Jordskælvsvidenskaben kunne have forudsagt Nordkoreas nukleare opstigning

Kun få dage efter, at Nordkorea meddelte, at det suspenderede sit testprogram, videnskabsmænd afslørede, at landets underjordiske atomprøveanlæg delvist var kollapset. Denne vurdering var baseret på data indsamlet fra mindre jordskælv, der fulgte Nordkoreas største atomprøvesprængning i 2017. En ny undersøgelse offentliggjort i Science har nu bekræftet kollapset ved hjælp af satellitradarbilleder.

Sammenbruddet kan have spillet en rolle i Nordkoreas ændring i politik. Hvis det er korrekt, og set i bakspejlet af denne forskning, vi kunne have spekuleret i, at nordkoreanerne ville ønske at give et sådant fredstilbud. Dette viser, hvordan videnskabelig analyse, der normalt er reserveret til at studere naturlige jordskælv, kan være et stærkt værktøj til at tyde politiske beslutninger og forudsige fremtidig politik over hele kloden.

Faktisk, endnu et usædvanligt jordskælv i Sydkorea i 2017 har også potentiale til at påvirke geopolitik, denne gang ved at ændre energipolitikken. "Seismisk skift" kan være en kliche, der ofte bruges af journalister og politiske beslutningstagere til at beskrive skiftende politiske landskaber, men disse nylige jordskælv langs den koreanske halvø minder os om, at der virkelig kan være autentiske forbindelser mellem seismiske begivenheder og globale anliggender.

Den 3. november 2017, Nordkorea meddelte, at det med succes havde afprøvet en termonuklear brintbombe. Globale overvågningsnetværk fra Comprehensive Test Ban Treaty Organisation (CTBTO) opdagede denne eksplosion få minutter efter, at den skete, klassificerer det som en seismisk hændelse i størrelsesorden 6. Vi vidste, at denne begivenhed var forårsaget af en eksplosion, fordi alle de hurtigst vandrende seismiske bølger ("P-bølger"), der blev detekteret på seismometerinstrumenter rundt om i verden, fik jorden til at bevæge sig i en opadgående bevægelse. Den energi, der blev frigivet ved testen, svarede til op til 300 kilotons TNT-sprængstof.

Mens denne H-bombetest sendte diplomatiske gysninger rundt i verden, det er, hvad der skete i minutter til uger efter eksplosionen, der kunne have afgjort fremtiden for atomprøvesprængninger på den koreanske halvø. De seneste undersøgelser afslørede mekanismen bag et efterskælv på 4,5, der fandt sted otte minutter efter den første eksplosion. Analyse af de langsomt rejsende, rullende seismiske bølger fra denne begivenhed, sammen med et fald på 50 centimeter fra toppen af ​​bjerget ovenfor optaget af satellitbilleder, afslørede storstilet kollaps af teststedet og det tilstødende tunnelsystem.

Mount Mantap er Nordkoreas eneste aktive atomprøveanlæg, vært for alle landets atomprøvesprængninger, siden landet først blev atomvåben i 2006. I betragtning af de videnskabelige beviser for sammenbruddet, teststedet, ligger 450 meter under toppen af ​​bjerget, kan være blevet ubrugelig. Hvis så, dette kan have bidraget til Nordkoreas beslutning om at opgive atomprøvesprængninger, i stedet for at det udelukkende skyldes USA's diplomatiske indsats, Sydkorea og Kina.

To uger efter Nordkoreas atomprøvesprængning, et uafhængigt jordskælv med en styrke på 5,4 ramte Sydkorea, den mest skadelige i landet siden detaljerede optegnelser begyndte i begyndelsen af ​​det 20. århundrede. Jordskælvet fandt sted tæt på et sted, der tester muligheden for at udvinde naturlig geotermisk energi fra jorden. Koldt vand sprøjtes ind i jorden ved høje tryk for at stimulere bevægelsen af ​​varme geotermiske væsker langs allerede eksisterende sprækker i klippen. Denne proces er subtilt forskellig fra hydraulisk frakturering for olie og gas (almindeligvis kaldet "fracking"), som går ud på at skabe nye brud.

To uafhængige undersøgelser offentliggjort i Science brugte detaljerede seismiske målinger af dette jordskælv og dets efterskælvssekvens for at vise, at bruddet fandt sted i en lav dybde på omkring fire kilometer. Dette er normalt for lavt til naturlige jordskælv, men det er omkring dybden af ​​bunden af ​​den geotermiske brønd. Som med de seismiske begivenheder i Nordkorea, disse begivenheder involverede ikke en simpel glidning af en enkelt, lige geologisk forkastning.

Selvom Sydkorea langt fra er en aktiv tektonisk pladegrænse, jordskælvet demonstrerer, hvordan ældgamle forkastninger, der ser ud til at være sovende i lange perioder, faktisk ligger tæt på at fejle. Små skub af disse fejl kan få dem til at glide og frigive seismisk energi, og at injicere væsker med høj hastighed i jordskorpen kan gøre netop dette.

Skæbne bestemt af jordskælv

Begivenheder af lignende størrelse har fundet sted i de senere år i Oklahoma, OS, fra injektion af spildevand fra olie- og gasproduktion. Enhver storstilet proces, der forårsager ændringer i væsketrykket i jorden, selv lagring af vand i overfladereservoirer, har potentiale til at fremkalde jordskælv.

Skæbnen for disse industrier, der udvinder energi fra jorden, er afgørende for, om vi opfylder vores mål for reduktion af drivhusgasemissioner. Hvis et så stort jordskælv er en iboende risiko, Vi bliver måske nødt til at gentænke brugen af ​​geotermisk energi og stole på traditionelle, energikilder med højere emission i længere tid. Ligeligt, olie- og gasindustrien kan blive nødt til at genoverveje sine mere ukonventionelle teknikker, afhængigt af de lokale geologiske omgivelser for visse udvindingssteder, hvilket kan fremskynde nedgangen af ​​fossile brændstoffer. At forstå den seismiske aktivitet, der er relateret til dem, kan hjælpe os med at afgøre, om en sådan udvinding kan udføres sikkert, og til gengæld den folkelige og politiske støtte, de kunne have.

På disse måder, detaljerede analyser af små seismiske vibrationer rundt om i verden kan give afgørende beviser for at forstå, hvordan verden vil ændre sig i fremtiden. Og det er oven i værdien af ​​at studere menneskeskabte jordskælv for bedre at forstå – og potentielt afbøde – risikoen for naturlige jordskælv.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.