Ihmiset laukaisevat maanjäristykset aiheuttavat kasvavaa riskiä

earthquakes3 2 2

Sichuanin maakunnassa tapahtunut tuho 2008 Wenchuanin maanjäristyksen jälkeen, jonka uskotaan aiheuttavan teollinen toiminta lähellä sijaitsevassa säiliössä. dominiqueb / Flickr

Ihmiset tiesivät, että voimme aiheuttaa maanjäristyksiä ennen kuin tiesimme, mitä he olivat. Heti kun ihmiset alkoivat kaivaa mineraaleja pois maasta, kallioiden ja tunnelien romahtamisista on tullut tunnustettuja vaaroja.

Nykyään ihmisten aiheuttamat maanjäristykset esiintyvät paljon suuremmalla mittakaavalla. Viime vuosisadan tapahtumat ovat osoittaneet, että kaivostoiminta on vain yksi monista teollisuuden toimista, jotka voivat aiheuttaa riittävän suuria maanjäristyksiä aiheuttamaan merkittäviä vahinkoja ja kuoleman. Vesisäiliöiden täyttäminen patojen takana, öljyn ja kaasun talteenotto ja geotermisen energian tuotanto ovat vain muutamia niistä nykyaikaisista teollisuustoimista, joiden on osoitettu aiheuttavan maanjäristyksiä.

Koska yhä useammat teollisuustoiminnot tunnustettiin mahdolliseksi seismogeeniseksi, Alankomaissa sijaitseva öljy- ja kaasuyhtiö Nederlandse Aardolie Maatschappij BV tilasi meidät tekemään kattavan yleiskatsauksen kaikista ihmisen aiheuttamista maanjäristyksistä.

Työmme kokoontui rikkaan kuvan sadoista palapeleistä, jotka oli hajallaan monien kansakuntien ja kansainvälisten tieteellisten kirjallisuuksien kautta. Teollisuusmahdollisuuksien, joita havaitsimme potentiaalisesti seismogeenisiksi, pelkkä leveys oli yllätys monille tutkijoille. Teollisuuden laajuuden kasvaessa myös indusoitujen maanjäristysten ongelma kasvaa.

Lisäksi havaitsimme, että koska pienet maanjäristykset voivat laukaista suurempia, teollinen toiminta voi harvoin aiheuttaa erittäin suuria, vahingollisia tapahtumia.

Miten ihmiset aiheuttavat maanjäristyksiä

Osana katsausta koimme tietokannan tapauksista, jotka ovat meidän tietämyksemme mukaan täysin ajan tasalla. Tammikuussa 28, me julkaista tämä tietokanta julkisesti. Toivomme, että se tiedottaa kansalaisille aiheesta ja kannustaa tieteelliseen tutkimukseen siitä, miten hallita tätä uutta haastetta ihmisen kekseliäydelle.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Tutkimuksemme osoitti, että kaivostoimintaan liittyvä toiminta kattaa tietokannassamme eniten tapauksia.

maanjäristykset 2 2Aluksi kaivosteknologia oli primitiivinen. Kaivokset olivat pieniä ja suhteellisen matalia. Collapse -tapahtumat olisivat olleet vähäisiä - vaikka tämä olisi voinut olla vähän mukavuutta kenellekään, joka oli kiinni yhdestä.

Mutta nykyaikaiset kaivokset ovat täysin eri mittakaavassa. Arvokkaita kivennäisaineita uutetaan kaivoksista, jotka voivat olla yli kahden mailin syviä tai laajentaa useita kilometrejä meren rannalla valtamerien alla. Kaivostoiminnan kokonaismäärä kaivostoiminnan kautta maailmanlaajuisesti on nyt useita kymmeniä miljardeja tonnia vuodessa. Se on kaksinkertainen, mitä se oli 15 vuotta sitten - ja se on asetettu kaksinkertaistumaan uudelleen seuraavan 15in aikana. Samaan aikaan suuri osa maailman teollisuutta polttoaineena olevasta kivihiilestä on jo hyödynnetty matalista kerroksista, ja kaivosten on oltava suurempia ja syvempiä kysynnän tyydyttämiseksi.

