„Nemogući“ zemljotresi u stabilnim regionima – naučnici otkrivaju tajne okidače

Nekada smatrani geološki nemogućim, zemljotresi u stabilnim regionima poput Jute i Groningena mogu zapravo da se dese zbog dugo neaktivnih raseda koji polako „zarastaju“ i jačaju tokom više miliona godina.

Kad se ponovo aktiviraju — često usled ljudskih aktivnosti — ovi rasedi oslobađaju sav nagomilani stres u jednom snažnom događaju pre nego što se ponovo stabilizuju. Ovo otkriće menja način na koji naučnici procenjuju rizike od zemljotresa u područjima koja su smatrana bezbednim, dajući nove uvide za geotermalne projekte i projekte skladištenja energije koji se oslanjaju na plitki sloj ispod Zemljine površne.

Preporučujemo

Zemljotresi u oblastima kao što su Juta (SAD), Sulc-su-Fore (Francuska) i Groningen (Holandija) izgledaju zbunjujuće naučnicima jer, prema geološkoj teoriji, ne bi trebalo da su mogući. U tim regionima, plitki slojevi Zemljine kore, smatra se, osnažuju rasede kad počnu da se pomeraju.

Udžbenici sugerišu da bi ovaj efekat osnaživanja trebalo da spreči dešavanje zemljotresa. Ipak, podrhtavanja se i dalje događaju u tim naizgled stabilnim zonama. Nalazi istraživača sa Univerziteta u Utrehtu pokazuju da rasedi koji su bili neaktivni milionima godina mogu da akumuliraju ekstrastres tokom vremena. Na kraju, taj nagomilani pritisak može biti oslobođen putem jednog događaja. Ovaj uvid je ključan za identifikovanje bezbednijih područja za tehnologije poput ekstrakcije geotermalne energije i podzemnog skladištenja energije.

„Rasedi se mogu naći gotovo svuda. Rasedi u plitkom sloju ispod površine obično su stabilni, pa ne očekujemo velika pomeranja duž njih“, kažu istraživači. Ipak, iznenađujuće, seizmička aktivnost se dešava u okviru prvih nekoliko kilometara ispod površine — tačno tamo gde se tlo smatra najstabilnijim.

Ovi plitki zemljotresi često su povezani sa ljudskim aktivnostima kao što su bušenje, ekstrakcija ili ubrizgavanje fluida. Pitanje je, dakle, zašto rasedi koji normalno postaju jači kad se pomeraju mogu iznenada oslabiti i skliznuti, oslobađajući energiju kao zemljotres.

Mnogi zemljotresi izazvani ljudskim delovanjem dešavaju se duž drevnih, neaktivnih raseda koji se nisu pomerali milionima godina. Iako ovi rasedi ostaju nepomični, površine gde se stene sastaju polako „zarastaju“ tokom vremena, postajući snažnije. Ovo postepeno jačanje stvara dodatni otpor. Kad taj otpor konačno bude prevaziđen, može izazvati naglo ubrzanje duž raseda. To ubrzanje proizvodi zemljotres, čak i u regionima koje geološki modeli označavaju kao stabilne.

Pošto ovakva područja nemaju dugoročnu evidenciju seizmičke aktivnosti, lokalne zajednice su često nespremne. Zgrade i infrastruktura nisu dizajnirane da izdrže potrese. Štaviše, ovi zemljotresi se dešavaju na dubini na kojoj se obavljaju ljudske aktivnosti, tj. ne dublje od nekoliko kilometara. To je znatno pliće od većine prirodnih zemljotresa. Ta plitkoća znači da takvi zemljotresi mogu izazvati primetnije i potencijalno oštećujuće pomeranja tla.

Zanimljivo je što su istraživači otkrili da ovi zemljotresi predstavljaju jednokratne događaje. Nakon što se nagomilani stres oslobodi, rased prelazi u novo, stabilnije stanje. „Kao rezultat, više nema aktivnosti zemljotresa na tom mestu“, kažu istraživači. To znači da, iako podzemlje u ovakvim područjima neće odmah da se smiri nakon što ljudske aktivnosti prestanu, snaga zemljotresa — uključujući maksimalnu očekivanu magnitudu — postepeno će opadati.

Kad rased jača dok se pomera, njegovi slomljeni delovi mogu lakše da klize jedan pored drugog posle toga, delujući kao prirodne barijere koje sprečavaju formiranje većih zemljotresa. Ovo znači da ukupni rizik može da se smanji, pošto potencijal za jače potrese opada nakon što rased sklizne.

Istraživanje ima značajne posledice za način na koji koristimo i kontrolišemo prostor ispod Zemljine površine. Pokazuje da čak i u regionima koji se smatraju geološki stabilnim, zemljotresi mogu da se dese u određenim uslovima — ali samo jednom po rasedu. Nakon inicijalnog događaja, oblast obično postaje bezbednija.

Razumevanje kako se rasedi ponašaju, kako „zarastaju“ i šta uzrokuje da ubrzaju ili uspore bitno je za minimiziranje seizmičkih rizika povezanih sa geotermalnom energijom, skladištenjem ugljenika i sličnim tehnologijama. Sa novim kompjuterskim modelima, istraživači na Univerzitetu u Utrehtu već rade na usavršavanju ovih predviđanja i poboljšanju načina komunikacije o rizicima od jednokratnih zemljotresa.

(Telegraf Nauka/Science Daily)