เรียนรู้

มนุษย์ก็สร้างแผ่นดินไหวได้

นอกจากกลไกของโลกที่ทำให้เกิด แผ่นดินไหวตามธรรมชาติ กิจกรรมหลายอย่างของมนุษย์ในปัจจุบัน ก็เป็นตัวสร้างหรือเหนี่ยวนำให้เกิดแผ่นดินไหว (induced earthquake) ได้เหมือนกัน เรียกว่าอยู่ดีไม่ว่าดี อยากมีแผ่นดินไหวเป็นของตัวเองซะอย่างงั้น ตัวอย่างก็พอจะมีให้เห็น

การทดลองระเบิดนิวเคลียร์

นับตั้งแต่การนำเสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพ โดยคุณลุงชาวเยอรมันที่ชื่อ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Einstein A.) และการยุติสงครามโลกครั้งที่ 2 ด้วยระเบิดนิวเคลียร์ที่ประเทศญี่ปุ่น นานาประเทศโดยเฉพาะกลุ่มที่ยืนอยู่ตรงข้ามกับสหรัฐอเมริกา ก็เริ่มชายตา ให้ความสนใจกับพลานุภาพของระเบิดนิวเคลียร์เป็นอย่างมาก มีการลักลอบพัฒนาแบบลับๆ และแอบทดลองอยู่ในพื้นที่ตัวเองอย่างเงียบๆ อยู่เนืองๆ ซึ่งจะว่าไปในการทดลองแต่ละครั้งของคนกลุ่มอื่น นั่นหมายถึงสถานะความเป็นพี่เบิ้มของประเทศสหรัฐอเมริกานั้นก็ถูกสั่นคลอนตามไปด้วย

ด้วยความบังเอิญ (หรือเปล่า) ต่อมาประเทศสหรัฐอเมริกาจึงมีนโยบายให้การสนับสนุนการติดตั้งสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวแบบ (เกือบ) ฟรีทั่วโลก ผมก็ไม่ทราบชัดว่าความเอื้ออาทรในครั้งนี้ มีเจตนาดีที่อยากศึกษาแผ่นดินไหวอย่างจริงจังเอาไว้พิทักษ์โลก หรือเพื่อแอบดูชาวบ้านกันแน่ แต่ที่แน่ๆ ไทยเป็นอีกหนึ่งประเทศที่รับมอบอานิสงค์ในครั้งนี้ โดยได้ติดตั้งเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวสมรรถนะสูง ทีเชิงดอยสุเทพ จังหวัดเชียงใหม่ อันเป็นส่วนหนึ่งในเครือข่ายระบบมาตรฐานโลก Worldwide Standardized Seismograph Network (WWSSN) และต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นเครือข่าย Incorporated Research Institution of Seismology (IRIS) ซึ่งเป็นเครือข่ายความร่วมมือของสถาบันการศึกษาหลายแห่งในประเทศสหรัฐอเมริกา

ถ้ามองแบบผ่านๆ เราก็คงแยกไม่ออกว่าแรงสั่นสะเทือนไหนมาจากกระบวนการทางธรรมชาติและแบบใดมาจากการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ แต่ในทางวิทยาศาสตร์ คลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากทั้งสองสาเหตุนั้นมีความแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างเช่นเมื่อวันที่ 9 เดือนตุลาคม พ.ศ. 2549 เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวสามารถตรวจจับสัญญาณการสั่นสะเทือนได้ โดยที่ลักษณะคลื่นมีความแตกต่างจากคลื่นไหวสะเทือนทั่วๆ ไป ที่เกิดจากกระบวนการทางเทคโทนิคส์หรือภูเขาไฟ นักแผ่นดินไหวจึงคาดการณ์ในเบื้องต้นว่า น่าจะเป็นคลื่นไหวสะเทือนที่เป็นผลมาจากกิจกรรมอะไรซักอย่างของมนุษย์ ผลจากการกำหนดตำแหน่งที่มาของคลื่นไหวสะเทือนนั้น พบว่าต้นตอของคลื่นมีจุดกำเนิดอยู่ทางตอนเหนือของประเทศเกาหลีเหนือ
ชัดเลย !!! นี่คงเป็นคำอุทานของพี่เบิ้มประเทศสหรัฐอเมริกาในตอนนั้น

วิวัฒนาการการทดลองนิวเคลียร์ในเกาหลีเหนือ ศักยภาพของอาวุธนิวเคลียร์สังเกตได้จากขนาดแผ่นดินไหวที่ใหญ่ขึ้น (ที่มา : https://themorningnews.org)

