إحداث زلازل "مسيطر عليها" تحت جبال الألب السويسرية

بيدريتو: في دراسة جيولوجية بارزة، نجح باحثون في مختبر بيدريتو بجنوب سويسرا في إحداث حوالي 8000 زلزال "مسيطر عليه" في أعماق صخور جبال الألب. ويمثل هذا التجربة، التي قادها المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ (ETH Zurich)، قفزة نوعية في الأبحاث الزلزالية، حيث تهدف إلى فهم آليات حركة الصدوع للتخفيف من المخاطر المرتبطة بالأنشطة البشرية تحت الأرض.

ومن خلال استخدام "آلة زلازل" متخصصة تقع على عمق 1.5 كيلومتر تحت السطح، أصبح العلماء الآن قادرين على مراقبة الأحداث الزلزالية على نطاق وعمق لم يسبق لهما مثيل.

تضمن المشروع، الذي يحمل عنوان تنشيط الصدوع وتمزق الزلازل (FEAR-2)، عملية معقدة استمرت أربعة أيام في أواخر أبريل، حيث قام الباحثون بحقن 750 متراً مكعباً من الماء في آبار حُفرت داخل خط صدع موجود بالفعل.

كان الهدف الأساسي هو إحداث زلزال بقوة 1 درجة لمراقبة كيفية تسهيل الضغط للحركة دون خلق صدوع جديدة. وعلى الرغم من أن أعلى قوة مسجلة بلغت -0.14، أي أقل بقليل من الهدف الأولي، فقد اعتبرت المهمة ناجحة نظراً لحجم البيانات غير المسبوق الذي تم جمعه حول كيفية استجابة الصدوع لعمليات الحقن عالي الضغط.

تتجذر الدوافع العملية لهذا البحث في الضرورة المتزايدة للاستكشاف الآمن تحت الأرض واستخراج الطاقة. إذ تشكل الزلازل الناجمة عن الأنشطة البشرية مصدر قلق متزايد في صناعات مثل الطاقة الحرارية الأرضية، والتخلص من مياه الصرف الصحي الناتجة عن التكسير الهيدروليكي، والحفريات العميقة.

ومن خلال إتقان القدرة على إنتاج زلازل بحجم محدد ومسيطر عليه، يأمل العلماء في تطوير بروتوكولات تمنع الإطلاق العرضي لأحداث خطيرة، مثل زلزال بوهانغ الذي بلغت قوته 5.4 درجة في كوريا الجنوبية عام 2017.

وبالنظر إلى المستقبل، يخطط الفريق في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ للاستفادة من هذه النتائج لتحسين معايير الحقن الخاصة بهم لمحاولة لاحقة في يونيو 2026. والهدف النهائي هو المضي قدماً نحو إتقان "آمن" لما تحت الأرض، لضمان أنه مع توسع احتياجات الطاقة والبنية التحتية العالمية في قشرة الأرض، يتم ذلك بفهم متطور لكيفية إدارة وعدم استقرار الزلازل ومنعها.