Επιστήμονες προκάλεσαν «ελεγχόμενους» σεισμούς κάτω από τις Ελβετικές Άλπεις - Η σημασία τους

Ερευνητές έκαναν το έδαφος να δονηθεί στη νότια Ελβετία, προκαλώντας χιλιάδες μικροσκοπικούς σεισμούς σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον, καθώς επιδιώκουν να αποκτήσουν γνώσεις για τη σεισμικότητα που θα μπορούσαν να μειώσουν τους κινδύνους.

«Ήταν επιτυχημένο!» είπε ο Ντομένικο Τζαρντίνι, ένας από τους επικεφαλής ερευνητές του έργου, καθώς εξέταζε μια ρωγμή στο βραχώδες τοίχωμα που «ντύνει» μια στενή σήραγγα βαθιά κάτω από τις Ελβετικές Άλπεις.

Φορώντας μια φωσφοριζέ πορτοκαλί φόρμα και κράνος, ο καθηγητής γεωλογίας στο Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Ζυρίχης (ETH Zurich) άναψε τον φακό στο κράνος του για να δει καλύτερα, αναφέρει το France 24. «Είχαμε σεισμικότητα», είπε ενθουσιασμένος, εξηγώντας ότι ο στόχος ήταν «να κατανοήσουμε τι συμβαίνει σε βάθος όταν η Γη κινείται».

Ο Τζαρντίνι βρισκόταν στο BedrettoLab, το οποίο έχει λαξευτεί μέσα σε μια στενή σήραγγα αερισμού μήκους 5,2 χιλιομέτρων που οδηγεί στη σιδηροδρομική σήραγγα του Furka. Προσβάσιμο με ειδικά διαμορφωμένα ηλεκτρικά οχήματα που γλιστρούν μέσα στο σκοτάδι πάνω σε τσιμεντένιες πλάκες τοποθετημένες πάνω σε λασπώδες έδαφος, το υπόγειο εργαστήριο είναι το ιδανικό μέρος για τη δημιουργία και τη μελέτη σεισμών, είπε ο Τζαρντίνι.

«Είναι τέλειο, γιατί έχουμε ένα χιλιόμετρο και μισό βουνό από πάνω μας… και μπορούμε να παρατηρήσουμε πολύ κοντά τα ρήγματα, πώς κινούνται, πότε κινούνται, και μπορούμε να τα κάνουμε εμείς να κινηθούν», είπε στο Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων (AFP).

«Μηχανή σεισμών»

Συνήθως, οι ερευνητές που μελετούν σεισμούς τοποθετούν αισθητήρες κοντά σε γνωστά ρήγματα και περιμένουν. Στο BedrettoLab, αντίθετα, οι ερευνητές γέμισαν ένα επιλεγμένο ρήγμα με αισθητήρες και όργανα και στη συνέχεια προσπάθησαν να προκαλέσουν κίνηση.

Για το πείραμα, με την ονομασία Fault Activation and Earthquake Rupture (FEAR-2), δεκάδες επιστήμονες από όλη την Ευρώπη πέρασαν τέσσερις ημέρες στα τέλη Απριλίου εγχέοντας 750 κυβικά μέτρα νερού σε γεωτρήσεις στα βραχώδη τοιχώματα της σήραγγας, με στόχο να προκαλέσουν σεισμό μεγέθους 1. «Δεν δημιουργούμε ένα νέο ρήγμα… Απλώς διευκολύνουμε ώστε να κινηθεί», είπε ο Τζαρντίνι.

Κατά τη διάρκεια του πειράματος δεν υπήρχαν άνθρωποι στη σήραγγα για λόγους ασφαλείας και όλα ελέγχονταν εξ αποστάσεως από το εργαστήριο του ETH Zurich στη βόρεια Ελβετία. Όταν το AFP επισκέφθηκε το εργαστήριο της Ζυρίχης μία ημέρα μετά την έναρξη του πειράματος, οι επιστήμονες συζητούσαν ενθουσιασμένοι τα πρώτα σημάδια σεισμικότητας στις οθόνες. «Αυτό είναι σαν να ωθείς τα όρια της επιστήμης», είπε ο Ράιαν Σουλτς, σεισμολόγος ειδικευμένος στους ανθρωπογενείς σεισμούς.

