Als ein Erdbeben der Stärke 5, 5 El Reno, Oklahoma, am 9. April 1952 erschütterte, blieben die Arbeiter geschockt stehen und sahen, wie ihre Registrierkassen zitterten, die Schreibtische zitterten und die Schreibmaschinen schwankten. Dann wurden sie in Panik evakuiert. Obwohl nur eine Person im Zittern verletzt wurde, war das Ereignis selten und beunruhigend.
Aber als ein Erdbeben mit einer Stärke von 5, 8 am 3. September Oklahoma erschütterte, in Nachbarstaaten Zittern auslöste und in der Nähe seines Epizentrums alte Gebäude knackte, war das keine Überraschung. Heutzutage gehören Erdbeben im seismisch aktiven Zustand zur Routine. Seit 2009 ist es zu einem unwahrscheinlichen Erdbeben-Hotspot geworden, der 2014 und 2015 mehr Erdbeben der Stärke 3, 0 und höher als Kalifornien erlebte. Aber warum?
Jeremy Boak, Leiter des Oklahoma Geological Survey, glaubt, die Antwort zu haben - die Öl- und Gasförderung im Bundesstaat. Das Phänomen wird als „induzierte Seismizität“ bezeichnet und ist zu einem Modewort in einem Staat geworden, der für einen Großteil seiner Einnahmen von Öl und Gas abhängt (ungefähr jeder vierte Oklahomaner arbeitet mit Öl und Gas). Aber die Ölförderung im Staat führt zu etwas sonst: Abwasser, das tief im Boden entsorgt wird und möglicherweise die Quelle des jüngsten Bebenschwarms ist.
Oklahoma war schon immer seismisch aktiv. Die OGS registriert seit 1882 Beben, aber sie waren definitiv nicht die ersten in der Region. Boak erklärt, dass ein Paläo-Erdbeben mit einer Stärke von mindestens 7 vor ungefähr 1.300 Jahren aufgetreten sein soll - eines von vielen in der Region, die in der New Madrid Fault Zone liegt. Es ist das aktivste seismische Gebiet im Osten der Vereinigten Staaten, aber im Gegensatz zu Verwerfungen wie der Verwerfung von San Andreas liegen die Verwerfungen unter hunderten von Fuß weichen Schichten von Flussböden. Größere Beben können das New Madrid erschüttern, wie im Jahr 1811, als ein Beben in Missouri ein Massenchaos in der Region auslöste. Das Beben von 1952 war jedoch nur einer von wenigen größeren Zittern. Tatsächlich waren bis 1962 nur 59 Erdbeben in Oklahoma registriert worden.
Jetzt ist die Geschichte jedoch anders. Mit der Ölförderung in Oklahoman ist auch die Zahl der Erdbeben gestiegen. Um 2009 sagte Boak gegenüber Smithsonian.com: „Die meisten Fehler im zentralen Teil der USA waren sehr nahe an der kritischen Belastung. Sie waren irgendwie bereit zu gehen. "
Obwohl das Wort „Fracking“ Ihnen in den Sinn kommen könnte, wenn Sie von durch Menschen verursachten Beben hören, scheint die Praxis nicht mit der Mehrheit der von Menschen verursachten Beben in Oklahoma verbunden zu sein. Hydraulic Fracturing pumpt einen umstrittenen Cocktail aus Wasser und Chemikalien in geologische Formationen, um das Schiefergestein tief in der Erde zu spalten und mehr Öl und Gas zu gewinnen. Aber die Oklahoma Geological Survey verbindet die meisten von Menschen verursachten Beben im Staat mit Abwasserentsorgungsbrunnen. Diese mit unter Druck stehenden Nebenprodukten der Ölförderung gefüllten Brunnen können ein Erdbeben auslösen.
