Φόβοι για μεγάλους σεισμούς σε όλη τη Γη – Οι επιστήμονες δεν ξέρουν γιατί ξυπνούν τα ρήγματα

Μια διαδεδομένη πεποίθηση σε πολλές περιοχές του κόσμου είναι πως υπάρχουν τόποι «απρόσβλητοι» από σεισμούς. Ωστόσο, μια νέα έρευνα έρχεται να καταρρίψει αυτή την αίσθηση ασφάλειας, αποκαλύπτοντας ότι τα λεγόμενα «νεκρά» ρήγματα δεν είναι τόσο αδρανή όσο νομίζαμε. Μπορούν, υπό ορισμένες συνθήκες, να «ξυπνήσουν» ξανά και να προκαλέσουν ισχυρές σεισμικές δονήσεις – πολλές φορές εξαιτίας της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, δείχνει ότι τα αρχαία ρήγματα, τα οποία για εκατομμύρια χρόνια θεωρούνταν σταθερά, επανακτούν σταδιακά την ικανότητά τους να συσσωρεύουν ενέργεια μέσα από μια διαδικασία επούλωσης λόγω τριβής. Όταν παρεμβαίνουν δραστηριότητες όπως η εξόρυξη φυσικού αερίου, η γεώτρηση ή η έγχυση υγρών, η συσσωρευμένη αυτή πίεση μπορεί να απελευθερωθεί απότομα, προκαλώντας απρόβλεπτους και επικίνδυνους σεισμούς.

Η ψευδαίσθηση της σταθερότητας

Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το κοίτασμα φυσικού αερίου του Γκρόνινγκεν στην Ολλανδία, όπου, σε μια περιοχή που θεωρούνταν απολύτως ασφαλής, έχουν σημειωθεί σεισμοί έως 3,6 Ρίχτερ. Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Ουτρέχτης εξηγούν ότι αυτά τα φαινόμενα προέρχονται από ρήγματα τα οποία είχαν «επουλωθεί» με την πάροδο του χρόνου και έτσι μπορούσαν να αποθηκεύσουν ξανά ενέργεια. Όταν οι άνθρωποι μεταβάλλουν την πίεση του υπεδάφους, για παράδειγμα με την άντληση φυσικού αερίου, αυτή η ενέργεια εκτονώνεται ξαφνικά.

Οι σεισμοί αυτού του τύπου δεν μοιάζουν με τους παραδοσιακούς τεκτονικούς σεισμούς, καθώς εκδηλώνονται κοντά στην επιφάνεια της Γης, στα λίγα πρώτα χιλιόμετρα βάθους. Παρότι είναι συχνά μέτριοι σε μέγεθος, μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές, ακριβώς επειδή είναι ρηχοί.

Σεισμοί μιας χρήσης

Ένα ενδιαφέρον εύρημα της μελέτης είναι ότι τα επουλωμένα ρήγματα φαίνεται να ενεργοποιούνται μόνο μία φορά. Μόλις απελευθερωθεί η συσσωρευμένη πίεση, το ρήγμα καθίσταται πιο σταθερό και δεν μπορεί να ξανασυσσωρεύσει ενέργεια σε ανθρώπινη χρονική κλίμακα. Όπως εξηγεί η επικεφαλής της έρευνας, δρ. Ylona van Dinther, «αν και η περιοχή δεν σταθεροποιείται αμέσως μετά τη διακοπή των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, η ένταση των σεισμών μειώνεται σταδιακά».

Αυτό σημαίνει ότι ο πρώτος σεισμός είναι συνήθως και ο πιο ισχυρός. Οι επόμενοι, αν υπάρξουν, είναι σαφώς πιο ήπιοι, καθώς τα ρήγματα που έχουν ήδη ολισθήσει λειτουργούν πλέον σαν εμπόδια που αποτρέπουν την εξάπλωση των σεισμικών κυμάτων.

Επιπτώσεις για την ενέργεια και την ασφάλεια

Η νέα γνώση αλλάζει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να αντιμετωπίζονται τα υπόγεια ενεργειακά έργα. Εταιρείες που δραστηριοποιούνται στη γεωθερμία, την αποθήκευση άνθρακα ή την εξόρυξη φυσικού αερίου συχνά εγκαθίστανται σε περιοχές θεωρητικά σταθερές, οι οποίες όμως ενδέχεται να κρύβουν τέτοιους «ωρολογιακούς μηχανισμούς».

Ο κίνδυνος, όπως εξηγούν οι ερευνητές, δεν εξαρτάται μόνο από το αν ένα ρήγμα είναι ενεργό σήμερα, αλλά και από το γεωλογικό του παρελθόν. Ένα ρήγμα που έχει μείνει αδρανές για εκατομμύρια χρόνια μπορεί να έχει επουλωθεί τόσο πολύ, ώστε να συγκεντρώνει επικίνδυνα επίπεδα πίεσης. Και επειδή σε αυτές τις περιοχές δεν υπάρχει ιστορικό σεισμών, οι τοπικές κοινωνίες και οι υποδομές τους είναι εντελώς απροετοίμαστες.

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι μελετώντας την ηλικία και τον ρυθμό επούλωσης των ρηγμάτων, μπορούν να εκτιμήσουν καλύτερα πού υπάρχει αυξημένος κίνδυνος για έναν μεμονωμένο αλλά ισχυρό σεισμό. Για παράδειγμα, τα ρήγματα στο κοίτασμα του Γκρόνινγκεν πιστεύεται ότι παραμένουν ανενεργά από τη Νεογενή περίοδο, γεγονός που τα καθιστά ιδανικούς υποψήφιους για τέτοια συμπεριφορά.

Ένα νέο κεφάλαιο στη σεισμική επικινδυνότητα

Το συμπέρασμα των ειδικών είναι σαφές: οι περιοχές που θεωρούνταν γεωλογικά σταθερές δεν είναι απαραίτητα ασφαλείς. Ο πρώτος σεισμός που μπορεί να προκληθεί σε ένα επουλωμένο ρήγμα ενδέχεται να είναι και ο πιο καταστροφικός. Έτσι, κυβερνήσεις, μηχανικοί και εταιρείες καλούνται να επανεξετάσουν τα σχέδιά τους, ενσωματώνοντας αυτή τη νέα γνώση σε κάθε ενεργειακό έργο που αγγίζει το υπέδαφος της Γης.