ยิ่งไปกว่านี้ ผลจากการมีเครือข่ายสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวกระจายไปทั่วอย่างกับตาสัปปะรด ก็ยิ่งทำให้เรารู้เลาๆ ว่ายังมีอีกหลายประเทศที่กำลังแอบพัฒนาและทดลองระเบิดนิวเคลียร์อยู่ แม้ในยุคต้องห้ามอย่างปัจจุบัน ซึ่งจากรูปแสดงให้เห็นถึงชุดคลื่นไหวสะเทือนที่ตรวจวัดได้ในพื้นที่ต่างๆ โดยเปรียบเทียบกันระหว่างคลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากกระบวนการทางเทคโทนิคส์และคลื่นไหวสะเทือนที่เกิดจากการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ เดาว่าถ้ามีข้อมูลพวกนี้วางร่วมอยู่กับชุดอาหารเช้าบนโต๊ะประธานาธิบดีสหรัฐ ท่านก็คงจะหน้าเหวอ ลิ้นกร่อย อร่อยไม่ออกแน่ๆ

(ซ้าย) แผนที่แสดงตำแหน่งที่คาดว่าจะเป็นสถานที่ทดลองระเบิดนิวเคลียร์ของเกาหลีเหนือ (ดาว) และแผ่นดินไหวที่เกิดจากธรรมชาติ (วงกลม) สามเหลี่ยมแสดงตำแหน่งสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวของประเทศจีนและเกาหลีใต้ที่สามารถตรวจวัดแรงสั่นสะเทือน (ขวา) ลักษณะคลื่นไหวสะเทือนที่ตรวจวัดได้จากประเทศต่างๆ (ก) ปากีสถาน (ข) อินเดีย (ค) อดีตสหภาพโซเวียต (ง) เกาหลีเหนือ (ที่มา : https://str.llnl.gov)

อันที่จริงถ้าพูดกันแฟร์ๆ ประเทศสหรัฐอเมริกาก็ใช่ว่าจะสะอาดสะอ้านเรื่องนิวเคลียร์ เพราะในขณะที่ประกาศปาวๆ ประจานประเทศอื่นเขาไปทั่วว่าเป็นภัยคุกคามต่อโลก ตัวเองก็ยังพัฒนาเพิ่มศักยภาพนิวเคลียร์อย่างไม่หยุดยั้ง แถมค่อนข้างจะไม่แคร์สื่อ
เป็นภาพถ่ายจากดาวเทียม แสดงพื้นที่ทดลองระเบิดนิวเคลียร์ของประเทศสหรัฐอเมริกา (The Nuclear Test Site, NTS) ที่สร้างขึ้นตั้งแต่ปี พ.ศ. 2494 ในเขตทะเลทรายอันอ้างว้างทางตอนใต้ของรัฐเนวาดา ถ้านั่งนับโหนกดินในรูปกันให้ถ้วนถี่ ก็น่าจะมีการทดลองระเบิดนิวเคลียร์สัญชาติอเมริกันมาแล้วไม่ต่ำกว่า 30 ครั้ง

ภาพถ่ายดาวเทียมแสดงเนินดินที่เกิดจากการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ในประเทศสหรัฐอเมริกา

ว่ากันว่าในการทดลองระเบิดนิวเคลียร์แต่ละครั้ง จะทำให้หินด้านล่างนั้นหลอมละลายกลายเป็นโพรงขนาดใหญ่ใต้ดิน และอัดแน่นปนเปื้อนไปด้วยสารกัมมันตรังสี ซึ่งถ้าหลีกหนีไปทดลองกันไกลๆ ก็คงไม่มีใครเขาใส่ใจหรือเป็นเดือดเป็นร้อนแทน แต่ถ้าพิเ_น เล่นกันใกล้ๆ แรงสั่นไหวก็สร้างความวิบัติได้

นักแผ่นดินไหวประเมินว่า แผ่นดินไหวที่เกิดจากการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ เพียงพอที่จะทำให้สิ่งปลูกสร้างที่อยู่ในรัศมี 50 กิโลเมตรนั้นเสียหาย เพราะขนาดของมันเมื่อเทียบกับแผ่นดินไหวจากธรรมชาติทั่วไป เรียกได้ว่าใหญ่กำลังดี เช่น การทดลองระเบิดนิวเคลียร์เมื่อวันที่ 6 เดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2514 ที่รัฐอลาสก้า ประเทศสหรัฐอเมริกา ประเมินขนาดแผ่นดินไหวได้ถึง 6.8 และเมื่อไม่นานมานี้ วันที่ 25 เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2552 เกาหลีเหนือก็ได้ฝากความระลึกถึงกลับไปยังพี่เบิ้มแบบเบาๆ ว่าของอั๊วก็ 4.7 สรุปว่า…ยังไม่มีใครยอมใคร

