Hoe start je een aardbeving?

Waterwinning doet de grond schudden

  • Door: Hermen Visser



Menselijke activiteit kan aardbevingen veroorzaken. Dat wisten we al. Nieuw is dat we ook de kracht van de bevingen kunnen beïnvloeden.
ZoomNegen doden, honderden gewonden en grote schade in Lorca als gevolg van een aardbeving.© Wikimedia CommonsNegen doden, honderden gewonden en grote schade in Lorca als gevolg van een aardbeving.Op 11 mei 2011 werd het Spaanse Lorca opgeschrikt door een aardbeving van 5.1 op de schaal van Richter. Negen doden, honderden gewonden en ernstige schade aan gebouwen waren het gevolg. Wetenschappers schrijven in Nature Geoscience van deze week dat de oorzaak bij de mens gezocht moet worden.
Spanning
Aardbevingen komen wel vaker voor in het zuiden van Spanje. In het gebied loopt de breuklijn tussen de Afrikaanse en Euraziatische platen. Deze platen schuiven langs elkaar en bouwen daarmee spanning op die ontlaadt in een aardbeving. Het gebied wordt dan ook als een risicogebied voor aardbevingen gezien. Al had de beving een geringe kracht, de gevolgen waren ernstig doordat het epicentrum vlak onder het aardoppervlak (drie kilometer) lag en dicht bij Lorca (twee kilometer).
Geomechanicus Pablo Gonzalez van de University of Western Ontario onderzocht samen met collega’s wat de oorzaak van de aardbeving was en waarom het epicentrum lag waar hij lag. Hiervoor gebruikten ze radar interferometrie. Satellietfoto’s van voor en na de aardbeving werden met elkaar vergeleken om veranderingen in het aardoppervlak op te sporen.
De onderzoekers konden de bron terugleiden naar de Alhama de Murcia breuk die grenst aan het Alto Guadelentin Basin, een ondergronds waterreservoir. Het waterpeil in het bassin daalde tussen 1960 en 2010 met 250 meter door grondwaterwinning. Dat leidde niet alleen tot grote milieuschade, maar ook bodemverzakkingen van meer dan tien centimeter per jaar.
Aardbeving opwekken
Dat menselijke activiteit een aardbeving op gang kan brengen is een bekend verschijnsel. Natuurlijke spanning die wordt opgebouwd doordat aardlagen langs elkaar heen schuiven kan ontladen door bijvoorbeeld ondergrondse CO2 opslag, stuwmeren en olie- en grondwaterwinning.
In de Alhama de Murcia breuk was de spanning tussen de aardplaten de afgelopen eeuwen opgelopen. Vroeg of laat zou dat een hoe dan ook een aardbeving hebben opgeleverd. Uit dit onderzoek blijkt dat de spanning in de bodem die ontstond door de grondwaterwinning de aardbeving initieerde. Waar de kunstmatige spanning het hoogst was, begon de aardbeving.
Onbekend is of een door de mens opgewekte aardbeving een vervroegde, natuurlijke aardbeving, dan wel een aardbeving van andere aard is. Uit het onderzoek van Gonzalez blijkt dat de grootste verschuivingen plaatsvonden op de plekken met de grootste door de waterwinning opgebouwde spanning. Met deze correlatie maken de onderzoekers het aannemelijk dat de mens daadwerkelijk invloed heeft gehad op de kracht van de beving.
Geoloog Jean-Philippe Avouac schrijft in een commentaar dat wanneer de mens de plek en de aard van een aardbeving kan beïnvloeden, we misschien ooit aardbevingen zullen kunnen temmen. Maar hij voegt er aan toe: ‘We weten hoe we aardbevingen kunnen starten, maar we zijn nog ver verwijderd van de mogelijkheid ze te kunnen beheersen.’
Aardbevingen in Nederland
In Nederland halen we ook iets uit de bodem: aardgas. Dat levert jaarlijks 30 tot 40 kleine aardbevingen in het noorden van het land op. Gevaarlijk zijn deze schokken niet, de zwaarste aardbeving als gevolg van gaswinning in Nederland had een kracht van 3,0 op de schaal van Richter. Maar omdat wij (in het Noorden van het land) geen noemenswaardige breuklijnen onder onze voeten hebben, is de kans dat ons iets overkomt als de inwoners van Lorca bijzonder klein.