Землетрясения могут быть ослаблены грунтовыми водами
Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Высшей нормальной школы в Париже обнаружили, что наличие находящейся под давлением жидкости в окружающей породе может снизить интенсивность землетрясений, вызванных подземной деятельностью человека, такой как производство геотермальной энергии.
Ежегодно в мире регистрируется около 100 000 землетрясений, но не все они имеют природное происхождение. Некоторые более слабые вызваны деятельностью человека под землей — это называется индуцированной сейсмичностью. Ученые выяснили, что высокое давление воды в окрестностях землетрясения имеет тенденцию ограничивать, а не увеличивать его интенсивность. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Индуцированные землетрясения могут быть результатом таких видов деятельности, как добыча полезных ископаемых, нефти и газа, хранение токсичных отходов или CO₂, а также строительство тоннелей и водохранилищ. Генерация геотермальной энергии — еще один потенциальный источник, основной в Швейцарии. По данным Швейцарской сейсмологической службы, геотермальный проект близ Базеля вызвал землетрясение магнитудой 3,4 в 2006 году, а проект в Санкт-Галлене спровоцировал толчок магнитудой 3,5 в 2013 году.
«Эти землетрясения могут быть низкой интенсивности, но они способны нанести ущерб и повлиять на общественное мнение — вплоть до срыва проектов», — отмечает ведущий автор исследования Матео Акоста. В лабораторных экспериментах, моделирующих условия землетрясения, он изучал влияние разного уровня давления подземных вод на динамику разлома, в основном на фазу распространения.
«Трение пород генерирует значительное количество тепла, которое подпитывает эффект распространения. Часть этого тепла поглощается водой в окружающей породе, и количество поглощенного тепла в значительной степени зависит от термодинамических параметров воды», — объясняет Акоста. Эксперименты показали, что чем ближе начальное давление жидкости к критическому давлению воды, тем слабее будет землетрясение.