Луѓето знаеле дека можат да предизвикаат земјотреси уште пред да знаат што се земјотресите. Штом сме почнале да ископуваме минерали од земјата, одроните и колапсите на тунелите веќе биле препознатлива опасност.
Денес земјотресите предизвикани од луѓето се случуваат многу почесто и со многу поголем размер. Анализите од последниот век покажуваат дека рударството е една од многуте индустриски активности што може да предизвика земјотреси доволно големи да предизвикаат значителна штета, но и жртви. Полнењето на водните резервоари зад браните, извлекувањето на нафта и гас од земјата, производството на геотермална енергија – сé е тоа само дел од модерните индустриски активности за кои е утврдено дека можат повремено „да нé потресат“.
Со оглед дека сé повеќе видови човечка активност (пред сé, индустриска) се покажаа сеизмогенични, холандската компанија за нафта и гас – Nederlandse Aardolie Maatschappij BV, пред околу две години ангажираше неколку експерти да спроведат детална глобална ревизија на сите регистрирани човечки-индуцирани земјотреси. Нивната анализа, составена од стотици извори од националната и светската научна литература на многу нации, во моментот на публикација беше (а веројатно и уште е) најдеталната на тоа поле.
Како луѓето предизвикуваат земјотреси
Резултатите покажуваат пар изненадувачки моменти. Првиот е широкиот дијапазон на индустриски активности што се потенцијално сеизмогени. Оттаму произлегува дека со растот на индустријата, се зголемува и проблемот со човечки-предизвикани земјотреси.
Исто така, востановено е дека бидејќи малите земјотреси можат да предизвикаат поголеми, индустриската активност, во поретки случаи, има потенцијал да предизвика екстремно големи, разурнувачки евенти.
Во почетокот, рударската технологија беше примитивна. Рудниците беа мали и релативно плитки. Колапсите, кога ќе се случеа, беа исто така мали (иако страшно опасни и смртоносни за тие што беа затекнати во нив). Но модерните рудници постојат на сосема поинакво рамниште. Драгоцените метали се вадат од рудници кои достигнуваат длабочини и од над 3 километри, а хоризонтално се протегаат и по неколку километри вон копното, под океаните.
На глобално ниво, од рударството се извлекуваат неколку десетици милијарди тони камен годишно. Тоа е дупло повеќе отколку пред 15 години. Во наредните 15 се очекува исто така да се дуплира. Во меѓувреме, најголемиот дел од јагленот што ја напојува светската индустрија е веќе исцрпен од поплитките слоеви, а за да ја задоволат побарувачката, рудниците ќе мора да станат поголеми и подлабоки.
Се разбира, како ќе се зголемуваат рудниците, така и земјотресите поврзани со рударската активност ќе стануваат поголеми и почести. Расте и размерот на штетата и жртвите. На пример, во последните неколку декади имаше стотици смртни случаи во минералните и рудниците за јаглен, последица на земјотреси со магнитуда и до 6.1 степени по Рихтер, а предизвикани од човечка активност.
Не е само копањето
Меѓу другите активности што исто така можат да предизвикаат земјотреси е и изградбата на тешки (и големи) суперструктури. 700-мегатонскиот облакодер Taipei 101, на пример, изграден во Тајван во 1990-тите, се смета за „виновен“ за зголемената фреквенција и магнитуда на околните земјотреси.
Од раниот 20-ти век, се знае и дека и полнењето на големи водени резервоари може да предизвика потенцијално опасни земјотреси. Тоа стана јасно особено во 1967 година, само пет години по полнењето на 51-километарскиот резервоар во западна Индија, кога земјотрес со магнитуда од 6.3 степени уби најмалку 180 луѓе и ја оштети браната. Дури и во следните декади, тековната циклична земјотресна активност варираше заедно со годишното ниво на водата во резервоарот. Земјотрес со магнитуда поголема од 5 степени го погодува регионот во просек на секои 4 години.
Во извештајот на експертите ангажирани од холандската компанија, во меѓувреме, се наведува дека постојат околу 170 резервоари низ светот за кои се претпоставува дека предизвикуваат сеизмичка активност.
Магнитудата на човечки-индуцираните земјотреси
Магнитудата на најголемите земјотреси припишани на разни типови проекти значително варира. Графава го покажува бројот на земјотреси предизвикани од разните типови активности, во споредба со максималната магнитуда. Базирана е на податоци за 577 случаи на човечки-предизвикани земјотреси, т.е. на целата достапна документација до моментот на истражувањето.
Така, производството на нафта и гас е посочено како виновник за неколку земјотреси со магнитуда околу 6 степени по Рихтер во Калифорнија. Оваа индустрија станува сé посеизмогенична, како што спомнавме и погоре. Со исцрпувањето на гасот и нафтата од поплитките слоеви, во процесот на извлекување на ресурсите е имплементирано и инектирање на течности, со цел да се истиснат преостанатите количини на хидрокарбони, како и за да се истисне солената вода која е составен дел од поризводството во исцрпени рудници.
