แผ่นดินไหวที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ - สาเหตุและการป้องกัน
แผ่นดินไหวหนึ่งในภัยพิบัติทางธรรมชาติที่คาดเดาไม่ได้แถมยังสร้างความเสียหายได้อย่างมหาศาลให้กับทั้งชีวิตและทรัพย์สิน เหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งใหญ่แค่ครั้งเดียวอาจคร่าชีวิตผู้คนได้นับแสน โดยจากบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่มีผู้เสียชีวิตมากที่สุด 3 อันดับแรกนั้นในแต่ละครั้งมีผู้เสียชีวิตไม่ต่ำกว่าครั้งละ 2 แสนคน!!
แม้ว่าแผ่นดินไหวนั้นส่วนใหญ่นั้นจะเป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติที่เรายังไม่สามารถทำนายวันเวลาและขนาดของเหตุการณ์ที่จะเกิดได้อย่างแม่นยำ แต่ปัจจุบันเราพอมีความรู้ความเข้าใจถึงกลไกและของการเกิดแผ่นดินไหวได้มากขึ้น อย่างเช่นการเลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกที่เป็นสาเหตุหลักของแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นทั่วโลก
และจากข้อมูลสถิติเราก็รู้ว่าบริเวณไหนที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหว อย่างเช่นบริเวณแนววงแหวนแห่งไฟ (Ring of fire) ซึ่งเป็นบริเวณรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกแผ่นใหญ่ที่วางตัวอยู่รอบแนวชายฝั่งของมหาสมุทรแปซิฟิค ทำให้เราสามารถออกแบบอาคารบ้านเรือนเพื่อรองรับแรงสั่นสะเทือนจากเหตุแผ่นดินไหวได้
แต่รู้ไหมว่าในปัจจุบันนอกจากสาเหตุให้เกิดแผ่นดินไหวจากธรรมชาติแล้ว กิจกรรมของมนุษย์เรานี่แหละก็เกี่ยวพันนำพาทำให้เกิดแผ่นดินไหวขึ้นได้
หนึ่งในตัวอย่างของกิจกรรมจากน้ำมือมนุษย์ที่ก่อให้เกิดแผ่นดินไหวนั่นก็คือเหตุแผ่นดินไหวขนาด 7.9 ในมณฑลเสฉวนของประเทศจีนที่เกิดขึ้นในปี 2008 ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนไปกว่า 80,000 คน ซึ่งผลการศึกษาบ่งชี้ว่าการสร้างเขื่อนในบริเวณใกล้เคียงกับจุดกำเนิดแผ่นดินไหวอาจจะเป็นสาเหตุของแผ่นดินไหวในครั้งนี้
กิจกรรมของมนุษย์ที่อยู่ใกล้แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวในมณฑลเสฉวนปี 2008 ที่อาจจะเป็นสาเหตุของแผ่นดินไหวครั้งนั้น
แผ่นดินไหวที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์เรานั้นมีอะไรบ้าง เราจะจำแนกและหาทางป้องกันไม่ให้เหตุน่าเศร้านี้เกิดขึ้นในอนาคตได้อย่างไร ก่อนอื่นเราต้องมาทำความเข้าใจรูปแบบของเหตุแผ่นดินไหวกันเสียก่อน
เราอาจแบ่งประเภทรูปแบบของแผ่นดินไหวตามการเคลื่อนที่เข้ากระทำกันของแผ่นเปลือกโลกที่ทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนจนกระทบกับสิ่งก่อสร้างโดยรอบ อันได้แก่
1. แผ่นเปลือกโลกเลื่อนตัวเข้าหากัน/ แยกตัวออกจากกัน
2. แผ่นเปลือกโลกเลื่อนตัวขนานกันแบบแนวเฉือน
3. แผ่นเปลือกโลกเลื่อนตัวเปลี่ยนระดับ (แบบเดียวกับดินโคลนถล่ม แต่สเกลใหญ่กว่า)
4. แผ่นเปลือกโลกยุบตัว/ดันตัว อันเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดันในโพรงใต้ชั้นแผ่นเปลือกโลก/ชั้นหิน
รูปแบบต่าง ๆ ของการเกิดแผ่นดินไหว
โดยปกติแล้วชั้นหินและแผ่นเปลือกโลกนี้จะมีแรงดันกระทำอยู่ตลอดทั้งจากแรงดันจากแหล่งความร้อนใต้แผ่นเปลือกโลก น้ำหนักของอ่างเก็บน้ำหรือทะเลสาปที่ทำให้เกิดความเครียดขึ้นในตัวชั้นหิน และเมื่อใดก็ตามที่ความเครียดนี้สามารถเอาชนะความแข็งแรงของชั้นหินก็จะเกิดการปลดปล่อยพลังงานออกมาเป็นแรงสั่นสะเทือนให้เรารับรู้ได้
งั้นเรามาดูกันว่ากิจกรรมอะไรของมนุษย์เราที่จะสร้างให้เกิดเหตุแผ่นดินไหวขึ้นได้บ้าง? กิจกรรมที่ว่านี้ได้แก่ การทดลองระเบิดนิวเคลียร์ใต้ดิน(ปัจจุบันแทบไม่มีแล้ว) การทำเหมือง การขุดเจาะน้ำมัน การสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่
ทีนี้เรามาลองไล่เรียงดูกันในแต่กิจกรรมว่าทำให้เกิดแผ่นดินไหวขึ้นได้อย่างไร
** การขุดเจาะน้ำมันและก๊าซธรรมชาติด้วยวิธี Fracking **
Fracking หรือ Hydraulic Fracturing คือการขุดเจาะน้ำมันด้วยเทคนิคการฉีดน้ำ ทรายและสารเคมีด้วยกำลังอัดแรงสูงเข้าไปที่ชั้นหินลึกใต้ดิน ทำให้ชั้นหินปล่อยน้ำมันและแก๊สในชั้นหินออกมา
Hydraulic Fracturing เทคนิคที่ให้ผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติจากชั้นหินน้ำมัน (หิน shale)
ซึ่งแน่นอนว่าการอัดน้ำเข้าไปในชั้นหินเพื่อไล่เอาน้ำมันและก๊าซธรรมชาติออกมาใช้งานนี้ย่อมทำให้เกิดแรงดันสะสมในชั้นหิน ซึ่งหากว่าเกิดการเสียสมดุลย์จนทำให้ความเครียดสะสมในชั้นหินเอาชนะความแข็งแรงของชั้นหินได้ก็จะเกิดแผ่นดินไหวขั้นมาได้
หนึ่งในเหตุการณ์ที่ยืนยันว่า Fracking ทำให้เกิดแผ่นดินไหวก็คือรายงานเหตุแผ่นดินไหวในรัฐโอกลาโฮม่าของสหรัฐฯ ที่เกิดเหตุแผ่นดินไหวขนาดเกิน 2.5 ขึ้น 5 ครั้งในบริเวณพื้นที่ขุดเจาะในช่วงปี 2015 สร้างความพรั่นพรึงและวิตกกังวลให้กับผู้คนที่อยู่อาศัยในบริเวณดังกล่าว
** การทำเหมือง **
โดยเฉพาะเหมืองใต้ดินเพื่อขุดนำเอาสินแร่ที่มีค่าที่มนุษย์เราต้องการนำออกมาใช้งานนั้นแน่นอนว่าต้องมีการขุดขนเอาหินและดินที่มีสินแร่เจือปนอยู่เพื่อนำมาสกัดเอาสินแร่ที่ต้องการออกมาใช้
และการทำเหมืองที่ไม่มีการศึกษาและมาตราการป้องกันที่ดีย่อมนำมาซึ่งเหตุไม่คาดฝันขึ้นได้นั่นก็คือเหมือนถล่ม และการถล่มของเหมืองใต้ดินก็จะทำให้เกิดการสั่นสะเทืองรับรู้ได้เป็นเหตุแผ่นดินไหว
เหมืองใต้ดิน ขุดไปขุดมาดูไม่ดีถล่มได้นา
ซึ่งเคยมีบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เกี่ยวเนื่องกับกิจกรรมการทำเหมือนในออสเตรเลียที่ส่งผลให้เกิดแผ่นดินไหวถึงขนาด 5.6 ทำให้ปัจจุบันการทำเหมือนใต้ดินจึงมีความระมัดระวังและมาตราการด้านความปลอดภัยรอบด้านมากขึ้นกว่าแต่ก่อนมาก
** การสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำ **
เขื่อนและอ่างเก็บน้ำถือเป็นเครื่องมือในการบริหารจัดการน้ำและยังเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดและยั่งยืน
แต่การสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่นั่นก็มีผลเสียอยู่ อาทิเช่น การสูญเสียพื้นที่ป่า ต้องมีการอพยพผู้คนเป็นบริเวณกว้างจากการถูกน้ำท่วมหลังการกลายสภาพเป็นอ่างเก็บน้ำ
เขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก หนึ่งในเขื่อนหลักของประเทศไทยเรา
และที่สำคัญ การก่อสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่นั้นอาจเป็นสาเหตุให้เกิดแผ่นดินไหวได้ ซึ่งมีกรณีศึกษามากกว่าเกือบ 100 กรณีที่บ่งชี้ว่าการสร้างเขื่อนเป็นสาเหตุของแผ่นดินไหวในพื้นที่ใกล้เคียงกับพื้นที่ก่อสร้างและอ่างเก็บน้ำได้
