O tym, że wypompowywanie wody związane z odwiertami może zwiększać lokalną aktywność sejsmiczną, wiadomo od dawna. Jednak nowe dowody wskazują, że wzrasta ryzyko występowania dość silnych wstrząsów, o magnitudzie 4 lub 5, stanowiących rodzaj echa dużych trzęsień ziemi na obszarach odległych nawet o tysiące kilometrów.

Wstrząsy jak echo trzęsień

Naukowcy przekonują, że narażone na to są miejsca przeprowadzania odwiertów - takie jak elektrownie geotermalne, rejony wydobywania ropy naftowej czy szczelinowania gazu łupkowego. Przyczyną tego zjawiska jest towarzyszące tym pracom odpompowywanie wody w głąb ziemi.

To wnioski z badań opublikowanych w czasopiśmie "Science". Wykazały one, że duże trzęsienia ziemi z ostatnich lat - w Chile w 2010 r., w Japonii w 2011 r. i na Sumatrze w 2012 r. - wywoływały wstrząsy w centralnych rejonach Stanów Zjednoczonych, właśnie w okolicach miejsc iniekcji do gruntu wody z odwiertów. Najsilniejsze z tych wstrząsów w USA miały siłę 5,7 w skali Richtera. W ich wyniku runęło 14 domów, a dwie osoby zostały ranne.

Rosnące ciśnienie, słabsze skały

Prof. Emily Brodsky, która prowadziła badania trzęsień ziemi w rejonie elektrowni geotermalnej w Kalifornii, powiedziała, że istnieje wyraźny związek między ilością wody z odwiertów wstrzykiwanej do podłoża a liczbą trzęsień ziemi. Analizy, jakie jej zespół przeprowadził w kalifornijskiej elektrowni, wykazały, że wpompowanie do gruntu średnio 2273 l wody miesięcznie prowadzi do występowania wstrząsów średnio co 11 dni.

Wiąże się to z osłabieniem podziemnych uskoków przez zwiększenie ciśnienia płynu. Wtrysk wody pobudza powstawanie pęknięć w skałach, co czyni je podatnymi na skutki trzęsień ziemi o epicentrach oddalonych nawet o tysiące kilometrów. Dlatego miejsca, gdzie odwierty, którym towarzyszy pompowanie wody do gruntu, były prowadzone przez długi czas - 10 bądź więcej lat - stają się coraz bardziej podatne na silne wstrząsy wywołane trzęsieniami ziemi występujących w innych częściach świata.

Naukowcy: analizować ilość płynów

- Gdy mamy bardzo duże trzęsienia ziemi, fale sejsmiczne podróżują po całym świecie. Nawet jeśli są małe, gdy docierają na drugą stronę świata, nadal wstrząsają uskokami. Może to pobudzić procesy sejsmiczne w aktywnych pod tym względem obszarach, takich jak wulkany, w których istnieje już wysokie ciśnienie płynu. Ale dopiero teraz to samo zostało stwierdzone na terenach, gdzie ciśnienie płynów wzrosło na skutek działalności ludzkiej - wyjaśnił jeden ze współautorów badania Nicholas van der Elst.

Naukowcy na razie nie uważają za konieczne całkowitego wstrzymania wypompowywania wody do gruntu w miejscach prowadzenia odwiertów. Prof. Brodsky sugeruje natomiast, że w każdej z takich lokalizacji powinno się prowadzić uważne obserwacje i analizy, żeby móc określić szanse na wystąpienie tam trzęsień ziemi.

- Żeby w tym pomóc, naukowcy muszą być w stanie powiedzieć operatorom, jakie ilości wody mogą wpompować do ziemi w konkretnym miejscu i ile trzęsień ziemi to może wywołać - powiedziała prof. Brodsky. - Problemem jest to, że możemy tylko przewidzieć, ile trzęsień nastąpi, ale ich siły juz nie - przyznała jednak.

Autor: js/ja / Źródło: guardian.co.uk