Naar de content

Waarom heeft men de aardbevingen in Groningen niet eerder voorspeld?

Wutsje, CC BY-Sa 3.0. via Wikimedia Commons

Overal ter wereld wordt gas gewonnen, mailt Jan Jonk aan NEMO Kennislink. Waarom wist men dan niet eerder dat dit tot aardbevingen leidt? Is Groningen anders dan andere velden?

Het Groningenveld is inderdaad anders dan de meeste andere gasvelden, allereerst vanwege de grootte. Het behoort tot de vijftien grootste gasvelden ter wereld, en van de andere velden in de top vijftien ligt een aantal in zee, of nauwelijks bewoond gebied.

Breuken

Daarnaast zit de Groningse bodem vol met breuken, die voor de gaswinning al aanwezig waren. Door deze breuken is het gasreservoir geen mooie, rechte aardlaag, maar een laag vol hoogteverschillen. Deze hoogteverschillen zorgen ervoor dat de bodemdaling door de gaswinning niet gelijkmatig verloopt, en er spanningen in de ondergrond ontstaan die uiteindelijk tot de aardbevingen leiden.
Het effect van deze bevingen wordt ook nog eens versterkt door de bodemgesteldheid van Groningen. Lang is echter gedacht dat het toch bij relatief lichte bevingen zou blijven.

Dit artikel hoort bij een serie verhalen naar aanleiding van lezersvragen, over de aardbevingen en gaswinning in Groningen. Alle beantwoorde vragen staan hier.

Dat gaswinning ook tot heviger aardbevingen kan leiden, is een tamelijk nieuw inzicht. “Pas sinds de jaren zeventig verschijnen er systematisch behoorlijk wat geïnduceerde (‘zelfgemaakte’) aardbevingen in de aardbevingscatalogi”, zegt Manuel Sintubin, structureel geoloog bij de KU Leuven en goed op de hoogte van de situatie in Groningen.

Gerommel

Eerdere aardbevingen door menselijk gerommel in de ondergrond waren meestal het gevolg van de injectie van water, het gewicht van stuwmeren, of van instortende mijngangen.

Water dat in grote breukzones terecht komt, kan daar de ‘tegendruk’ van de breuk verlagen waardoor aardbevingen makkelijker plaatsvinden. In 2006 werd Bazel getroffen door een aardbeving met een magnitude van 3,6 ten gevolge van een geothermie-project. Water dat onder hoge druk de bodem in werd gebracht om te fracken (dus extra barsten te maken) bereikte een onderliggende, veel grotere breuk die hierdoor begon te schuiven. Belangrijk detail is wel dat in Bazel ook van nature hevige aardbevingen plaatsvinden. De beving van 2006 was dan ook waarschijnlijk al in de maak, en kreeg van de plotselinge wateraanvoer slechts een laatste zetje.

Schade van de 5,6 aardbeving in Oklahoma, in 2011.

 United States Geological Survey (USGS), publieke domein, via WIkimedia Commons

Sommige aardwetenschappers denken dat variaties in het waterpeil van het Zipingpu-stuwmeer in China in 2008 een aardbeving in Sichuan met magnitude 7,8 veroorzaakten, met zeventigduizend doden tot gevolg.

Van de injectie van afvalwater, waarbij de ondergrond als bergingsplaats fungeert, staat vast dat het aardbevingen kan veroorzaken. In Oklahoma in de Verenigde Staten leidde dit de afgelopen jaren tot een grote toename in het aantal aardbevingen boven een olie- en gaswingebied, met magnitudes oplopend tot 5,8.

Primeur

In Groningen wordt echter niet gefrackt en geen water in de grond gebracht, en er vinden (voor zover bekend) geen natuurlijke aardbevingen plaats. De aardbevingen ontstaan hier puur en alleen door het inklinken van de grond. Door de gaswinning stroomt het gas namelijk weg uit de poriën van de reservoirlaag, waardoor deze minder stevig wordt en onder het gewicht van alle bovenliggende grondlagen verder fijngedrukt wordt.

Van dat soort aardbevingen hebben we er wereldwijd nog niet veel gezien. Sintubin:“Groningen is dus inderdaad een soort primeur. Dat maakt dat de wetenschap nog zoekende is – en dat is een kwestie van learning by doing.”

Landschap Slochteren

 Wutsje, CC BY-Sa 3.0. via Wikimedia Commons

Michel van Camp, seismoloog bij de Sterrenwacht van België, valt hem bij. “Soms veroorzaakt olie- gas- of waterwinning wel bodemdaling maar geen aardbevingen, soms ook aardbevingen zonder bodemdaling”, zegt hij. Het is een lastig probleem, dat aardwetenschappers nog druk aan het bestuderen zijn. Van Camp: “We zijn sowieso tovernaarsleerlingen, eerlijk gezegd…”

Dat er zo veel tamelijk zware aardbevingen in Groningen zijn, is dus inderdaad een unieke situatie, die niet voorspeld kon worden.

ReactiesReageer
Serie: Aardbevingen in Groningen
Huidige publicatie