Ο ενθουσιασμός διακόπηκε από μια ξαφνική διακοπή ρεύματος στη σήραγγα, που ανάγκασε τους επιστήμονες στη Ζυρίχη να ψάχνουν απαντήσεις. «Έχουμε τη μηχανή σεισμών μας… Τώρα πρέπει να παίξουμε με τις παραμέτρους», είπε ο Φρεντερίκ Μασέν, Γάλλος σεισμολόγος και τεχνικός ειδικός, καθώς παρακολουθούσε την οθόνη του για να βρει την αιτία της διακοπής. Το πρόβλημα ήταν προσωρινό και η άντληση νερού συνεχίστηκε σύντομα.

8.000 σεισμοί

Στο τέλος προκλήθηκαν περίπου 8.000 μικρά σεισμικά γεγονότα κατά μήκος του ρήγματος-στόχου, αλλά επίσης, απροσδόκητα, και σε άλλα ρήγματα κάθετα προς το κύριο, προκαλώντας τοπικά μεγέθη από -5 έως -0,14. «Δεν φτάσαμε το μέγεθος-στόχο που είχαμε θέσει, αλλά πλησιάσαμε πολύ», είπε ο Τζαρντίνι. Αυτό από μόνο του ήταν μεγάλη επιτυχία, τόνισε, επισημαίνοντας ότι, αν και είχαν γίνει στο παρελθόν προσπάθειες δημιουργίας μικροσκοπικών σεισμών σε εργαστηριακές συνθήκες, «ποτέ σε τέτοια κλίμακα και ποτέ σε τόσο μεγάλο βάθος». «Απλώς δεν είχε δοκιμαστεί ποτέ».

Τα αποτελέσματα, είπε, θα βοηθήσουν να καθοριστούν οι καλύτερες γωνίες έγχυσης για την επίτευξη σεισμού μεγέθους 1 στο BedrettoLab όταν οι ερευνητές επιχειρήσουν ξανά τον Ιούνιο. Τα μεγέθη στην κλίμακα Ρίχτερ είναι λογαριθμικά, με κάθε αύξηση κατά μία μονάδα να αντιστοιχεί σε δεκαπλάσια αύξηση του πλάτους. Ακόμη και μεγέθη κάτω του μηδενός είναι αισθητά. Όποιος βρισκόταν κοντά στο ρήγμα κατά τη διάρκεια των μεγαλύτερων σεισμών, στο -0,14, θα ένιωθε επιτάχυνση «1,5 G», δηλαδή 1,5 φορές τη βαρυτική επιτάχυνση, είπε ο Τζαρντίνι. Θα «πετούσαν στον αέρα με ένα μεγάλο άλμα», εξήγησε.

«Ασφαλές»

Τίποτα δεν έγινε αισθητό στην επιφάνεια και ο Τζαρντίνι τόνισε ότι, λιπαίνοντας ένα υπάρχον ρήγμα, η ομάδα πρόσθεσε μόνο «περίπου το 1% του φυσικού κινδύνου». Το πείραμα, υπογράμμισε, ήταν απολύτως «ασφαλές». Ο Τζαρντίνι εξήγησε τη σημασία της έρευνας λέγοντας: «Αν μάθουμε πώς να παράγουμε σεισμούς συγκεκριμένου μεγέθους, τότε ξέρουμε πώς να μην τους προκαλούμε».

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε σχέση με υπόγειες δραστηριότητες όπως οι εκσκαφές και η εξόρυξη, ανέφερε, αναφερόμενος για παράδειγμα σε σεισμούς που προκλήθηκαν από απόρριψη λυμάτων της βιομηχανίας υδραυλικής ρωγμάτωσης στο Τέξας. Επίσης, ανέφερε τον σεισμό μεγέθους 5,4 στο Ποχάνγκ της Νότιας Κορέας τον Νοέμβριο του 2017, που προκλήθηκε από εγχύσεις νερού στο πρώτο πειραματικό γεωθερμικό εργοστάσιο της χώρας.

«Χωρίς να το καταλάβουν, άρχισαν να εγχέουν και να προκαλούν ανθρωπογενή σεισμικότητα σε ένα μεγάλο ρήγμα, δημιουργώντας έναν πολύ σοβαρό σεισμό», σημείωσε ο Τζαρντίνι. «Δεν λέμε ότι δεν πρέπει να πάμε υπόγεια», τόνισε. «Πρέπει να μάθουμε πώς να το κάνουμε πιο ασφαλές».