وطن نيوز
بيدريتو، سويسرا – هز الباحثون الأرض في جنوب سويسرا، مما أدى إلى حدوث آلاف الزلازل الصغيرة في بيئة مراقبة، في إطار سعيهم لاكتشاف رؤى زلزالية يمكن أن تقلل من المخاطر.
“لقد كان نجاحا!” قال الدكتور دومينيكو جيارديني، أحد الباحثين الرئيسيين في المشروع، بينما كان يتفقد صدعًا في الجدار الصخري الذي يبطن نفقًا ضيقًا أسفل جبال الألب السويسرية.
مرتديًا بذلة وخوذة برتقالية اللون، قام أستاذ الجيولوجيا في المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيورخ (ETH Zurich) بتشغيل مصباحه الأمامي للحصول على نظرة أفضل.
وقال بحماس: “كانت لدينا زلزالية”، موضحاً أن الهدف كان “فهم ما يحدث في العمق عندما تتحرك الأرض”.
كان الدكتور جيارديني يقف في BedrettoLab الذي تم حفره في منتصف نفق تهوية ضيق يبلغ طوله 5.2 كيلومترًا يؤدي إلى نفق فوركا للسكك الحديدية.
وقال الدكتور جيارديني إن المختبر العميق تحت الأرض، الذي يتم الوصول إليه بواسطة سيارات كهربائية مكيفة خصيصًا تنزلق عبر الظلام الدامس على طول ألواح خرسانية موضوعة فوق أرضية ترابية موحلة، هو الموقع المثالي لإنشاء الزلازل ودراستها.
وقال لوكالة فرانس برس “إنه مثالي، لأن لدينا جبلا يبلغ ارتفاعه كيلومترا ونصف فوقنا… ويمكننا أن ننظر عن كثب إلى الصدوع، وكيف تتحرك، ومتى تتحرك، ويمكننا أن نجعلها تتحرك بأنفسنا”.
عادة، يقوم الباحثون الذين يسعون لدراسة الزلازل بوضع أجهزة استشعار بالقرب من الصدوع المعروفة والانتظار.
على النقيض من ذلك، في مختبر بيدريتو، ملأ الباحثون خطأً محددًا مسبقًا بأجهزة استشعار وأدوات أخرى، ثم سعوا إلى تحفيز الحركة.
بالنسبة للتجربة، التي أطلق عليها اسم تنشيط الصدع وتمزق الزلازل (FEAR-2)، أمضى عشرات العلماء من جميع أنحاء أوروبا أربعة أيام في أواخر أبريل في حقن 750 مترًا مكعبًا من المياه في الآبار المحفورة في الجدران الصخرية للنفق، بهدف إثارة زلزال بقوة 1 درجة.
وقال الدكتور جيارديني: “نحن لا نخلق صدعاً جديداً… نحن فقط نسهل تحركه”.
أثناء التجربة، لم يكن هناك أي شخص في النفق لأسباب تتعلق بالسلامة، وتمت إدارة كل شيء عن بعد من مختبر ETH زيورخ في شمال سويسرا.
عندما زارت وكالة فرانس برس مختبر زيورخ بعد يوم من التجربة، كان العلماء يناقشون بحماس العلامات الأولى للزلازل على أجهزة المراقبة.
وقال الدكتور ريان شولتز، عالم الزلازل المتخصص في الزلازل التي يتسبب فيها الإنسان: “هذا نوع من الدفع بحدود العلم”.
انقطعت الإثارة بسبب انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ في النفق، مما دفع العلماء في زيوريخ إلى البحث عن إجابات.
وقال الدكتور فريدريك ماسين، عالم الزلازل والخبير الفني الفرنسي، بينما كان يدرس شاشته بحثًا عن أدلة حول سبب انقطاع التيار الكهربائي: “لدينا آلة الزلازل الخاصة بنا… والآن علينا أن نلعب مع المعايير”.
لم يدم الخلل طويلاً وسرعان ما استؤنف الضخ.
في النهاية، تم إحداث حوالي 8000 حدث زلزالي صغير على طول الصدع المستهدف، ولكن أيضًا، بشكل مدهش، على طول الصدوع الأخرى المتعامدة مع الصدع الرئيسي، مما أدى إلى حدوث هزات أرضية تتراوح بين -5 إلى -0.14.
وقال الدكتور جيارديني: “لم نصل إلى الحجم المستهدف الذي حددناه، لكننا وصلنا إلى ما دونه بقليل”.
وأصر على أن هذا وحده كان بمثابة نجاح كبير، مشيرًا إلى أنه على الرغم من وجود جهود سابقة لإنشاء زلازل صغيرة في إعدادات المختبر، إلا أنها “لم تكن أبدًا بهذا الحجم ولم تكن أبدًا بهذا العمق”.
“ببساطة، لم تتم تجربتها مطلقًا.”
وقال إن النتائج ستساعد في تحديد أفضل زوايا الحقن للوصول إلى الحجم 1 في BedrettoLab عندما يقوم الباحثون بتجربتها في يونيو المقبل.
قام الباحثون بفحص الشقوق في نفق BedrettoLab، وهو منشأة بحثية فريدة تحت الأرض تديرها ETH Zurich وتقع على بعد 1500 متر تحت جبال الألب السويسرية، في 29 أبريل.
الصورة: وكالة فرانس برس
يتم قياس الحجم على مقياس ريختر لوغاريتميًا، حيث تمثل كل زيادة في العدد الصحيح عشرة أضعاف السعة المقاسة.
لا تزال المستويات تحت الصفر واضحة. وقال الدكتور جيارديني إن أي شخص يقف بالقرب من الصدع أثناء أكبر الزلازل، عند -0.14، سيشعر بتسارع قدره 1.5 جيجا، أو 1.5 مرة من التسارع القياسي بسبب الجاذبية.
وأوضح أنهم كانوا سيطيرون “في الهواء بقفزة كبيرة”.
ولم يتم الشعور بأي شيء على السطح، وأكد الدكتور جيارديني أنه من خلال تشحيم خطأ موجود، كان الفريق يضيف فقط “حوالي واحد بالمائة من المخاطر الطبيعية”.
وأصر على أن التجربة كانت “آمنة” تمامًا.
وأوضح الدكتور جيارديني أهمية البحث، مؤكدا: “إذا أتقننا كيفية إنتاج زلازل بحجم معين، فإننا نعرف كيف لا ننتجها”.
وقال إن هذا مهم بشكل خاص فيما يتعلق بالأنشطة تحت الأرض مثل الحفر والاستخراج، مشيرًا على سبيل المثال إلى الزلازل الناجمة عن التخلص من مياه الصرف الصحي الناتجة عن صناعة التكسير الهيدروليكي في تكساس.
كما سلط الضوء على زلزال بوهانج الذي ضرب كوريا الجنوبية بقوة 5.4 درجة في نوفمبر 2017، والذي نجم عن حقن المياه في أول محطة تجريبية للطاقة الحرارية الأرضية في البلاد.
وأشار الدكتور جيارديني إلى أنه “بدون أن يدركوا ذلك، بدأوا في حقن وبدء الزلازل المستحثة على خطأ كبير، (مما أدى إلى حدوث) زلزال خطير للغاية”.
وأصر قائلاً: “نحن لا نقول إنه لا ينبغي لنا أن نذهب تحت الأرض”.
“نحن بحاجة إلى أن نتعلم كيفية القيام بذلك بشكل أكثر أمانا.” وكالة فرانس برس