Kaivosten laajentuessa kaivostoimintaan liittyvät maanjäristykset kasvavat ja lisääntyvät. Myös vahingot ja kuolemantapaukset kasvavat. Sadat kuolemat on tapahtunut kivihiilellä ja mineraalikaivoksilla viime vuosikymmenten aikana indusoituneiden maanjäristysten seurauksena.

Muita toimia, jotka saattavat aiheuttaa maanjäristyksiä, ovat raskaiden päällirakenteiden rakentaminen. 700-megaton Taipei 101 -rakennus, joka nostettiin Taiwanissa 1990-järjestelmissä, syytettiin läheisten maanjäristysten lisääntymisestä ja koosta.

Vuosisadan alusta lähtien on ollut selvää, että suurten vesisäiliöiden täyttäminen voi aiheuttaa mahdollisesti vaarallisia maanjäristyksiä. Tämä tuli traagiseksi 20issa, kun viiden vuoden kuluttua 1967-mailin mittaisen Koyna-säiliön täyttämisestä Länsi-Intiassa suuruus 6.3-maanjäristys iskitappaa ainakin 180-ihmisiä ja vahingoittaa patoa.

Seuraavien vuosikymmenten aikana käynnissä oleva syklinen maanjäristystoiminta nousi ja laski vuotuisen säiliötason kierrossa. Suurempi 5-maanjäristys tapahtuu siellä keskimäärin neljän vuoden välein. Kertomuksessamme todettiin, että jotkut maailman 170-säiliöt ovat toistaiseksi aiheuttaneet maanjäristyksen toimintaa.

earthquakes2 2 2Öljyn ja kaasun tuotanto oli mukana useissa tuhoisissa maanjäristyksissä 6-alueella Kaliforniassa. Tämä teollisuus on tulossa yhä seismogeenisemmäksi, koska öljy- ja kaasukentät köyhtyvät. Tällaisilla aloilla massan poisto tuotannon lisäksi ruiskutetaan myös nesteitä viimeisten hiilivetyjen huuhtelemiseksi ja hävittämään suuria määriä suolavettä, joka liittyy tuotantoon päättyvissä kentissä.

Suhteellisen uusi tekniikka öljyssä ja kaasussa on liuskekaasun hydraulinen murtuminen tai fracking, joka luonteensa vuoksi luo pieniä maanjäristyksiä kalliomurtumina. toisinaan tämä voi johtaa suurempaan maanjäristykseen jos ruiskutetut nesteet vuotavat vikaan, jota geologiset prosessit jo korostavat.

Suurin frackingiin liittyvä maanjäristys, joka on toistaiseksi raportoitu, on tapahtunut Kanadassa, jossa 4.6 on suuri. Oklahomassa on käynnissä useita prosesseja samanaikaisesti, mukaan lukien öljyn ja kaasun tuotanto, jäteveden käsittely ja fracking. Siellä maanjäristykset, jotka ovat niin suuria kuin 5.7, ovat räkittäneet pilvenpiirtäjiä, jotka pystytettiin jo kauan ennen kuin seisminen oli odotettavissa. Jos tällainen maanjäristys syntyy Euroopassa tulevaisuudessa, se voisi tuntua useiden maiden pääkaupungeissa.

Tutkimuksemme osoittaa, että geotermisen höyryn ja veden tuotanto on yhdistetty maanjäristyksiin jopa 6.6: iin Cerro Prieto Fieldissä Meksikossa. Geotermistä energiaa ei voida uusiutua luonnollisilla prosesseilla ihmisen elinkaaren ajaksi, joten vesi on palautettava maan alle jatkuvan syötön varmistamiseksi. Tämä prosessi näyttää olevan vieläkin seismogeenisempi kuin tuotanto. On olemassa lukuisia esimerkkejä maanjäristyksistä, jotka ovat mukana veden ruiskuttamisessa porausreikiin, kuten The Geysers, California.