อีกปัญหาที่อาจตามมาหลังการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ คือถ้าโพรงที่ได้จากการระเบิดตัดผ่านชั้นน้ำใต้ดิน แล้วมนุษย์สูบน้ำมาใช้มากิน ก็คงมีอันต้อง…ซี๊ดดดดด นี่ยังไม่รวมถึงความกังวลของนักแผ่นที่ไหวที่ว่า แรงระเบิดอาจไปกระตุ้นหรือเหนี่ยวนำให้รอยเลื่อนหรือรอยแตกของแผ่นดินบริเวณใกล้เคียงเกิดการสะสมความเครียดเพิ่มขึ้นแบบทันทีทันใด และถ้าเป็นอย่างนั้นละก็ คงเป็นการหาเรื่องใส่ตัวของมนุษย์อย่างแน่แท้

การทดลองนิวเคลียร์ทำให้เกิดแผ่นดินไหวที่เป็นภัยพิบัติ เพราะเกิดตื้นมากเมื่อเทียบกับธรรมชาติ และน่ากลัวเรื่องการปนเปื้อน และกระตุ้นรอยเลื่อนอื่นๆ

อีกหนึ่งกิจกรรมสุ่มเสี่ยงของคนที่รนหาคลื่น คือ การระเบิดเพื่อทำเหมืองถึงแม้ว่าแรงสั่นสะเทือนจะน้อยกว่าการทดลองระเบิดนิวเคลียร์หลายเท่า แต่ก็เล่นกันบ่อยจนบางครั้งผนังบ้านร้าวหรือกระจกแตกแหลกละเอียดก็มี สิ่งที่นักแผ่นดินไหวกังวลก็คงคล้ายๆ กับการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ คือ แรงระเบิดจากการทำเหมืองถ้าอยู่ใกล้กับแนวรอยเลื่อนในธรรมชาติ แรงระเบิดนั้นมีโอกาสกระตุ้นหรือทำให้การยึดตัวของรอยเลื่อนนั้นเสียสมดุลไปหรือไม่ เพราะถ้าไปยุแยงจนธรรมชาติทนไม่ไหว โอกาสที่จะได้เจอกับแผ่นดินไหวใหญ่ ก็คงไม่ไกลเกินเอื้อม

การระเบิดเพื่อเปิดเหมือง อาจจะรุนแรงน้อยกว่าการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ แต่ก็เกิดบ่อยกว่าเยอะ บางพื้นที่ระเบิดกันวันเว้นวัน
สุดส่วนจำนวนการเกิดแผ่นดินไหว ที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของมนุษย์ในรูปแบบต่างๆ จะเห็นว่าแผ่นดินไหวที่เกิดจากการทำเหมืองนั้นมีจำนวนพุ่งสูงโดด เมื่อเปรียบเทียบกับสาเหตุอื่นๆ ของมนุษย์

การกักเก็บน้ำในเขื่อน

แผ่นดินไหวจากการกักเก็บน้ำในเขื่อน (Reservoir Induced Earthquake หรือ Reservoir Induced Seismicity, RIS) เป็นอีกหนึ่งกรณีศึกษาที่มนุษย์เคยประสบ Gupta (2002) ได้รวบรวมข้อมูลสถิติการเกิดแผ่นดินไหว พบว่ามีเขื่อนมากกว่า 90 แห่งทั่วโลก เคยเกิดแผ่นดินไหวอันเนื่องมาจากการกักเก็บน้ำในเขื่อนมากจนเกินไป โดยเฉพาะบริเวณเขื่อนโคย่า (Koyna) ในประเทศอินเดีย เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ถึง 6.3

แผนที่โลกแสดงการกระจายตัวของเขื่อนที่เคยได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวอันเนื่องมาจากการกักเก็บน้ำในปริมาณมากเกินพอดี (ที่มา : www.geology.com)

จากการศึกษาของ Jauhari (1999) พบว่าสาเหตุของการเกิดแผ่นดินไหวในบริเวณเขื่อน ส่วนใหญ่เกิดจากน้ำหนักของมวลน้ำที่กดทับรอยแตกของหินหรือรอยเลื่อนใต้เขื่อน จึงทำให้สภาพสมดุลการยึดตัวของรอยเลื่อนในบริเวณนั้นเปลี่ยนไปแบบฉับพลันและมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวได้ ปริมาณน้ำที่กักเก็บในเขื่อนจึงมีผลกระทบโดยตรงกับปริมาณแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้น ดังนั้นหน่วยงาน International Commission on Large Dams (ICOLD) ซึ่งมีหน้าที่กำกับดูแลเขื่อนใหญ่ๆ ทั่วโลก จึงแนะนำว่าควรมีการศึกษาและเฝ้าระวังแผ่นดินไหวอย่างใกล้ชิด กับเขื่อนที่มีระดับน้ำลึกกว่า 80-100 เมตร

