Μια σεισμική μετατόπιση προς πιο ήπιες έρευνες

© dejavudesigns / Adobe Stock

Από τις πρώτες ημέρες της υπεράκτιας εξερεύνησης πετρελαίου και φυσικού αερίου, η ανάγκη να "πυροβολούν" σεισμικές έρευνες βοηθούσε τις εταιρείες να βρουν τους υδρογονάνθρακες που μπορούν στη συνέχεια να παράγουν.

Τα σεισμικά δεδομένα βοηθούν τους γεωφυσικούς και τους γεωλόγους να κατανοήσουν τους σχηματισμούς της πέτρας στη γη, τι θα μπορούσε να συμβεί σε αυτά και, κυρίως, αν περιέχουν πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Παρόμοια με την απόκτηση σεισμικών δεδομένων στην ξηρά, σημαίνει ότι εκπέμπουν ηχητική ενέργεια (πηγή) και στη συνέχεια ανιχνεύουν την επιστροφή της και ερμηνεύουν αυτές τις πληροφορίες για να απεικονίσουν την υπόγεια επιφάνεια.

Ενώ η βιομηχανία απομακρύνθηκε από τη χρήση δυναμίτη ως πηγή στη δεκαετία του 1960, η ηχητική ενέργεια που δημιουργήθηκε, τώρα κυρίως με πιστόλια αέρα, μπορεί να επηρεάσει τη θαλάσσια ζωή. Ως εκ τούτου, η χρήση του είναι εξαιρετικά ρυθμισμένη. Πολλές χώρες χρησιμοποιούν την Οδηγία της Κοινής Επιτροπής Διατήρησης της Φύσης με βάση το Ηνωμένο Βασίλειο, η οποία θα καθυστερήσει τη δραστηριότητα εάν ανιχνευθεί ένα θαλάσσιο θηλαστικό σε απόσταση 500 μέτρων. Η Αυστραλιανή Εθνική Αρχή Διαχείρισης Ασφάλειας και Περιβαλλοντικής Διαχείρισης Πετρελαιοειδών έχει μια ζώνη 1-3 χιλιομέτρων, ενώ στη Βραζιλία και την Ιρλανδία είναι 1 χιλιόμετρο. Υπάρχουν επίσης άλλοι οργανισμοί με δική τους καθοδήγηση καθώς και κανονισμούς για κάθε χώρα. Οι περισσότεροι σημαίνουν ότι έχουν παρατηρητές επί των θηλαστικών και ρυμουλκούμενους παθητικούς ακουστικούς ελέγχους (με PAM επί των πλοίων χωρίς επανδρωμό). Ορισμένες χώρες έχουν απαγορεύσει ακόμη και τη σεισμική εξερεύνηση (η Ιταλία είχε προσωρινή απαγόρευση εν αναμονή νέων αξιολογήσεων).

Αλλά, εξακολουθεί να υφίσταται πίεση για την προστασία της θαλάσσιας ζωής, ώστε να υπάρξει επίσης εργασία για να επανεξετάσουμε την πηγή. Από το 2011, μια ομάδα που απαρτίζεται από Total, Shell και ExxonMobil εργάζεται σε εναλλακτικές λύσεις, με βάση την τεχνολογία θαλάσσιας δόνησης, στο πλαίσιο ενός κοινού σχεδίου βιομηχανίας που διαχειρίζεται το Texas A & M University. Η θαλάσσια δονητική δουλειά εκπέμπει μια συνεχή ενέργεια χαμηλότερου επιπέδου. "Αντί για ένα χτύπημα, μια στιγμιαία περίπτωση θορύβου με υψηλή αναλογία αιχμής προς κορυφή, προτείνουμε ένα ήρεμο βουητό στο παρασκήνιο, αλλά έχει σχεδιαστεί για να έχει την ίδια σεισμική ενέργεια με το χτύπημα", λέει ο Andrew Feltham, ερευνητικός γεωφυσικός - Εξαγορά , στο σύνολο. "Αντικαθιστούμε υψηλό πλάτος με μεγαλύτερη διάρκεια. Η ιδέα είναι να έχουμε ένα πιο αθόρυβο στιγμιαίο επίπεδο αιχμής έως μέγιστης πίεσης και να μειώσουμε σημαντικά, αν όχι να εξαλείψουμε, πιθανή βλάβη στο θαλάσσιο περιβάλλον. "

Η ναυτιλιακή βιομηχανία προσπαθεί να χρησιμοποιήσει αυτήν την τεχνολογία από τη δεκαετία του 1960, παίρνοντας τεχνολογίες χερσαίας δόνησης, αλλά με "περιορισμένη επιτυχία". Λόγω αυτού, δημιουργήθηκε το ΚΕΕ, συνάπτοντας τρεις διαφορετικές εταιρείες. Ορισμένοι δεν έχουν δουλέψει, αλλά κάποιος έχει, λέει ο Feltham. Applied Physical Sciences (APS), μέρος της General Dynamics, η οποία έχει αναπτύξει τον Θαλάσσιο Δονητή - Ολοκληρωμένο Προβολέα Κόμβο (MV-IPN).

