Знание-сила, 2009 № 11 (989) - Журнал «Знание-сила»
Этому предшествовала сцена, достойная занять место в каком-нибудь фантастическом фильме. Инженеры и строители окружили буровую установку. С глухим рокотом она заработала, все глубже врываясь в подземные кладовые и вскрывая запечатанные от нас недра земли. Струя воды, выпущенная под большим напором, нагнеталась в скважину. Опьяненные шумом слаженно работавших частей машины, люди не догадывались, что земля под их ногами стала подрагивать, словно тело, забившееся в агонии. Ведь поначалу эти конвульсии были различимы лишь приборами. Внезапно откуда-то из подземелья донесся громкий хлопок. Следом удар зашатал здания.
Так в швейцарском Базеле при попытке использовать геотермальную энергию — именно для этого в скважину под огромным давлением накачивали воду, намереваясь разогреть ее за счет подземного тепла, — вызвали на себя гнев Земли. Потом местные власти публично оправдывались за «неожиданные, крайне негативные последствия данного проекта». Право же, редко когда можно услышать, чтобы за землетрясение кто-нибудь извинялся. Не взывать ведь понапрасну к небесам, прося объяснений!
Но в этом случае все начиналось с людей. Именно при участии городской администрации компания Geopower AG в мае 2006 года взялась бурить скважину глубиной 5000 метров. В первую неделю декабря в эту скважину стали подавать воду, все увеличивая напор струи, чтобы расширить трещины в пластах породы. Однако когда давление воды достигло двухсот бар, приборы стали фиксировать сейсмическую активность.
Экспериментальная установка была отключена. Последовало извинение. «Пардон, мы вас тряхнули», — под таким заголовком комментировала события немецкая газета Die Zeit. Но потревоженная стихия сразу не улеглась. В январе 2007 года в том же городе зафиксировали подземный удар с магнитудой 3,2.
Между тем, затевая проект, те же чиновники и строители не задумывались о том, что в Базеле в 1356 году произошло землетрясение, имевшее магнитуду 6,5. Тогда город был полностью разрушен. Теперь же творцы «победы над земной стихией» рассчитывали в худшем случае иметь дело с микроземлетрясениями, которые никто не заметит. Однако, сами того не зная, привели в движение силы, кои мы никак не способны обуздать.
Конечно, на этот раз природа билась с человеком скорее понарошку. Ни одна постройка в городе практически не пострадала. Но вот доверие к новой технологии добычи энергии было подорвано основательно. Этот эксперимент лишний раз показал, какие громадные силы мы можем пробудить, сооружая шахты и скважины, разрезая землю вдоль и поперек. Исследования свидетельствуют, что нам уже не раз удавалось вызывать всплески сейсмической активности. Горнопромышленные и газодобывающие компании сумели научиться у природы худшему — искусству вызывать землетрясения.
День повышенной добычи
По оценке геофизика Кристиана Клоуза из Колумбийского университета, к числу техногенных катастроф можно отнести уже более двух сотен сильных землетрясений. Почти в половине отмеченных им случаев подземные удары сопровождали разработку полезных ископаемых в шахтах и рудниках.
Так, 13 марта 1989 года в ГДР, в Тюрингии, обрушились стены штольни, в которой добывали калийные соли. Это привело к землетрясению с магнитудой 5,6. Особенно пострадало расположенное по соседству местечко Фёлькерхаузен. Там пришлось снести почти все старинные здания, поскольку они уже не подлежали восстановлению.
В декабре того же года в австралийском Ньюкасле, близ Сиднея, землетрясение разрушило сотни домов. Вызвано оно было работами на местной угольной шахте, пишет Клоуз в статье, опубликованной на страницах журнала Earth and Planetary Science Letters. Магнитуда подземного толчка достигла опять же 5,6. Но на этот раз не обошлось без жертв. «Шахтерская стихия» унесла жизни 13 человек; еще 165 человек получили ранения. «Убытки превысили суммарную прибыль, полученную рудником за все время своего существования, начиная с 1799 года», — отмечает Клоуз. Несмотря на доводы ученых, руководство угледобывающей компании не признало своей вины, настаивая на том, что катастрофа была вызвана естественными причинами.
Между тем, по расчетам Клоуза, из шахты было извлечено около полумиллиарда тонн угля, что заметно изменило напряженное состояние в верхнем слое земной коры. Давление на одном из ее участков стало заметно нарастать — особенно по сравнению с соседними. И вот вдоль ослабленного слоя коры произошел сдвиг.
В начале 2008 года серия землетрясений с магнитудой до 4 произошла в одной из земель Германии — в Сааре. Были повреждены многочисленные здания, напуганы люди. Эти подземные толчки также имели техногенную природу. Они были связаны с ведущейся здесь разработкой угольных месторождений. Это было самое сильное землетрясение на территории Саара за все годы наблюдений. Его очаг находился на глубине всего одного километра. Поэтому подземные толчки особенно ощущались на поверхности, хотя обычно землетрясение подобной силы не вызывает заметных разрушений. Больше всего пострадали, сами шахты. Их стены рухнули. Земная кора, можно сказать, не столько сотряслась, сколько «обвалилась», подточенная изнутри человеком (очевидно, с подобной сейсмической активностью связано немало аварий на шахтах). Недаром сейсмологи, изучавшие последствия катастрофы, предупреждают, что даже если добыча угля в Сааре будет прекращена, заброшенные шахты и штольни станут иногда осыпаться, а значит, в этом сейсмически безопасном регионе все так же будут ощущаться подземные толчки.
Сейчас в Сааре или Руре — другом угольном бассейне Германии, где зимой 2007/2008 годов было отмечено три землетрясения с магнитудой около 3, - земля источена штольнями и шахтами, как швейцарский сыр — дырками или подземная Москва — туннелями. Эти штольни, прорытые на протяжении многих веков, тянутся на тысячи километров. Их планировка зачастую не ведома никому. В некоторых районах обширные участки местности попросту просели, опустившись на глубину до 30 метров. В Руре отмечены случаи провала построек в прорытые под ними туннели.
Люди. они не замечают, какие опасности готовят себе сами, пока не произойдет что-нибудь непоправимое. Особого рода катастрофа грозит шведскому городу Кируна, в котором проживают около 25 тысяч человек. Прямо посреди него расположена штольня, где раньше добывали железную руду. Время от времени она обваливается, становится все шире, и когда-нибудь, предупреждают эксперты, весь город сползет в эту прорву. Рано или поздно его придется снести и построить на новом месте.
Дать газа плите
Расчеты, проделанные Кристианом Клоузом, ставят под сомнение и популярный сейчас план борьбы с глобальным потеплением. Идея закачивать вглубь земли огромные количества углекислого газа (см. «З-С», 2/05) подкупающе проста. Однако данная технология может вызвать активную сейсмическую деятельность даже в тех областях, где она, кажется, давно прекратилась. Что уж говорить о районах, где опасность землетрясений и теперь еще очень высока!
Между тем подобный риск вообще не учитывается авторами предлагаемых проектов. А ведь даже в средних по
