Kerusakan di provinsi Sichuan setelah gempa bumi 2008 Wenchuan, diperkirakan disebabkan oleh aktivitas industri di reservoir terdekat. dominiqueb / flickr

Orang tahu kita bisa menginduksi gempa bumi sebelum kita tahu apa adanya. Begitu orang mulai menggali mineral dari tanah, batu karang dan terowongan runtuh pasti telah menjadi bahaya yang diketahui.

Saat ini, gempa yang disebabkan oleh manusia terjadi pada skala yang jauh lebih besar. Peristiwa selama abad terakhir ini telah menunjukkan bahwa pertambangan hanyalah salah satu dari sekian banyak kegiatan industri yang dapat menyebabkan gempa bumi cukup besar sehingga menyebabkan kerusakan dan kematian yang signifikan. Pengisian waduk air di belakang bendungan, ekstraksi minyak dan gas, dan produksi energi panas bumi hanyalah beberapa dari aktivitas industri modern yang ditunjukkan untuk menginduksi gempa bumi.

Karena semakin banyak jenis aktivitas industri yang diketahui berpotensi seismogenik, Nederlandse Aardolie Maatschappij BV, sebuah perusahaan minyak dan gas yang berbasis di Belanda, menugaskan kami untuk melakukan peninjauan global menyeluruh terhadap semua gempa yang disebabkan oleh manusia.

Pekerjaan kami mengumpulkan gambaran yang kaya dari ratusan potongan jigsaw yang tersebar di seluruh literatur ilmiah nasional dan internasional dari banyak negara. Luasnya aktivitas industri yang kami temukan berpotensi seismogenik mengejutkan banyak ilmuwan. Seiring bertambahnya skala industri, masalah gempa bumi yang diinduksi juga meningkat.

Selain itu, kami menemukan bahwa, karena gempa kecil dapat memicu gempa yang lebih besar, aktivitas industri memiliki potensi, pada kesempatan langka, untuk menginduksi kejadian yang sangat besar dan merusak.

Bagaimana manusia menginduksi gempa bumi

Sebagai bagian dari tinjauan kami, kami mengumpulkan database kasus yang, sepengetahuan kami, terserah sepenuhnya. Pada Jan 28, kami akan melakukannya lepaskan database ini untuk umum. Kami berharap ini akan menginformasikan warga tentang subjek dan merangsang penelitian ilmiah tentang bagaimana mengelola tantangan baru ini terhadap kecerdikan manusia.

Survei kami menunjukkan aktivitas yang berhubungan dengan pertambangan menyumbang jumlah kasus terbanyak di database kami.

Awalnya, teknologi pertambangan primitif. Tambangnya kecil dan relatif dangkal. Perkecillah kejadian akan menjadi kecil - meskipun ini mungkin sedikit menghibur seseorang yang tertangkap.

Tapi tambang modern ada pada skala yang sama sekali berbeda. Mineral berharga diambil dari tambang yang mungkin berukuran lebih dari dua mil atau beberapa mil di lepas pantai di bawah lautan. Jumlah batu yang dibuang oleh pertambangan di seluruh dunia sekarang berjumlah beberapa puluh miliar ton per tahun. Itu dua kali lipat apa itu 15 tahun yang lalu - dan ini akan berlipat ganda lagi di 15 berikutnya. Sementara itu, sebagian besar batubara yang menggerakkan industri dunia telah habis dari lapisan dangkal, dan tambang harus menjadi lebih besar dan dalam untuk memenuhi permintaan.

Saat ranjau berkembang, gempa yang berhubungan dengan pertambangan menjadi lebih besar dan lebih sering terjadi. Kerusakan dan korban jiwa juga meningkat. Ratusan kematian telah terjadi di pertambangan batu bara dan mineral selama beberapa dekade terakhir akibat gempa bumi hingga 6.1 magnitud yang telah diinduksi.

Kegiatan lain yang mungkin menyebabkan gempa bumi meliputi ereksi suprastruktur berat. Itu 700-megaton Taipei 101 building, dibesarkan di Taiwan di 1990, disalahkan karena meningkatnya frekuensi dan ukuran gempa bumi di dekatnya.

Sejak awal abad XNIX, telah jelas bahwa mengisi waduk air besar dapat menyebabkan gempa bumi yang berpotensi berbahaya. Ini menjadi fokus tragis di 20 ketika, hanya lima tahun setelah waduk Koyna 1967 mil mil di barat India terisi, sebuah Gempa bumi 6.3 melanda, membunuh setidaknya orang 180 dan merusak bendungan.

Selama beberapa dekade berikutnya, aktivitas gempa siklis yang terus berlanjut disertai kenaikan dan penurunan dalam siklus tingkat reservoir tahunan. Gempa yang lebih besar dari 5 magnitude terjadi rata-rata setiap empat tahun. Laporan kami menemukan bahwa, sampai saat ini, beberapa waduk 170 di seluruh dunia dilaporkan telah menginduksi aktivitas gempa.

Produksi minyak dan gas terlibat dalam beberapa gempa bumi yang merusak di kisaran 6 di California. Industri ini menjadi semakin seismogenik karena ladang minyak dan gas habis. Di bidang seperti itu, selain pemindahan massal oleh produksi, cairan juga disuntikkan untuk menyiram hidrokarbon terakhir dan membuang sejumlah besar air asin yang menyertai produksi di ladang yang akan habis masa berlakunya.