"Έχει ένα έμβολο που κινείται μέσα και έξω, δυναμικά συνδεδεμένο με το νερό, δημιουργώντας ηχητικά κύματα από την πηγή στο περιβάλλον νερό και την υπόγεια επιφάνεια", λέει. Αυτό μειώνει τον λόγο κορυφής προς κορυφή, ο οποίος προκαλεί μεγαλύτερη ανησυχία όσον αφορά τις επιπτώσεις στη θαλάσσια ζωή και το περιβάλλον, αλλά εξαλείφει επίσης τα ηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας που προέρχονται από στιγμιαίες πηγές και είναι δύσκολο να ελεγχθούν. Εάν αυτά μπορούν να αποφευχθούν, αυτό σημαίνει μείωση του αντίκτυπου στους ακροατές (θηλαστικά) που ακούνε σε ακροατές περίπου 100Hz και υψηλότερης συχνότητας.

Κατά τη δοκιμή στη λίμνη Seneca, Νέα Υόρκη, το σύστημα χρησιμοποιήθηκε με γραμμικό σάρωση 5-100hz - μια ζώνη συχνοτήτων που χρησιμοποιείται συνήθως. Τα δεδομένα δοκιμής υποδηλώνουν ότι μια διάταξη θαλάσσιων δονητών πρέπει να φτάσει ένα σήμα κορυφής 205dB και να αποφεύγονται τα σήματα υψηλότερης συχνότητας που εκπέμπονται διαφορετικά από την στιγμιαία πηγή. "Με την εξάλειψη του ήχου πάνω από 100Hz δεν έχουμε καμία επίδραση στους ακροατές μεσαίας και υψηλής συχνότητας και μειωμένη πίεση από την κορυφή στην κορυφή", λέει ο Feltham. "Τώρα, είναι μόνο οι ακροατές χαμηλής συχνότητας που πρέπει να βεβαιωθούμε ότι προστατεύονται καλά".

Σύμφωνα με τη μοντελοποίηση, το σύστημα αυτό θα μειώσει επίσης σε μεγάλο βαθμό την περιοχή στην οποία, αν εισέλθουν τα ζώα, οι επιχειρήσεις θα πρέπει να σταματήσουν. Για μια μεγάλη διάταξη πυροβόλων όπλων με πίεση 259dB στην κορυφή προς την κορυφή θα πρέπει να είναι περίπου 2,8km από την πηγή, πριν μειωθεί η πίεση αιχμής σε μέγιστη τιμή 190dB (επίπεδο που κρίνεται κατάλληλο σύμφωνα με τους γενικούς κανόνες για τον περιορισμό των επιπτώσεων στα θαλάσσια θηλαστικά) . Για την τεχνολογία των θαλάσσιων δονητών, η απόσταση θα χρειαζόταν να είναι μόνο 67 μέτρα από το κέντρο της πηγής - για μια πλήρη σειρά που καλύπτει τα 18m x 18m (με μοναδικές μονάδες που έχουν ακτίνα μόνο 4m) - και πιθανόν πολύ μικρότερη.

"Αν χρησιμοποιούσαμε θαλάσσια συστήματα δονήσεων, θα μπορούσαμε να μειώσουμε το επίπεδο αιχμής έως αιχμής, το οποίο είναι το σημείο όπου υπάρχει μεγάλη ανησυχία για τα θαλάσσια θηλαστικά και ο αντίκτυπος των σεισμικών ερευνών στο περιβάλλον τους. Αν μπορούσαμε να μειώσουμε την περιοχή του αντίκτυπου σε δυνητικά το μέγεθος της ίδιας της πηγής, θα μπορούσαμε να βελτιώσουμε σημαντικά τις σεισμικές έρευνες σε όλο τον κόσμο », λέει ο Feltham.

Τα πρόσθετα οφέλη περιλαμβάνουν τον μεγαλύτερο έλεγχο της ηχητικής ενέργειας - τη δυνατότητα δημιουργίας συγκεκριμένων υπογραφών, την ενδεχόμενη βελτίωση της απεικόνισης και την πραγματοποίηση ερευνών πολλαπλών πηγών. Δεν χρησιμοποιείται πια πεπιεσμένος αέρας σημαίνει επίσης ότι η πηγή δεν περιορίζεται από το ότι είναι συνδεδεμένη με ομφαλίδες, επιτρέποντας διασκορπισμένες συστοιχίες πηγής, για να καλύψουν μεγαλύτερες περιοχές.

Ακόμη, πρέπει να γίνουν εργασίες, να συνεργαστούμε με περιβαλλοντικούς κανονισμούς σε διάφορες χώρες και να δοκιμάσουμε την τεχνολογία. Όμως, η Feltham είναι θετική. "Όσον αφορά τον ανθρωπογενή θόρυβο, πιστεύουμε ότι μπορούμε να μειώσουμε σημαντικά το περιβαλλοντικό αποτύπωμα χρησιμοποιώντας θαλάσσια δονήσεις παρά ένα συμβατικό σύστημα. Σχεδιάσαμε ένα σύστημα το οποίο θεωρούμε ότι περιορίζει τον αντίκτυπο στους ακροατές μεσαίας και υψηλής συχνότητας και μειώνει σημαντικά το μέγεθος της ζώνης μετριασμού που θα έπρεπε να βρίσκεται γύρω από την πηγή ενώ λειτουργεί στο περιβάλλον ».