Καθώς έχουν αφαιρεθεί εκατομμύρια τόνοι κάρβουνου και δισεκατομμύρια λίτρα νερού από το υπέδαφος, η γεωστατική πίεση έχει μειωθεί τόσο, ώστε να γίνεται εφικτή η απελευθέρωση της ενέργειας. Έτσι, προκαλείται σεισμική δόνηση



Νέες έρευνες δείχνουν ότι η αλόγιστη εκμετάλλευση του υπεδάφους μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλες φυσικές καταστροφές, με μοιραίες συνέπειες για τον άνθρωπο και την οικονομία.

Η ζωή κυλούσε ήρεμα στην πόλη Newcastle, στις ανατολικές ακτές της Αυστραλίας, όταν στις 28 Δεκεμβρίου 1989, ώρα 10:27 το πρωί, η γη άρχισε να τραντάζεται έντονα κάτω από τα πόδια του μισού εκατομμυρίου κατοίκων της περιοχής. Η σεισμική δόνηση κράτησε μερικά δευτερόλεπτα, και όταν σταμάτησε, πολλά σπίτια είχαν καταρρεύσει, 13 νεκροί ανασύρθηκαν από τα ερείπια, ενώ οι τραυματίες έφτασαν τους 160. Η ένταση του σεισμού ήταν μόνο 5,6 βαθμοί της κλίμακας Ρίχτερ, αλλά οι καταστροφές ήταν τεράστιες, επειδή τα κτήρια της πόλης δεν ήταν αντισεισμικά. Το συνολικό κόστος έφτασε τα 3,5 δισ. δολλάρια.
Οι Αυστραλοί γεωλόγοι δεν περίμεναν ότι μπορούσε να υπάρξει σημαντική σεισμική δραστηριότητα στην περιοχή τού Newcastle, παρ’ όλο που τρεις σεισμοί - μικρότερης έντασης - είχαν σημειωθεί από το 1841. Ο τελευταίος μεγάλος σεισμός εκεί είχε γίνει κατά την Εποχή των Παγετώνων, πριν από τουλάχιστον 10.000 χρόνια. Μετά το σεισμό τού 1989, και προκειμένου να απαντηθεί το ερώτημα γιατί ξαφνικά εμφανίστηκε τέτοια σεισμική δραστηριότητα στο υπέδαφος της περιοχής, έγιναν πολλές έρευνες, ικανοποιητική απάντηση όμως δε δόθηκε.

Η γεωστατική πίεση μειώθηκε
Το 2007, μια νέα θεωρία ήρθε να ρίξει φως στα αίτια του σεισμού τού 1989, ωστόσο η ερμηνεία αυτή δε συνάντησε τη γενική αποδοχή. Έκθεση του αμερικανικού Πανεπιστημίου Columbia έδειξε ότι η εξόρυξη άνθρακα στην περιοχή τού Newcastle οδήγησε στη σεισμική δραστηριότητα. Εκατομμύρια τόνοι κάρβουνο έχουν εξορυχθεί από το 1799 που άνοιξαν τα ορυχεία, ενώ έχουν επίσης αντληθεί δισεκατομμύρια τόνοι νερό - ώστε να πέφτει ο υδροφόρος ορίζοντας και να γίνεται έτσι ευκολότερη η εξόρυξη του κάρβουνου. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να μειωθεί η γεωστατική πίεση των πετρωμάτων στην επωθημένη περιοχή του ανάστροφου ρήγματος που έχει εντοπιστεί στο υπέδαφος της περιοχής, σε βάθος 12 χλμ..
Το συγκεκριμένο ρήγμα είναι ένα επικλινές ανάστροφο ρήγμα στο γήινο φλοιό, με κατεύθυνση από νοτιοδυτικά προς βορειοανατολικά. Επειδή το ρήγμα είναι οριζόντιο μάλλον παρά κάθετο, το πιέζουν δισεκατομμύρια τόνοι πετρωμάτων, γαιάνθρακα και νερού. Από τις δύο πλάκες στην επωθημένη περιοχή, θα έπρεπε κανονικά η μία να ανυψώνεται και η άλλη να βυθίζεται, δηλαδή θα έπρεπε το ένα τμήμα πετρωμάτων να επικάθεται στο άλλο. Αυτό όμως δε συμβαίνει. Στην πραγματικότητα, τα πετρώματα παραμορφώνονται.

Σα λαστιχένια μπάλα
Για να κατανοήσουμε την παραμόρφωση των πετρωμάτων, μπορούμε να σκεφτούμε τι συμβαίνει όταν πιέσουμε με τα δάχτυλά μας μια λαστιχένια μπάλα. Ενέργεια συμπίεσης συσσωρεύεται στο λάστιχο, και όταν τραβήξουμε τα δάχτυλά μας, η μπάλα παίρνει πάλι την κανονική της μορφή. Με τον ίδιο τρόπο συσσωρεύεται ενέργεια στα παραμορφωμένα πετρώματα κατά την επώθηση του ανάστροφου ρήγματος. Στην πορεία χιλιάδων χρόνων, οι μετακινήσεις των τεκτονικών πλακών της αυστραλιανής ηπείρου και των γύρω ωκεανών, καθώς και η θέρμανση και η ψύξη της ηπείρου, έχουν οδηγήσει στη συσσώρευση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας συμπίεσης ανάμεσα στα διάφορα πετρώματα. Σύμφωνα με την αμερικανική έρευνα, η ενέργεια αυτή απελευθερώθηκε το 1989, καθώς η πίεση που δέχονταν τα πετρώματα των δύο πλακών του ανάστροφου ρήγματος είχε ελαττωθεί σημαντικά, λόγω της λειτουργίας των ορυχείων.
Από τότε που άρχισε η λειτουργία των ορυχείων στο Newcastle, οι Αυστραλοί έχουν εξορύξει 536 εκατομμύρια τόνους κάρβουνου, ενώ έχουν επίσης αντλήσει πολλά δισεκατομμύρια τόνους νερού από την περιοχή κοντά στη λίμνη Macquarie. Το αποτέλεσμα ήταν, σύμφωνα με τη μελέτη, η γεωστατική πίεση των πετρωμάτων σε ορισμένα σημεία της επωθημένης περιοχής του ανάστροφου ρήγματος να έχει μειωθεί κατά το 1/10 της ατμοσφαιρικής πίεσης. Το ποσοστό είναι βέβαια πολύ μικρό σε σχέση με το συνολικό βάρος που δέχεται η επωθημένη περιοχή, προφανώς όμως ήταν αρκετό για να προκαλέσει το σεισμό.

Η μελέτη δέχεται κριτική
Πολλοί γεωλόγοι αμφισβητούν, ωστόσο, την ορθότητα αυτής της θεωρίας, παρ’ όλο που η μελέτη προέρχεται από ένα από τα καλύτερα πανεπιστήμια του κόσμου. Αυστραλοί γεωλόγοι και ειδικοί στις εξορύξεις θέτουν πολλά ερωτήματα ως προς τα συμπεράσματα της έρευνας. Βέβαια, όλοι συμφωνούν ότι οι εξορύξεις πρώτων υλών μεταβάλλουν τη γεωστατική πίεση στο υπέδαφος. Οι Αυστραλοί υποστηρίζουν, όμως, ότι αυτό μπορεί να προκαλέσει το πολύ κάποιες μικρές δονήσεις. Θεωρούν, δηλαδή, ότι δεν υπάρχουν αποδείξεις πως η λειτουργία των ορυχείων μπορεί να προκαλέσει τόσο ισχυρούς σεισμούς.