การสูบหรืออัดโครงสร้างชั้นหินใต้โลก

การสูบหรืออัดแรงดันสู่โครงสร้างชั้นหินใต้ดิน ก็เป็นอีกกิจกรรมที่เกิดจากคนล้ำเส้นธรรมชาติ จากการเฝ้าติดตามพฤติกรรมมานาน นักแผ่นดินไหวพบว่า อุตสาหกรรมปิโตรเลียม เป็นเหตุให้เกิดแผ่นดินไหวได้ 2 รูปแบบ
รูปแบบแรกคือ การสูบน้ำมันขึ้นมาใช้ทำให้โครงสร้างใต้ดินเสียสมดุล ซึ่งอาจทำให้มีการเคลื่อนตัวหรือการถล่มของโพรงใต้ดินจนเกิดเป็นแผ่นดินไหวได้ ส่วนรูปแบบที่ 2 คือปัจจุบันในบางบริษัทมีแนวคิดและเทคโนโลยีที่จะปั๊มน้ำเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิตน้ำมันเข้าไปแทนที่และขับดันให้แหล่งน้ำมันที่กำลังใกล้จะหมดนั้น ถูกดันออกมา เรียกว่ารีดน้ำมันทุกหยดให้คุ้มทุน คล้ายกับหลักการนำพลังงานความร้อนใต้พิภพ (geothermal energy) ขึ้นมาใช้โดยวิธีการอัดน้ำอุณหภูมิปกติเข้าไปเพื่อให้น้ำร้อนถูกดันขึ้นมา นอกจากนี้ยังมีการกักเก็บแก๊สหรือของเสียอันตรายใต้ดิน เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม กระบวนการเหล่านี้ล้วนทำให้โครงสร้างใต้พื้นโลกมีโอกาสเสียสมดุลและเกิดแผ่นดินไหวได้ทั้งสิ้น

ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณการอัดของเสียลงใต้ดิน และสถิติการเกิดแผ่นดินไหวบริเวณเทือกเขาร็อคกี้ ประเทศสหรัฐอเมริกา (Hsieh และ Bredehoeft, 1981)

นอกจากนี้ในปัจจุบัน เนื่องจากความต้องการนำน้ำมันขึ้นมาใช้ให้เพียงพอต่อความต้องการ เทคโนโลยีที่เรียกว่า hydraulic fracking จึงถูกพัฒนาขึ้น นำโดยสหรัฐอเมริกา ที่ต้องการนำปิโตรเลียมที่ยังอยู่ในหินต้นกำเนิดขึ้นมาใช้ โดยไม่ต้องรอให้มันไหลออกมาเอง แล้วไหลไปอยู่ในโครงสร้างกักเก็บ เหมือนกับแหล่งปิโตรเลียมในปัจจุบัน ดังนั้นการฉีดน้ำผสมสารเคมีและทรายลงใต้ดิน เพื่อให้เกิดรอยแตกในหิน จึงถูกนำมาใช้เพื่อช่วยให้ปิโตรเลียมแตกตัวและแยกออกมาจากหินต้นกำเนิดน้ำมัน และผลจากการอัดฉีดนั้นก็ทำให้เกิดแผ่นดินไหวเพิ่มขึ้นในพื้นที่ เป็นเงาตามตัว

สรุปเทคโนโลยีที่เรียกว่า hydraulic fracking ซึ่งสหรัฐอเมริกากำลังจะนำมาใช้เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตปิโตรเลียมจากหินต้นกำเนิดน้ำมัน (ที่มา : http://baystreetex.com)
แผนที่แสดงการกระจายตัวและกราฟอัตราการเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 3.0 ที่เพิ่มสูงขึ้นใน
รัฐโอกาโฮมา สหรัฐอเมริกา หลังเริ่มใช้เทคโนโลยี fracking ในปี ค.ศ. 2005 (เส้นสีแดง) (ที่มา : www.forbes.com)

พวกเราก็คงเห็นภาพกันบ้างแล้วนะครับว่ามีสาเหตุอะไรที่พอจะทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้ แน่นอน พวกเราปฏิเสธไม่ได้กับแผ่นดินไหวที่มาจากกลไกของโลก แล้วก็คงไม่มีใครจะไปติดใจเอาความ ถ้ามันจะเป็นไปตามครรลองของธรรมชาติ แต่ถ้ามันจะเกิดขึ้นจากความต้องการไม่สิ้นสุดของมนุษย์ที่กำลังใช้โลกอย่างตะกละ ถ้าหลีกได้เราก็ควรจะเลี่ยง ไฟลต์บังคับจากธรรมชาติก็มากพออยู่แล้ว อย่าไปกระตุ้นหนุนนำให้มันมากขึ้นเลยนะครับ

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth

Share: