Działalność człowieka, taka jak wydobycie ropy i gazu, destabilizuje długo uśpione uskoki w regionach wcześniej uznawanych za bezpieczne sejsmicznie. Nowe badania pokazują, że nawet obszary stabilne geologicznie są podatne na indukowaną aktywność sejsmiczną, co stanowi wyzwanie dla tradycyjnej fizyki trzęsień ziemi i budzi obawy dotyczące infrastruktury nieprzygotowanej na wstrząsy.
Nieoczekiwane ryzyko stabilnych złamań
Przez wiele lat uważano, że nieaktywne uskoki w regionach oddalonych od granic płyt tektonicznych są zbyt słabe, aby spowodować znaczące trzęsienia ziemi. Uważano, że te uskoki, często spotykane w takich miejscach jak Holandia, Płaskowyż Dekanu w Indiach i części Stanów Zjednoczonych (Oklahoma), zostały „naprawione” przez miliony lat, tworząc silne połączenia i minimalizując ryzyko nagłego przemieszczenia.
Jednak badania prowadzone przez Ilonę van Dinter z Uniwersytetu w Utrechcie pokazują, że te pozornie stabilne wady w rzeczywistości z biegiem czasu akumulują swoją siłę w procesie zwanym „gojeniem przez tarcie”. Im dłużej pozostają zablokowane, tym stają się silniejsze, tworząc niebezpieczne nagromadzenie potencjalnej energii.
Jak ludzkie działania powodują drżenie
Działalność człowieka, taka jak wydobycie gazu, górnictwo, budowa tam i produkcja energii geotermalnej, może zaburzyć tę delikatną równowagę. Nagłe naprężenie powstałe w wyniku tych operacji przewyższa narosłą siłę uskoków, powodując ich zapadnięcie się w sposób uwalniający znacznie więcej energii, niż oczekiwano.
Doskonałym przykładem jest trzęsienie ziemi o magnitudzie 3,6 w 2012 r., które miało miejsce w holenderskiej wiosce Huizinge. Spowodowane wydobyciem gazu na polu Groningen, stało się największym wywołanym trzęsieniem ziemi w historii Holandii, co zmusiło władze do zaprzestania wydobycia.
Nauka za kretynami
Zespół Van Dintera wykorzystał symulacje komputerowe, aby wykazać, że po milionach lat bezczynności nawet niewielkie zakłócenia w tych uskokach mogą prowadzić do katastrofalnego uwolnienia nagromadzonej siły. Modelowanie pokazuje, że po około 35 latach naprężeń uskok pęka, powodując wywołane trzęsienie ziemi o sile większej niż oczekiwano.
Po uwolnieniu mocy błąd pozostaje nieaktywny przez miliony lat, ale ryzyko pozostaje. Biorąc pod uwagę tysiące tych leczących się uszkodzeń rozproszonych po stabilnych regionach, ciągła działalność człowieka może z czasem wywołać wiele wstrząsów.
Konsekwencje i środki ostrożności
Bliskość tych płytkich uskoków do powierzchni oznacza, że nawet umiarkowane trzęsienia ziemi mogą powodować znaczne wibracje, szczególnie na obszarach, gdzie infrastruktura nie jest zaprojektowana tak, aby wytrzymać takie zdarzenia.
Daniel Fauclair, geofizyk z Uniwersytetu w Liverpoolu, podkreśla, że firmy realizujące projekty w tych regionach muszą rozumieć związane z nimi ryzyko. Nawet gdy świat przejdzie na czystą energię, projekty geotermalne (które również powodują sejsmiczność) będą w dalszym ciągu opierać się na dostępie do powierzchni ziemi, co będzie wymagało starannego planowania.
Van Dinter sugeruje, że programiści powinni priorytetowo traktować powolne, kontrolowane metody wydobycia, aby zminimalizować nagłe obciążenie spowodowane awariami. Jednak kluczowym wnioskiem jest przejrzystość: deweloperzy muszą uwzględnić potencjalne trzęsienia ziemi i poinformować dotknięte nimi społeczności.
„Przy ocenie zagrożeń musimy wziąć pod uwagę skutki gojenia i konsolidacji”, podsumowuje van Dinter, podkreślając potrzebę aktualizacji ocen ryzyka w regionach wcześniej stabilnych.
