Toen een aardbeving met een kracht van 5, 5 op El april, Oklahoma, op 9 april 1952 uitbarstte, bleven de werknemers geschokt staan om hun kasregisters te zien trillen, trillende bureaus en typemachines zwaaien. Daarna evacueerden ze in paniek. Hoewel slechts één persoon gewond raakte in de temblor, was het evenement zeldzaam en verontrustend.
Maar toen een aardbeving die op magnitude 5.8 binnenkwam op 3 september Oklahoma roosterde, tremoren naar naburige staten stuurde en oude gebouwen in de buurt van het epicentrum barstte, was het geen verrassing. Tegenwoordig zijn aardbevingen een routinematig onderdeel van het leven in de seismisch actieve toestand. Sinds 2009 is het een onwaarschijnlijke hotspot voor aardbevingen geworden, met meer magnitude 3.0 en hogere aardbevingen dan Californië in zowel 2014 als 2015. Maar waarom?
Jeremy Boak, die de Oklahoma Geological Survey leidt, denkt dat hij het antwoord heeft - olie- en gaswinning in de staat. Het fenomeen wordt 'geïnduceerde seismiciteit' genoemd en het is een modewoord geworden in een staat die voor een groot deel van zijn inkomsten afhankelijk is van olie en gas (ongeveer een op de vier Oklahomans werkt in olie en gas.) Maar oliewinning in de staat leidt tot iets anders: afvalwater dat diep in de grond wordt verwijderd en mogelijk de oorzaak is van de recente aardbevingszwerm.
Oklahoma is altijd seismisch actief geweest. De OGS heeft aardbevingen geregistreerd sinds 1882, maar ze waren zeker niet de eerste in de regio. Boak legt uit dat vermoedelijk ongeveer 1300 jaar geleden een paleo-aardbeving van minstens een magnitude 7 heeft plaatsgevonden - een van de vele in de regio, die in de New Madrid Fault Zone ligt. Het is het meest actieve seismische gebied in het oosten van de Verenigde Staten, maar in tegenstelling tot fouten zoals bijvoorbeeld de San Andreas Fault, liggen de fouten verscholen onder honderden meters zachte lagen rivierbodems. Grotere aardbevingen kunnen de New Madrid doen schudden, zoals in 1811 toen een aardbeving in Missouri massale chaos veroorzaakte in het gebied. Maar de aardbeving van 1952 was een van slechts enkele grotere temblors. In 1962 waren zelfs slechts 59 aardbevingen in Oklahoma ooit geregistreerd.
Nu is het verhaal echter anders. Naarmate de olieproductie in Oklahoman is gestegen, neemt ook het aantal aardbevingen toe. Rond 2009 vertelt Boak aan Smithsonian.com: “De meeste fouten in het centrale deel van de VS waren zeer kritisch. Ze waren min of meer klaar om te gaan. '
Hoewel het woord 'fracking' bij je opkomt als je hoort over door mensen veroorzaakte aardbevingen, lijkt de praktijk niet te zijn gekoppeld aan de meerderheid van de door de mens veroorzaakte aardbevingen in Oklahoma. Hydraulische fracturering pompt een controversiële cocktail van water en chemicaliën in geologische formaties om de schalie rots diep in de aarde te kraken, waardoor meer olie en gas wordt geproduceerd. Maar de Oklahoma Geological Survey verbindt de meeste door de mens veroorzaakte aardbevingen in de staat met afvalwaterputten. Die putten, gevuld met onder druk staande bijproducten van oliewinning, kunnen een aardbeving veroorzaken.
Mensen veroorzaken al tientallen jaren per ongeluk aardbevingen. Zoals het Amerikaanse ministerie van Energie uitlegt, veroorzaakte de olieproductie in Californië in de jaren dertig een reeks aardbevingen als gevolg van een soort geologische ineenstorting die werd veroorzaakt door te veel olie te verwijderen zonder de druk met water in evenwicht te brengen. Moderne waterinjectie heeft een ander doel - om zich te ontdoen van de miljoenen liters zout water die samen met olie en gas naar de oppervlakte spatten. Het water is niet alleen nutteloos vanwege het hoge zoutgehalte, het is ook duur om er vanaf te komen. Dus olieproducenten injecteren het gewoon weer terug in de aarde.
Dat is misschien geen probleem met de kleinschalige olieproductie, maar we hebben het over veel water. "Tien, 20, ik heb zelfs 50 vaten water per vat olie gehoord, " zegt Boak. En dan is er het unieke geologische landschap van Oklahoma. "In bepaalde formaties kun je het weer ondergronds neerzetten en gebruiken om meer olie in je productieputten te drijven, maar [Oklahoma's] putten zijn al nat", legt Boak uit.
Dus het water wordt geïnjecteerd in een diepe zone die bekend staat als de Arbuckle-formatie, die een soort ondergronds bergingsgebied voor de olie- en gasindustrie is geworden. Deze laag rots - de diepste sedimentaire laag van Oklahoma - ligt onder het gebied waar olie en gas worden gewonnen, dus het is niet zoveel bestudeerd. Wat bekend is, is dat het poreuze gesteente veel water opneemt en water de afgelopen halve eeuw is blijven accepteren, dus het is de laag bij uitstek geworden voor oliemaatschappijen met water om zich te ontdoen.
Ondanks het toenemende bewijs dat de verwijdering van afvalwater in verband met olie en gas de aardbevingen veroorzaakt, weten wetenschappers nog steeds niet precies wat er met het water gebeurt zodra het in de Arbuckle komt. Gaat het weg in de onderliggende kelderrots? Gebeurt er iets anders mee? Gaan de fouten die de aardbevingen veroorzaken helemaal door tot in de Arbuckle? Het is gewoon niet duidelijk, zegt Boak.
