Onderzoekers van de Universiteit Utrecht hebben ontdekt waarom ook rustige gebieden onverwacht kunnen beven: oude, ‘genezen’ breuklijnen kunnen door menselijke activiteit opnieuw actief worden. Deze herstelde breuken bouwen spanning op en veroorzaken soms eenmalige, ondiepe aardbevingen, met belangrijke gevolgen voor energieprojecten.
Aardbevingen horen thuis aan de randen van tektonische platen, niet midden in ogenschijnlijk rustige delen van de aardkorst. Toch schudden ook daar soms dorpen en steden, zoals donderdagnacht in het Groningse dorp Zeerijp. Onderzoekers van de Universiteit Utrecht hebben nu ontdekt hoe dat mogelijk is. Hun studie, recent gepubliceerd in Nature Communications, laat zien dat oude, slapende breuklijnen zich kunnen “herstellen” en dat ze juist daardoor onverwacht opnieuw actief worden.
Die herstelde breuken ontstaan in gebieden waar miljoenen jaren nauwelijks beweging is geweest. In die periode ‘genezen’ de breukvlakken: de oppervlakken worden sterker. Zoals hoofdonderzoeker Ylona van Dinther uitlegt: “Breuken in de ondiepe ondergrond zijn meestal stabiel, dus we verwachten geen plotselinge bewegingen langs deze breuken.”
Maar deze versterking blijkt geen geruststelling. Door die toegenomen sterkte kan er juist extra spanning worden opgebouwd totdat de breuk plotseling wegschiet en een aardbeving veroorzaakt. Van Dinther wijst erop dat dit vooral gebeurt op dieptes waar mensen zich in de aarde roeren. “Deze aardbevingen vinden plaats op een diepte waar menselijke activiteiten plaatsvinden, met andere woorden, op niet meer dan enkele kilometers diepte.”
Onmogelijke aardbevingen
Die combinatie – een lange periode van stilstand, vervolgens herstel en dan een prikkeling door menselijke ingrepen zoals boren of vloeistofinjectie – leidt tot zogenaamde “onmogelijke” aardbevingen in gebieden zoals Groningen. Een opvallende conclusie: deze bevingen blijken vaak eenmalig van karakter. Van Dinther legt uit: “Als gevolg daarvan is er op die plek geen verdere aardbevingsactiviteit.”
Ze vervolgt: “Dit betekent dat, hoewel de ondergrond in zulke gebieden niet meteen stabiliseert nadat menselijke activiteiten stoppen, de kracht van de aardbevingen – inclusief de maximaal te verwachten magnitude – geleidelijk zal afnemen.” Met andere woorden: zodra de opgebouwde spanning is vrijgegeven, valt de breuklijn stil en stabiliseert die zich in een nieuwe toestand, waardoor in de loop van de tijd het risico op zwaardere bevingen afneemt.
Betere voorspellingen
De bevindingen betekenen veel voor ondergrondse stadsontwikkeling en energie-infrastructuur. Technologieën zoals geothermie, CO2-opslag en andere projecten in de bovenzijde van de aardkorst (enkele kilometers diep) bevinden zich precies in de zone waar deze oude breuklijnen liggen.
Met behulp van nieuwe rekenmodellen werkt het Utrechtse team aan betere voorspellingen en betere communicatie van het aardbevingsrisico in gebieden die tot dusver als rustig werden beschouwd.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
