หลุมน้ำเสียสี่แห่งใกล้กับโอคลาโฮมาซิตี้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวหลายร้อยครั้งตั้งแต่ปี 2551 การศึกษาใหม่พบว่า
การวิจัยนำเสนอการเชื่อมโยงที่แข็งแกร่งที่สุดระหว่างสี่ขนาดใหญ่บ่อฉีดที่ซึ่งน้ำเสียจะถูกสูบใต้ดินเพื่อกำจัดและการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแผ่นดินไหวในโอคลาโฮมาซิตี้ ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวันนี้ (3 กรกฎาคม) ในวารสาร Science Express
“ มันค่อนข้างชัดเจนว่าการสูบฉีดปริมาณมากมีผลกระทบต่อระบบธรรมชาติ” เจฟฟ์ Abers ผู้เขียนร่วมการศึกษานักธรณีฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ในนิวยอร์กกล่าว "หลุมกำจัดขยะสมัยใหม่สามารถกระตุ้นได้แผ่นดินไหว-
การสูบน้ำเสียยังคงดำเนินต่อไปที่บ่อน้ำซึ่งฉีดน้ำมากกว่า 4 ล้านบาร์เรล (477,000 ลูกบาศก์เมตร) ลงบนพื้นทุกเดือน -ดูภาพของแผ่นดินไหวที่ทำลายล้างของสหัสวรรษนี้-
แผ่นดินไหวที่ผิดธรรมชาติ
fracking หรือการแตกหักแบบไฮดรอลิกเป็นวิธีการสกัดน้ำมันและก๊าซที่ต้องการน้ำระหว่าง 3 ล้านถึง 5 ล้านแกลลอน (11 ล้านถึง 19 ล้านลิตร) ต่อ "Frack" หลังจากนั้นน้ำจะถูกลบออกจากอ่างเก็บน้ำ แต่แทนที่จะบำบัดน้ำเสียที่เป็นพิษ
กิจกรรมแผ่นดินไหวของโอคลาโฮมาเริ่มต้นสโนว์บอลในปี 2552 ในเวลาเดียวกันกับการผลิตน้ำมันและก๊าซ การเกิดแผ่นดินไหวขนาด -3 ขนาด 3 ครั้งกระทบโอคลาโฮมามากกว่าแคลิฟอร์เนียจนถึงปีนี้ Abers กล่าว
“ ฉันไม่สามารถนึกถึงกระบวนการที่เป็นธรรมชาติในการตั้งค่าใด ๆ ที่จะทำเช่นนี้” เขากล่าว "ดูเหมือนว่าสิ่งเหล่านี้จะเชื่อมโยงกับสิ่งที่เป็นมานุษยวิทยา"
แผ่นดินไหวส่วนใหญ่มีผู้เยาว์ แต่มีขนาดที่เสียหาย-5.7 ได้รับความเสียหายในเดือนพฤศจิกายน 2554เกิดจากหลุมฉีดที่แตกต่างกันการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็น การกำจัดน้ำเสียก็ถูกตำหนิเนื่องจากการเกิดแผ่นดินไหวในเท็กซัสอาร์คันซอและโอไฮโอ
หลุมฉีดปริมาณสูงสี่แห่งตั้งอยู่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของโอคลาโฮมาซิตี้คิดเป็น 45 เปอร์เซ็นต์ของแผ่นดินไหวทั้งหมดในโอคลาโฮมาในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา
แต่จนถึงขณะนี้การเชื่อมโยงระหว่างสี่เวลส์และฝูงแผ่นดินไหวอย่างต่อเนื่องของโอคลาโฮมานั้นไม่ชัดเจนอย่างสิ้นเชิง นั่นเป็นเพราะแผ่นดินไหวถูกฉีกไปตามความผิดพลาดมากกว่า 20 ไมล์ (32 กม.) จากไซต์สูบน้ำ
