Před rokem 2009 došlo v USA k největšímu počtu zemětřesení v Kalifornii. Od roku 2009 však města ve středních a východních Spojených státech zaznamenala dramatický nárůst seismické aktivity, zemětřesení a závrtů. Program Nebezpečí zemětřesení v rámci US Geological Survey uvádí, že od roku 1978 do roku 2008 zažila střední a východní část USA 844 zemětřesení o síle 3 a vyšší. V období 2009 až 2013 tato sazba vyskočila na 2897 zemětřesení - což je nárůst o 343 procent - a stále roste. Jen v roce 2014 bylo zaznamenáno více než 659 M3 plus zemětřesení. Otázkou, kterou je třeba zodpovědět, je náhlý nárůst zemětřesení a rozvoj závrtů. Jsou tato zemětřesení přirozená nebo způsobená člověkem?
Sinkhole, která spolkla město
V srpnu 2012, po měsících záhadné seismické aktivity a nepochopitelného bublání na Louisiana Bayou, se poblíž městečka Bayou Corne, 77 mil západně od New Orleans, otevřela mohutná závrt. Začal 1-akrový závrt polykání stromů celé a během příštích čtyř let vzrostl na 34 akrů. Státní vědci obviňovali společnost Texas Brine Company z toho, že způsobila závrt vrtáním příliš blízko k vnějšímu okraji solné kopule, což vedlo k vypořádání s obyvateli města za 48,1 milionu dolarů.
•••National Aeronautics and Space Administration, 2017 NASA Official Rodney Grubbs
Skutečné nebo člověkem způsobené zemětřesení?
Aby bylo možné problém analyzovat, USGS začal zřizovat dočasné seismické monitorovací stanice v celém regionu. To vědcům oddělení umožňuje přesněji určit seismické polohy a určit, zda existuje vztah mezi těžbou, frakováním a vstřikováním odpadních vod a je způsoben člověkem zemětřesení. Výsledky odhalily natolik, že v roce 2016 vydal USGS svůj vůbec první model zemětřesení, který zahrnoval jak přirozeně se vyskytující, tak člověkem způsobená rizika zemětřesení.
Rizika hydraulického štěpení a vstřikování odpadní vody
USGS minimalizuje účinky hydraulického štěpení a místo toho naznačuje, že většina je vyvolána člověkem zemětřesení jsou důsledkem vstřikování odpadních vod z těžby ropy a zemního plynu na Zemi operace.
V provozech, kde těžební činnost odstraňuje plyn nebo ropu štěpením, se velká část odpadní vody vloží zpět do stejné oblasti, aniž by to způsobilo zemětřesení nebo závrty. Ale v oblastech, kde jsou vrtány studny odpadních vod, aby se získaly vedlejší produkty těchto těžebních operací, tyto kapaliny jsou zasunuty do oblastí, které nebyly nikdy vyvrtány, což způsobilo zvýšení podzemního tlaku, které často vedlo k vyvolání člověkem zemětřesení.
Minimalizace rizik zemětřesení vyvolaných člověkem
Studie dokončená v září 2016 výzkumníkem a geofyzikem Arizonské státní univerzity Manoochehr Shirzaei tvrdí, že existují způsoby, jak zmírnit a snížit zemětřesení způsobená člověkem. Vědci ve studii porovnali oblast poblíž Timpsonu v Texasu - místo zemětřesení o síle 4,8 stupně - se satelitním radarem snímky od května 2007 do listopadu 2013 a objevil pozvednutí v oblasti od vstřikování odpadní vody do podzemní skála. Další počítačové simulace s využitím pozvednuté oblasti ukázaly, že z nich prosakovala odpadní voda místa vpichu, zvýšení tlaku vody a nakonec únik do známé poruchy zemětřesení zóny.
Zvýšený tlak pórů - nahromadění vody v malých prostorech obklopujících podzemní skálu - navržený počítačovým modelem stačilo ke spuštění zemětřesení 3,5 až 4,5 kilometru pod Zemí povrch. Studie publikovaná v Věda časopis umožňuje vědcům odhadovat zvýšený podzemní tlak během vstřikování odpadních vod, umožňující těžebním společnostem zastavit vstřikování více tekutin do Země, než tlak dosáhne a nebezpečné jeviště.
Předpisy o hydraulickém frakování, těžbě ropy a zemního plynu
Agentura pro ochranu životního prostředí a státní útvary životního prostředí slouží jako strážní stráž pro hydraulické frakování, vstřikování studní a ropné a plynové těžební operace. Účelem této organizace je regulovat povolování, stavbu a provoz a uzavírání injektážních vrtů vytvořených během hydraulického štěpení a těžby plynu a ropy.
Kromě těchto předpisů má EPA pravomoc regulovat hydraulické frakování, které při tomto procesu používá motorovou naftu. Předpisy slouží k ochraně přírodních vodních zdrojů v podzemí. Jedna nevýhoda: EPA nereguluje plynové nebo ropné vrty používané výhradně k výrobě.
Předpovědi radarových snímků NASA
Těsně před kolapsem závrtu Bayou Corne v roce 2012 revize radarového snímkování NASA ukázala, že oblast Louisiany měla potenciál pro rozvoj závrtu. Snímky oblasti shromážděné proudovým letounem C-20A NASA a radarem Airborne Vehicle Synthetic Aperture Radar měří a detekují abnormality na zemském povrchu. Když vědci NASA Cathleen Jones a Ron Blom - z laboratoře NASA Jet Propulsion v Pasadeně - přezkoumali snímků, uvědomili si, že data ukazují hrozící kolaps závrtu Bayou Corne měsíc před událost. Oblast nejprve vybuchla nahoru 10,2 palce těsně před kolapsem. Geofyzik ASU Manoochehr Shirzaei použil podobná data k dosažení svých závěrů pro oblast kolem Timpsonu v Texasu.
Ochrana lidí a životního prostředí
Historie a fakta ukazují, že neopatrné těžební postupy mohou ovlivnit nebo zničit kvalitu vody v dané oblasti, způsobit zemětřesení nebo vést k propadům. Díky vládním předpisům a neustálému dohledu, pokročilým radarovým snímkům a ochotě těžit aby společnosti dodržovaly předpisy, těžební provoz nemusí mít nepříznivý dopad na životní prostředí, lidi nebo jejich domovy.