Сланцевая революция чревата последствиями

Добыча сланцевого газа приводит к землетрясениям, доказали ученые. В частности, причиной участившихся землетрясений в Оклахоме стала именно соленая вода, используемая в ходе разрыва пластов при сланцевом методе добычи нефти и газа.

До 2008 года в штате Оклахома в десятилетие фиксировались одно-два землетрясения с магнитудой 4 (а это мощнее, чем толчки, зафиксированные в Москве 24 мая 2013 года). Но в одном только 2014 году было зафиксировано сразу 24 подземных толчка подобной мощности. На этот факт обратили внимание профессор Марк Зобак и его аспирант Ролл Уолш из Стэнфорда (Школа наук о Земле, энергии и окружающей среде). Исследовав возможные причины такого внезапного и резкого сейсмического беспокойства, ученые опубликовали статью в журнале Science Advances.
Причиной землетрясений, по мнению ученых, является закачка различных жидкостей и гелей в скважины в рамках добычи нефти или газа посредством метода гидравлического разрыва пласта — фрекинга.
В своей работе исследователи показали, что возрастание числа землетрясений в Оклахоме (близ городов Чероки, Перри и Джоунс-ин Оклахома) совпало с резким увеличением выбросов отработанной соленой воды в осадочный пласт, находящийся на двухкилометровой глубине под горным массивом Арбакл.
Объем жидкости, заливаемой в глубинные колодцы, увеличился с 20 млн барр. в 1997 году до 400 млн барр. в 2013 году. В контрольных же регионах с неизмененной сейсмической активностью таких закладок воды в пласты не происходило.
Несколько смутило исследователей то обстоятельство, что эпицентры землетрясений были существенно отдалены от мест, куда заливалась вода, да и по времени эти события (начало сейсмической активности и пик сброса воды) были разделены несколькими годами. Однако разработанная авторами статьи физическая модель эти несоответствия прекрасным образом объясняет. Осадочная формация Арбакл лежит на скальном основании, в настоящее время геологически активном и имеющем множество разломов. Давление воды приводит эти разломы в движение, и высвободившаяся энергия реализуется в тех самых землетрясениях, которые сотрясают Оклахому сегодня. Процесс этот медленный и приводит к землетрясениям совсем не обязательно там, где накопилась давящая вода.
И вовсе не обязательно, говорят ученые, что остальные землетрясения, вызванные сланцевой добычей, будут такими же мирными — а особенного беспокойства жителям Оклахомы они не доставляют, разве что люстра начинает раскачиваться да из шкафа может выпасть книжка, — как и до сих пор.
Возможным решением проблемы, по мнению профессора Зобака, стало бы полное прекращение залива воды в пласт Арбакл. Взамен, считает он, следует выбрать место поспокойнее. Также ученый считает перспективным метод некоторых занимающихся сланцевой добычей компаний: произведенную воду они направляют на то место, откуда были изъяты газ и нефть.
«В любом случае, — утверждает он, — землетрясения в Оклахоме сразу не прекратятся, только по прошествии времени их частота начнет уменьшаться».
Собственно, выводы ученых подтверждаются и другой статьей, вышедшей в Science. В публикации впервые установлена статистическая связь между землетрясениями и скважинами. Ранее подобный анализ проводился для единичных случаев, теперь же удалось сконцентрироваться на картине в целом. Ученые исследовали более чем 187 тыс. скважин в центральной и восточной части США и сравнили эти данные с 7175 зафиксированными землетрясениями. Эта статистика была изучена за период с 1973 по 2014 год. И если до 2000 года ученые смогли связать лишь пятую часть землетрясений со скважинами, то к 2014 году эта доля возросла до 87%.