Kutatók bizonyítékot találtak arra, hogy a rétegrepesztés teljesen új típusú földrengést válthat ki

Az olaj- és gázkitermelés kis, lassan mozgó, hosszabb ideig tartó földrengéseket válthat ki, amelyeket a tudósok először dokumentáltak a kan...

Az olaj- és gázkitermelés kis, lassan mozgó, hosszabb ideig tartó földrengéseket válthat ki, amelyeket a tudósok először dokumentáltak a kanadai kitermelési mezőkön.

A Kanadai Geológiai Szolgálat kutatócsoportja egy új típusú földrengési eseményt dokumentált, amely egy aktív gázkút melletti lassú szakadásokból ered. Ez segít megmagyarázni, hogy az olaj- és gázkitermelési folyamatok által kiváltott szinte észrevehetetlen rengések hogyan válthatnak ki szeizmikus csúszásokat és nagyobb földrengéseket.

A tanulmány megállapította, hogy a körülbelül 350 földrengés nagyjából 10 százaléka, amelyet 5 hónapon keresztül rögzítettek néhány kilométerre egy aktív gázkúttól a kanadai Brit Columbiában, lassabban törtek fel, és másodpercekkel tovább tartottak, mint a repesztés okozta tipikus rengések. (1)

"Feltételeztük, hogy a repesztés által kiváltott földrengések úgy viselkednek, mint a legtöbb más földrengés, és nagyjából ugyanolyan törési sebességük van, másodpercenként két-három kilométer," - magyarázza Rebecca Harrington szeizmológus, a németországi Ruhr-Universität Bochum munkatársa.

A hidraulikus rétegrepesztés, más néven repesztés, az olaj- és gázipar által alkalmazott eljárás, amelynek során nyomás alatt álló folyadékokat pumpálnak egy fúrt kútba, hogy kis repedéseket hozzanak létre a felszín alatti kőzetekben.

A tervezésénél fogva a repesztés kis, alig észlelhető földrengéseket okoz a föld alatt rekedt olaj és gáz kinyerése során. A folyamat emellett hatalmas mennyiségű szennyvizet is visszapumpál a föld alá, ami megterhelheti a meglévő geológiai törésvonalakat.

A kutatók egy befecskendezési kút körüli szeizmikus állomás hálózatot használva bizonyítékot találtak egy nehezen észlelhető folyamatra, amelyet megjósoltak, de még nem dokumentáltak a repesztési helyek közelében.

Az új típusú "lassú csúszású" jelek, amelyeket hibrid-frekvenciás hullámformájú földrengéseknek neveznek, jellegzetes tulajdonságaik miatt kis szeizmikus energiát bocsátanak ki, és a mért magnitúdó 2,0 vagy annál kisebb.

Korábbi modellezések és kísérleti tanulmányok alapján úgy gondolják, hogy a nagynyomású repesztés szeizmikus csúszásokat idéz elő, amelyek kölcsönhatásba lépnek a közeli törésekkel, stressz sziklákkal és nagyobb szeizmikus eseményekhez vezetnek, a hibrid frekvenciájú hullámformák pedig új bizonyítékai ennek az átmenetnek a gázkutak néhány kilométeres körzetében.

A tanulmányra azon növekvő aggodalmat követően került sor, hogy a repesztés "nagyobb és erősebb maximális magnitúdójú földrengéseket generál," - írják Harrington és munkatársai tanulmányukban, amelyet egy nyílt tudományos kezdeményezés finanszírozásával tettek közzé.

A repesztés okozta legnagyobb földrengés Kínát sújtotta 2018-ban, és 5,7-es magnitúdójú volt, ami ugyanolyan erősségű, mint például egy természetben előforduló pakisztáni földrengés, amely 2021-ben legalább 20 ember halálát okozta. Tehát bár ezek az ember által okozott földrengések ritkák, mégis súlyos károkat okozhatnak.

Az elmúlt években a tanulmányok összefüggésbe hozták a távoli földrengéseket a repesztésekkel, és megállapították, hogy a folyadékbefecskendezés "sokkal gyorsabb és távolabbi" földrengéseket idézhet elő, mint azt korábban gondolták.

Ez a fajta kutatás, amely azt kívánja megérteni, hogy a repesztés miként vált ki kisebb rengéseket, amelyek nagyobb földrengésekhez vezetnek, kritikus bizonyítékot szolgáltatnak a kitermelési folyamatok és a földrengések okozta károk összekapcsolására, nem utolsósorban a repesztési helyek közelében élő lakosok számára, akik régóta ellenzik ezt a gyakorlatot, félve az anyagi károktól, a vízellátásra és megélhetésükre leselkedő veszélyektől.

"Olyan ismert mechanizmus hiányában, amellyel a repesztés földrengéseket okozhatna több mint egy-két mérföldnyire a fúrási helyektől, az üzemeltetők gyakran tagadják a felelősséget az ilyen rengésekért," - írta Gillian Foulger geológus a The Conversationben 2019 körül.

E kutatások nagy részét a szeizmikus aktivitás drámai növekedése ösztönözte az Egyesült Államok középnyugati részén az elmúlt néhány évtizedben, valamint a kitermelés után hónapokkal vagy akár évekkel elhúzódó rengések megfigyelései.

Sőt, egy 2013-as tanulmány kimutatta, hogy a szennyvízelvezetés miatt igénybe vett olaj- és gázmezők ki vannak téve a közepes méretű földrengéseknek, amelyeket több ezer kilométerrel távolabbi nagy földrengések váltanak ki, más kontinensek alatti epicentrumokkal.

Míg egyes szeizmológusok azzal érvelnek, hogy a repesztés okozta földrengések jobb megértése segít a kapcsolódó kockázatok kezelésében és mérséklésében, és hogy az indukált földrengések ritkák, sok ember fejében felvetődik a kérdés, hogy egyáltalán szükség van-e a repesztésre, tekintettel arra a pályára, amelyen bolygónk halad - a katasztrofális globális felmelegedésre, amelyet csak a fosszilis tüzelőanyagok fokozatos megszüntetésével lehet elkerülni.

Ezen a ponton a repesztés által kiváltott földrengéseket vizsgáló kutatási csoport szerint komoly következményei vannak a már jelenleg is vitatott szén-dioxid-leválasztási és -tárolási technológiákra nézve, amelyek még nem bizonyítottak nagy léptékben, és hasonlóképpen magukban foglalják a megkötött szén mélyen a föld alá történő befecskendezését.

"Egy mesterséges szén-dioxid-tározó földrengés okozta szakadása semmissé tenné a gáz légkörből való távoltartására irányuló költséges erőfeszítéseket, valamint egészségügyi kockázatot jelentene a helyi lakosok számára, ezért az ilyen kockázatok kezelésének megértése elengedhetetlen az ilyen technológia fejlesztéséhez," - írta Foulger. (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s41467-021
(2) - https://www.sciencealert.com/scientists-find