Nu en dan maakt de aardkorst een inhaalslag

De aardbeving dinsdagochtend bij Middelstum was de zwaarste die ooit is veroorzaakt door het Groningse aardgasveld. Hij evenaarde met een kracht van 3,5 op de schaal van Richter de zwaarste gasbeving tot dusver in Nederland, in 2001 bij Alkmaar in Noord-Holland.

Maar volgens Frans Mulders, aardwetenschapper bij de geologische afdeling van onderzoeksinstituut TNO, nemen de schokken niet in kracht toe. ‘We hoeven niet bezorgd te zijn’, zegt Mulders. ‘De schok van dinsdag past in een patroon.’

Want de bevingen vertonen een duidelijke lijn, zegt Mulders, die in 2003 aan de TU Delft promoveerde op de aardbevingen in Groningen. Sinds 1986 vonden in de noordelijke provincies 450 bevingen plaats. Daarvan hadden er negen een kracht van 3,0 of hoger.

Bij die bevingen komt uit de Groningse grond trillingsenergie vrij. Elke beving weer. Wie die energiehoeveelheden bij elkaar optelt, ziet dat het gemiddeld elk jaar om dezelfde intensiteit gaat.

Het Groningse gas, de ‘bel van Slochteren’, komt uit een in 1959 aangeboorde zandlaag op drie kilometer diepte. Nadat het gas is weggehaald moeten de zandsteenkorrels in hun eentje de bovenliggende gesteentelagen dragen. Door de extra spanningen wordt de zandsteenlaag in elkaar gedrukt, wat aan het oppervlak bodemdaling tot gevolg heeft. In sommige delen van Groningen is de grond sinds de jaren zestig al meer dan twintig centimeter verzakt. In 2040 zal dat naar verwachting zeker zestig centimeter zijn.

De daling verloopt schoksgewijs, met soms enkele centimeters per keer, doordat er scheuren in de bodem zitten waar de gesteentelagen aan kunnen blijven haken.

Hoe langer dat haken duurt, hoe feller de schokken daarna zijn. Daarom is het eigenlijk geen toeval dat na een periode van relatieve rust, sinds 2004, nu weer een zware beving plaatsvindt. De aarde maakt een inhaalslag.

Veel langere perioden van rust (en daardoor nog veel zwaardere schokken) zijn echter niet mogelijk, volgens het KNMI en TNO. Dat heeft te maken met de dikte van de gashoudende bodemlaag (zo’n 150 meter), de stijfheid van de gesteentelagen daarboven en het aantal scheuren in de bodem. Als de spanningen te hoog oplopen, houdt de grond het niet meer. Meer dan een kracht van 3,9 op de schaal van Richter is daarom ‘fysiek onmogelijk’, zegt Mulders.

Wel verwacht seismoloog Hein Haak van het KNMI dat het aantal schokken zal toenemen. Dat komt doordat sinds de jaren negentig veel nieuwe, kleine velden in gebruik zijn genomen. Het duurt even voordat die aardschokken veroorzaken: pas als de druk in een gasreservoir met 72 bar is gedaald, zo blijkt uit een artikel van Mulders in het blad Engineering Geology eerder dit jaar.

Op het Nederlandse vasteland zijn nu zo’n 120 velden in productie. Slechts een fractie daarvan heeft tot nu toe gebeefd. De meeste schokken komen, net als die van gisteren, voor rekening van Slochteren. De andere velden volgen.