Menschen haben seit Jahrzehnten versehentlich Beben ausgelöst. Wie das US-Energieministerium erklärt, löste die Ölförderung in Kalifornien in den 1930er Jahren eine Reihe von Erdbeben aus, die durch eine Art geologischen Kollaps ausgelöst wurden, bei dem zu viel Öl entfernt wurde, ohne den Druck durch Wasser auszugleichen. Die moderne Wassereinspritzung hat einen anderen Zweck: Sie soll die Millionen Liter Salzwasser beseitigen, die zusammen mit Öl und Gas an die Oberfläche sprudeln. Das Wasser ist nicht nur wegen seines hohen Salzgehalts unbrauchbar, es ist auch teuer, es loszuwerden. Ölproduzenten injizieren es also einfach wieder in die Erde.
Das ist vielleicht kein Problem bei der Ölförderung in kleinem Maßstab, aber wir reden viel über Wasser. „Zehn, zwanzig, ich habe sogar 50 Barrel Wasser pro Barrel Öl gehört“, sagt Boak. Und dann gibt es Oklahomas einzigartige geologische Landschaft. „In bestimmten Formationen kann man es wieder in den Untergrund legen und damit mehr Öl in die produzierenden Brunnen treiben, aber die Brunnen in [Oklahoma] sind bereits nass“, erklärt Boak.
Das Wasser wird also in eine tiefe Zone injiziert, die als Arbuckle-Formation bekannt ist und zu einer Art unterirdischen Lagerstätte für die Öl- und Gasindustrie geworden ist. Diese Gesteinsschicht - Oklahomas tiefste Sedimentschicht - befindet sich unterhalb des Gebiets, in dem Öl und Gas gefördert werden. Daher wurde nicht so viel untersucht. Was bekannt ist, ist, dass das poröse Gestein viel Wasser aufnimmt und im letzten halben Jahrhundert immer wieder Wasser aufnimmt. Daher ist es die Schicht der Wahl für Ölfirmen, die Wasser abbauen müssen.
Obwohl immer mehr Beweise dafür vorliegen, dass die Abwasserentsorgung in Verbindung mit Öl und Gas die Erdbeben verursacht, sind sich die Wissenschaftler immer noch nicht sicher, was mit dem Wasser passiert, wenn es in das Arbuckle gelangt. Läuft es in den Kellerfelsen darunter? Passiert noch etwas? Ziehen sich die Fehler, die die Erdbeben verursacht haben, sogar bis in das Arbuckle hinunter? Es ist einfach nicht klar, sagt Boak.
"Wir haben keinen Beweis dafür, dass ein Kommunikationsweg unterbrochen ist", gibt er zu. Aber im Arbuckle scheint etwas zu passieren - und Boaks Organisation glaubt derzeit, dass Fehler langsam mit Wasser unter Druck gesetzt und dann zu seismischer Aktivität angeregt werden, wenn der Druck über ein bestimmtes Niveau steigt.
Dieser Druck hat sich zu einem wahren Dampfkochtopf für Einwohner von Oklahoma entwickelt, die seit der Erdbebenwelle Sachschäden und das unbeständige Gefühl scheinbarer Erdbeben erlitten haben. Die Versicherungsraten sind seit 2009 um 300 Prozent oder mehr gestiegen. Etwa 20 Prozent der Oklahomanen sind jetzt gegen Erdbeben versichert. Da diese Versicherung jedoch in der Regel nur katastrophale Schäden abdeckt, ist dies kein großer Trost.
Für Angela Spotts war es am 10. Oktober 2015 endlich genug, als ein Erdbeben der Stärke 4, 5 etwa 32 Kilometer von ihrem Haus in Stillwater entfernt ausbrach. "Der 10. Oktober war wirklich ein entscheidender Moment", sagt sie gegenüber Smithsonian.com. "[Mein Mann und ich] sahen einander an und gingen 'wow, ich will nicht mehr so leben.'" Spotts, der jahrelang gegen Abwasserentsorgung und Fracking in Oklahoma kämpfte, sagt, dass der Stress fortbesteht Beben waren ein wichtiger Faktor für ihre Entscheidung, nach Colorado zu ziehen, wo sie heute ein kleines Hotel besitzt und betreibt. Sie beschuldigt den Staat, mit der Öl- und Gasindustrie zusammengearbeitet zu haben und den echten Oklahomanen dabei zu helfen, mit der neuen Instabilität der Erde umzugehen.