"We hebben geen bewijs dat er een communicatiepad is", geeft hij toe. Maar er lijkt iets te gebeuren in de Arbuckle - en de organisatie van Boak denkt momenteel dat fouten langzaam onder druk komen te staan met water en vervolgens worden gestimuleerd tot seismische activiteit wanneer de druk boven een bepaald niveau stijgt.
Die druk heeft zich vertaald in een echte snelkookpan voor inwoners van Oklahoma, die materiële schade hebben ervaren en het onzekere gevoel van schijnbaar constante aardbevingen sinds de seismische golf. De verzekeringstarieven zijn sinds 2009 met 300 procent gestegen. Ongeveer 20 procent van Oklahomans heeft nu een aardbevingsverzekering, maar gezien het feit dat een dergelijke verzekering meestal alleen catastrofale schade dekt, is dat niet erg comfortabel.
Voor Angela Spotts was genoeg eindelijk genoeg op 10 oktober 2015, toen een aardbeving met een kracht van 4, 5 op ongeveer 20 mijl afstand van haar huis in Stillwater toesloeg. "10 oktober was echt een bepalend moment", vertelt ze Smithsonian.com. "[Mijn man en ik] keken allebei naar elkaar en gingen 'wauw, ik wil niet meer zo leven.'" Spotts, die jarenlang heeft gestreden tegen zowel de afvoer van afvalwater en fracking in Oklahoma, zegt dat de stress van voortdurende aardbevingen waren een belangrijke factor in haar beslissing om naar Colorado te verhuizen, waar ze nu een klein hotel bezit en exploiteert. Ze beschuldigt de staat van samenspanning met de olie- en gasindustrie en sleept hun voeten over het helpen van echte Oklahomanen bij het omgaan met de nieuwe instabiliteit van de aarde hieronder.
Na jaren van nietsdoen, is Oklahoma eindelijk de door de mens veroorzaakte aardbevingen aan het aanpakken. De olie- en gasregelaar van de staat, de Oklahoma Corporation Commission, heeft jarenlang maatregelen tegen Arbuckle-bronnen vermeden. Maar recentelijk vertoont het tekenen dat het probleem van de aardbeving eindelijk serieus wordt genomen - grotendeels nadat aardbevingen de huizen van verkozen ambtenaren hebben gerammeld. De Commissie heeft verschillende reactieplannen vrijgegeven, heeft een "verkeerslichtsysteem" aangenomen voor het toelaten van bergingsputten, heeft strengere regels voor toezicht en rapportage vastgesteld en heeft geregeld hoe diep water kan worden geïnjecteerd. Het kostte jaren aan rechtszaken en gemeenschapsorganisatie door mensen zoals Spotts om het probleem op de wetgevende radar te krijgen.
Chad Warmington, president van de Oklahoma Oil & Gas Association, vertelt Smithsonian.com dat de olie- en gasindustrie nauw samenwerkt met regelgevers en geologen om door de mens veroorzaakte aardbevingen te helpen voorkomen. "Ik ben behoorlijk tevreden met het resultaat", zegt hij. "We hebben een heel eerlijke poging gedaan om er echt achter te komen wat er aan de hand is en wat we kunnen doen om de uitbraak van seismiciteit in de staat te beïnvloeden." Hij zegt dat de leden van de vereniging de dupe zijn van de wettelijke opschoning, door eigendomsgegevens te verstrekken aan geologen en bezuinigen op productie. Sommige producenten zoals SandRidge Energy, die hard hebben gevochten tegen de beperkingen, hebben sindsdien faillissement verklaard.
"De beperkingen hebben precies gedaan wat ze wilden dat ze deden", zei Warmington. "Het heeft de aardbevingen verminderd, de productie verlaagd en de olie- en gasindustrie elders gedreven."
Hoewel Boak zegt dat aardbevingen zijn afgenomen sinds 2014, toen de strengste voorschriften werden ingevoerd, merkt hij op dat een groot deel van de vermindering waarschijnlijk werd veroorzaakt door dalingen van de olieprijzen. Maar beide zijn het erover eens dat als de olieprijzen weer stijgen, de producenten nog steeds moeten worden gedwongen om minder water weg te gooien, wat waarschijnlijk toekomstige aardbevingen zal beïnvloeden.
Voor Spotts is dat gewoon niet goed genoeg. "Waarom zou een groep mensen het moeten nemen alleen omdat we op de verkeerde plaats wonen?" Zegt ze. "Het is door de mens gemaakt en ze profiteren van ons."
"Het water moet ergens heen", zegt Warmington. "Totdat ze een manier vinden om het weg te doen die goedkoper is, wordt het een zeer beperkende factor."
Na de aardbeving van afgelopen weekend blijven 37 bronnen uit voorzorg gesloten door de staat. Maar zal het probleem gewoon naar een andere staat afdrijven als Oklahoma moeilijker wordt in de verwijdering van olie- en gasafvalwater? We zullen er snel achter komen: de US Geological Survey heeft pieken in aardbevingen in staten als Kansas, Ohio, Texas en Arkansas aan de praktijk gebonden en zegt dat ongeveer zeven miljoen mensen in een plaats wonen die dit jaar een schadelijke, door de mens veroorzaakte aardbeving zou kunnen ervaren. In tegenstelling tot Oklahoma heeft Kansas beperkt hoeveel afvalwater mag worden geïnjecteerd in tegenstelling tot hoe diep het kan gaan. Om het aantal door mensen veroorzaakte aardbevingen echt te verminderen, ligt het antwoord misschien niet in de hoeveelheid water die wordt verwijderd, maar in het feit of water überhaupt wordt verwijderd.
