Vóór 2009 bleven de meeste aardbevingen in de VS beperkt tot Californië. Sindsdien hebben de centrale en oostelijke staten een dramatische stijging van de seismische activiteit en de vorming van zinkgaten ervaren. Volgens de US Geological Survey (USGS) registreerde de regio tussen 1978 en 2008 844 aardbevingen met een kracht van 3,0 of groter. In dezelfde periode van 2009 tot 2013 waren er 2.897 van dergelijke gebeurtenissen – een stijging van 343% – en de trend zet zich voort. Alleen al in 2014 werden ruim 659 aardbevingen met een kracht van meer dan 3,0 geregistreerd.

Het zinkgat dat een stad opslokte

In augustus 2012 culmineerden maanden van onverklaarde seismische trillingen en borrelen in de Louisiana Bayou in een enorm zinkgat nabij het kleine stadje BayouCorne, 124 kilometer ten westen van New Orleans. De opening van 1 hectare breidde zich snel uit, consumeerde bomen en groeide in vier jaar tijd uit tot 34 hectare. Staatswetenschappers schreven de ineenstorting toe aan het boren van de Texas Brine Company te dicht bij de buitenrand van de zoutkoepel, wat resulteerde in een schikking van $ 48,1 miljoen met lokale bewoners.

Nationale Luchtvaart- en Ruimtevaartadministratie (NASA)

Zijn aardbevingen natuurlijk of door de mens veroorzaakt?

Om de golf te onderzoeken installeerde USGS tijdelijke seismische stations in de getroffen regio, waardoor de oorsprong van de trillingen nauwkeurig in kaart kon worden gebracht. Uit de gegevens bleek een sterke correlatie tussen menselijke activiteiten – met name mijnbouw, hydrofracturering en afvalwaterinjectie – en geïnduceerde seismiciteit. In 2016 bracht USGS zijn eerste alomvattende model voor geïnduceerde aardbevingen uit dat zowel natuurlijke als antropogene gevaren integreert.

Risico's van hydraulische fracking en afvalwaterinjectie

De bevindingen van de USGS benadrukken dat de meeste door de mens veroorzaakte aardbevingen voortkomen uit het injecteren van afvalwater, een bijproduct van de olie- en gaswinning, in de grond. Hoewel het opnieuw injecteren van deze vloeistof op dezelfde locatie doorgaans een minimaal risico met zich meebrengt, verhoogt het boren van nieuwe putten om het afvalwater in voorheen niet geboorde zones af te voeren de ondergrondse druk, waardoor vaak aardbevingen en, in sommige gevallen, zinkgaten ontstaan.

Het minimaliseren van de risico's van door de mens veroorzaakte aardbevingen

In september 2016 publiceerde geofysicus ManoochehrShirzaei van de Arizona State University een onderzoek in het tijdschrift Science waaruit blijkt dat het monitoren van veranderingen in de opwaartse druk en de waterspanning seismische gevaren kan voorspellen. Door satellietradarbeelden van mei 2007 tot november 2013 rond een aardbeving met een kracht van 4,8 nabij Timpson, Texas, te vergelijken, toonde het onderzoek aan dat het binnendringen van afvalwater de druk verhoogde in breukzones die 3,5 tot 4,5 km diep waren. Met dit model kunnen operators de injecties stopzetten voordat gevaarlijke drempels worden bereikt.

Regelgeving voor hydraulische fracking, olie- en gasproductie

De Environmental Protection Agency (EPA) en overheidsinstanties houden toezicht op de vergunningverlening, de bouw, de exploitatie en de ontmanteling van injectieputten die worden gebruikt bij hydraulisch breken en de productie van gas en olie. De EPA-regelgeving heeft ook betrekking op fracking waarbij dieselbrandstoffen worden gebruikt, waardoor ondergrondse waterbronnen worden beschermd. Het agentschap reguleert echter niet de putten die uitsluitend voor productie worden gebruikt, een leemte die voortdurende aandacht vereist.

NASA Radarbeeldvoorspellingen

NASA's synthetische apertuurradargegevens (SAR), verzameld door het C-20A-vliegtuig, markeerden het BayouCorne-gebied een maand vóór de ineenstorting van 2012 als gevoelig voor de vorming van zinkgaten. De radar detecteerde voorafgaand aan de gebeurtenis een opwaartse uitstulping van 10,2 inch. Soortgelijke SAR-analyses hielpen de geofysicus van de ASU bij het identificeren van pre-seismische vervorming rond Timpson, Texas.

Mens en milieu beschermen

Historisch bewijsmateriaal onderstreept de risico's voor het milieu en de volksgezondheid van onzorgvuldige mijnbouwpraktijken, waaronder grondwaterverontreiniging, veroorzaakte aardbevingen en zinkgaten. Met strenge regelgeving, rigoureuze monitoring en geavanceerde beeldvormingstechnieken kan de industrie verantwoord opereren en gemeenschappen en ecosystemen beschermen.