فعالیت های صنعتی چگونه به وقوع زلزله کمک می‌کنند

سپتامبر سال ۲۰۱۶ در ایالت اوکالاهامای آمریکای زلزله‌ای به شدت ۵.۸ ریشتر اتفاق افتاد که خساراتی جزئی به ساختمان‌های اطراف وارد کرد. بر اساس داده‌های موجود، این زلزله بزرگ‌ترین مورد ثبت‌شده در آن منطقه به شمار می‌رود و در ادامه‌ی سلسله‌ زلزله‌هایی کوچک بود که در مناطق مرکزی آمریکا از سال ۲۰۰۹ رخ می‌دادند. دانشمندان یکی از دلایل اصلی این لرزش‌ها را شدت یافتن فعالیت‌های استخراجی نفت و گاز و به تبع آن، افزایش تزریق آب به لایه‌های پایینی زمین می‌دانند.

اگرچه وقوع زمین‌لرزه‌هایی با دلایل انسانی اتفاق تازه‌ای محسوب نمی‌شود؛ ولی روند روبه‌رشد این لرزش‌ها توجه اهالی علم، صنعت و حتی سیاست را به خود جلب کرده است. این لرزش‌ها حاصل افزایش فعالیت‌های صنعتی نظیر معدون‌کاوی‌ها، ساخت‌‌وساز‌هایی همچون سد‌ها، تزریق سیال به لایه‌های پایینی زمین و استخراج نفت و گاز هستند.

با افزایش نیاز انسان‌ به انرژی و عطش بی‌پایان رسیدن به منابع انرژی، افزایش تعدد زمین‌لرز‌ه‌هایی با منبع انسانی در آینده دور از تصور نیست. حداقل در دو مورد از بزرگ‌ترین زلزله‌های چند سال گذشته یعنی زلزله‌ی ۷.۹ ریشتری ونچوآن چین در سال ۲۰۰۸ و زلزله‌ی ۷.۸ ریشتری نپال در سال ۲۰۱۵، دانشمندان ردپای فعالیت‌های انسانی را پیدا کرده‌اند.

در بیشتر مواقع فعالیت‌های انسانی تأثیر بسزایی در تحریک لرز‌ش‌های زمین ندارند. با این حال اگر این فعالیت‌ها در نزدیکی گسل‌های فعال باشند، با کوچک‌ترین تحریکی می‌توان واکنش‌های شدیدی را انتظار داشت.

فعالیت‌هایی نظیر تزریق سیال می‌تواند تا لایه‌های پایینی پوسته‌ی زمین نفوذ کند و در انتها موجب لرزش‌هایی مداوم در طول روز، هفته یا حتی سال شود. در اروپا به دلیل تراکم بالای جمعیت، نگرانی‌ها از این بابت بیشتر از کشور‌هایی مثل آمریکا است. در یکی از نمونه‌های مشهور در اروپا، در نزدیکی شهر بازل سوئیس و در سال ۲۰۰۶، نزدیک به ۱۱ هزار و ۵۰۰ متر مکعب آب با فشار بالا به عمق ۵ کیلومتری زمین تزریق شد.

هدف از این کار بدست آوردن انرژی زمین‌گرمایی بود. در طول مرحله‌ی تزریق بیشتر از ۱۰ هزار زمین‌لرزه‌ی کوچک در منطقه ثبت شد که بعضی از آن‌ها هم در بازل احساس شد. این اتفاق نگرانی‌ها از افزایش فعالیت‌های صنعتی و تأثیر آن بر زلزله را افزایش داد. در نمودار زیر می‌توان رابطه‌ی فشار تزریق (خط بنفش)، نرخ لرزش‌های ایجادشده (میله‌های آبی) و فاصله‌ی مرکز لزرش‌ها از چاه حفاری‌شده را مشاهده کرد. زمین لرزه‌هایی با بزرگی بیشتر از ۳ ریشتر (ستاره‌ها در نمودار پایین) زمانی رخ دادند که کار تزریق آب به اتمام رسیده بود. 

به دلیل کمبود دانش ما در مورد زمین و در کل سخت‌ بودن پیش‌بینی رفتار زمین، پیش‌گیری از زمین‌لرزه‌هایی بزرگ تا حدودی سخت به شمار می‌رود. 

در اروپای جنوبی به دلیل وجود گسل‌های متعدد و فعال اوضاع کمی پیچیده‌تر خواهد شد. در سال ۲۰۱۲ در منطقه‌ی امیلیای ایتالیا زلزله‌ای مرگ‌بار رخ داد. این زلزله جدا از بعد انسانی خود، بحث‌های زیادی در مورد تأثیر فعالیت‌های انسانی بر زلزله را به وجود آورد؛ چرا که مرکز زلزله در نزدیکی میدان نفتی ایتالیا قرار دارد. برای پاسخ به این پرسش دولت ایتالیا کمیته‌ای حقیقت‌یاب تشکیل داد. بر اساس اعلام این کمیته، رابطه‌ای میان وقوع زلزله و فعالیت‌های اکتشاف نفتی پیدا نشد؛ اگرچه رابطه‌ای این دو هم نفی نشد.

مورد دیگر مربوط به پروژه‌ی کاستور در خلیج والنسیا متعلق به کشور اسپانیا است. بعد از اولین مرحله‌ی تزریق گاز در این پروژه‌ی ۲ میلیارد دلاری، لرزش‌های متعددی در منطقه احساس شد که نگرانی‌ها در مورد عواقب این پروژه را افزایش داد.

موارد تجربه‌شده در نقاط مختلف دنیا چالش‌های پیش روی بشر در مقابله با زلزله‌هایی با دلیل انسانی را نشان می‌دهند. در زلزله‌شناسی تمایز میان دو زلزله‌ با دلیل انسانی و طبیعی تقریبا غیر ممکن است؛ به‌خصوص در مناطقی که گسل‌های فعال زیادی را در خود جای داده‌اند. بنابراین کاهش خطرات ناشی از زلزله و افزایش سرعت رشد اقتصادی به‌خصوص در مناطقی چون جنوب اروپا بیشتر از همیشه با ابهام مواجه شده است.

اما برای کاهش ریسک‌های موجود چه کارهایی باید انجام داد؟ مهم‌ترین کار احتمالا به قانون‌گذاری و اجبار پیمانکاران پروژه‌های نفت و گاز به انجام مدل‌سازی‌ها و ارزیابی‌های مختلف برای تعیین ریسک‌های موجود مربوط می‌شود. در حال حاضر این قوانین در ایالت‌هایی چون کالیفرنیا، اوکلاهاما، اوهایو و تگزاس و همچنین کانادا وجود دارند. با این حال اتحادیه‌ی اروپا هنوز به قانون‌گذاری در این مورد نپرداخته است؛ اگرچه دستور‌العمل‌های جامعی در این مورد تدوین کرده و در کشور‌هایی که زلزله‌های القایی را تجربه کرده‌اند به کار گرفته می‌شود. در کنار قانون‌گذاری باید افکار عمومی از مزایا و معایب پروژه‌های بزرگ صنعتی در منطقه مطلع شوند. چنین کارهایی مطمئنا ریسک‌های مرتبط با انجام پروژه‌های صنعتی و ایجاد زلزله‌های القایی را کاهش خواهد داد.

علی قدس