Oliepompen uit de Tweede Wereldoorlog onder Los Angeles hebben waarschijnlijk geleid tot een uitbarsting van middelgrote aardbevingen in de jaren dertig en veertig, mogelijk leidende seismologen om het aardbevingspotentieel in de regio te overschatten, volgens nieuw onderzoek gepubliceerd in AGU's Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

Zes onafhankelijke aardbevingen en twee naschokken met een kracht van 4,4 tot 5,1 schokten LA tussen 1935 en 1944, een tarief van ongeveer één per twee jaar. Het gebied ondervond in die periode ook een hogere snelheid van aardbevingen met een lage intensiteit. Na 1945, het tarief daalde tot één matige aardbeving om de zeven jaar.

De nieuwe studie onderzocht historische informatie over de aardbevingen opnieuw uit gearchiveerde krantenberichten over aardbevingsschade, ansichtkaart vragenlijsten verzameld door de Kust en Geodetische Survey, en andere bronnen ontleend aan oude bestanden en de stoffige hoeken van cyberspace.

De auteurs gebruikten deze informatie om de aardbevingslocaties te verfijnen die zijn geïdentificeerd door vroege aardbewegingssensoren. De eerste seismometers in de Verenigde Staten begonnen in 1932 de aardbevingsactiviteit in de regio van LA te volgen. Het is bekend dat deze vroege instrumenten fouten konden maken bij het lokaliseren van epicentra van aardbevingen met tientallen mijlen vanwege de beperkingen van hun klokken en omdat er zo weinig instrumenten waren met een lage gevoeligheid, volgens de auteurs van de studie. Extrapolatie van aardbevingslocatie van seismometeropnames is afhankelijk van nauwkeurige tijdmetingen.

Schademeldingen, die vaak straatadressen of kruispunten vermeldden, gelokaliseerde beperkte gebieden met maximale schade op een afstand van de locaties aangegeven door deze vroege seismometers en dicht bij vele actieve olievelden, volgens het nieuwe onderzoek. De nieuwe studie modelleerde stress op lokale fouten op basis van gearchiveerde gegevens, het vinden van gebieden met hoge stress kwam overeen met de verplaatste epicentra.

"Al deze kleine aardbevingen vonden plaats in de jaren 1930. Het leek erop dat de regio van LA seismisch erg actief was, en natuurlijk is het behoorlijk actief, maar als je die aardbevingen veroorzaakt door olie weggooit, krijg je een lagere seismiciteit, " zei Roger Bilham, een geoloog aan de Universiteit van Colorado Boulder en een auteur van de nieuwe studie.

In tegenstelling tot recente aardbevingen in verband met hydrofracturering in Oklahoma, de gebeurtenissen in het midden van de eeuw werden niet veroorzaakt door diepe vloeistofinjectie, maar werden waarschijnlijk veroorzaakt door olie uit de grond te halen, volgens de nieuwe studie.

De brede toepassing aan het eind van de jaren vijftig van wateroverstromende putten om meer olie uit afnemende reserves te winnen, loste waarschijnlijk het probleem op door de hoeveelheid gewonnen olie in evenwicht te brengen met geïnjecteerd water, een techniek die nu over de hele wereld wordt gebruikt. De olieproductie veroorzaakt vandaag geen aardbevingen in LA.

De meeste aardbevingen in Californië worden natuurlijk veroorzaakt en de regio van LA is seismisch actief. De auteurs van de nieuwe studie zeiden dat de menselijke industrie in het L.A.-bekken in het begin van de twintigste eeuw waarschijnlijk enkele fouten over de rand duwde die al onder druk stonden.

"Als je de aarde iets aandoet, het biedt je altijd een antwoord.' zei Bilham. 'Deze aardbevingen die we hebben gemodelleerd, zouden hoe dan ook in de komende paar honderd jaar hebben plaatsgevonden. Als er een aardbeving op komst is, er is niet veel voor nodig om het eerder te laten gebeuren."

