Jordskjelv utløst av mennesker utgjør økende risiko

jordskjelv3 2 2

Ødeleggelse i Sichuan-provinsen etter 2008 Wenchuan-jordskjelvet, antas å bli indusert av industriaktivitet ved et nærliggende reservoar. dominiqueb / flickr

Folk visste at vi kunne indusere jordskjelv før vi visste hva de var. Så snart folk begynte å grave mineraler ut av bakken, må bergfalls og tunnelkollaps ha blitt anerkjent farer.

I dag forekommer jordskjelv forårsaket av mennesker på en mye større skala. Hendelser i løpet av det siste århundre har vist at gruvedrift er bare en av mange industrielle aktiviteter som kan forårsake jordskjelv store nok til å forårsake betydelig skade og død. Fylling av vannreservoarer bak dammer, utvinning av olje og gass, og geotermisk energiproduksjon er bare noen få av de moderne industrielle aktivitetene som vist seg å forårsake jordskjelv.

Etter hvert som flere og flere typer industriaktivitet ble anerkjent som potensielt seismogene, ba Nederland Aardolie Maatschappij BV, et olje- og gasselskap basert i Nederland, oss om å gjennomføre en omfattende global gjennomgang av alle menneskeskapte jordskjelv.

Vårt arbeid samlet et rikt bilde fra hundrevis av puslespisser spredt gjennom nasjonal og internasjonal vitenskapelig litteratur fra mange nasjoner. Den brede bredden av industriell aktivitet vi fant er potensielt seismogen kom som en overraskelse for mange forskere. Etter hvert som industriens omfang vokser, øker også problemet med induserte jordskjelv.

I tillegg fant vi at, fordi små jordskjelv kan utløse større, har industriell aktivitet potensielt, i sjeldne tilfeller, å indusere ekstremt store, skadelige hendelser.

Hvordan mennesker forårsaker jordskjelv

Som en del av vår gjennomgang samlet vi en database med saker som etter vår kunnskap er den mest oppdaterte. På Jan. 28, vil vi Slett denne databasen offentlig. Vi håper det vil informere innbyggerne om emnet og stimulere vitenskapelig forskning om hvordan man skal håndtere denne helt nye utfordringen til menneskelig oppfinnsomhet.


Få det siste fra InnerSelf


Vår undersøkelse viste at gruverelaterte aktiviteter står for det største antall tilfeller i vår database.

jordskjelv 2 2I utgangspunktet var gruvedriftsteknologi primitiv. Minene var små og relativt grunne. Skjul hendelser ville ha vært mindre - selv om dette kanskje har vært lite trøst for alle som er tatt i en.

Men moderne gruver eksisterer på en helt annen skala. Dyrbare mineraler er hentet fra gruver som kan være over to miles dyp eller utvide flere miles offshore under havene. Den totale mengden bergarter som fjernes ved gruvedrift over hele verden, utgjør nå flere titalls milliarder tonn per år. Det er dobbelt hva det var 15 år siden - og det er satt til å doble igjen over neste 15. I mellomtiden har mye av kull som brenner verdens industri allerede blitt oppbrukt fra grunne lag, og gruvene må bli større og dypere for å tilfredsstille etterspørselen.

Etter hvert som gruvene utvides, blir jordskjelvene mine større og hyppigere. Skader og dødsfall, også, skaleres opp. Hundrevis av dødsfall har skjedd i kull- og mineralgruver de siste tiårene som følge av jordskjelv opp til størrelsen 6.1 som er blitt indusert.

Andre aktiviteter som kan forårsake jordskjelv inkluderer oppføring av tunge overbygninger. De 700-megaton Taipei 101-bygningen, oppvokst i Taiwan i 1990s, ble klandret for den økende frekvensen og størrelsen på nærliggende jordskjelv.

Siden det tidlige 20-tallet har det vært klart at påfylling av store vannreservoarer kan forårsake potensielt farlige jordskjelv. Dette kom inn i tragisk fokus i 1967 da bare fem år etter at det 32-mil lange Koyna-reservoaret i Vest-India var fylt, en magnitude 6.3 jordskjelv rammet, dreper minst 180 mennesker og ødelegger dammen.

Gjennom de påfølgende årtier, fortsetter den pågående sykliske jordskjelvaktiviteten sammen og faller i den årlige reservoar-nivå syklusen. Et jordskjelv større enn størrelsen 5 forekommer der i gjennomsnitt hvert fjerde år. Vår rapport viser at til nå har noen 170 reservoarer verden over rapportert indusert jordskjelvaktivitet.

jordskjelv2 2 2Produksjonen av olje og gass ble innblandet i flere ødeleggende jordskjelv i størrelsesorden 6-serien i California. Denne næringen blir stadig seismogen som olje- og gassfelt blir utarmet. På slike felt, i tillegg til massefjerning ved produksjon, injiseres også væsker for å skylle ut det siste av hydrokarbonene og å avhende de store mengder saltvann som følger med produksjonen i utgående felt.

En relativt ny teknologi innen olje og gass er skifer-gass hydraulisk brudd, eller fracking, som i sin natur genererer små jordskjelv som bergfrakturer. Noen ganger, Dette kan føre til et større jordskjelv hvis de injiserte væskene lekker inn i en feil som allerede er stresset av geologiske prosesser.

Det største fracking-relaterte jordskjelvet som hittil er rapportert, skjedde i Canada, med en størrelsesorden 4.6. I Oklahoma er det flere prosesser på gang samtidig, inkludert olje- og gassproduksjon, avhending av avløpsvann og fracking. Der har jordskjelv så store som størrelsen 5.7 rattlet skyskrapere som ble reist lenge før slik seismicitet ble forventet. Hvis et slikt jordskjelv er fremkalt i Europa i fremtiden, kan det føles i hovedstader i flere nasjoner.

Vår forskning viser at produksjon av geotermisk damp og vann har vært forbundet med jordskjelv opp til størrelsen 6.6 i Cerro Prieto Field, Mexico. Geotermisk energi kan ikke fornyes ved naturlige prosesser på tidsrammen av menneskelig levetid, slik at vannet må reinjiseres under jorden for å sikre kontinuerlig forsyning. Denne prosessen ser ut til å være enda seismogen enn produksjonen. Det finnes mange eksempler på jordskjelvsvmer som følger med vanninnsprøytning i borehull, som for eksempel på Geysers, California.

Andre materialer pumpet under jorden, inkludert karbondioksid og naturgass, forårsaker også seismisk aktivitet. Et nylig prosjekt for å lagre 25 prosent av Spanias krav til naturgass i en gammel, forlatt offshore oljefelt resulterte i umiddelbar utbrudd av kraftig jordskjelvaktivitet med hendelser opp til størrelsesorden 4.3. Trusselen som dette innebar for offentlig sikkerhet nødvendiggjorde forlatelse av dette US $ 1.8-milliarderprosjektet.

Hva dette betyr for fremtiden

I dag møter jordskjelv forårsaket av store industriprosjekter ikke lenger overraskelse eller til og med fornektelse. Tvert imot, når en hendelse oppstår, kan tendensen være å se etter et industriprosjekt å klandre. I 2008 slo et jordskjelv i størrelsesorden 8 rekkevidde Ngawa prefektur i Kina, drepte om 90,000-folk, ødeleggende over 100-byer, og kollapset hus, veier og broer. Oppmerksomheten vendte seg raskt til den nærliggende Zipingpu Dam, hvis reservoar var fylt bare noen få måneder tidligere, selv om forbindelsen mellom jordskjelvet og reservoaret ennå ikke er bevist.

Den minste mengden stressbelastende forskere tror er nødvendig for å indusere jordskjelv, kryper jevnt nedover. Den store Three Gorges Dam i Kina, som nå forurenser 10 kubikk miles med vann, har allerede vært assosiert med jordskjelv så store som størrelsen 4.6 og er under forsiktig overvåking.

Forskere presenteres nå med noen spennende utfordringer. Jordskjelv kan produsere en "sommerfugleeffekt": Små endringer kan ha stor innvirkning. Således kan ikke en mengde menneskelige aktiviteter belaste jordskorpen med stress, men bare små tilføyninger kan bli den siste stråmen som bryter kamelens rygg, og utløser store jordskjelv som frigjør det akkumulerte stresset som er lastet på geologiske feil ved århundrer med geologiske prosesser. Hvorvidt stresset ville ha blitt frigjort naturlig i et jordskjelv, er et utfordrende spørsmål.

Et jordskjelv i størrelsesorden 5-serien utgir så mye energi som atombomben droppet på Hiroshima i 1945. Et jordskjelv i størrelsesorden 7-serien utgir så mye energi som det største atomvåpenet som noen gang har testet, Tsar Bomba-testen som ble gjennomført av Sovjetunionen i 1961. Risikoen for å forårsake slike jordskjelv er ekstremt liten, men konsekvensene hvis det skulle skje er ekstremt stor. Dette utgjør et helse- og sikkerhetsspørsmål som kan være unikt i industrien for den maksimale størrelsen på katastrofen som i teorien kan forekomme. Imidlertid er sjeldne og ødeleggende jordskjelv et faktum i livet på vår dynamiske planet, uansett om det er menneskelig aktivitet eller ej.

Vårt arbeid tyder på at den eneste bevisbaserte måten å begrense størrelsen på potensielle jordskjelv kan være å begrense omfanget av prosjektene selv. I praksis vil dette bety mindre gruver og reservoarer, mindre mineraler, olje og gass hentet fra felt, grunne borehuller og mindre volumer injisert. Det må sikres en balanse mellom det økende behovet for energi og ressurser og risikonivået som er akseptabelt i hvert enkelt prosjekt.

Den Conversation

Om forfatteren

Gillian Foulger, professor i geofysikk, Durham University; Jon Gluyas,, Durham University, og Miles Wilson, Ph.D. Student i Institutt for jordfag, Durham University

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = fracking jordskjelv; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}