روزان: هفت زلزله پیاپی در جنوب خلیج فارس، از مرز عربستان سعودی تا قطر، زنگ خطر را برای منطقه‌ای که قلب تولید نفت و گاز جهان است به صدا درآورده است. زلزله هایی که گفته می شود دلیل اصلی حفاری ها و فعالیت های نفتی شرکت های عربی منطقه است.
بر اساس تحقیقات جدید حفاری‌های افقی هیدرولیکی به نام (fracking)که در فناوری تولید نفت و گاز شیل استفاده می‌شود، ایجاد زمین لرزه های کوچکی می کند که احتمالا باعث بروز لرزش‌های بزرگتر در آینده خواهد شد. این تحقیقات توسط دانشمندان علوم زمین دانشگاه استنفورد آمریکا انجام شده و اساس تحقیق بر مبنای لرزه‌هایی است که در ایالت آرکانزاس در جنوب شرقی ایالات متحده بعد از دو زلزله بزرگ در سال ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱ صورت گرفته می باشد.
شکستگی هیدرولیکی فرآیندی است که در صنعت نفت و گاز از آن برای پمپاژ مایعات تحت فشار به داخل چاه حفر شده استفاده می‌شود. این فرآیند سبب ایجاد شکستگی‌ها کوچک در سنگ‌های زیرسطحی می‌شود. همچنین مقادیر زیادی فاضلاب را به نواحی زیرزمین پمپ می‌کند که می‌تواند بر خطوط گسل زمین فشار قابل توجهی وارد کند.
در همسن راستا طی فرآیند حفاری ترک خوردگی سنگ‌ها ممکن است باعث ایجاد زلزله‌های کوچک شود که به طور معمول شناسایی آنها به دلیل کوچکی دشوار است. به همین دلیل محققان استنفورد الگوریتم پیشرفته‌ای برای تحلیل فعالیت لرزه‌ای در آرکانزاس طراحی کردند. در این الگوریتم از الگوی زلزله برای کسب سوابق دقیق لرزه‌ای استفاده شده است.
با این روش محققان دریافتند که بیش از ۱۴ هزار زلزله کوچک که قبلا گزارش نشده در آرکانزاس وجود داشته و بیشتر آنها نتیجه مستقیم ۱۷عملیات حفاری هیدرولیکی در ۵۳ چاه تولید نفت شیل در منطقه بوده است.
در اکتبر ۲۰۱۰ زمین‌لرزه چهار ریشتری ساکنان نزدیک یک میدان نفتی در آرکانزاس را لرزاند و در سال بعد باعث دو پس‌لرزه بزرگتر شد. این گروه همچنین اوکلاهما، تگزاس و دیگر ایالت‌های تولیدکننده گاز و نفت را نیز بررسی کردند.
ویلیام الیسورت محقق این تحقیق اظهار کرد: زمانیکه زمین‌لرزه‌ها در طول عملیات شکستگی بزرگتر از حد انتظار هستند این لرزه‌ها برای هفته‌ها ادامه می‌یابند که نشان‌دهنده سطح بالاتری از فشار در این مناطق است. شکست زمین تحت فشار زیاد ناپایدار است و می‌تواند منجر به ایجاد زلزله‌های بزرگتر شود.
«ربکا هرینگتون» زلزله‌شناس از دانشگاه «روهر بوخوم» آلمان در همین رابطه داد: «ما فرض می‌کردیم زمین لرزه‌های ناشی از فرکینگ مانند سایر زمین لرزه‌های دیگر رفتار می‌کنند و تقریباً همان سرعت گسترش دو تا سه کیلومتر در ثانیه را دارند.»
بزرگترین زلزله ناشی از شکستگی پوسته زمین در سال ۲۰۱۸ چین را لرزاند که بزرگی آن ۵٫۷ ریشتر تخمین زده شد. در جنوب ایران نیز وقوع ۷ زلزله، آنهم کمتر از یکماه باعث شده تا نگرانی هایی بین متخصصان و زلزله شناسان به وجود آید. چرا که آنها معتقدند این زلزله ها، ناشی از فعالیت های نفتی عمان وقطر و عربستان است و اگر فکری برای آنها نشود می تواند در آینده ای نزدیک موجب وقوع زلزله های بزرگی در ایران و کشورهای حاشیه خلیج فارس شود.
مهدی زارع، استاد پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، این رویداد‌ها را به فعالیت‌های استخراج هیدروکربن مرتبط می‌داند و هشدار می‌دهد که گسل‌های تحت فشار منطقه ممکن است با ادامه این عملیات، زمین‌لرزه‌های بزرگ‌تری را رقم بزنند.
