Taula de continguts:
Durant la dècada passada, els habitants del centre dels Estats Units van experimentar molts més terratrèmols de mida petita o moderada que mai. Per exemple, tot i que Oklahoma es troba molt lluny dels límits entre les plaques tectòniques, l’activitat sísmica va començar a augmentar allà cap a l’any 2009 i va assolir el pic durant el 2015 i principis del 2016. Abans del 2009, Oklahoma va experimentar normalment un o dos petits terratrèmols amb una magnitud superior a 3,0. per any. Al 2015, aquest nombre havia augmentat a més de 900 terratrèmols anuals, 30 dels quals tenien una magnitud de moment superior a 4,0 (que és prou forta com per provocar ruïna). Un terratrèmol amb una magnitud de 5,7 va impactar a prop de la ciutat de Praga, Okla, el 2011 per una falla preexistent i va causar danys greus a diverses cases i edificis escolars. Durant els darrers sis anys, es van documentar més de 1.500 informes d’esdeveniments destrossants en zones anteriorment pacífiques. Aquest augment de la sismicitat va ser provocat per activitats industrials humanes. Al voltant de vuit milions de persones vivien a les zones amb un augment de terratrèmols i els funcionaris responsables de la seguretat pública han volgut entendre els motius de l’augment i les possibles amenaces per a la societat.
Causes dels esdeveniments induïts del terratrèmol.
Els científics de la Terra van assumir el repte de comprendre millor els terratrèmols induïts. L’evidència científica havia demostrat que alguns terratrèmols eren causats per activitats industrials humanes, principalment per eliminació per injecció d’aigües residuals salades extretes amb petroli i gas als pous de producció. Es va creure que la majoria de terratrèmols induïts es van generar per canvis en la pressió del fluid a prop de falles profundes preexistents. Els líquids d’aigües residuals dels pous d’eliminació profunda sovint s’ubicaven a més d’una milla sota terra i l’eliminació d’aigües residuals va augmentar la pressió sobre els líquids que ja ocupen l’espai dels porus. L'aixecament de la pressió no va afectar o va afeblir la falla, facilitant així la realització d'un terratrèmol.
Aquesta hipòtesi que explica la causa dels terratrèmols induïts es va validar en un experiment de Rangely, Colo, de 1969, en el qual es va augmentar i baixar la pressió del fluid en un dipòsit mitjançant bombes. Els terratrèmols es van fer més freqüents quan es van augmentar les pressions, tal com preveia la hipòtesi, i rares quan es van reduir les pressions. La fracturació hidràulica (fracking) —un procés de recuperació de gas i petroli que utilitza la injecció de líquid per obrir fissures a la roca per permetre que el gas o el cru cruixin travessant una canonada a un cap de pou a la superfície— també es va demostrar que provoca terratrèmols. ser la causa principal de terratrèmols induïts a la Colúmbia Britànica i a l’oest d’Alberta, així com d’alguns llocs dels mateixos Estats Units Fracking, però, no va ser la causa principal de l’activitat de terratrèmols induïts a Oklahoma i diversos altres llocs dels EUA, on els terratrèmols van tenir majoritàriament resultat d’una injecció d’aigües residuals. Un important terratrèmol d’extracció de fluids, un esdeveniment de magnitud 4,8, va tenir lloc a l’octubre de 2011 a prop de Fashing, Texas. Altres terratrèmols induïts van ser desencadenats pel farciment d’embassaments a Nevada i Carolina del Sud. En la majoria dels casos, aquestes activitats industrials no estimulen els terratrèmols. Les taxes i els volums d’injecció de fluids, les orientacions de falles, els esforços acumulats i les propietats de les roques necessiten ser òptimes per induir terratrèmols.
Els científics havien estudiat falles i terratrèmols tant naturals com induïts per comprendre i predir millor les mides i les ubicacions dels sismes futurs induïts. La magnitud o mida del terratrèmol està relacionada amb la zona que es trenca a la falla. Els científics van examinar registres de diversos exemples de terratrèmols naturals històrics ocorreguts durant els últims 300 anys al centre i l'est dels EUA, incloent-hi un esdeveniment de magnitud-7,3 el 1886 a prop de Charleston, SC, i la sèrie de xocs de magnitud aproximada 7,5 que van xocar a 1811–12 a prop de Nova Madrid, Mo. Els terratrèmols a l'est de l'Amèrica del Nord es van produir en forma d'eixams d'activitat sísmica en falles no reconegudes al centre de Virgínia, l'est de Tennessee, l'est del Canadà i Nova Anglaterra. Molts d'aquests esdeveniments van precedir les activitats industrials i, per tant, probablement no estiguessin relacionats amb activitats humanes. Durant els darrers anys, els científics han debatut sobre si els terratrèmols induïts podrien desencadenar grans terratrèmols en falles antigues properes en les quals les tensions acumulades estaven a punt per ser llançades. El terratrèmol de Praga, Okla., Del 2011, va respondre a aquesta pregunta demostrant que els terratrèmols de magnitud 5,7 podrien trencar-se en falles llargues preexistents. Per tant, la presència de falles antigues va ser un factor important per preveure amb precisió la mida d’un terratrèmol. Tanmateix, la mida i la ubicació de les falles es van comprendre malament en molts llocs del centre i l'est dels EUA, com Oklahoma, i els esforços científics han estat realitzant l'Enquesta Geològica dels Estats Units, altres agències estatals i federals i institucions acadèmiques i en col·laboració amb la indústria del petroli per identificar les ubicacions de les que eren potencialment més perilloses.
