Abwasserinjektion verursachte Erdbeben in Oklahoma

Eine neue Studie führt den jüngsten Anstieg der Erdbeben in Zentral-Oklahoma auf die Injektion von Abwasser bei einer Handvoll Hochgeschwindigkeitsbrunnen im ganzen Staat zurück

Mehr als 230 Erdbeben mit einer Stärke von mehr als 3,0 haben den Bundesstaat Oklahoma bereits in diesem Jahr erschüttert. Vor 2008 hatte der Staat im Durchschnitt ein solches Erdbeben pro Jahr. Die Zunahme der seismischen Aktivitäten lässt Anwohner und Experten gleichermaßen über die zugrunde liegende Ursache nachdenken.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Prozesse wie die Abwasserinjektion an Ölbohr- und Fracking-Standorten im ganzen Bundesstaat zu einer geringen Anzahl von Erdbeben führen können. Wissenschaftler waren jedoch niemals in der Lage, einige der weiter entfernten oder stärkeren Erdbeben mit diesen manchmal weit entfernten Abwasserbrunnen zu verknüpfen. Bis jetzt.

Eine heute veröffentlichte Studie in Wissenschaft erläutert, wie Abwasseraufnahmestellen - Bereiche, in denen giftiges Wasser, das von Ölbohr- und Fracking-Prozessen übrig bleibt, zwischen undurchlässigen Gesteinsschichten in den Boden eingespritzt wird, um eine Verschmutzung des Süßwassers zu vermeiden - den starken Anstieg der manchmal katastrophalen Erdbebenereignisse verursachen könnten. "Es ist wirklich beispiellos, dass es so viele Erdbeben in einer so breiten Region gibt", sagt der Co-Autor der Studie, Geoffrey Abers von der Cornell University. „Die meisten großen Erdbebenfolgen, die wir sehen, sind entweder ein Hauptschock und viele Nachbeben, oder sie befinden sich mitten in einem Vulkan in einem Vulkansystem oder in einem geothermischen System. Es könnte sein, dass Sie kleine Schwärme sehen, aber nichts wirklich verteiltes und hartnäckiges. “





Abers und seine Kollegen haben Daten zu den Mengen und Mengen der mit den Abwasserinjektionsstellen verbundenen Flüssigkeiten ausgearbeitet. Dann modellierten sie den Wasserfluss und berechneten die physikalischen Eigenschaften der Gesteine, in die das Wasser eingespritzt wurde. Dabei stellte das Team fest, dass eine relativ kleine Anzahl von Abwasserinjektionsstellen, die in Oklahoma für Ölbohrungen und Fracking verwendet werden, möglicherweise die Fähigkeit haben kann, relativ starke Erdbeben im gesamten Bundesstaat zu erzeugen. "Das Wichtigste ist, dass wir Erdbeben sehen, die viel weiter verbreitet sind, weit entfernt von Brunnen und in vielen verschiedenen Richtungen", sagt Abers. "Einige dieser Erdbeben sind bis zu 20 Meilen von dem entfernt, was scheint Primärquellen, die den Druck erhöhen. “

Wissenschaftlern ist seit den 1960er Jahren bekannt, dass die Abwasserinjektion, bei der Millionen von Abwasserfässern in einen Entsorgungsbrunnen gezwungen werden, Erdbeben verursachen kann, indem der Flüssigkeitsdruck im Untergrund erhöht wird. Der zunehmende Druck verringert die Reibungskraft von Fehlern, erklärt Abers und lässt sie abrutschen.

Der Seismologe Austin Holland von Oklahoma Geological Survey, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, es könnte eine Vielzahl von Faktoren sein, die das Beben beeinflussen. Aber wie die Autoren der neuen Zeitung hat auch er Beweise gefunden, die das Beben von Oklahoma spezifisch mit der Öl- und Gasaktivität verbinden. „Wir haben sicherlich einen Beitrag aus Öl und Gas, aber die Frage ist, wie groß und wie umfangreich dies ist und wie das geschieht“, sagt er. "Diese Studie wird sicherlich dazu beitragen, unser Verständnis in der wissenschaftlichen Diskussion über das, was in Oklahoma geschieht, zu verbessern."

Laut Abers scheint die Zahl der Abwasserinjektionsstellen weiter zu steigen. Er stellt fest, dass sich die zulässige Abwassermenge zwischen 2004 und 2008 verdoppelt hat und seitdem höchstwahrscheinlich zugenommen hat. Er sagt, mehrere Erdbeben in Texas in den letzten Jahren seien mit der Abwasserinjektion in Verbindung gebracht worden, aber das Ausmaß dieser Ereignisse verblasse im Vergleich zu dem, was in Oklahoma geschieht. Auch in Ohio, Utah, Colorado und British Columbia sind Fälle von Abwasserinjektionen aufgetreten, die alle innerhalb des letzten Jahres entstanden sind.

Holland fügte hinzu, dass diese Ereignisse eine politische und soziale Diskussion erfordern. "Wie wichtig ist es, in Oklahoma Öl und Gas zu produzieren, und sind wir bereit, uns mit den Problemen dieser Entsorgungsbohrungen zu befassen, um das Öl und Gas herzustellen, das wir gewohnt sind?", Fragt er.

Abers weist darauf hin, dass laufende Forschung zu diesem Thema erforderlich sein wird, um die Komplexität dieser Prozesse in der Zukunft besser zu verstehen. "Ich denke, dass diese Erdbebenrate auf dem mittleren Kontinent wirklich außergewöhnlich ist und sich fortsetzt, aber dies ist keineswegs das letzte Wort", meint Abers. "Es gibt eindeutig etwas Wichtiges, was wir im Auge behalten müssen und das wir versuchen müssen zu verstehen."

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