补充枯竭的地下水可能引发小地震

为解决地下水过度开采导致的地面沉降和海水倒灌等问题，美国多地正计划或推进含水层注水项目，通过向地下注入处理后的废水来补充枯竭的含水层。然而，这类项目可能带来一个副作用——引发地震。

含水层为美国提供约一半的淡水。长期过度开采导致地下水位大幅下降，如弗吉尼亚州东南部的波托马克含水层部分区域水位已下降超30米。早在上世纪，加利福尼亚州橙县就开始尝试含水层补给，最初采用地表渗水的方式，但速度慢且受地形土壤限制。20世纪70年代起，橙县改为将污水处理厂净化达饮用水标准的水直接注入含水层，有效恢复了水压、阻止了海水倒灌，随后得克萨斯州、佛罗里达州等地也纷纷效仿。

地球基岩中遍布断层，这些地壳薄弱区域在正常情况下处于休眠状态。当注入的水渗入断层所在的基岩时，会增加岩石孔隙中的压力（即孔隙压力），减轻岩石所受压力，降低原本使断层紧密闭合的应力，可能导致断层滑动，引发地震。尽管目前尚未有与含水层相关的地震报告，但石油天然气行业向深层注入压裂废水已在俄克拉荷马州、得克萨斯州等地引发过频繁地震，甚至出现过破坏房屋和公路的5.7级地震。

以弗吉尼亚州汉普顿锚地卫生区的项目为例，该项目计划每天向波托马克含水层注入约6000万升处理后废水，总投资28亿美元，建成后将成为中大西洋地区同类最大项目。研究人员测试发现，即使注入速率较高时产生的孔隙压力不足汽车轮胎压力的六分之一，仍可能引发地震活动。不过，波托马克含水层顶部的厚黏土层或能减缓水渗入基岩的速度，从而潜在限制地震发生。

随着数据中心等用水需求增长，含水层注水项目的需求可能在加利福尼亚州、弗吉尼亚州乃至华盛顿州、俄勒冈州等传统富水州增加。专家指出，虽然弗吉尼亚州地壳相对稳定，引发破坏性强震的可能性较低，但原本极少发生地震的地区若突然出现小地震，可能会影响当地基础设施，且多次小地震会增加发生较大地震的概率。因此，在人类活动干预地壳时需保持谨慎，因为“我们无法完全控制地球对人类活动的反应”。