อินเดียทะลวงพื้นโลกไขปริศนาแผ่นดินไหว

หลุมที่ลึกที่สุดในอินเดียกำลังถูกขุดบนยอดเขาในรัฐมหาราษฏระ Image copyright SANJAY/RAKESH RAO
คำบรรยายภาพ หลุมที่ลึกที่สุดในอินเดียกำลังถูกขุดบนยอดเขาในรัฐมหาราษฏระ

นักธรณีวิทยากำลังขุดเจาะหลุมที่ลึกที่สุดแห่งหนึ่งของทวีปเอเชียในภูมิภาคฆาฏตะวันตก (Western Ghats) ของอินเดียที่เต็มไปด้วยเทือกเขาสลับซับซ้อน เพื่อพยายามไขปริศนาการเกิดแผ่นดินไหวหลายครั้งในภูมิภาคนี้

จุดที่ขุดเจาะคือภูเขาโกเทน (Gothane) ซึ่งมีความสูง 910 เมตรในรัฐมหาราษฏระ ทางตะวันตกของอินเดีย ห่างจากภูมิภาคคอยนา ราว 10 กิโลเมตร ซึ่งเป็นจุดที่เกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.3 ในปี 1967 หลังจากที่มีการสร้างเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่แล้ว 5 ปี เหตุแผ่นดินไหวครั้งนั้นทำให้มีผู้เสียชีวิต 177 คน บาดเจ็บมากกว่า 2,000 คน และทำให้เกิดความเสียหายเป็นบริเวณกว้าง

เทือกเขาเป็นพื้นที่เหมาะสำหรับการสร้างเขื่อนผลิตไฟฟ้า แต่แรงดันจากน้ำก็อาจจะส่งผลให้เกิดแรงดันขึ้นในช่องว่างใต้พื้นโลกได้ และอาจทำให้เกิดแรงเค้นต่อแผ่นเปลือกโลกเพิ่มถึงระดับอันตราย นอกจากนี้ แผ่นดินไหวอาจเกิดจากการทำเหมือง รอยแยกสำหรับลำเลียงก๊าซและน้ำมันขึ้นมาจากชั้นหินดินดาน หรือการนำน้ำใต้ดินขึ้นมาใช้

นักธรณีวิทยาเชื่อว่า มีแผ่นดินไหวที่เกิดจากการกักเก็บน้ำในเขื่อนมากกว่า 100 แห่งทั่วโลก

นักธรณีวิทยาหลายคนระบุว่า ที่ภูมิภาคคอยนา เริ่มมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นหลังเขื่อนกักเก็บน้ำได้มากกว่า 1 ล้านล้านลิตรในปี 1962 ฮาร์ช เค กุปตา ผู้ศึกษาเกี่ยวกับแผ่นดินไหว ระบุว่า ภูมิภาคคอยนา "เป็นที่ที่ดีที่สุดในโลก สำหรับสังเกตการณ์แผ่นดินไหว"

Image copyright RAKESH P RAO
คำบรรยายภาพ แผ่นดินไหวที่ภูมิภาคคอยนาเกิดขึ้น 5 ปีหลังจากที่สร้างเขื่อนเสร็จ

ในตอนนั้น คอยนา เป็นหนึ่งในจุดที่ "เกิดแผ่นดินไหวติดต่อกัน" มากที่สุดในโลก โดยระหว่างปี 1967 และ 2017 เกิดแผ่นดินไหวที่ใหญ่กว่าขนาด 4 ราว 400 ครั้ง ในภูมิภาคนี้ในจำนวนนี้ 22 ครั้ง มีขนาดระหว่าง 5 ถึง 5.9 นอกจากนี้ยังเกิดแผ่นดินไหวขนาดเล็กกว่านี้อีกหลายพันครั้ง

จุดศูนย์กลางของแผ่นดินไหวอยู่ลึกลงไปใต้ดินตั้งแต่ 2 ถึง 10 กิโลเมตร (แผ่นดินไหวครั้งล่าสุดที่บันทึกไว้คือเมื่อวันที่ 3 มิ.ย. มีขนาด 3.8) แผ่นดินไหวเหล่านี้ทำให้เกิดการสูญเสียชีวิตหรือทรัพย์สินจำนวนมากในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา

ในปี 1987 มีการสร้างเขื่อนเก็บน้ำอีกแห่งหนึ่งในแม่น้ำวาร์นา ห่างจากเมืองคอยนา 20 กิโลเมตร หลังจากนั้น 6 ปีต่อมา ได้เกิดแผ่นดินไหวขนาด 5 ใกล้กับเขื่อน

เครื่องมือในการวัดแผ่นดินไหวส่วนใหญ่ตั้งอยู่บนผิวโลก หรืออยู่ในหลุมที่ไม่ลึกมากนัก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า การขุดเจาะพื้นผิวโลกและนำเครื่องมือไปติดตั้งที่ใจกลางของเขตรอยเลื่อน จะช่วยให้เฝ้าระวังแผ่นดินไหวได้ใกล้ชิดมากขึ้น

Image copyright Thinkstock
คำบรรยายภาพ นักวิทยาศาสตร์กำลังขุดหลุมลึกลงใต้พื้นโลกเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

โดยนักธรณีวิทยาอินเดียได้รับอิทธิพลจากการทดลองของนักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ ที่ขุดเจาะพื้นที่เกิดแผ่นดินไหวซานแอนเดรีย เพื่อดูว่าแผ่นดินไหวเกิดขึ้นได้อย่างไร รอยแยกบนพื้นผิวโลกตลอดแนวรัฐแคลิฟอร์เนีย เป็นหนึ่งในรอยเลื่อนที่มีการศึกษามากที่สุด

ระหว่างปี 2012-2014 นักธรณีวิทยาขุดเจาะหลุมลึก 1.5 กิโลเมตรแล้ว 9 จุดในภูมิภาคคอยนา เมื่อเดือนธันวาคม พวกเขาเริ่มขุดเจาะหลุมนำร่อง ซึ่งมีปัญหาหลายอย่างเกิดขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ต้องฝ่าสภาพอากาศที่เลวร้าย เดินเป็นระยะทาง 4 กิโลเมตร จากถนนลูกรังที่ใกล้ที่สุดไปถึงยอดเขา รถบรรทุกต้องขนท่อเหล็กสำหรับขุดเจาะ ถังซิเมนต์และดิน แท่นขุดเจาะขนาดสูง 86 ฟุต (25.80 เมตร) หนัก 90 ตัน และอุปกรณ์สำคัญอื่น ๆ ไปติดตั้ง รถขนน้ำต้องนำน้ำไปส่งให้แก่นักวิทยาศาสตร์และช่างรวม 80 คนทุกวัน พวกเขาต้องทำงานและพักที่จุดขุดเจาะ

ภารกิจของพวกเขาเสร็จสิ้นลงในเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา หลังจากทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ติดต่อกันนาน 6 เดือน สามารถขุดเจาะหลุมลึก 3 กิโลเมตร ซึ่งที่ระดับนั้นอุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 80 องศาเซลเซียส หลังจากที่ฝนในฤดูมรสุมหยุดตก นักธรณีวิทยามีแผนจะนำอุปกรณ์ตรวจจับที่ออกแบบมาโดยเฉพาะลงไปติดตั้ง ประกอบด้วย เครื่องวัดอุณหภูมิ (Themometer) เครื่องตรวจวัดคลื่นแผ่นดินไหว (Seismometer) และเครื่องวัดแรงเค้น (Stress meter)

Image copyright RAKESH P RAO
คำบรรยายภาพ การขุดเจาะหลุมลึกเป็นงานที่ท้าทายและต้องใช้เงินมหาศาล
Image copyright ANUSHREE FADNAVIS
คำบรรยายภาพ หลุมลึกที่คอยนามีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับขนาดโดยเฉลี่ยของท่อน้ำทิ้ง

ดร. สุคันทา รอย นักธรณีฟิสิกส์ ซึ่งเป็นผู้นำโครงการนี้ กล่าวว่า "จากนั้นเราจะสังเกตการณ์เพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติทางเคมี ฟิสิกส์ และพลังงานกลของหิน ทั้งในช่วงก่อน ระหว่าง และหลังจากเกิดแผ่นดินไหว"

หากทุกอย่างเป็นไปตามแผน ปีหน้า นักธรณีวิทยาจะขุดเจาะลึกลงไปถึงระดับ 5 กิโลเมตร ซึ่งจะกลายเป็นการขุดเจาะชั้นหินแข็งที่ลึกที่สุดในอินเดีย

การขุดเจาะลึกลงไปใต้ผิวโลกเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ไม่ใช่เรื่องที่ผิดปกติ

ในไอซ์แลนด์ นักธรณีวิทยาได้ขุดเจาะเข้าไปยังใจกลางของภูเขาไฟ นักวิทยาศาสตร์ยังได้เริ่มโครงการขุดเจาะภูเขาไฟที่มีแรงปะทุสูง (Supervolcano) ใต้อ่าวเนเปิลส์ ซึ่งถูกวิพากษ์วิจารณ์มาก