Релативно нова технологија во процесот е „shale-gas hydraulic fracturing“, попозната како fracking. Оваа технологија по самата своја природа подразбира предизвикување на мали земјотреси, кои се резултат на кршењето на каменот под дејство на водата/течноста што се инектира. Повремено, ова може да доведе до многу поголеми земјотреси, особено ако инектираните течности протечат во пукнатина во земјата која веќе е под стрес од геолошки процеси.
Најголемиот документиран земјотрес досега, а последица на фракинг, е тој во Канада со магнитуда од 4.6 степени по Рихтер. Во Оклахома, пак, во тек се неколку процеси на извлекување на ресурси истовремено. Таму земјотреси со магнитуда и од 5.7 степени на неколку наврати ги потресоа облакодерите кои беа изградени многу пред да се очекува сеизмичка активност во регионот. Евентуален таков земјотрес во иднина во Европа би бил почувствуван во неколку главни градови.
Истражувањето покажува дека производството на геотермална пареа и вода, паралелно, е поврзано со појавата на земјотреси и до 6.6 степени во Cerro Prieto, Мексико. Геотермалната енергија не е обновлива преку природни процеси во рамките на еден животен век, па водата мора да биде реинектирана под земјата за да се обезбеди непрекината залиха. Овој процес се покажува како уште повеќе сеизмогеничен од самото производство. Има куп примери на земјотреси што се случуваат при инектирање на вода во ископините.
И другите материјали кои се пумпаат под земјата, вклучително и јаглероден диоксид и природен гас, исто така предизвикуваат сеизмичка активност. Пред некоја година во Шпанија имаше проект да се складираат 25% од шпанската побарувачка на гас во старо, напуштено крајбрежно нафтено поле. Тоа резултираше со моментален почеток на мошне бурна сеизмичка активност со земјотреси и до магнитуда од 4.3 степени. Големата закана наложи проектот вреден 1.8 милијарди долари да биде напуштен.
А што нé чека во иднина?
Денес земјотресите предизвикани од големите индустриски проекти ниту се дочекуваат со изненадување, ниту некој ги порекнува. Напротив, кога ќе се случи позначаен земјотрес, тенденцијата е да се бара виновникот во индустриските проекти во регионот. Во 2008-ма, кинеската префектура Ngawa беше погодена од земјотрес со магнитуда од околу 8 степени. Загинаа 90.000 луѓе, уништени беа над 100 градови, а разрушени беа куќи, патишта и мостови. Вниманието брзо се сврте кон блиската брана Zipingpu, чиј резервоар беше наполнет само неколку месеци порано (поврзаноста уште е во фаза на докажување).
Сé на сé, според научниците, минималната граница на стрес потребен за предизвикување на земјотрес сé повеќе и константно се намалува. Браната „Три Клисури“ во Кина, на пример, е поврзана со земјотреси со магнитуда и до 4.6 степени, и во моментов е под внимателен надзор.
Најголемиот предизвик со кој научниците (а и човештвото) се соочуваат во иднина е „ефектот на пеперутката“; т.е. малите промени можат да имаат голем импакт. Не само што еден куп човечки активности ја оптеретуваат кората на Земјата со стрес, туку и само мали дополнувања можат да бидат последната сламка што ќе ја премине „точката на вриење“, започнувајќи серија од големи земјотреси кои ќе го ослободат геолошкиот стрес во пукнатините на земјата таложен со векови преку геолошки активности. Дали кога тој стрес ќе биде ослободен по природен пат е друго предизвикувачко прашање.
Земјотрес со магнитуда од 5 степени ослободува енергија колку атомската бомба фрлена врз Хирошима во 1945 година. Земјотрес со магнитуда од 7 степени ослободува енергија колку најразорното нуклеарно оружје некогаш тестирано – советската „Цар бомба“ тестирана во 1961 година. Ризикот од предизвикување на такви земјотреси (од човечка активност) е мал, ама последиците, кога би се случил, би биле екстремно големи. Со тоа се поставува и прашањето колку всушност голема е максималната катастрофа што може, во теорија, да ни се случи. Од друга страна, ретките и разорни земјотреси се факт на постоењето на нашава динамична планета, и тоа биле и пред да постои човечката активност.
Се разбира, тоа не значи дека треба да ги помогнеме. А единствен начин тоа да го спречиме, според конкретново истражување, е да се ограничи размерот на самите индустриски проекти. Во пракса тоа би значело помали рудници и резервоари, помалку минерали, помалку нафта и гас, поплитко рударство и инектирање на помали количини течности во почвата. Во крајна црта, неопходно е да се постигне баланс меѓу растечката потреба за енергија и ресурси, и степенот на ризик кој се смета за прифатлив при секој поединечен проект.
