Oljepumpning från andra världskriget under Los Angeles utlöste troligen ett utslag av medelstora jordbävningar på 1930- och 1940-talen, potentiellt ledande seismologer att överskatta jordbävningspotentialen i regionen, enligt ny forskning publicerad i AGU's Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

Sex oberoende jordbävningar och två efterskalv av storleksordningen 4,4 till 5,1 skakade LA mellan 1935 och 1944, en andel på ungefär en vartannat år. Området upplevde också en högre frekvens av lågintensiva jordbävningar under den tidsramen. Efter 1945, hastigheten sjönk till en måttlig jordbävning vart sjunde år.

Den nya studien undersökte historisk information om jordbävningarna från arkiverade tidningsrapporter om jordbävningsskador, vykortfrågeformulär som samlats in av kust- och geodetiska undersökningen, och andra källor som hämtats från gamla filer och de dammiga hörnen i cyberspace.

Författarna använde denna information för att förfina de jordbävningsplatser som identifierats av tidiga jordrörelsesensorer. De första seismometrarna i USA började övervaka jordbävningsaktivitet i L.A. -regionen 1932. Det är känt att dessa tidiga instrument skulle kunna ta fel vid lokalisering av jordbävningsepicentrar med tiotals miles på grund av deras klockors begränsningar, och eftersom de lågkänsliga instrumenten var så få, enligt studiens författare. Extrapolering av jordbävningsplats från seismometerinspelningar bygger på exakta tidsmätningar.

Skaderapporter, som ofta specificerade gatuadresser eller korsningar, identifierade begränsade områden med maximal skada på ett avstånd från de platser som anges av dessa tidiga seismometrar och nära många aktiva oljefält, enligt den nya forskningen. Den nya studien modellerade stress på lokala fel baserat på arkiverade data, att hitta områden med hög stress matchade de flyttade epicentrat.

"Alla dessa små jordbävningar hände på 1930 -talet. Det såg ut som om L.A. -regionen var mycket aktiv seismiskt, och självklart är den ganska aktiv, men om du kastar bort de jordbävningar som orsakats av olja får du en lägre seismicitet, sa Roger Bilham, en geolog vid University of Colorado Boulder och en författare till den nya studien.

Till skillnad från de senaste jordbävningarna i samband med hydraulisk sprickbildning i Oklahoma, händelserna från mitten av århundradet orsakades inte av djup vätskeinjektion utan orsakades sannolikt av att olja togs upp ur marken, enligt den nya studien.

Det breda antagandet i slutet av 1950-talet av vattenöversvämningsbrunnar för att återvinna mer olja från avtagande reserver löste sannolikt problemet genom att balansera volymen olja som extraherats med injicerat vatten, en teknik som nu används över hela världen. Oljeproduktion orsakar inte jordbävningar i L.A. idag.

De flesta jordbävningar i Kalifornien är naturligt orsakade och L.A.-regionen är seismiskt aktiv. Författarna till den nya studien sa att den mänskliga industrin i L.A.-bassängen i början av 1900-talet troligen drev några fel som redan var under stress över kanten.

"Om du gör något mot jorden, det ger dig alltid ett svar." sa Bilham. "De här jordbävningarna som vi modellerade skulle förmodligen ha inträffat under de närmaste hundra åren ändå. Om en jordbävning är på väg att gå, det krävs inte mycket för att det ska hända tidigare. "

L.A. oljebom

Mer än 9 miljarder fat olja har kommit upp ur marken i L.A.-regionen sedan banbrytande oljebaroner först tappade oljefältet i Los Angeles City 1892.

Tre av de jordbävningar som undersöktes i den nya studien inträffade i Wilmington- och Torrencefälten, där operatörer ökade produktionen snabbt i slutet av 1930 och början av 1940-talet för att stödja efterfrågan från kriget. Oljebolag sjönk fler brunnar och borrade djupare, nå djupet av aktiva fel. Den nya studien noterade ett mönster av jordbävningar som inträffade inom några månader efter brunnsexpansion under 3 kilometer (1,9 miles).

Den nya studien hävdar att klustret av jordbävningar på 1930- och 1940-talen inte kunde förklaras som efterskalv av jordbävningen i Long Beach 1933 med magnituden 6,3, som har föreslagits av några seismologer, men var mer sannolikt anstiftade av tryckförändringar från pumpning av olja.

Oljebolagen visste själva att pumpning orsakade jordbävningar, enligt Bilham, eftersom frekventa små skalv inom oljefälten skadade brunnarna, ibland stänger produktionen i månader. Kostnaden för att kompensera för små jordbävningar motiverade delvis antagandet av sekundär oljeutvinning genom vattenöversvämningar, han sa.

"Det visar sig att det skulle vara nästan omöjligt för de saker de gjorde på 1930-talet att inte orsaka jordbävningar, " sa Bilham. "I Kalifornien, de sög ut oljan så snabbt att de satte upp dessa jättespänningar nära oljefälten, krafter tillräckligt för att bryta sten. Och vi vet att de krossade stenen för att de orsakade jordbävningar i oljefälten som skar av rören."

Seismologiska förkylningsfall

Pumpning ökade risken för plötsliga rörelser i närliggande förkastningar eftersom att avlägsna vätska från marken sänkte trycket under brunnarna, dra på den omgivande stenen.

Land föll över platser för aktiv pumpning, ibland lämnar en synlig grop i landskapet. Baserat på register över mängden olja som pumpas från fälten och mängden nedsänkning, författarna till den nya studien beräknade spänningar inducerade i berget. Skaderapporter från tiden stämde överens med områdena med hög belastning.

"Vi vet exakt hur mycket Long Beach sjönk, och vi vet också hur mycket olja som hade utvunnits och på vilket djup. Så vi kunde göra en beräkning för att se om de två sakerna matchade, och beräkningen visade att det gjorde "Sa Bilham." Beväpnad med det, vi frågade oss själva vilka typer av spänningar som uppstår på oljefältsdjup, eller nära där dessa jordbävningar inträffade. Stressen visar sig vara enorm."

David Simpson, president emeritus för Incorporated Research Institutions for Seismology och en seismolog som inte är inblandad i den nya studien, sa att forskare begränsas av tillgängliga data när man tittar på gamla fall, och det finns alltid en möjlighet att dessa jordbävningar var naturliga händelser, men han tyckte att tillvägagångssättet var övertygande. Föra relativt väldokumenterade historiska fall till diskussion, han sa, är viktigt för att främja politiken, liksom den vetenskapliga och tekniska förståelsen för jordbävningar.

"Att gå tillbaka och titta på gamla data med modern teknik - det är ett sätt att damma av gamla kalla fall inom seismologi, att vara detektiv och försöka sätta ihop bitarna, "Simpson sa. "Det är viktigt att gå tillbaka och titta på dessa äldre fall och de har gjort, Jag tror, ett mycket noggrant jobb med att omvärdera data och leta efter möjliga anslutningar. "

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av bloggar om jord- och rymdvetenskap, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.