ส่วนในปี 1961 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้พยายามขุดเจาะลงไปถึงเนื้อโลก (mantle) นักวิทยาศาสตร์สามารถเจาะลงไปได้ลึกสุด 12 กิโลเมตร ที่หลุมโคลาซูเปอร์ดีป (Kola Superdeep Borehole) ในรัสเซีย คิดเป็น 0.2% ของระยะทางที่จะไปถึงศูนย์กลางของโลก

ผู้ที่ไม่เห็นด้วยกับการโครงการในคอยนา อย่าง ชยาม ราย ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์พื้นพิภพ(earth sciences) สงสัยว่า การเจาะหลุมลึกคุ้มค่ากับเงินที่ต้องเสียไป 73 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ หรือราว 2,500 ล้านบาท หรือไม่ "ความรุนแรงสูงสุดของแผ่นดินไหวในคอยนาอยู่ที่ขนาด 6-6.5 และเกิดขึ้นซ้ำห่างกันหลายร้อยปี ภูมิภาคหิมาลัยมีแนวโน้มที่จะเกิดแผ่นดินไหวที่รุนแรงกว่านี้ การเลือกขุดเจาะหลุมที่นี่ถูกต้องแล้วหรือไม่?"

Image copyright ANUSHREE FADNAVIS
คำบรรยายภาพ ตัวอย่างหินแกรนิตที่มีอายุเก่าแก่ 2,500 ล้านปี ถูกนำขึ้นมาจากหลุมที่ขุดเจาะ

กลับไปยังที่ห้องปฏิบัติการในเมืองการัด ที่มีภูเขาและไร่อ้อยล้อมรอบ ห่างจากจุดที่มีการขุดเจาะหลุมลึกราว 70 กิโลเมตร ดร. รอย ภูมิใจนำเสนอตัวอย่างหินที่มาจากการขุดเจาะ นักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกแสดงความสนใจในก้อนหินนี้ บางคนต้องการหาว่ามีแบคทีเรียหายากอยู่หรือไม่ อีกหลายคนต้องการตรวจสอบว่ามีเบาะแสอะไรที่เกี่ยวกับอุกกาบาตที่โจมตีโลกและทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์หรือไม่

มีหินแกรนิตหลายก้อนที่มีอายุเก่าแก่ถึง 2,500 ล้านปี หลากหลายสี ทั้งเขียวเข้ม ชมพูเนื้อแซลมอน และขาวนม บางก้อนมีหินบะซอลต์จากลาวาที่ปะทุออกมาจากภูเขาไฟในเวลาต่อมาติดอยู่ด้วย

ดร. รอย บอกว่า "นั่นเพียงแค่ 65 ล้านปีก่อนเท่านั้น" และเมื่อนำเครื่องมือลงไปติดตั้งในหลุมลึกได้ ก็จะทำให้สังเกตได้ว่าหินเหล่านี้ประกอบด้วยอะไรบ้าง

แผ่นดินไหวครั้งใหญ่ในอินเดีย

Image copyright AFP
คำบรรยายภาพ มีผู้เสียชีวิตเกือบ 20,000 คนจากเหตุแผ่นดินไหวในรัฐคุชราต ปี 2001
  • 26 ม.ค. 2001: แผ่นดินไหวขนาด 7.9 สร้างความเสียหายเป็นบริเวณกว้างในรัฐคุชราตทางตะวันตกเฉียงเหนือของอินเดีย ทำให้มีผู้เสียชีวิตเกือบ 20,000 คน และมีผู้ไร้ที่อยู่อาศัยอีกกว่า 1 ล้านคน
  • 18 ก.ย. 2011: มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 100 คนจากเหตุแผ่นดินไหวขนาด 6.9 ในรัฐสิกขิมทางตะวันออกเฉียงเหนือของอินเดีย
  • 29 มี.ค. 1999: มีผู้เสียชีวิตเกือบ 100 คนระหว่างเกิดเหตุแผ่นดินไหวขนาด 6.8 ตามมาตราริคเตอร์ในเมืองชาโมลี ทางตอนเหนือของอินเดีย
  • 30 ก.ย. 1993: มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 10,000 คนจากแผ่นดินไหวขนาด 6.4 ในรัฐมหาราษฏระ
  • 10 ธ.ค. 1967: แผ่นดินไหวขนาด 6.3 ในภูมิภาคคอยนา รัฐมหาราษฏระ ทำให้มีผู้เสียชีวิต 177 คน และบาดเจ็บอีกกว่า 2,000 คน
  • 15 ม.ค. 1934: แผ่นดินไหวขนาด 8.1 ในรัฐพิหารทางตะวันออกของอินเดีย ทำให้มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 30,000 คน

ข่าวที่เกี่ยวข้อง