L.A. olieboom

Meer dan 9 miljard vaten olie zijn uit de grond gekomen in de regio van L.A. sinds baanbrekende oliebaronnen in 1892 voor het eerst het olieveld van Los Angeles City aanboorden.

Drie van de aardbevingen die in de nieuwe studie zijn onderzocht, vonden plaats in de Wilmington- en Torrence-velden, waar operators eind jaren dertig en begin jaren veertig de productie snel opvoerden om de vraag van de oorlog te ondersteunen. Oliemaatschappijen hebben meer putten laten zinken en dieper geboord, het bereiken van de diepte van actieve fouten. De nieuwe studie merkte een patroon op van aardbevingen die plaatsvonden binnen een paar maanden na de uitbreiding van de put onder de 3 kilometer (1,9 mijl).

De nieuwe studie stelt dat het cluster van aardbevingen in de jaren 1930 en 1940 niet kon worden verklaard als naschokken van de aardbeving van 1933 in Long Beach met een kracht van 6.3. zoals door sommige seismologen is voorgesteld, maar werden waarschijnlijker veroorzaakt door drukveranderingen van het verpompen van olie.

De oliemaatschappijen wisten zelf dat pompen aardbevingen veroorzaakte, volgens Bilham, omdat frequente kleine bevingen in de olievelden de putten beschadigden, soms wordt de productie maandenlang stilgelegd. De kosten van compensatie voor kleine aardbevingen motiveerden gedeeltelijk de adoptie van secundaire oliewinning door wateroverlast, hij zei.

"Het blijkt dat het bijna onmogelijk zou zijn voor de dingen die ze in de jaren dertig deden om geen aardbevingen te veroorzaken, ' zei Bilham. 'In Californië, ze waren de olie zo snel aan het opzuigen dat ze gigantische spanningen aan het opzetten waren in de buurt van de olievelden, kracht genoeg om rots te breken. En we weten dat ze de rots hebben gebroken omdat ze aardbevingen veroorzaakten in de olievelden die de leidingen doorbraken."

Seismologische koude gevallen

Pompen verhoogde het risico op plotselinge bewegingen in nabijgelegen breuken omdat het verwijderen van vloeistof uit de grond de druk onder de putten deed dalen, trekken aan de omringende rots.

Land zakte door plaatsen van actieve pompen, laat soms een zichtbaar kuiltje in het landschap achter. Op basis van gegevens over de hoeveelheid olie die uit de velden is gepompt en de mate van bodemdaling, de auteurs van de nieuwe studie berekenden spanningen die in de rots werden veroorzaakt. Schademeldingen uit die tijd kwamen overeen met de gebieden met hoge stress.

"We weten precies hoeveel Long Beach zakte, en we weten ook hoeveel olie er is gewonnen en op welke diepte. Dus we konden een berekening maken om te zien of de twee dingen overeenkwamen, en de berekening toonde aan dat het deed, "Zei Bilham. "Gewapend daarmee, we vroegen ons af welke soorten spanningen optreden op olievelddiepten, of in de buurt van waar deze aardbevingen plaatsvonden. De stress blijkt enorm te zijn."

David Simpson, emeritus president van de Incorporated Research Institutions for Seismology en een seismoloog die niet betrokken is bij de nieuwe studie, zei dat wetenschappers worden beperkt door de beschikbare gegevens als ze naar oude gevallen kijken, en er is altijd een mogelijkheid dat deze aardbevingen natuurlijke gebeurtenissen waren, maar hij vond de aanpak overtuigend. Door relatief goed gedocumenteerde historische gevallen ter discussie te stellen, hij zei, is belangrijk om het beleid vooruit te helpen, evenals het wetenschappelijke en technische begrip van aardbevingen.

"Teruggaan en oude gegevens bekijken met moderne technieken - het is een manier om oude koude gevallen in de seismologie af te stoffen, de detective zijn en proberen de stukjes bij elkaar te brengen, Simpson zei. "Het is belangrijk om terug te gaan en naar deze oudere gevallen te kijken en ze hebben gedaan, I denk, een zeer zorgvuldige taak om de gegevens opnieuw te evalueren en de mogelijke verbanden te zoeken."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.