او با اشاره به زلزله‌های اخیر، موضوعی بحث‌برانگیز را مطرح می‌کند: «هفت زلزله با بزرگای بین ۴ تا ۵ در جنوب خلیج فارس و مرز عربستان و قطر در فاصله ۱۱ اسفند ۱۴۰۳ تا ۱۶ فروردین ۱۴۰۴ احتمالا نمایانگر پیوند‌های بین استخراج هیدروکربن و لرزه‌خیزی ناشی از ایجاد زمین‌لرزه به دلیل تولید نفت و گاز در نزدیکی یک گسل پی‌سنگی فعال در منطقه مرزی عربستان سعودی-قطر است. استخراج هیدروکربن برای تولید نفت و گاز می‌تواند میدان‌های تنش زیرسطحی را تغییر دهد و به طور بالقوه گسل‌ها را دوباره فعال کند.»
خطرات لرزه‌خیزی القایی در منطقه
این استاد زلزله‌شناسی ساختار زمین‌شناختی منطقه را زیر ذره‌بین می‌برد و اشاره می‌کند: «گسل‌های ژرف در پی‌سنگ زیرزمینی کریستالی (در ورقه عربی) به تغییرات تنش حساس هستند. این منطقه بر روی ورقه عربی قرار دارد و دارای گسل‌های زیرزمینی مربوط به کوهزایی زاگرس و شکافتن دریای سرخ است. میدان غَوار در عربستان سعودی و میدان گازی شمالی در قطر از بزرگترین مخازن هیدروکربنی جهان هستند. برخی از گسل‌ها در منطقه به شدت تحت فشار هستند، به این معنی که حتی تغییرات کوچک فشار نیز می‌تواند باعث لغزش شود.»
زارع مکانیزم لرزه‌خیزی القایی را با جزئیات علمی تشریح می‌کند: «هفت زمین‌لرزه در مارس-آوریل ۲۰۲۵ افزایش تولید/ تزریق با افزایش در استخراج یا دفع فاضلاب (به عنوان مثال، از شکستگی یا افزایش بازیافت نفت) یک گسل مجاور را بی‌ثبات می‌کند. اگر عملیات در نزدیکی یک گسل امتدادلغز یا معکوس رخ دهد، انتقال تنش می‌تواند باعث ایجاد زلزله متوسط (M ۴-M ۶) شود. گاهی اوقات، زلزله‌های القایی ماه‌ها یا سال‌ها پس از شروع عملیات به دلیل تغییرات تنش تدریجی رخ می‌دهد.»
او همچنین اشاره می‌کند: «در عربستان سعودی/ قطر هنوز هیچ مورد مستند عمده‌ای در مورد لرزه‌خیزی القای یک زمین‌لرزه متوسط گزارش نشده، اما هنگامی که عملیات اکتشاف و استخراج گسل‌های تحت فشار را قطع کنند، خطر لرزه‌خیزی القایی وجود دارد. زمین‌لرزه‌های خفیف تا متوسط (M ۳-M ۵) می‌تواند به زیرساخت‌ها، خطوط لوله یا سکو‌های دریایی آسیب برساند. زلزله‌های بزرگتر (M ۶+) در صورت فعال شدن مجدد یک گسل اصلی پی‌سنگی که خطراتی را برای شهر‌هایی مانند دمام یا دوحه ایجاد می‌کند، احتمال وقوع دارند. در حالی که منطقه عربستان سعودی-قطر هنوز زمین‌لرزه‌های عمده ناشی از آن را تجربه نکرده است، ترکیبی از گسل‌های زیرزمین فعال و فعالیت‌های هیدروکربنی شدید این خطر را افزایش می‌دهد.»
او ضمن تأکید بر اهمیت پیشگیری، در این خصوص هشدار می‌دهد: «در صورتی که عملیات تولید/ تزریق یک خطای تحت فشار بحرانی را قطع کند، یک رویداد در مارس-آوریل ۲۰۲۵ قابل قبول است. نظارت و ارزیابی ریسک برای جلوگیری از چنین سناریو‌هایی بسیار مهم است.»
ردپای عوامل طبیعی و انسانی در وقوع زمین‌لرزه‌ها
چارچوب لرزه زمین‌ساختی شرق عربستان سعودی، قطر و بحرین با برهم‌کنش‌های پیچیده بین چندین ورقه زمین‌ساختی، در درجه اول ورقه عربستان و ورقه‌های اوراسیا و آفریقای اطراف آن مشخص می‌شود.
زارع در تشریح وضعیت زمین‌ساختی این منطقه می‌گوید: «این منطقه به دلیل موقعیت زمین‌شناختی شامل سامانه‌های گسل عمده و فعالیت‌های تولید نفت و گاز، فعالیت لرزه‌ای را تجربه می‌کند. منطقه شرقی عربستان سعودی شامل قطر و بحرین در امتداد مرز ورقه عربستان قرار دارد. ورقه عربستان با سرعت تقریباً ۲۰ میلی‌متر در سال به سمت شمال نسبت به ایران-ورقه اوراسیا در حال حرکت است. این حرکت منجر به نیرو‌های فشاری می‌شود که باعث ایجاد فعالیت لرزه‌ای در منطقه می‌شود.»