L’esdeveniment de Praga del 2011 va ser el terratrèmol més gran registrat als Estats Units fins que es va produir un terratrèmol de magnitud 5,8 el 2016 a prop de Pawnee, Oklahoma, que podria haver estat induït. No obstant això, es van observar terratrèmols més forts induïts. A prop de Koynanagar, Índia, el 1967, se sospitava que un tremolor devastador de magnitud 6,3 havia estat provocat per alts nivells d'aigua emmagatzemats en un dipòsit, i l'activitat de retirada de gas a Uzbekistan va ser la causa de danys de terratrèmols de magnitud-7,0 el 1976 i 1984. Aquestes dades suggereixen que eren possibles terratrèmols induïts més grans que els de Praga. A més, els geòlegs van reconèixer falles i ruptures de terratrèmols prehistòrics generats pels terratrèmols de magnitud-7,0 a Oklahoma i Colorado. Estudis sobre terratrèmols a l'interior continental fora dels EUA van demostrar que aquests terratrèmols naturals tan grans eren possibles lluny dels límits de les plaques. Molts científics creien que els terratrèmols induïts també podrien desencadenar grans terratrèmols en falles antigues no descobertes. Tanmateix, en cas que es produís un esdeveniment induït amb una magnitud superior a 5,6, tindria una probabilitat de magnitud més propera a 6,0 que a 7,0, similar als terratrèmols induïts en regions anàlogues.
Augment del perill de terratrèmols.
Tant els terratrèmols induïts com els naturals provoquen nivells similars d’agitació del sòl. En comparació amb els terratrèmols naturals, però, els terratrèmols induïts són sovint més baixos i potser no sacsegen el sòl tan violentament lluny de l'epicentre del terratrèmol. Tot i que s’havien observat diferències subtils en l’agitació entre els dos tipus, es va necessitar més investigació per entendre aquestes propietats d’agitació.
Les projeccions de sacsejades del sòl realitzades per l'Enquesta Geològica dels Estats Units van indicar que els terratrèmols induïts van augmentar el perill a Oklahoma i altres llocs on els processos industrials influeixen en les tensions a la terra, tal com es mostra a la previsió d'un any per a terratrèmols induïts i naturals. El càlcul del perill requeria informació sobre on i amb quina freqüència es poden produir terratrèmols, la seva mida màxima i els nivells probables de sacsejades del sòl. Per predir la freqüència de terratrèmol induït del 2016, els científics van considerar molt intensament la freqüència de terratrèmol del 2015, van utilitzar la teoria sismològica estàndard –amb els terratrèmols més grans induïts generalment de magnitud inferior o igual a 6,0– i van aplicar un nou model de moviment de terra que preveia. millors estimacions de sacsejades per terratrèmols poc profunds.
Els resultats van revelar que Oklahoma, Kansas, Texas, Arkansas, Nou Mèxic i Colorado tenien una possibilitat superior a 1 de cada 100 cops de patir danys durant el 2016, amb les majors probabilitats (aproximadament 1 de cada 10) a produir-se a parts del nord d'Oklahoma i del sud de Kansas. Es va demostrar que els terratrèmols induïts projectats per la previsió eren prou capaços de causar ruïna en aquesta regió si l’activitat industrial continuava sense restriccions. Basant-se en aquestes projeccions, pocs es van sorprendre quan el terratrèmol de magnitud 5,1 es va produir a prop de Fairview, Okla., El 13 de febrer.
La freqüència de terratrèmols en aquesta regió, però, semblava disminuir entre el 2015 i el 2016. Durant el primer semestre del 2016, el nombre de terratrèmols ocorreguts a prop d’Irving i Dallas, per exemple, va caure d’uns quatre esdeveniments de magnitud 3,0 o superior a zero. Aquesta reducció podria estar relacionada amb el preu del petroli (que va disminuir significativament el 2015 i el 2016, amb la qual cosa es va reduir l'extracció i la injecció d'aigües residuals) i les accions reguladores que disminueixen el volum d'aigua residual que es bomba en els forats profunds. Les dades inicials proporcionaven l’esperança que les taxes de terratrèmols induïts continuessin disminuint el 2016; tanmateix, les activitats d'injecció van continuar en zones amb altes taxes de sismicitat, i no se sabia si els volums d'injecció més baixos eliminarien els terratrèmols induïts o simplement els endarrerien.
Si bé els augments de la freqüència de terratrèmols induïts eren els més notables al centre dels Estats Units, els terratrèmols induïts també s’havien observat a diversos llocs de Califòrnia, inclosos els geysers i les zones d’energia geotèrmica de Coso. A més, un estudi del 2015 va mostrar canvis menors en les taxes de terratrèmols al sud de Califòrnia i va assenyalar que es podria produir activitat adduïda addicional a prop de llocs amb activitats d’extracció de petroli. Com que la taxa de terratrèmols naturals a aquesta zona era molt superior a la dels EUA central, era més difícil identificar quins terratrèmols van ser induïts i quins eren naturals. Els científics van continuar investigant els terratrèmols induïts per mitigar millor els futurs efectes del terratrèmol.