Nach Jahren der Untätigkeit bricht Oklahoma endlich künstliche Beben nieder. Die staatliche Öl- und Gasbehörde, die Oklahoma Corporation Commission, hat jahrelang Maßnahmen in Bezug auf die Bohrlöcher in Arbuckle vermieden. Aber in letzter Zeit hat es Anzeichen dafür gegeben, dass das Bebenproblem endlich ernst genommen wurde - größtenteils nachdem Erdbeben die Häuser der gewählten Beamten erschüttert hatten. Die Kommission hat mehrere Reaktionspläne veröffentlicht, ein Ampelsystem für die Genehmigung von Entsorgungsbrunnen verabschiedet, strengere Überwachungs- und Berichterstattungsvorschriften erlassen und geregelt, wie tiefes Wasser injiziert werden kann. Es dauerte Jahre von Prozessen und der Organisation von Gemeinschaften durch Leute wie Spotts, um das Thema auf das gesetzgeberische Radar zu bringen.
Chad Warmington, Präsident der Oklahoma Oil & Gas Association, teilt Smithsonian.com mit, dass die Öl- und Gasindustrie eng mit Aufsichtsbehörden und Geologen zusammenarbeitet, um künstliche Beben zu verhindern. "Ich bin ziemlich zufrieden mit dem Ergebnis", sagt er. "Wir haben sehr ehrliche Anstrengungen unternommen, um wirklich herauszufinden, was los ist und was wir tun können, um den Ausbruch der Seismizität in dem Staat zu beeinflussen." Geologen und Produktionseinschränkungen. In der Tat haben einige Hersteller wie SandRidge Energy, die hart gegen die Beschränkungen gekämpft haben, Insolvenz angemeldet.
"Die Beschränkungen haben genau das getan, was sie wollten", sagte Warmington. "Es ist weniger Erdbeben, es ist weniger Produktion und es hat die Öl- und Gasindustrie woanders getrieben."
Während Boak angibt, dass die Erdbeben seit 2014, als die strengsten Vorschriften eingeführt wurden, zurückgegangen sind, stellt er fest, dass ein Großteil des Rückgangs wahrscheinlich auf rückläufige Ölpreise zurückzuführen war. Beide sind sich jedoch einig, dass die Produzenten bei einem erneuten Anstieg der Ölpreise immer noch gezwungen sein werden, weniger Wasser zu entsorgen, was sich wahrscheinlich auf künftige Beben auswirken wird.
Für Spotts ist das einfach nicht gut genug. "Warum sollte eine Gruppe von Menschen es nehmen müssen, nur weil wir am falschen Ort leben?", Sagt sie. "Es ist künstlich und sie nutzen uns."
"Das Wasser muss irgendwohin", kontert Warmington. "Bis sie einen Weg finden, es billiger zu entsorgen, wird es ein stark einschränkender Faktor sein."
Nach dem Beben vom vergangenen Wochenende bleiben vorsorglich 37 Brunnen vom Staat stillgelegt. Aber wird sich das Problem einfach in einen anderen Staat verlagern, wenn Oklahoma die Entsorgung von Öl- und Gasabwässern verschärft? Wir werden bald herausfinden: Die US Geological Survey hat Erdbebenspitzen in Staaten wie Kansas, Ohio, Texas und Arkansas mit der Praxis in Verbindung gebracht und besagt, dass rund sieben Millionen Menschen an einem Ort leben, an dem dieses Jahr ein zerstörerisches, von Menschen verursachtes Erdbeben auftreten könnte. Im Gegensatz zu Oklahoma hat Kansas die Menge des Abwassers begrenzt, die eingespritzt werden kann, und nicht die Tiefe. Um die Anzahl der vom Menschen verursachten Erdbeben wirklich zu verringern, liegt die Antwort möglicherweise nicht darin, wie viel Wasser entsorgt wird, sondern ob überhaupt Wasser entsorgt wird.