"กิจกรรมแผ่นดินไหวเพิ่มขึ้นในโอคลาโฮมาเป็นปริศนาของเราเพราะอย่างรุนแรงเช่นเดียวกับมันไม่ได้อยู่ใกล้กับสถานที่อุตสาหกรรมใด ๆ ที่ให้คำอธิบายที่ง่าย "วิลเลียมเอลส์เวิร์ ธ นักไหวแห่งการสำรวจแผ่นดินไหวที่ศูนย์วิทยาศาสตร์แผ่นดินไหวในแคลิฟอร์เนีย
เป้าหมายที่กำลังเคลื่อนที่
ในการศึกษาใหม่นักวิจัยนำโดยนักธรณีวิทยาคอร์เนล Katie Keranen แสดงให้เห็นว่าของเหลวเคลื่อนตัวออกไปจากบ่อน้ำได้อย่างไรทำให้เกิดแผ่นดินไหว -แผ่นดินไหวที่ใหญ่ที่สุด 10 ครั้งในประวัติศาสตร์-
น้ำเสียได้รับการสูบเข้าสู่บ่อน้ำตั้งแต่ปี 2548 แต่ผู้ประกอบการใหม่ Dominion เปิดขึ้นในปี 2552 ตามบันทึกที่ยื่นต่อคณะกรรมาธิการโอคลาโฮมาคอร์ปอเรชั่นซึ่งควบคุมอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ แรงดันน้ำที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดขึ้นพร้อมกับหนึ่งในกลุ่มแผ่นดินไหวของโอคลาโฮมาซิตี้นักวิจัยกล่าว
นี่คือวิธีที่น้ำทำให้เกิดแผ่นดินไหว-
ลึกใต้พื้นผิวโลกน้ำเสียจะเพิ่มแรงกดดันของเหลวในความผิดพลาดทำให้ง่ายขึ้นสำหรับพวกเขาที่จะลื่นและผ่านแผ่นดินไหว ของเหลวลดผลกระทบของแรงเสียดทาน การเชื่อมโยงนี้ระหว่างการฉีดน้ำเสียและก่อให้เกิดแผ่นดินไหวเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เมื่อมีการฉีดลึกที่คลังแสงภูเขาหินใกล้เดนเวอร์ก่อให้เกิดแผ่นดินไหว
“ เป็นที่รู้จักกันมาระยะหนึ่งแล้วว่าคุณสามารถทำแผ่นดินไหวได้ระยะไกลจากบ่อน้ำให้เวลาเพียงพอของเหลวและการตั้งค่าที่เหมาะสม” Abers กล่าว "มีอะไรใหม่คือพื้นที่ขนาดใหญ่ได้รับผลกระทบ"
เพื่อพิสูจน์การเชื่อมโยงในโอคลาโฮมาซิตี้ Keranen และผู้เขียนร่วมของเธอแมปที่ตั้งของแผ่นดินไหวใต้ดินอย่างแม่นยำและสร้างรูปแบบของธรณีวิทยาใต้ผิวดินตามข้อมูลการสำรวจน้ำมัน แบบจำลองของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าของเหลวที่อพยพออกไปด้านนอกจากบ่อน้ำสามารถเพิ่มแรงดันของเหลวใต้ผิวดินในความผิดพลาดเล็ก ๆ ในภูมิภาคแม้ในระยะไกลทำให้เกิดการสั่นสะเทือน รูปแบบของการเกิดแผ่นดินไหวจริงตรงกับรูปแบบที่คาดการณ์ไว้โดยแบบจำลองนักวิจัยพบ
ซึ่งแตกต่างจากแผ่นดินไหวตามธรรมชาติส่วนใหญ่แผ่นดินไหวที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้นค่อนข้างตื้นประมาณ 1.2 ไมล์ถึง 3.1 ไมล์ (2 ถึง 5 กม.) ใต้พื้นผิว -Infographic: ภูเขาที่สูงที่สุดไปจนถึงร่องลึกมหาสมุทรที่ลึกที่สุด-