สาเหตุหลักนั้นเกิดจากเมื่อเวลาที่เขื่อนเริ่มกักเก็บน้ำ มวลน้ำมหาศาลเหล่านั้นจะไปกดทับชั้นหินที่เป็นตัวอ่างจนบางครั้งหากแรงดันเอาชนะความแข็งแรงของชั้นหินได้ก็จะเกิดเป็นเหตุแผ่นดินไหวได้ โดยเหตุแผ่นดินไหวในมลฑลเสฉวนเมื่อปี 2008 ที่กล่าวถึงข้างต้นก็มาจากการก่อสร้างเขื่อน Zipingpu
ทั้งนี้หากมวลน้ำในอ่างจะทำให้เกิดแผ่นดินไหวส่วนใหญ่ก็มักจะเกิดขึ้นระหว่างการเริ่มเก็บน้ำเข้าอ่าง แต่ก็เคยมีกรณีที่ส่งผลภายหลังจากที่มีการเริ่มใช้งานเขื่อนไปแล้วระยะเวลาหนึ่ง
** แล้วเราจะป้องกันปัญหาเหล่านี้ได้อย่างไร **
โอเคอย่างน้อยเราก็รู้แล้วว่ากิจกรรมที่มนุษย์เราทำหากไม่ระวังเราก็จะสร้างแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่อาจจะคร่าชีวิตผู้คนและก่อนความเสียหายมหาศาลในบริเวณกว้างได้
ด้วยการเฝ้าระวังและเก็บข้อมูลระยะยาว ทำให้เรามีความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการเกิดแผ่นดินไหวมาขึ้นเรื่อย ๆ
อย่างกรณีที่เราเรียนรู้แล้วว่าการก่อสร้างเขื่อนนั้นอาจสร้างผลกระทบรุนแรงได้ องค์กรระหว่างประเทศอย่าง International Rivers ได้มีการเรียกร้องให้หยุดโครงการก่อสร้างเขื่อนขนาดใหญ่ในบริเวณที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวอย่างเช่น บริเวณใกล้เคียงกับเทือกเขาหิมาลัยเป็นการชั่วคราว
ทั้งนี้เพื่อรวบรวมข้อมูลและศึกษาประเมินความเสี่ยงและหากจำเป็นอาจต้องมีมาตรการด้านความปลอดภัยเพิ่มขึ้น หรืออาจต้องมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างและการออกแบบใหม่หากจะดำเนินโครงการต่อ
ในส่วนการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซธรรมชาติด้วยวิธี Fracking นั้น ในปี 2021 ทาง MIT ได้พัฒนาวิธีในการลดและป้องกันผลกระทบโดยอาศัยข้อมูลแผ่นดินไหวและโครงสร้างทางธรณีวิทยาในบริเวณพื้นที่ใกล้เคียงที่มีการขุดเจาะน้ำมันนำมาสร้างเป็นโมเดลเพื่อใช้ทำนายความเค้นที่เกิดขึ้นในชั้นหิน
จากข้อมูลนำมาแปลงเป็นโมเดลทางคณิตศาสตร์เพื่อใช้คำนวนความเค้นในชั้นหิน
และจากโมเดลที่ได้ก็สามารถนำมาหาอัตราการฉีดน้ำลงไปในชั้นหินที่เหมาะสม ไม่ทำให้เกิดความเครียดและแรงดันสะสมขึ้นภายในชั้นหินที่มากเกินกว่าที่ชั้นหินจะรับได้ รวมถึงอาจมีการพิจารณาจุดระบายแรงดันเพิ่มเพื่อลดความเครียดสะสมในโพรงชั้นหิน
ซึ่งหลังจากที่นำข้อมูลจากแบบจำลองนี้ไปใช้งาน พบว่าตลอดระยะเวลา 30 เดือนของการทดสอบปรับอัตราการฉีดน้ำตามแบบจำลองนั้นอัตราการเกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่ขุดเจาะลดลงอย่างมีนัยะสำคัญ แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองนั้นได้ผล
สำหรับกิจกรรมอื่น ๆ อย่างเช่น การทดลองระเบิดนิวเคลียร์ใต้ดิน หรือโครงการโรงไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพ นั้นยังถือว่าไม่มีผลกระทบรุนแรงวงกว้างเท่าที่กล่าวมา แต่ในอนาคตก็อาจจะมีกิจกรรมอื่น ๆ ที่อาจก่อให้เกิดแผ่นดินไหวขึ้นมาอีก อาทิเช่น โครงการนำเอาคาร์บอนไดออกไซด์ไปกักเก็บไว้ในชั้นหินหลังจากดักจับออกมาจากอากาศ
CCS จับคาร์บอนในอากาศไปเก็บไว้ใต้ดิน เก็บไม่ดีแผ่นดินไหวได้นา
กิจกรรมของมนุษย์เรานั้นสร้างผลกระทบต่อธรรมชาติและตัวเราเองมากกว่าที่เราเคยคิด และเมื่อรู้แล้วเราก็ต้องศึกษาและใช้ความรู้ในการป้องกันและแก้ไขปัญหากันต่อไป
อ้างอิง:
- 4
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
