Sztucznie wywoływane wstrząsy coraz większym problemem w Polsce. Powstaje e-platforma ułatwiająca przewidywanie zdarzeń sejsmicznych

Sztuczne wstrząsy sejsmiczne są poważnym problemem m.in. w zagłębiach górniczych Polski. Z pokładów zagrożonych tąpnięciami pochodzi nawet 70 proc. krajowej produkcji węgla. Zdarzenia sejsmiczne o charakterze wzbudzonym i wyzwolonym są związane nie tylko z działalnością górniczą, lecz także z eksploatacją energii geotermalnej oraz ropy i gazu czy wydobyciem gazu łupkowego. Dzięki nowej badawczej e-platformie możliwe będzie prowadzenie eksperymentów w oparciu o zgromadzone dane i ocenienie ryzyka wystąpienia sejsmicznego zdarzenia.

System Obserwacji Płyty Europejskiej (EPOS – European Plate Observing System) ma na celu budowę europejskiej e-infrastruktury badawczej dla nauk tzw. twardej Ziemi. W jego ramach powstaje krajowa infrastruktura badawcza na potrzeby badań z dziedziny Nauk o Ziemi. Budowane są Centra Infrastruktury Badawczej oraz przygotowywana jest e-platforma do zbierania i integrowania danych sejsmicznych.

– EPOS to duża, międzynarodowa, europejska inicjatywa. Jest to bardzo duży, rozbudowany system zbierania danych sejsmicznych. Polska nie jest krajem o dużej sejsmiczności, ale sejsmiczność u nas występuje. Nie jest to sejsmiczność pochodzenia naturalnego, ale od przemysłu, czyli pochodzenia antropogenicznego. To temat, który w Polsce jest bardzo ważny – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje Tomasz Szepieniec z Akademickiego Centrum Komputerowego Cyfronet AGH.

W Polsce wywoływana sztucznie aktywność sejsmiczna jest poważnym problemem np. w zagłębiach górniczych południowej Polski. Większość polskich kopalni zmaga się z trudnymi warunkami geologiczno-górniczymi i zagrożeniami sejsmicznymi. Z wypowiedzi przedstawicieli Kompanii Węglowej wynika, że z pokładów zagrożonych tąpaniami pochodzi ponad 70 proc. produkcji.

W ramach programu EPOS powstaje nowoczesna e-platforma, która ma ułatwić dostęp do zgromadzonych danych surowych. Platforma pozwala na gromadzenie i interpretację danych pomiarowych w zakresie wpływu, jaki mają na środowisko prace w zakładach górniczych czy podczas eksploatacji wód termalnych i gazu z łupków. Platforma wykorzystuje komputery o bardzo wysokiej mocy obliczeniowej i największe informatyczne sieci szkieletowe w Europie. W ten sposób naukowcy mogą korzystać z dostępu do ogromnej liczby cennych danych, a do przemysłu trafiają innowacyjne rozwiązania.

– Integrujemy dane, które pochodzą z wielu źródeł oraz integrujemy narzędzia, które służą do analizy tych danych. Zaczynając od danych sejsmicznych, czyli zapisów wydarzeń sejsmicznych z czujników, poprzez dane, które przychodzą bezpośrednio z przemysłu, ale również dane GIS-owe, osadzone na mapach. Potrzebne jest do tego duże zaplecze komputerowe, a superkomputer ACK Cyfronet AGH jest doskonałym narzędziem do prowadzenia tego typu analiz – przekonuje Tomasz Szepieniec.

Platforma gromadzi dane pochodzące z różnych źródeł. Pozwala to ocenić ryzyko sejsmiczne i hazard sejsmiczny, czyli prawdopodobieństwo wystąpienia zjawisk wiązanych z trzęsieniem ziemi, takich jak drgania gruntu, czy lawiny i osuwiska. Co istotne, narzędzie ma być przyjazne dla naukowców, którzy niekoniecznie muszą być biegli w zakresie informatyki.

– Naukowcy znający metody i swoje narzędzia nie zawsze mają gotowość i techniczne umiejętności do tego, żeby te narzędzia przenieść na platformę i wykorzystać rozproszone dane, których jest dużo. Staramy się zbudować platformę, która pozwala na łatwe wybieranie potrzebnych danych, zapewnia narzędzia obliczeniowe do badań na tych danych i wreszcie umożliwia podłączenie tego do specjalizowanej chmury obliczeniowo-naukowej – twierdzi ekspert.

Platforma już działa, chociaż jak na razie w ograniczonym zakresie. Pełną funkcjonalność ma osiągnąć pod koniec 2019 roku. Projekt EPOS znajduje się obecnie w fazie wdrożeniowej. Jego pełne uruchomienie planowane jest na 2020 r.

– Mamy dane kilkunastu tzw. epizodów, czyli wydarzeń sejsmicznych związanych z pewnymi wydarzeniami w przemyśle, i mamy zestaw narzędzi, który umożliwia na tym wykonywanie obliczeń, natomiast w tej chwili pracujemy nad rozszerzeniem platformy – twierdzi ekspert.