Людська діяльність, така як видобуток нафти та газу, дестабілізує давно сплячі розломи в регіонах, які раніше вважалися сейсмобезпечними. Нові дослідження показують, що навіть геологічно стабільні території вразливі до індукованої сейсмічності, що кидає виклик традиційній фізиці землетрусів і викликає занепокоєння щодо непідготовленості інфраструктури до поштовхів.
Неочікуваний ризик стабільних переломів
Протягом багатьох років вважалося, що неактивні розломи в регіонах, віддалених від кордонів тектонічних плит, були занадто слабкими, щоб викликати значні землетруси. Вважалося, що ці розломи, які часто зустрічаються в таких місцях, як Нідерланди, плато Декан в Індії та частинах США (Оклахома), були «залікувані» протягом мільйонів років, утворюючи міцні зв’язки та мінімізуючи ризик раптового переміщення.
Однак дослідження під керівництвом Ілони ван Дінтер з Утрехтського університету показує, що ці, здавалося б, стабільні дефекти насправді накопичують силу з часом завдяки процесу, який називається «загоєнням тертям». Чим довше вони залишаються заблокованими, тим сильнішими стають, створюючи небезпечне накопичення потенційної енергії.
Як людські дії викликають тремор
Діяльність людини, така як видобуток газу, видобуток корисних копалин, будівництво дамб і виробництво геотермальної енергії, може порушити цей крихкий баланс. Раптова напруга, створена цими операціями, перевищує накопичену міцність розломів, спричиняючи їх руйнування таким чином, що вивільняється набагато більше енергії, ніж очікувалося.
Яскравим прикладом є землетрус магнітудою 3,6 у голландському селі Хейзінґе у 2012 році. Спричинений видобутком газу на родовищі Гронінген, він став найбільшим індукованим землетрусом в історії Нідерландів, що змусило владу припинити видобуток.
Наука за придурками
Команда Ван Дінтера використала комп’ютерне моделювання, щоб продемонструвати, що після мільйонів років бездіяльності навіть невеликі збурення в цих розломах можуть призвести до катастрофічного вивільнення накопиченої міцності. Моделювання показує, що приблизно через 35 років стресу розлом тріскається, викликаючи індукований землетрус магнітудою більшою, ніж очікувалося.
Після вивільнення сили розлом залишається неактивним протягом мільйонів років, але ризик залишається. Оскільки тисячі цих лікувальних розломів розкидані по стабільних регіонах, продовження людської діяльності може з часом викликати численні поштовхи.
Наслідки та запобіжні заходи
Близькість цих неглибоких розломів до поверхні означає, що навіть помірні землетруси можуть спричинити значну вібрацію, особливо в районах, де інфраструктура не розрахована на такі події.
Деніел Фоклер, геофізик з Ліверпульського університету, підкреслює, що компанії, які розробляють проекти в цих регіонах, повинні розуміти основні ризики. Навіть коли світ переходить на чисту енергію, геотермальні проекти (які також спричиняють сейсмічність) продовжуватимуть покладатися на доступ до земної поверхні, що вимагатиме ретельного планування.
Ван Дінтер пропонує, щоб розробники віддавали пріоритет повільним, контрольованим методам видобутку, щоб мінімізувати раптовий стрес через несправності. Однак головним моментом є прозорість: розробники повинні визнати потенційні землетруси та повідомити постраждалим громадам.
«Оцінюючи небезпеки, ми повинні враховувати ефект оздоровлення та консолідації», — підсумовує ван Дінтер, наголошуючи на необхідності оновлення оцінок ризиків у раніше стабільних регіонах.
