Учені влаштували 8000 землетрусів під Альпами - але все було під контролем

На поверхні ці поштовхи не відчувалися. Метою було не "створити небезпечний землетрус", а зрозуміти, як виникають підземні сейсмічні події та як знизити ризики під час робіт у надрах.

Деталі

Експеримент проводили фахівці ETH Zurich у лабораторії BedrettoLab. Вона розташована в тунелі завдовжки понад 5 км під Швейцарськими Альпами. Над лабораторією - близько півтора кілометра гірської породи, тому це місце підходить для вивчення процесів, які зазвичай відбуваються глибоко під землею.

Проєкт отримав назву FEAR-2 - Fault Activation and Earthquake Rupture. Протягом чотирьох днів учені закачали близько 750 кубометрів води у свердловини, пробурені в стінах тунелю.

Важливо, що дослідники не створювали новий розлом. Вони працювали з уже наявною тріщиною в породі та намагалися обережно "підштовхнути" її до руху. Закачана вода знижує тертя всередині розлому, через що порода може злегка зміститися.

У підсумку прилади зареєстрували близько 8000 малих сейсмічних подій. Вчені розраховували наблизитися до землетрусу магнітудою 1, але фактичні поштовхи виявилися слабшими - від приблизно -5 до -0,14 за локальною магнітудою.

Задля безпеки під час експерименту людей у тунелі не було. Усім процесом керували дистанційно з лабораторії ETH Zurich.

Чому це важливо

Такі експерименти допомагають зрозуміти, як саме починаються землетруси. Зазвичай сейсмологи встановлюють датчики біля відомих розломів і чекають, поки природа сама щось покаже. У BedrettoLab підхід інший: розлом заздалегідь насичують датчиками, а потім у контрольованих умовах викликають слабкий рух.

Це важливо не тільки для фундаментальної науки. Людська діяльність під землею теж може викликати землетруси. Таке трапляється під час геотермальних проєктів, видобутку ресурсів, фрекінгу або закачування стічних вод.

Якщо вчені краще зрозуміють, які параметри запускають підземні поштовхи, вони зможуть точніше оцінювати, як не спровокувати небезпечну подію. Як пояснюють дослідники, ідея в тому, щоб навчитися виробляти дуже слабкі землетруси - і завдяки цьому зрозуміти, як уникати сильніших.

Бекграунд

Індуковані землетруси вже ставали серйозною проблемою в різних країнах. Наприклад, у Південній Кореї землетрус магнітудою 5,4 в районі Пхохана 2017 року пов'язували із закачуванням води на експериментальній геотермальній станції. У США схожі ризики обговорюють у зв'язку із закачуванням стічних вод і нафтогазовим видобутком.

Тому дослідники підкреслюють: завдання не в тому, щоб відмовитися від усіх підземних технологій. Геотермальна енергетика, тунелі, сховища та інші проєкти можуть бути важливими для економіки та енергетики. Але працювати з надрами потрібно безпечніше.

Експеримент під Альпами - спроба зрозуміти механіку розлому в контрольованому середовищі, де кожен слабкий поштовх можна виміряти майже в реальному часі.

Джерело

Матеріал AFP Deep beneath Swiss Alps, researchers trigger 8,000 tiny quakes in controlled test на сайті Phys.org розповідає про експеримент FEAR-2 у підземній лабораторії BedrettoLab ETH Zurich. Дослідники закачували воду в природний розлом під Швейцарськими Альпами, щоб викликати і вивчити контрольовані мікроземлетруси.