רעידות אדמה מעשה ידי אדם

ישראל שוכנת לאורכו של בקע ים המלח (שכונה בעבר השבר הסורי-אפריקאי), שמהווה מוקד לפעילות טקטונית במשך 18 מיליוני השנים האחרונות. תזוזה של שני צדי ההעתק אחד ביחס לשני גורמת לרעידות אדמה, הפוקדות את האזור כל הזמן. רעידת אדמה קטלנית היתה ב-1927, אז נהרגו מאות בני אדם בארץ ישראל ובעבר הירדן.

רעידות אדמה שנגרמות מתזוזות של לוחות טקטוניים הן תופעת טבע עוצמתית, ולנו לא נותר אלא להתגונן מפניהן, למשל באמצעות בנייה מותאמת לרעידות אדמה וחיזוק מבנים קיימים במסגרת תכנית המתאר הארצית מס' 38 (תמ"א 38).

בשנים האחרונות התגלה שרעידות אדמה עלולות להיגרם גם מפעילות אנושית, ובמיוחד מטכניקות מודרניות של קידוחי נפט עמוקים. המכון הגיאולוגי האמריקאי (USGS) מיפה את מרכז ארצות הברית ומזרחה ובחן את הסיכון לנזק מרעידות אדמה בשנת 2016 על סמך מודלים שונים. בשונה מהעבר החליטו להכניס למפה גם רעידות אדמה שנגרמות מפעילות אנושית, ומכונות "רעידות אדמה מושרות" (Human Induced Earthquakes).

מהנתונים עולה שבמרכז ארה"ב יש אזור סמוך לאוקלהומה סיטי שקיימת בו סבירות של 12-5 אחוז לנזק מרעידות אדמה בשנה הקרובה. באזור זה מתגוררים יותר משבעה מיליון בני אדם, ובשנים האחרונות נמדדו בו זה מאות רעידות אדמה בעוצמה שלרוב לא עברה את דרגה 3, עוצמה שאיננה גורמת לנזקים. עם זאת קיים גם סיכון לרעידות חזקות יותר שעלולות לגרום לנזק. 

סיכון זה דומה לסיכון במערב ארצות הברית, שם הגורם העיקרי לרעשי אדמה הוא העתק סן-אנדריאס. אך במרכז ארצות הברית הסיכון העיקרי נגרם עקב פעילות האדם.

רעשים מושרים
רעידות האדמה המושרות נחקרות כבר כמה שנים. העניין בנושא התעורר לאחר שהבחינו שבמקומות מסוימים נרשמה עלייה בתדירות רעידות האדמה יחסית לעבר. במרכז ארצות הברית ובמזרחה נמדדו בשנים 2000-1967 כ-21 רעידות אדמה בשנה בממוצע בעוצמה חזקה מ-3 בסולם ריכטר, אך בשנים 2012-2010 נמדדו כ-190 רעידות כאלה בשנה, פי 10 כמעט מתדירותן בעבר.

מכיוון שלא מדובר באזורים שנצפה בהם שינוי בדפוס פעילות ההעתקים הגיאולוגיים, חיפשו החוקרים סיבות אחרות. הגורם המרכזי שמסביר כנראה את התופעה הוא קידוחים של תעשיית הנפט והגז, שפורחת בשנים האחרונות בארצות הברית. נראה שקידוחים הללו עלולים לגרום לשינויים פיזיים ומכניים בסלע, שמתבטאים בסופו של דבר ברעידת אדמה.

החשד העיקרי נפל על טכניקה שמכונה "שבירה מושרית הידראולית", או "פראקינג" (fracking), המשמשת להפקת נפט וגז טבעי, ועל קידוחי עומק שנעשים לצורך הטמנה של נוזלים מזוהמים. בטכניקת הפראקינג, שנכנסה לשימוש בסוף שנות ה-90, מבצעים קידוחי עומק אנכיים, לעומק שיכול להגיע לשלושה ק"מ, ולאחר מכן ממשיכים לקידוחים אופקיים בשכבות הסלע, משולבים בפיצוץ חומרי נפץ,  והזרמת מים וקיטור שמביאים לשחרור הנפט והגז.

