在俄克拉荷馬州、德克薩斯州、堪薩斯州和其他少數幾個州，石油和天然氣生產引發了前所未有的地震激增。俄克拉荷馬州曾經平均每年發生一到兩次地震，但在2015年，地震次數接近900次。與此同時，美國中部和東部（長期以來被認為是地震活動較少的地區）的地震發生率從每年29次上升到1000多次。
地震已造成人員傷亡，房屋受損，並引發集體訴訟。但鑑於石油和天然氣生產預計不會在短期內停止，這些地震事件可能也不會停止。為了應對這種情況，學術研究人員、聯邦政府、能源公司和監管機構已經動員起來，試圖降低誘發地震的頻率和強度——最近一系列論文和其他發現表明，他們已經取得了快速進展，儘管許多問題仍然存在。
科學家自20世紀60年代以來就已瞭解到，以高壓向地下注入液體會導致地震。在大多數情況下，引發震動的不是石油和天然氣岩層的液壓破碎（或壓裂），而是相關的廢水注入過程。例如，俄克拉荷馬州的油井（無論是否經過壓裂）每生產一桶石油，就會產生10桶或更多的地下水。公司將水和其他副產品從石油中分離出來，然後透過廢水井將其注入地下（這一步驟旨在保護土壤和地表水）。但這些注入會產生壓力，透過抵消將斷層連線在一起的摩擦力來誘發地震。隨著俄克拉荷馬州和許多其他州進入最近的能源繁榮期，注入廢水井的液體量迅速增長。
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俄克拉荷馬州布拉格，2015年3月；俄克拉荷馬州科伊爾，2016年1月；俄克拉荷馬州麥克勞德，2016年2月；俄克拉荷馬州波尼，2016年9月。圖片來源：Nick Oxford Redux Pictures (布拉格)；J Pat Carter Getty Images (科伊爾，麥克勞德)；David Bitton AP Photo (波尼)
該團隊發現，相對於地面自然構造應力，在特定方向上定向的斷層最容易變得活躍。處於臨界應力狀態的斷層——即，在來自正確方向的足夠自然力作用下——可能只需要驚人地小的額外力就會破裂。（將其與放在桌子上的磚塊進行比較。如果您向下壓磚塊，它不會移動。但是，如果您從側面輕推它，它就會在桌子上滑動。）斯坦福大學博士候選人、2016年10月在地球物理研究快報上發表的德克薩斯州應力圖的主要作者 Jens-Erik Lund Snee 說，這種壓力可能低至每平方英寸幾磅（psi）。Lund Snee 希望公司和監管機構將這些應力圖與斷層圖配對，以瞭解廢水注入最有可能在何處引起地震——然後避開這些區域。
這項研究的一個侷限性是，德克薩斯州和俄克拉荷馬州的許多地震發生在以前未繪製地圖的斷層上。然而，能源公司可能能夠使用斯坦福大學團隊的資料，因為他們通常比學術科學家或監管機構更瞭解地下情況。“這並不能解決問題，但它確實朝著解決問題邁出了一大步，”達拉斯南方衛理公會大學研究人為地震的地震學家 Heather DeShon 說。
研究人員還在調查安裝密集地震監測網路的益處，該網路可以探測井附近的微小地震。這可能使公司或監管機構能夠在地震變大之前迅速採取行動以減少注入量，德克薩斯州目前正在安裝這樣的網路。與此同時，一些科學家建議僅將廢液注入到自然封閉的地下深層斷層中。其他專家也在弄清楚不同區域在誘發地震活動之前可以承受的確切注入壓力方面取得了進展。
當科學家們研究務實的解決方案時，俄克拉荷馬州仍在震動。州地震學家傑克·沃爾特表示，各種新發現將在長期內有所幫助，但他專注於尋找短期答案。自2015年以來，俄克拉荷馬州削減了注入量，並在某些情況下暫停了地震帶附近的廢水處理，以努力減輕地震。儘管該州的地震發生率隨後在2016年有所放緩，但震級卻有所增強。為什麼？一種解釋可能是，隨著廢水注入產生的高壓區繼續像紙巾上的水滴一樣在地下擴散，它們會遇到新的，有時是更大的斷層。因此，儘管已經取得了進展，沃爾特說，“我們還沒有走出困境。”