خريطة زلزالية جديدة ترسم حدود الأمان تحت أقدامنا.. المناطق الأكثر عرضة

كشفت خريطة عالمية جديدة كيفية تحميل قشرة الأرض وأقرب مواقعها إلى الانهيار، حيث يجمع الإصدار 100,842 مُدخلاً للإجهاد، أى أكثر من ضعف العدد المُسجل عام 2016، ويُدار المشروع فى مركز GFZ هيلمهولتز لعلوم الأرض بالتعاون مع شركاء من جامعة كوينزلاند، تُرشد الخريطة الخيارات فى علم الزلازل والحفر الآمن عبر القطاعات.

خريطة زلازل

أهمية خرائط الإجهاد

وأشرف على هذا العمل أوليفر هايدباخ، وهو جيوفيزيائي، في مركز GFZ هيلمهولتز لعلوم الأرض، تُركز أبحاثه على إجهاد القشرة الأرضية ومخاطر الزلازل، ويُساعد فهم الإجهاد التكتوني، أي قوى الدفع والجذب داخل القشرة، في تفسير سبب تحميل الصدوع وانهيارها. كما يكشف عن المواقع التي يُمكن أن تُؤدي فيها التحولات الصغيرة إلى زلازل مُدمرة.

وتُدعم هذه المعرفة نفسها الطاقة الحرارية الأرضية، وتخزين الكربون، وعزل النفايات العميقة. تعتمد خيارات التصميم على وضع الأنفاق والآبار بالنسبة للإجهاد السائد، كما أنها تُرسّخ النماذج الجيوميكانيكية التي تختبر ما قد يتغير أثناء العمليات، مع تحسين المدخلات، تصبح التوقعات أكثر وضوحًا، وتتبعها قرارات أكثر أمانًا.

خريطة زلزالية

ما تُظهره خريطة الإجهاد الجديدة

تتتبع قاعدة البيانات اتجاه أقصى إجهاد أفقي (SHmax)، وهو الاتجاه الجانبي الذي يضغط على الصخور أكثر من غيره، وتجمع البيانات القياسات من الآبار الجوفية، والأحداث الزلزالية، والاختبارات الميدانية في صورة عالمية متسقة، وعلى الخريطة العالمية، يُشير اللون الأحمر إلى الصدع الطبيعي، ويُشير اللون الأخضر إلى انزلاق الارتطام، ويُشير اللون الأزرق إلى الدفع. تُظهر الألوان الإجهاد الرئيسي المسيطر في مكان معين.

كما أضاف الفريق ما يقرب من 3000 بئر جوفية عميقة، واعتمد كتالوجًا موحدًا لآلية بؤرة الزلازل. تُحسّن هذه الخطوات الإشارة في الأماكن التي بدت فارغة في السابق، ويُحدد نظام جودة مُعدّل أقوى القياسات، ويتتبع القياسات غير المؤكدة. وتُشير فئة X الجديدة إلى المؤشرات النادرة أو غير المكتملة، مما يُتيح للمستخدمين التصفية بحكمة.

مفاجأة حوض بوين

في شرق أستراليا، تكشف شبكة كثيفة من آبار المناجم عن دوران حاد لـ SHmax بأكثر من 50 درجة ضمن نطاق حوالي 62 ميلاً. هذا النمط مأخوذ من ورقة بحثية عالية الدقة، وصرح البروفيسور هايدباخ بأن البيانات تدعم الفكرة السائدة منذ زمن طويل، وهي أن الاختلافات الجانبية في خصائص الصخور وتباين الكثافة يمكن أن تُسبب تحولات ملحوظة في اتجاه الإجهاد على مسافات قصيرة، مما يُحوّل فرضية راسخة إلى اختبار قابل للقياس.

حفر وتخزين أكثر أمانًا

لاحظ الباحثون أن الزلازل ليست دائمًا أحداثًا طبيعية بحتة، وأن الأنشطة البشرية، مثل الحفر أو حقن السوائل، يمكن أن تُسببها أحيانًا، وهو تحذير تدعمه عقود من الأدلة الميدانية في الأحواض النشطة، ويشرح المسح الجيولوجي الأمريكي كيف يُمكن لحقن السوائل أن يرفع ضغط المسام ويُسبب الصدوع، تبدأ إدارة المخاطر برسم خريطة لمجال الإجهاد قبل حفر أي بئر.

وعند عمق المستودع، يؤثر اتجاه المعرض على الاستقرار طويل المدى. تميل الممرات العمودية على SHmax إلى مقاومة التشقق بشكل أفضل من تلك المقطوعة بموازاته، ويستخدم المشغلون أيضًا بيانات الإجهاد لاختيار تصاميم التغليف وأوزان الطين. تقلل هذه الخيارات من احتمالية الكسر، والأنابيب العالقة، والمسارات الجانبية المكلفة.