Землетрясения следуют за схемами сброса сточных вод на юге Канзаса

Сточные воды, образующиеся при добыче нефти и газа и закачиваемые в глубокие подземные пласты, являются вероятной причиной всплеска сейсмичности на юге Канзаса с 2013 года, говорится в новом отчёте в Bulletin of the Seismological Society of America.

До 2013 года землетрясения в округах Харпер и Самнер, где ведётся интенсивная добыча нефти и газа, были практически неизвестны. Однако с 2013 по 2016 год в Канзасе произошло 127 землетрясений магнитудой 3 и выше, 115 из которых — в этих округах. До 1973 года в этом районе не сообщалось о ощутимых землетрясениях, а с 1973 по 2012 год было зафиксировано лишь одно магнитудой 2.0.

Проанализировав 6845 землетрясений, зарегистрированных сетью сейсмических станций Геологической службы США (USGS), исследователи во главе с Джастином Рубинштейном обнаружили, что резкий рост сейсмичности коррелирует во времени и пространстве с увеличением объёмов сброса сточных вод, начавшимся в 2012 году. Снижение сейсмичности также соответствовало сокращению темпов закачки.

Вероятность случайности такого изменения сейсмического режима составляет примерно 0,16%. С 2012 по 2016 год в изучаемом районе произошло шесть землетрясений магнитудой ≥4, тогда как с 1974 по 2012 год их не было вовсе. Канзас имел второй по величине уровень сейсмичности среди штатов центральной части США в 2013–2016 годах, уступая только Оклахоме, где аналогичный всплеск также связывают с закачкой сточных вод.

В 2015 году закачка на юге Канзаса значительно сократилась — с 5 млн баррелей в месяц (июль–декабрь 2014) до 3,8 млн баррелей в месяц (март 2015). Это снижение частично связано с падением цен на нефть и газ, а также с введением Комиссией по корпорациям Канзаса правил, ограничивающих инъекцию. К июлю 2015 года сброс сточных вод в исследуемой области сократился почти на 50%, что сопровождалось снижением сейсмичности.

По словам Рубинштейна, трудно разделить влияние экономических факторов и новых правил. «Нет сомнений, что экономика играет здесь роль, поскольку закачка начала снижаться до вступления правил в силу». Учёные считают, что закачка жидкости в кристаллический фундамент повышает поровое давление и снижает трение вдоль разломов, вызывая индуцированные землетрясения. Однако не все скважины вызывают сейсмичность — всё зависит от геологических условий.

Сложно предсказать, как долго будет продолжаться повышенная сейсмичность после снижения закачки. «Если прекратить всю закачку, спад всё равно может занять годы из-за кардинального изменения регионального поля давления», — отметил Рубинштейна. Он продолжает исследования в Канзасе, чтобы изучить возможность прогнозирования землетрясений по форшокам и роям, используя одну из лучших документаций по индуцированной сейсмичности с открытыми данными.