Nekada smatrani geološki nemogućim, zemljotresi u stabilnim regionima poput Jute i Groningena zapravo se mogu desiti zbog dugo neaktivnih rasjeda koji se polako „zarastaju“ i jačaju tokom miliona godina.
Kada se ponovo aktiviraju, često zbog ljudskih aktivnosti, ovi rasjedi oslobađaju sav nagomilani stres u jednom snažnom događaju prije nego što se ponovo stabilizuju. Ovo otkriće mijenja način na koji naučnici procjenjuju rizike od zemljotresa u područjima koja su smatrana sigurnim, pružajući nove uvide za geotermalne projekte i projekte skladištenja energije koji koriste plitki sloj ispod Zemljine površine.
Zemljotresi u oblastima poput Jute (SAD), Sulc-su-Fore (Francuska) i Groningena (Holandija) zbunjuju naučnike jer, prema geološkoj teoriji, ne bi trebali biti mogući. U tim regionima plitki slojevi Zemljine kore navodno osnažuju rasjede kada počnu da se pomjeraju.
Udžbenici sugeriraju da bi ovaj efekat osnaživanja trebao spriječiti dešavanje zemljotresa. Ipak, podrhtavanja se i dalje javljaju u ovim naizgled stabilnim zonama. Istraživači sa Univerziteta u Utrehtu otkrili su da rasjedi koji su bili neaktivni milionima godina mogu akumulirati ekstrastres tokom vremena. Na kraju, taj nagomilani pritisak može biti oslobođen jednim događajem. Ovaj uvid je ključan za identifikovanje sigurnijih područja za tehnologije poput geotermalne energije i podzemnog skladištenja energije.
„Rasjedi se mogu naći gotovo svuda. Rasjedi u plitkom sloju ispod površine obično su stabilni, pa ne očekujemo velika pomjeranja duž njih“, kažu istraživači. Ipak, iznenađujuće, seizmička aktivnost se dešava u prvih nekoliko kilometara ispod površine, tačno tamo gdje se tlo smatra najstabilnijim.
Ovi plitki zemljotresi često su povezani s ljudskim aktivnostima poput bušenja, ekstrakcije ili ubrizgavanja fluida. Pitanje je zašto rasjedi koji normalno postaju jači dok se pomjeraju mogu iznenada oslabiti i skliznuti, oslobađajući energiju kao zemljotres.
Mnogi zemljotresi izazvani ljudskim djelovanjem javljaju se duž drevnih, neaktivnih rasjeda koji se nisu pomjerali milionima godina. Iako ovi rasjedi ostaju nepomični, površine gdje se stjene spajaju polako „zarastaju“ tokom vremena, postajući snažnije. Ovo postepeno jačanje stvara dodatni otpor. Kada se taj otpor konačno prevaziđe, može izazvati naglo ubrzanje duž rasjeda. To ubrzanje proizvodi zemljotres, čak i u regionima koje geološki modeli označavaju kao stabilne.
Pošto ovakva područja nemaju dugoročnu evidenciju seizmičke aktivnosti, lokalne zajednice su često nespremne. Zgrade i infrastruktura nisu dizajnirane da izdrže potrese. Štaviše, ovi zemljotresi se dešavaju na dubini na kojoj se obavljaju ljudske aktivnosti, tj. ne dublje od nekoliko kilometara. To je znatno pliće od većine prirodnih zemljotresa. Ta plitkoća znači da takvi zemljotresi mogu izazvati primjetnije i potencijalno oštećujuće pomjeranja tla.
Zanimljivo je da istraživači otkrivaju kako ovi zemljotresi predstavljaju jednokratne događaje. Nakon što se nagomilani stres oslobodi, rasjed prelazi u novo, stabilnije stanje. „Kao rezultat, više nema aktivnosti zemljotresa na tom mjestu“, kažu istraživači. To znači da, iako podzemlje u ovakvim područjima neće odmah da se smiri nakon što ljudske aktivnosti prestanu, snaga zemljotresa, uključujući maksimalnu očekivanu magnitudu, postepeno opada.
Kada rasjed jača dok se pomjera, njegovi slomljeni dijelovi mogu lakše kliziti jedan pored drugog, djelujući kao prirodne barijere koje sprječavaju formiranje većih zemljotresa. Ovo znači da ukupni rizik može biti smanjen, jer potencijal za jače potrese opada nakon što rasjed sklizne.
Istraživanje ima značajne implikacije za način korištenja i kontrole prostora ispod Zemljine površine. Pokazuje da čak i u geološki stabilnim regionima zemljotresi mogu nastati pod određenim uslovima, ali samo jednom po rasjedu. Nakon inicijalnog događaja, područje obično postaje sigurnije.
Razumijevanje ponašanja rasjeda, načina na koji „zarastaju“ i razloga zbog kojih ubrzavaju ili usporavaju ključno je za minimiziranje seizmičkih rizika povezanih s geotermalnom energijom, skladištenjem ugljenika i sličnim tehnologijama. Sa novim kompjuterskim modelima, istraživači na Univerzitetu u Utrehtu rade na usavršavanju ovih predviđanja i poboljšanju komunikacije o rizicima od jednokratnih zemljotresa.