لرزه‌های ریج‌کرست شامل زمین‌لرزه با بزرگای ۶.۴ در ۴ ژوئیه ۲۰۱۹ و یک زلزله بزرگتر با بزرگای ۷.۱ در ۵ ژوئیه ۲۰۱۹ در راستای گسل‌های امتداد لغز برشی کالیفرنیا رخ دادند. درحالی‌که شرایط خشکسالی می‌تواند بر سطح آب‌های زیرزمینی و به‌طور بالقوه بر تنش پوسته اثر بگذارد، رابطه خاص بین خشکسالی و ایجاد زمین‌لرزه‌های بزرگ پیچیده است. تغییرات در سطح آب‌های زیرزمینی به‌دلیل تغییرات فصلی یا خشکسالی طولانی‌مدت می‌تواند منجر به ناهنجاری در پوسته در جنوب کالیفرنیا شود و احتمالاً نقش در تحریک وقوع دو زمین‌لرزه ریج‌کرست داشته باشد.
در منطقه هیمالیا (نپال) زلزله گورخا در نپال در ۲۵ آوریل ۲۰۱۵ با بزرگای ۷.۸ به حدود ۹ هزار نفر کشته منجر شد. در سال‌های منتهی به زلزله گورخا، بخش‌هایی از نپال و شمال هند با شرایط خشکسالی قابل‌توجهی مواجه بودند. این تغییرات هیدرولوژیکی احتمالاً توانسته بر دینامیک گسل‌ها در این منطقه لرزه‌ای فعال اثر گذاشته باشد و به‌طور بالقوه در وقوع زلزله بزرگ گورخا نقش داشته باشد.
در شیلی (منطقه صحرای آتاکاما) زلزله ماولی در تاریخ ۲۷ فوریه ۲۰۱۰ با بزرگای ۸.۸ رخ داد. صحرای آتاکاما یکی از خشک‌ترین مکان‌های روی زمین است. قبل از زلزله Maule، دوره‌هایی از خشکی غیرمعمول در مرکز شیلی مشاهده شد. نوسانات در دسترسی و بهره‌برداری از آب از عوامل محتمل تغییر تنش زمین‌شناختی و رفتار گسل‌ها و تحریک زلزله ۲۰۱۰ شیلی بوده است.