את המים שמחדירים שואבים בחזרה ומפיקים מהם את הדלקים. בתהליך הזה נוצרת כמות אדירה של מים מזוהמים שיש להיפטר מהם בלי לזהם את מאגרי מי התהום. את המים המזוהמים שנוצרים במהלך הפראקינג נהוג להזריק בלחץ אדיר לתוך שכבות סלע בעומק של 3-2 קילומטרים מתחת לפני השטח, לרוב באתרים שנמצאים הרחק מבארות הפראקינג. לקידוחים הללו נחוצות שכבות סלע עמוקות מספיק ובעלות מרקם מחורר שיספוג את הנוזלים בקלות יחסית. במחקרים רבים שנערכו על הבארות האלו נמצא שגם הן עלולות לגרום לרעידות אדמה, כמו שקרה למשל בסדרה של רעידות אדמה ממושכות באוהיו בשנים 2012-2011. מכאן, שרעידות אדמה מושרות נגרמות גם על ידי פעילות הפראקינג עצמה וגם בעקבות החדרת נוזלים בקידוחים אחרים. 

סכנה גוברת
מתוך הצטברות העדויות האלו החליט ה-USGS לכלול את האזורים המועדים לרעידות במפת הסיכונים השנתית. "המפה מספקת מידע שקובעי המדיניות יכולים לנצל כדי לקבל החלטות נבונות יותר לגבי השפעות רעידות האדמה, ולייצר קהילות בטוחות יותר בעתיד", אומר מנהל הפרויקט הלאומי למיפוי הסכנות הסיסמיות במכון הגיאולוגי, מרק פטרסון. "יותר ויותר תושבים יתמודדו עם סיכון גבוה לרעידות אדמה מזיקות בשנה הבאה".

עד לשנים האחרונות נהג המכון לפרסם את המפה עם תחזית לטווח של 50 שנים קדימה, משך החיים הממוצע של בניין, אך הפריחה של קידוחי הפראקינג והטמנת הנוזלים בארצות הברית מחייבת לתת תחזית כבר למרחק של שנה אחת קדימה – והתוצאות דרמטיות. כאמור, באזורים רבים סביב אוקלהומה סיטי יש סיכון של 2-1 אחוז לפחות לנזק בשנה הקרובה, ובמוקד האזור הסבירות לרעש גבוהה פי 10, ודומה לסיכון סמוך לשבר גיאולוגי פעיל במיוחד.

למרות האזהרות המדאיגות הללו, יש לזכור שמדובר כאן בסבירות לפעילות סיסמית שתביא לרעידות אדמה כלשהן, בלי קשר לעוצמתן. הציפייה היא שרעידות האדמה יהיו קטנות יחסית לרעשים הנובעים מתנועה של לוחות טקטוניים, אך התדירות הגבוהה שלהן עלולה בהחלט לגרום נזק לרכוש ואף לחיי אדם אם לא ייעשו ההתאמות הנדרשות בתקני הבנייה ובשיטות כריית הנפט והגז הטבעי.

מדינות מסוימות בארצות הברית כבר הבינו את הקשר בין הטמנת נוזלים בעומק הקרקע לרעידות אדמה והסדירו רגולציה שמגבילה את הנושא. לעומת זאת, דווקא באוקלהומה, המועדת במיוחד לפורענות, זכה הנושא להתייחסות רק השנה והמושלת מרי פאלין (Fallin) הקימה ועדה שהחלה לסגור בארות ולדרוש צמצום של כמות הנוזלים שמוחדרים לקרקע. רק בשבוע האחרון של מרץ 2016 נמדדו באוקלהומה שמונה רעידות בעוצמה גבוהה מ-3 בסולם ריכטר.

רעידות אדמה עלולות להתרחש גם מסביב לבאר שכבר חדלו להזריק אליה נוזלים. יתר על כן, במקרים מסוימים אף נמצא שעוצמת הרעידות עולה אחרי סגירת הבאר.

"עבודת המדענים הוכיחה שבארות ההטמנה גורמות לרעידות אדמה", אומר מרק זובק, גיאופיזיקאי מאוניברסיטת סטנפורד שדו"ח המכון התבסס בין השאר על מחקריו. "השאלה כעת היא איך מתמודדים עם זה". הצעד הראשון יהיה לא להתעלם מהמידע החדש שנחשף.

ומה בישראל? בשנתיים האחרונות נערכים ברמת הגולן קידוחים ניסיוניים לחיפוש נפט. אם אכן תמצא כמות מספקת, אחת מהאפשרויות העומדות בפני החברה למיצוי הנפט, היא טכניקת הפראקינג. אם וכאשר תבקש החברה אישור לקידוחי נפט, חשוב שמקבלי ההחלטות, יתחשבו בנזקים שעלולים להיגרם עקב קידוחים מסוג זה.