บ่อน้ำที่ปลอดภัยกว่า
Abers กล่าวว่ากลุ่มหวังว่าการศึกษาเช่นในที่สุดพวกเขาจะช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดแผ่นดินไหวจากบ่อฉีดน้ำเสีย ปัจจุบันโอคลาโฮมาไม่มีกฎเกณฑ์ที่ต้องมีการศึกษาแผ่นดินไหวก่อนที่จะสร้างบ่อน้ำหรือตรวจสอบแผ่นดินไหวในระหว่างการดำเนินการ แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดการตรวจสอบบ่อน้ำฉีดเพื่อระบุและปิดบ่อน้ำที่มีความเสี่ยงที่จะก่อให้เกิดแผ่นดินไหวในที่สุดจะนำไปสู่พื้นดินที่สั่นคลอนน้อยลงในสหรัฐอเมริกากลาง
“ มีสัญญาณเริ่มต้นที่สามารถใช้เพื่อลดความเสี่ยงได้” Abers กล่าว “ มีวิธีที่จะทำสิ่งนี้ถูกต้องในอีกด้านหนึ่งแผ่นดินไหวกำลังทำให้ผู้คนจำนวนมากกลัวในทางกลับกันการดำรงชีวิตของผู้คนจำนวนมากเกิดจากอุตสาหกรรมปิโตรเลียม”
โอคลาโฮมามีบ่อน้ำฉีดมากกว่า 4,000 หลุม แต่มีเพียงไม่กี่ต้นเกิดแผ่นดินไหวนักวิทยาศาสตร์คิด การปิดผู้กระทำความผิดที่เลวร้ายที่สุดได้ทำงานก่อนที่จะหยุดการเกิดแผ่นดินไหวเช่นในเดนเวอร์ในปี 1960 และอีกไม่นานใน Youngstown, Ohio ในเดือนมีนาคม
สภานิติบัญญัติโอคลาโฮมากำลังพิจารณากฎระเบียบเช่น "สัญญาณไฟจราจร"ระบบที่จะเพิกเฉยต่อแผ่นดินไหวขนาดเล็ก แต่ปิดบ่อน้ำเมื่อความปลอดภัยสาธารณะถูกคุกคาม
กฎระเบียบใหม่อาจได้รับการต้อนรับในโอคลาโฮมาซิตี้ซึ่งมีผู้อยู่อาศัยที่ไม่มั่นคงเกิดแผ่นดินไหวในเดือนมิถุนายน แผ่นดินไหวครั้งหนึ่งขัดจังหวะการประกาศข่าวตอนเช้า-นักอุตุนิยมวิทยาในอากาศคาดเดาได้อย่างถูกต้องว่ามันเป็นขนาด -4 การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกามีเตือนถึงความเสี่ยงของการเกิดแผ่นดินที่ใหญ่กว่าในอนาคตถึงขนาด 6
แผ่นดินไหวมากกว่า 200 แผ่นที่แข็งแกร่งกว่าขนาด -3 ได้โจมตีโอคลาโฮมาตั้งแต่เดือนมกราคมเป็นสองเท่าของปีที่แล้ว แคลิฟอร์เนียได้บันทึกการเกิดแผ่นดินไหวมากกว่า 140 ครั้งตั้งแต่เดือนมกราคม
“ การพัฒนาความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ควรอนุญาตให้หน่วยงานกำกับดูแลและผู้ประกอบการเรียนรู้วิธีการทำสิ่งนี้อย่างปลอดภัย” Ellsworth กล่าว "ฉันคิดว่าพวกเราหลายคนรู้สึกว่าเราอาจสามารถระบุสถานที่ที่การปรับเปลี่ยนการฉีดอาจลดความเสี่ยงได้"
อีเมลBecky Oskinหรือติดตามเธอ@Beckyoskin- ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
