Подробности группа специалистов университета Колумбии излагает на страницах журнала Geology, а кратко суть работы ученых пересказана в пресс-релизеуниверситета. Землетрясение, о котором идет речь, было вовсе не тривиальной серией толчков, заметных только сейсмологическим обсерваториям — 6 ноября 2011 года обрушились 14 домов, было повреждено федеральное шоссе, а два человека оказались ранены. Магнитуда землетрясения составила 5,7, а сила в баллах — восемь баллов по шкале Меркалли (чуть больше шести по шкале Рихтера), практически максимально возможное значение для землетрясения такой магнитуды. В истории Оклахомы, штата в центральной части страны, это был абсолютный рекорд и не удивительно, что ученые решили уделить данному случаю повышенное внимание.

Хотя дело не только в исключительности событий 6 ноября 2011. Анализ сейсмических данных показывает, что в Арканзасе, Колорадо, Огайо и Техасе число землетрясений за последние четыре года выросло в тридцать раз и даже с учетом небольшой магнитуды большинства из них повод для беспокойства налицо. Ранее группа экспертов Геологической службы США связывала эти изменения с деятельностью человека, а в новом исследовании эта связь подтверждается. Увеличение сейсмической активности вызвано внедрением технологии, известной под названием «гидравлического разрыва пласта» или фракинга (hydraulic fracturing) — а также с используемым при добыче нефти методом утилизации сточных водов.

Фракинг неоднократно подвергался критике за повышение риска землетрясений, так как суть его заключается в дроблении горных пород на большой глубине давлением воды. Это, по ряду данных, само по себе приводит к подземным толчкам — но в случае с американскими месторождениями на гидроразрыв пластов наложилась закачка на место добытой нефти сточных вод. Вода, которой разрывали пласт или которой выдавливали нефть из-под земли, сильно загрязнена, очищать ее довольно сложно и дорого — поэтому такие стоки закачивают обратно.

Что вблизи геологического разлома в Оклахоме и привело к катастрофическим последствиям. Авторы нового исследования поясняют, что уже в 1960-е годы подобное событие имело место вблизи Денвера. Тогда отличились военные — они решили, что скважина глубиной в три километра отлично подойдет для слива стоков с комбината по производству химического оружия и просчитались. Ядовитые воды остались на глубине, но спровоцировали толчки магнитудой 4,7; заметим, что после этого опасную практику прекратили, а через двадцать лет скважину наглухо замуровали. В случае с промышленной добычей полезных ископаемых остановить закачку отработанных вод может оказаться не столь просто — ведь речь идет не о финансируемом из госбюджета единичном предприятии, а фактически о целой отрасли.

В последние годы новые технологии добычи нефти и газа позволили говорить о возможности не просто отказаться США от импорта углеводородов, но и самим начать экспортировать сжиженный газ в Европу. Гидравлический разрыв пластов, а также сравнительно дешевый способ избавления от сточных вод — то, без чего подобные проекты могут оказаться нерентабельны, поэтому новая научная статья геологов выходит далеко за рамки обычного для ученых любопытства. И даже если не придавать значения судьбе американской нефтегазовой промышленности, стоит задуматься: ведь аналогичные технологии применяют не только в США. В России тоже используют воду для разрыва подземных пластов, это общемировая тенденция. Возможно, далеко не безопасная и требующая более внимательного отношения.

Магнитуда и баллы

Магнитуда землетрясения — это мера его энергии. Причем мера логарифмическая, то есть 5 в десять раз больше 4, в сто раз больше 3 и в тысячу раз меньше 8; толчки с магнитудой до 4 происходят постоянно, а вот 9,2 — уже исключительное и, как правило, катастрофическое событие.

Но разрушительность зависит не только от магнитуды, но и от других факторов. Например, от глубины — чем ближе к поверхности, тем серьезнее последствия. Уместна аналогия с ядерным взрывом — чем он дальше, тем больше шансов отделаться испугом (облучение в счет не берем; землетрясения по своей энергии часто превосходят ядерные взрывы, но, естественно, не дают радиационного загрязнения) вместо тяжелых травм. Силу толчков на поверхности выражают шкалы Меркалли и Рихтера, которые — в отличие от магнитуды — проградуированы в баллах. «Магнитуда пять баллов» — это грубая ошибка.

Читающим на английском, вероятно, будет также любопытно посмотреть на диаграмму самых серьезных землетрясений с 1900 года — объем шариков на ней соответствует числу жертв и видно, что тяжесть последствий напрямую с магнитудой не связана.