Több mint száz kisebb rengésből álló földrengéssorozatot észleltek 2018-19-ben az angliai Surrey megyében. A University College London (UCL) kutatóinak legfrissebb tanulmánya szerint nem lehetetlen, hogy a rengéseket a közelben folyó olajkitermelés okozta.
A földrengéseket Newdigate-ben és környékén észlelték 2018 áprilisától 2019 elejéig. A Richter-skála szerinti 1.34 és 3.18 magnitúdó közé eső rengések hatására falak, mennyezetek repedtek meg, és egyéb károk is keletkeztek lakóépületekben. Az emberek a házaikban, ágyaikban is érzékelték a földmozgásokat.
A geológusok körében nem volt egyetértés azt illetően, hogy vajon a rengések összefüggésben állhatnak-e a közeli, 5-10 kilométerre található Horley melletti Horse Hill-kútnál folyó olajkitermeléssel. Egyes kutatók korábban azzal érveltek az elmélet ellen, hogy a rengések mintázata nem mutatott egybeesést a kitermelés intenzitásával: a kitermelés növelését nem követte közvetlenül a szeizmikus aktivitás fokozódása.
A Geological Magazine szakfolyóiratban most publikált tanulmány során több mint egymillió szimulációt futtattak le, amelyekben megpróbálták összekapcsolni a rengések gyakoriságát a kitermelés idejével és mennyiségével, és azt találták, hogy a modell jóslatai nagyjából egybevágtak a tényleges megfigyelésekkel.
Ez arra utal, hogy az olajkitermelés és a rengések mégis kapcsolatban állhattak.
„Tanulmányunk azt sugallja, hogy összefüggés állhatott fenn a Horse Hillnél zajló olajkitermelés és a földmozgások között, bár nem tudjuk kizárni annak a lehetőségét, hogy a látszólagos kapcsolat valójában a véletlen műve – mondta el Matthew Fox, a UCL földtudományi tanszékének munkatársa és a cikk vezető szerzője. – További munka szükséges annak eldöntéséhez, hogy valódi ok-okozati viszonnyal állunk-e szemben. Ám eredményeink azt mutatják, hogy a kitermelés és a rengések közötti kapcsolat teljesen elképzelhető.”
A Horse Hill-kútnál tavaly októberben állt le a kitermelés, miután egy bírósági döntés visszavonta a létesítmény tervezési engedélyét. A brit Legfelsőbb Bíróság bírái úgy ítélkeztek, hogy a létesítést eredetileg jóváhagyó Surrey Megyei Tanácsnak a projekt minden környezeti következményét tekintetbe kellett volna vennie.
Egy hasonló projekt ugyanakkor zöld lámpát kapott: a megyei tanács jóváhagyta a West Sussexben található Balcombe területére tervezett kutatófúrásokat. A döntést a helyi lakosok megtámadták, a fellebbviteli bíróság ez év januárjában hallgatja meg a panaszosokat.
Az olajkitermelés megváltoztatja a folyadéknyomást abban a kőzetrétegben, ahonnan az olajat kinyerik. A nyomásváltozás a kőzetben több tíz kilométerre terjedő hullámot indíthat el, amely elérhet egy hasadékvonalat, ahol két kőzettömb találkozik. A nyomáshullám terjedési sebessége a kőzet sajátságaitól függ, nevezetesen attól, milyen gyorsan képesek rajta áthatolni a folyadékok. Mivel a törésvonalak mentén rendszerint jelentős mechanikai feszültség halmozódik fel, akár apró behatásra is gyors kőzetmozgás indulhat meg, ami földrengéshez vezet.
Mivel sok a lényeges, ám ismeretlen tényező, például hogy mennyi idő telhet el a kitermelés és földrengés között, a csoport egy bayes-i gépi tanuló algoritmust vett igénybe, amely véletlenszerűen változtatta a modellben az olyan ismeretlen faktorokat, mint az időbeli késleltetés.
A Glasgow-i Egyetem néhai geológus professzorának, Rob Westerway-nek a munkájára alapozva a kutatók számot tudtak adni a földrengésekről, ha kétféle kőzettípust építettek be a modellbe: a Portland-kőzetet és a Kimmeridge-et, melyek közül az előbbi milliószor nagyobb áteresztőképességű a folyadékokra nézve, mint az utóbbi. Az így felépített modell jóslata szerint a kitermelés és egy esetleges általa indukált földrengés között inkább napok, mint hetek telhetnek el.
Bár az első rengéseket már a kitermelés megkezdése előtt észlelték, a tudósok szerint ezeket okozhatták az előkészítő munkálatok, például amelyekkel a kút nyomását ellenőrizték, hiszen ezek is ugyanolyan nyomáshullámot indíthattak el, amely aztán a föld alatt terjedve elért egy törésvonalat.
A szerzők elmondták: a helyzetet bonyolítja, hogy a szeizmométereket, vagyis a rengésérzékelő berendezéseket csak az első nagyobb rengések észlelése után helyezték ki a területre, így lehetséges, hogy a szeizmométerek telepítése előtt már előfordultak kisebb rengések, amelyek észrevétlenek maradtak.
A kutatók szerint ez aláhúzza annak jelentőségét, hogy bármiféle olajfúrási munkálat megkezdése előtt részletes szeizmikus felmérés készüljön a célterületről.
„Tanulmányunk kiemeli a szeizmikus aktivitás előzetes feltérképezésének fontosságát azokon a területeken, ahol olajkitermelést terveznek. A kulcsszó az óvatosság. Nem jelenthetjük ki, hogy nincs itt semmi probléma, ha esetlegesen mégis előfordulhat gond – figyelmeztetett Philip Meredith, a UCL földtudomány professzora és a cikk társszerzője. – Surrey-ben évtizedek óta nem volt jelentős szeizmikus aktivitás, így ezek a rengések szokatlan eseménynek számítottak. Azonban szokatlan dolgok is történnek a természetben, így nem zárhatjuk ki annak a lehetőségét, hogy az olajkitermeléssel való látszólagos egybeesés pusztán a véletlen műve volt.”