Seltsame Erdbeben in South Carolina, die auf einen künstlichen See zurückzuführen sind
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Laut Geologen wird eine Reihe kleiner Erdbeben nordwestlich von Columbia, South Carolina, durch einen künstlichen See verursacht, der vor mehr als 40 Jahren gebaut wurde.
Die winzigen Beben – Magnitude 2,0 und weniger – klirren laut den Nerven in der Nähe des Lake Monticello in South Carolina Der Staat Zeitung, aber die Erschütterungen sind nicht beispiellos. Der Stausee löste eine Reihe kleinerer Erdbeben als es Ende der 1970er Jahre erstmals befüllt wurde. Ein weiterer kleiner Schwarm trat zwischen 1996 und 1999 auf. Seit dem 25. Oktober wurden sieben Erdbeben in der Nähe des Sees entdeckt, nach Angaben des South Carolina Department of Natural Resources.
Diese Beben sind so klein, dass jemand, der an der Oberfläche steht, sie möglicherweise nur dann bemerkt, wenn sie sich direkt über dem Epizentrum befinden und kein rumpelnder Verkehr in der Nähe ist.
„Wir hatten in Monticello keine großen Erdbeben“, sagte Pradeep Talwani, ein emeritierter Professor für Geologie an der University of South Carolina, der seine Karriere damit verbrachte, Erdbeben zu untersuchen, die durch künstliche Seen verursacht wurden. Bis ins Jahr 1977 zurückreichend, waren alle Beben in der Region weniger als eine Stärke von 3, sagte er. Beben unter Stärke 3 sind selten zu spüren.
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Reservoir-induzierte Seismizität
Was am Monticello-See passiert, wird als „reservoir-induzierte Seismizität“ bezeichnet. Dieses Phänomen tritt in relativ wenigen Stauseen auf der ganzen Welt auf, sagte Talwani gegenüber Live Science. Unabhängig vom Standort ist die Physik immer dieselbe: Über Gesteinen, die flüssigkeitsgefüllte Brüche enthalten, wird ein Reservoir gebaut. Wenn mehr Wasser darüber geladen wird, sickert es in die Brüche, wodurch die Flüssigkeiten wandern und Druck aufbauen. Letztendlich führt der Druck dazu, dass die Gesteine rutschen und die umgebende Erde erschüttern. Dies ist der gleiche Grund, warum das Pumpen von Flüssigkeiten in Ölquellen zum Zwecke des Frackings Erdbeben verursachen kann.
Meist sind diese vom Menschen verursachten Erdbeben klein. Weltweit seien nur drei Reservoir-induzierte Beben mit einer Stärke von 6 oder höher aufgetreten, sagte Talwani. (Erdbebenschäden können je nach den örtlichen Bedingungen und Baumaterialien variieren, aber die Stärke 6 ist normalerweise die Grenze, an der ernsthafte Schäden auftreten.) Diese schädlichen Beben ereigneten sich in tiefen Stauseen mit mehr als 100 Metern Wassertiefe, sagte Talwani. Im Vergleich dazu ist der Monticello-See an seiner tiefsten Stelle 27 m tief.
„Im Vergleich zu allem weltweit ist Monticello eine kleine Pfütze“, sagte Talwani.
Auf Beben achten
Es war jedoch eine sehr gut überwachte Pfütze. Forscher erfuhren erstmals in den 1960er Jahren in Denver, Colorado, über durch Reservoirs induzierte Seismizität. Betreiber einer Chemiewaffenanlage namens Rocky Mountain Arsenal bohrten ein tiefes Bohrloch und begannen, Abfallflüssigkeit in etwas zu injizieren, das sich als stark gebrochenes Gestein herausstellte, was laut einem Artikel aus dem Jahr 1966 in der Zeitschrift mehr als 700 Erdbeben in fünf Jahren auslöste Der Berggeologe.
So wussten die Wissenschaftler bereits zu der Zeit, als Monticello gebaut wurde, um die Möglichkeit, dass Stauseen Erdbeben auslösen könnten. Talwani und sein Team überwachten und untersuchten bereits kleine Schwärme an Stauseen wie Jocassee nahe der Grenze zwischen North Carolina und South Carolina.
Der Monticello-See wurde in den 1970er Jahren als Wasserquelle für das nahe gelegene Kernkraftwerk Virgil C. Summer gebaut. Da die Wissenschaftler bereits wussten, dass Stauseen Erdbeben erzeugen können, verlangte die Nuclear Regulatory Commission eine sorgfältige Überwachung der Seismizität in der Region. Talwanis Forschungsgruppe führte den größten Teil dieser Überwachung durch, die ihnen einen erstaunlich detaillierten Überblick über winzige Erdbeben gab, die normalerweise von Geräten des US Geological Survey nicht erfasst würden.
Der See war im Laufe der Jahre die Quelle von Tausenden von winzigen Beben, von denen die meisten viel zu subtil waren, um sie zu spüren. Der anfängliche Erdbebenschwarm nach der Füllung des Reservoirs war nicht überraschend. Aber die Beben in den 1990er Jahren, 20 Jahre nach dem Bau des Monticello-Sees, waren etwas mysteriöser. Dank ihrer detaillierten seismischen Überwachung konnten Talwani und seine Kollegen herausfinden, was passiert war. Im Laufe der Zeit fanden sie heraus, dass das Wasser des Sees mineralische „Kappen“ aufgelöst hatte, die Brüche im Gestein abgedichtet hatten. Durch das Öffnen dieser neuen Brüche konnte Wasser in sie eindringen, wieder Druck aufbauen und das Gestein zum Abrutschen bringen.
Etwas Ähnliches passiert jetzt wahrscheinlich in Monticello, um die neuen Erdbeben zu verursachen, sagte Talwani. Dies kann jedoch nicht gesagt werden, da das feinkörnige seismische Überwachungssystem nicht mehr vorhanden ist. Das bedeutet, dass Forscher nur die größten Beben sehen können, nicht die kleinsten, die ihnen helfen, den Ursprung der Seismizität zu lokalisieren.
„Jetzt haben wir keine Ahnung, was los ist, weil wir nur eine haben [seismic] Station in dieser Gegend“, sagte Talwani.
Forscher der University of South Carolina könnten bald weitere Seismometer in der Gegend einsetzen, sagte Scott Howard, ein staatlicher Geologe am Department of Natural Resources von South Carolina. Die Beben werden wahrscheinlich nachlassen oder sich auf dem aktuellen Ausmaß fortsetzen, sagte Howard gegenüber Live Science.
Ursprünglich auf Live Science veröffentlicht.