Teknologi yang relatif baru di bidang minyak dan gas adalah fraktur hidrolik serpih, atau fracking, yang pada dasarnya menyebabkan gempa kecil sebagai batuan patah. Kadang, Hal ini dapat menyebabkan gempa berskala lebih besar Jika fluida yang disuntikkan bocor ke dalam kesalahan yang sudah ditekankan oleh proses geologi.

Gempa terbesar yang terkait dengan fraksi yang sejauh ini dilaporkan terjadi di Kanada, dengan besaran 4.6. Di Oklahoma, beberapa proses sedang berlangsung bersamaan, termasuk produksi minyak dan gas, pembuangan limbah dan fracking. Di sana, gempa bumi sebesar 5.7 magnitude telah mengguncang gedung pencakar langit yang dibangun jauh sebelum seismisitas semacam itu diharapkan terjadi. Jika gempa tersebut diinduksi di Eropa di masa depan, bisa dirasakan di ibu kota beberapa negara.

Penelitian kami menunjukkan bahwa produksi uap panas bumi dan air telah dikaitkan dengan gempa bumi hingga magnitudo 6.6 di Lapangan Cerro Prieto, Meksiko. Energi panas bumi tidak dapat diperbaharui oleh proses alami pada skala waktu kehidupan manusia, jadi air harus diinjeksikan kembali ke bawah tanah untuk memastikan pasokan terus menerus. Proses ini nampak lebih seismogenik daripada produksi. Ada banyak contoh kawanan gempa yang menyertai injeksi air ke lubang bor, seperti di The Geyser, California.

Bahan lain yang dipompa di bawah tanah, termasuk karbon dioksida dan gas alam, juga menyebabkan aktivitas seismik. Sebuah proyek baru-baru ini untuk menyimpan 25 persen dari persyaratan gas alam Spanyol di ladang minyak lepas pantai lama yang ditinggalkan menghasilkan permulaan aktivitas gempa yang dahsyat dengan kejadian hingga 4.3. Ancaman yang ditimbulkannya terhadap keamanan publik ini diharuskan meninggalkan proyek senilai US $ 1.8 miliar ini.

Apa artinya ini untuk masa depan

Saat ini, gempa yang diinduksi oleh proyek industri besar tidak lagi menemui kejutan atau bahkan penyangkalan. Sebaliknya, ketika sebuah peristiwa terjadi, kecenderungannya adalah untuk mencari sebuah proyek industri yang harus disalahkan. Di 2008, sebuah gempa berkekuatan 8 melanda Prefektur Ngawa, China, menewaskan sekitar 90,000, menghancurkan kota-kota 100, dan rumah-rumah, jalan dan jembatan yang ambruk. Perhatian dengan cepat beralih ke Dam Zipingpu di dekatnya, yang waduknya telah terisi beberapa bulan sebelumnya, meski kaitan antara gempa dan waduk belum terbukti.

Jumlah minimum pemuatan stres yang dibutuhkan para ilmuwan untuk menginduksi gempa bumi terus merambat ke bawah. Bendungan Tiga Ngarai Besar di China, yang sekarang menyita 10 mil kubik air, telah dikaitkan dengan gempa bumi sebesar 4.6 dan besarnya berada di bawah pengawasan seksama.

Para ilmuwan kini hadir dengan beberapa tantangan seru. Gempa bumi bisa menghasilkan "efek kupu-kupu": Perubahan kecil bisa berdampak besar. Dengan demikian, tidak hanya sejumlah besar aktivitas manusia yang memuat kerak bumi dengan tekanan, tapi hanya penambahan kecil yang bisa menjadi jerami terakhir yang menghancurkan punggung unta, memicu gempa besar yang melepaskan akumulasi tegangan yang dimuat pada kesalahan geologi selama berabad-abad proses geologi. Entah atau kapan stres itu akan dilepaskan secara alami dalam gempa bumi adalah pertanyaan yang menantang.

Sebuah gempa di kisaran 5 besarnya melepaskan energi sebanyak bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima di 1945. Sebuah gempa di kisaran 7 besarnya melepaskan energi sebanyak senjata nuklir terbesar yang pernah diuji, tes Tsar Bomba yang dilakukan oleh Uni Soviet di 1961. Resiko menginduksi gempa bumi semacam itu sangat kecil, namun konsekuensinya jika terjadi sangat besar. Hal ini menimbulkan masalah kesehatan dan keselamatan yang mungkin unik di industri untuk ukuran maksimum bencana yang dapat, secara teori, terjadi. Namun, gempa bumi yang langka dan menghancurkan adalah fakta kehidupan di planet dinamis kita, terlepas dari ada tidaknya aktivitas manusia.

Pekerjaan kami menunjukkan bahwa satu-satunya cara berbasis bukti untuk membatasi ukuran gempa potensial mungkin adalah untuk membatasi skala proyek itu sendiri. Dalam prakteknya, ini berarti tambang dan waduk yang lebih kecil, sedikit mineral, minyak dan gas yang diekstraksi dari ladang, lubang bor dangkal dan volume yang lebih kecil yang disuntikkan. Keseimbangan harus dipukul antara meningkatnya kebutuhan energi dan sumber daya dan tingkat risiko yang dapat diterima di setiap proyek individual.

Tentang Penulis

Gillian Foulger, Profesor Geofisika, Durham University; Jon Gluyas,, Durham University, dan Miles Wilson, Ph.D. Mahasiswa di Jurusan Ilmu Bumi, Durham University

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon