Early Warning Signs of Injection-Well Erdbeben gefunden


Zwei neue Studien von Erdbeben in der Nähe von Schluckbrunnen haben Seismologen mit Worten, die selten gehört heutzutage in Erdbeben Wissenschaft: Vorhersage und Warnung.

Die Forschung hat auch Anrufe besser seismische Überwachung und Berichterstattung in Regionen mit künstlichen Erdbeben erneuert.

"Shale Gas Operationen hat sich komplett verändert unsere Energiepolitik und Menschen sind in Orten, die, denen Sie nie zuvor gespritzt habe, einspritzen. Wenn wir dies sicher tun werden, wir müssen die ökologischen Probleme, einschließlich Schutz der Wasservorräte und Erdbebenrisiko, sagte "Cliff fröhlich, ein Seismologe an der University of Texas Institut für Geophysik, die nicht in den neuen Studien beteiligt war.

Die beiden Berichte erscheinen in der heutigen (Juli 11) Ausgabe der Zeitschrift Science.

Verbindungen zwischen Injektion und Erdbeben

Im mittleren Westen entdeckten Forscher ein Warnsignal, die mittlerer Erdbeben in der Nähe von Schluckbrunnen, schlagen können, wo Bergbauunternehmen Abfall Flüssigkeiten entsorgen. An drei Standorten in Oklahoma, Colorado und Texas, seismische Wellen bestehen aus fernen Erdbeben – die jüngsten massive Temblors in Japan, Sumatra und Chile – Schwärme von kleinen Erdbeben ausgelöst. Die seismische Aktivität fortgesetzt bis Stärke 4 und Stärke 5 Erdbeben, wie die großen Erdbeben in der Nähe von Prag, Oklahoma, im November 2011 angeschlagen. [7 verrücktesten Möglichkeiten Japans Erdbeben betroffenen Erde]

"Wir haben erzählt, unsere Mitarbeiter seit einiger Zeit, dass dies einer der Warnzeichen zu achten", sagt Austin Holland, einem Seismologen mit der Oklahoma Geological Survey, die nicht an der Studie beteiligt war. "Siehst du Fernauslösungen von Ihrem Brunnen, ist es ein klarer Hinweis darauf, dass deine Fehler direkt an die Fehlerpunkt. Es dauerte nur ein wenig Kitzeln, wenn man so um das Erdbeben auszulösen will."

In einer separaten Studie dokumentiert die Forscher eine klare Verbindung zwischen Erdbeben und Produktion, oder entfernen und Injektion von unterirdischen Flüssigkeit im südkalifornischen Salton Sea Erdwärmefeldes-Kraftwerk. Alle 500 Millionen Gallonen Wasser abgepumpt der Boden hat eine nachweisbare Erdbeben pro 11 Tage, laut dem Bericht.

"Die Sache, die am besten die Rate Erdbeben vorausgesagt den Nettobetrag des Wassers aus dem Boden gewonnene war", sagte Emily Brodsky, Hauptautor der Studie und ein Seismologe an der University of California, Santa Cruz.

Wissenschaftler haben lange bekannt, dass Geothermie-Projekten können Erdbeben auslösen, aber einige Gemeinden das seismische Risiko fürchten. Der Bau einer Geothermie-Anlage in Basel, Schweiz, wurde im Jahr 2009 nach Fluidinjektion Erdbeben bis Stärke 3,4 ausgelöst stillgelegt. Brodskys Studie bietet ein neues statistisches Modell für die Vorhersage wie viele Erdbeben erwartet Sie bei einer Geothermieanlage, bezogen auf die Menge der Flüssigkeit, die in und aus dem Boden.

"Dieses Papier hat eine sehr direkte und überzeugende Korrelation zwischen dem Netz von Flüssigkeit heraus und Flüssigkeit in und die Rate, an dem diese kleine Erdbeben geschehen," sagte William Ellsworth, ein Seismologe an der United States Geological Survey Erdbeben Science Center, der nicht an der Studie beteiligt war. "Dies scheint ein sehr vielversprechender Weg der Anwendung dieses bestimmten statistischen Modells."

Aus der Ferne ausgelöste Warnungen

Viele Wissenschaftler vermuten auch einen Zusammenhang zwischen Bergbau-bezogene Abwasser Schluckbrunnen und eine Flut von Erdbeben in den Vereinigten Staaten Mittel- und Osteuropas in den letzten zehn Jahren. Die Welle schneller als natürlichen Hintergrund Trends ab 2001, nach einer Überprüfung von Ellsworth auch heute in der Wissenschaft veröffentlicht. Aber beweisen, dass eine Ursache-Wirkungs-schwierig für Forscher gewesen sei, wer fehlt den Beweis für ein Slam-Dunk-Fall. Außerhalb von Kalifornien gibt es einige Dichte seismische Netze zu kleine Erdbeben genau zu lokalisieren, und Injektion gut Daten sind nicht sofort verfügbar.

Entdecken, dass Erdbeben im mittleren Westen, bevor die größeren, mehr schädliche Temblors, Warnsignale war nur möglich durch eine temporäre, massive seismische Messnetz genannt die USArray. Die Explosion in Schiefergas half auch, weil Fernauslösungen an Orten mit hohen Flüssigkeitsdruck, wie geothermischen Feldern, heißen Quellen und die geschätzte 100.000 Injektionsbohrungen in den Vereinigten Staaten am weitesten verbreitete ist. [Top 10 Alternative Energien Wetten]

Eine kurze Erinnerung: Fracking selbst nicht Filz Erdbeben verursachen. Einspritzen von Flüssigkeiten in den Boden (wie es mit dem Abwasser von Fracking) laicht künstliche Erdbeben. Die zusätzliche Flüssigkeit erhöhen Porendruck auf eine Störung Oberfläche, lösen die Schuld und Rutschen zu erleichtern.

"Die Flüssigkeiten sind Schwächung die Schuld", sagte Nicholas van der Elst, einem Seismologen am Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory in New York und Hauptautor der Studie Fernbedienung auslösen. Mehr als 50 Jahren kontrolliert und unbeabsichtigte Experimente haben den Link bewährt.

Aber auch mit einem besseren seismische Netzwerk Remote ausgelöste Erdbeben sind von begrenztem Nutzen als Warnsignale. Erstens hatte nicht in allen Regionen mit möglichen künstlichen Erdbeben Erdbeben Schwärme auch aus der Ferne ausgelöst. Zweitens ist nur ein Erdbeben jährlich durchschnittlich groß genug, um seismische Wellen plätschern über der Erdoberfläche zu senden.

"Die Mühe mit diesem für die Prognose, dass die große Erdbeben, die Erdbeben auslösen, sind extrem selten sind", sagte fröhlich. "Wir hatten drei in den letzten Jahren, aber das ist eine ungewöhnliche Rate. In den letzten 50 Jahren haben wir nur vielleicht ein Dutzend Erdbeben so groß hatten."

Waren die drei Seiten mit Erdbeben "Sirenen", Prag, Oklahoma, Snyder, Texas, und Trinidad, Colorado Jeder sah eine Spitze in seismische Aktivitäten in der Nähe von Schluckbrunnen innerhalb von 24 Stunden von großen Erdbeben in Chile 2010, Japan im Jahr 2011 oder Sumatra im Jahr 2012. Die Zahl der Beben bis zu einer Größe 4 oder Größe-5 Erdbeben getroffen, einschließlich Oklahomas stärkste Erdbeben aufgezeichnet.

"Ich glaube, diese [Studie] zeigt, dass Flüssigkeitsdruck diese Erdbeben wirklich treibt,", sagte Van der Elst. "Stress wurde durch die Injektion von dieser Flüssigkeit in diesen Regionen, wo Leute eine Verbindung zwischen Brunnen und Erdbeben vorgeschlagen haben, erhöht.

"Die große Implikation in diesem ist, dass Fernauslösungen als Stress Sonde handeln könnte. Du siehst könnte für Fernauslösungen um große induzierte Erdbeben zu rechnen", sagte Van der Elst.

Bessere seismische Überwachung erforderlich

Aber auch Betreiber bereits bewusst sind, dass Ticks in Seismizität in der Nähe ihrer Injektionsstellen ein Warnzeichen, die eine größere Beben schlagen könnte, sagte Holland. Einige Unternehmen die eigene seismischer Netzwerke zur Überwachung der Brunnen betreiben, fügte er hinzu. "Die Idee der Kontrolle Ihrer Einspritzparameter anhand der Seismizität, die Sie beobachten um 30 oder 40 Jahren gewesen", sagte er.

Ellsworth empfiehlt in seinem Science Review seismische Überwachung der Brunnen Verständnis von vom Menschen verursachten Erdbeben zu verbessern und helfen, Regulatoren, die seismische Aktivität Schwellenwerte festgelegt werden, die Injektion zu begrenzen, wenn es zu viele kleine Beben gibt.

"Wir müssen besser seismische Überwachung, so wir die kleinen Erdbeben sehen, und ich würde auch gerne mehr Informationen über die tatsächliche Entsorgungsprozess haben", sagte Ellsworth. "Gerade jetzt, alles, was benötigt wird ist Monatsreporting und das ist nicht angemessen, geophysikalischen und geologischen Modelle des Prozesses [Erdbeben] zu bauen." Regulierungsbehörden entwickeln neue Gesetze und Meldepflichten auch viel mehr rechtzeitige und bessere Informationen brauchen, sagte Ellsworth.

In Erwiderung auf Oklahomas jüngsten Aufwärtstrend der Erdbeben verdoppelt sich der Oklahoma Geological Survey und Modernisierung seiner seismisches Messnetz, Holland sagte.

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