او با ارائه جزئیات بیشتری از ساختار‌های گسلی منطقه ادامه می‌دهد: «این منطقه با سامانه‌های گسلی مهمی مانند گسل تراگذر بحرالمیت در مرز غربی به سمت شمال و گسل‌های مختلف امتدادلغز مرتبط با رشته‌کوه‌های زاگرس در شمال شرق قطع شده است. این گسل‌ها حرکت بین ورقه‌ها را تطبیق می‌دهند.
زمین‌لرزه‌های این منطقه را می‌توان هم به فرآیند‌های زمین‌ساختی طبیعی و هم به عوامل انسانی مرتبط با فعالیت‌های استخراج نفت نسبت داد. این منطقه با چندین ویژگی زمین‌شناختی مهم، از جمله گسل‌های زیرزمین فعال که نقش مهمی در رفتار زمین‌ساختی و لرزه‌ای منطقه دارند، مشخص می‌شود.»
گسل‌های کلیدی و تمرکز تنش
زارع با ذکر مثال‌هایی ملموس، تأثیر فعالیت‌های صنعتی را روشن می‌کند: «گسل‌های استان شرقی عربستان سعودی، چندین گسل کوچک‌تر، اما مهم شناسایی شده است. گسل الحسا در نزدیکی واحه الحسا قرار دارد و با رخداد‌های لرزه‌ای تاریخی همراه بوده است. گسل قطیف که در نزدیکی قطیف قرار دارد، نشانه‌هایی از فعالیت نشان داده و ممکن است لرزه‌خیزی محلی را تحت تأثیر قرار دهد. کمان قطر ساختاری است که بر زمین‌شناسی زیرسطحی قطر اثر می‌گذارد. تشکیل این کمان ساختاری که بخشی از ساختار بزرگ و پی‌سنگی قطر-کازرون است منجر به تمرکز تنش موضعی در امتداد گسل‌های موجود می‌شود.»
زارع با استناد به تاریخچه لرزه‌ای و تحلیل الگو‌های منطقه تأکید می‌کند: «زمین‌لرزه‌ها اغلب به‌صورت دسته‌ای یا توالی به دلیل تجمع تنش در امتداد این گسل‌ها رخ می‌دهند. سوابق تاریخی نشان می‌دهد که در حالی که زمین‌لرزه‌های بزرگ نسبتاً نادر هستند، لرزش‌های کوچک‌تر به دلیل فرآیند‌های زمین‌ساختی مداوم رایج هستند.»
به گفته او «داده‌های تاریخی نشان می‌دهد که زلزله‌ها در این منطقه اغلب به‌صورت دسته‌ای یا توالی به جای رویداد‌های مجزا رخ می‌دهند، که نشان‌دهنده یک تعامل پیچیده بین ساختار‌های زمین‌شناسی محلی است. استخراج هیدروکربن‌ها در شرق عربستان سعودی با لرزه‌خیزی القایی مرتبط است. فرآیند‌های استخراج نفت می‌تواند منجر به تغییرات در شرایط فشار زیرسطحی شود و به طور بالقوه باعث ایجاد و تحریک زلزله‌های کوچک شود.»
نگرانی‌های زیرساختی
به گفته این زلزله‌شناس، رویداد‌های لرزه‌ای در نزدیکی میادین نفتی اصلی مانند غوار ثبت شده است، جایی که استخراج سیال ممکن است بر شرایط تنش محلی اثر بگذارد.
زارع با نگاهی به پیامدها، ضرورت اقدام فوری را یادآور می‌شود و نتیجه‌گیری می‌کند: «سازمان زمین‌شناسی عربستان فعالانه فعالیت‌های لرزه‌ای را در ارتباط با مناطق تولید نفت رصد می‌کند. داده‌های حاصل از این تلاش‌های پایش همبستگی بین دوره‌های استخراج شدید هیدروکربن و افزایش رویداد‌های لرزه‌ای را نشان می‌دهد.
زمین‌لرزه‌های این پهنه نگرانی‌هایی را در مورد ایمنی زیرساخت‌ها و پایداری طولانی‌مدت شیوه‌های تولید نفت در این منطقه لرزه‌ای فعال ایجاد می‌کند. لرزه‌ساخت زمین‌ساختی شرق عربستان سعودی، قطر و بحرین توسط فعل و انفعالات ورقه‌ای پیچیده شکل می‌گیرد که منجر به فعالیت‌های زمین‌لرزه قابل توجهی می‌شود که تحت اثر فرآیند‌های زمین‌ساختی طبیعی و عوامل انسانی ناشی از تولید نفت و گاز است. پایش مستمر برای درک این دینامیک و کاهش ریسک‌های مرتبط با خطرات لرزه‌ای در این منطقه از نظر اقتصادی حیاتی ضروری است.»
در همین راستا کارشناسان استدلال می‌کنند که افزایش درک ما از این نوع زلزله می‌تواند به مدیریت هرچه بهتر آن و کاهش خطرات کمک کند. اما سوال اساسی این است: آیا با توجه به مسیری که سیاره ما در زمینه گرمایش جهانی در پیش دارد، زمان آن نرسیده تا استفاده از سوخت‌های فسیلی را متوقف کنیم؟