Muut maan alla pumpattavat materiaalit, mukaan lukien hiilidioksidi ja maakaasu, aiheuttavat myös seismistä aktiivisuutta. Äskettäin toteutettu hanke, jonka tarkoituksena oli säilyttää 25-prosenttiosuus Espanjan maakaasuvaatimuksista vanhassa, hylätyssä offshore-öljykentässä, johti voimakkaaseen maanjäristystoimintaan välittömästi 4.3-tapahtumiin asti. Vaara, että tämä aiheutti yleisen turvallisuuden, vaati tämän US $ 1.8 miljardin hankkeen luopuminen.

Mitä tämä tarkoittaa tulevaisuutta varten

Nykyään suurten teollisuushankkeiden aiheuttamat maanjäristykset eivät enää täytä yllätyksiä tai jopa kieltämistä. Päinvastoin, kun tapahtuma tapahtuu, taipumus voi olla etsiä teollista hanketta syylliseksi. 2008issa maanjäristys 8-alueen suuruudella iski Ngawan prefektuuriin, Kiinaan, tappamalla 90,000-ihmisiä, tuhoamalla 100-kaupunkeja ja romahtavia taloja, teitä ja siltoja. Huomio kääntyi nopeasti läheiseen Zipingpu-patoon, jonka säiliö oli täytetty vain muutama kuukausi aikaisemmin, vaikka maanjäristyksen ja säiliön välinen yhteys ei ole vielä osoittautunut.

Vähimmäismäärä stressiä kuormittavia tiedemiehiä uskoo, että maanjäristysten aikaansaamiseksi tarvitaan vähitellen alaspäin. Suuret Kolmen rotkon pato Kiinassa, joka nyt tarttuu 10-kuutiometreihin vettä, on jo yhdistetty yhtä suuriin maanjäristyksiin kuin 4.6 ja valvotaan huolellisesti.

Tutkijoille esitetään nyt joitakin jännittäviä haasteita. Maanjäristykset voivat tuottaa "perhosvaikutuksen": pienillä muutoksilla voi olla suuri vaikutus. Niinpä ihmisen monipuolinen toiminta voi kuormittaa maapallon kuoria stressiä, mutta vain pienet lisäykset voivat tulla viimeiseksi, joka murtaa kamelin selän, saostamalla suuria maanjäristyksiä, jotka vapauttavat geologisiin virheisiin kuormitetun stressin vuosisatojen geologisten prosessien kautta. Se, onko kyseinen stressi vapautettu luonnollisesti maanjäristyksessä, on haastava kysymys.

5-alueen maanjäristys vapauttaa niin paljon energiaa kuin atomipommi, joka putosi Hiroshimalle 1945issa. 7-alueen maanjäristys vapauttaa niin paljon energiaa kuin koskaan testattu suurin ydinase, Neuvostoliiton suorittama tsaaribomba-testi 1961issa. Tällaisten maanjäristysten aiheuttama riski on äärimmäisen pieni, mutta sen seuraukset ovat erittäin suuria. Tämä aiheuttaa terveyteen ja turvallisuuteen liittyviä kysymyksiä, jotka voivat olla ainutlaatuisia teollisuudessa suurimmalle katastrofille, joka voisi teoriassa tapahtua. Harvinaiset ja tuhoisat maanjäristykset ovat kuitenkin dynaamisen planeettamme elämän tosiasia riippumatta siitä, onko olemassa ihmisen toimintaa.

Työmme viittaa siihen, että ainoa näyttöön perustuva tapa rajoittaa mahdollisten maanjäristysten kokoa saattaa olla hankkeiden laajuuden rajoittaminen. Käytännössä tämä merkitsisi pienempiä kaivoksia ja säiliöitä, vähemmän kivennäisaineita, öljyä ja kaasuja, jotka on otettu pelloilta, matalampia porausreikiä ja pienempiä tilavuuksia. On löydettävä tasapaino energian ja resurssien kasvavan tarpeen sekä jokaisessa yksittäisessä hankkeessa hyväksyttävän riskitason välillä.

Conversation

Author

Gillian Foulger, geofysiikan professori, Durhamin yliopisto; Jon Gluyas,, Durhamin yliopistoja Miles Wilson, Ph.D. Opiskelija maisteritieteiden laitoksella, Durhamin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

{amazonWS: searchindex = Kirjat; avainsanat = fracking earthquakes; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}