水力壓裂、地震和視覺敘事

動畫和互動圖形描述了石油和天然氣生產與人為地震之間的聯絡

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。


人類活動可能導致地震,即所謂的誘發地震,這一觀點已經存在一段時間了,但要證明其作用並準確指出其發生方式可能很困難。《大眾科學》7月號刊登了一篇安娜·庫赫門特撰寫的文章,講述了過去幾年,石油和天然氣作業產生的廢水注入如何引發美國中部的地震。

庫赫門特講述了受這種現象影響的人們的故事,並主張制定法規來解決這個問題。然而,當敘事變得更加技術性時——例如,這種地質現象是如何運作的?——資訊圖表承擔了大部分繁重的工作。在布萊恩·克里斯蒂的下圖插圖中,水力壓裂(俗稱“壓裂”)過程中釋放的鹽水被注入地下,擾亂了作用於地質斷層的自然力,導致兩塊岩石相互滑動。

來源:布萊恩·克里斯蒂插圖


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科學插圖的固有挑戰在於如何在靜態格式中描述隨時間發生的動態事件。上面的圖形使用了典型且有效的方法將這些元素插入到視覺敘事中:箭頭表示方向運動,元件從左到右、從上到下排列,並提供編號步驟以明確一個事件如何導致下一個事件。然而,數字格式提供了更多的可能性。下面,部分視覺化效果透過時間和運動增強,以建立動畫。

資料在這個故事中也發揮著重要作用。某些地區注入地下的廢水數量巨大與隨後在同一地點地震次數的增加之間的相關性非常明顯。再次強調,儘管口頭解釋可能足以傳達此資訊,但圖形可以更有效地做到這一點。

我獲得了俄克拉荷馬州(受這種現象打擊最嚴重的州之一)最近幾年的注入量和地震資料,並使用d3.js將資料視覺化為“小倍數”系列。雖然圖形的列印版本顯示的內容基本相同,但下面的網路版本利用了數字媒介,允許使用者透過懸停或點選其互動式元素來顯示有關每個資料點的詳細資訊。

來源:Kyle e. Murray 撰寫的《俄克拉荷馬州 2009-2014 年年度、州和縣級地質完成區域的 II 類鹽水處理》,俄克拉荷馬州地質調查局,2015 年 12 月 31 日(廢水注入資料);美國地質調查局地震地圖(地震資料
地圖:阿曼達·蒙塔涅斯

靜態視覺效果在印刷媒介中非常寶貴,並且通常是資訊圖形的最佳、最易訪問的格式,即使在數字形式中也是如此。然而,觀看影片或使用互動式的體驗可能比檢視靜態影像更具說服力和令人難忘。此功能提供了一個很好的示例,說明數字圖形如何利用印刷品中的可能性,透過多模式方法講述故事。

Amanda Montañez has been a graphics editor at 大眾科學 since 2015. She produces and art directs information graphics for the 大眾科學 website and print magazine. Montañez has a bachelor's degree in studio art from Smith College and a master's in biomedical communications from the University of Toronto. Before starting in journalism, she worked as a freelance medical illustrator. Follow her on Bluesky @unamandita.bsky.social

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