kaart met het seismologisch meetnetwerk in Noord-Nederland
©KNMI
Uitleg over

Aardbevingen door gaswinning

In Noord-Nederland komen geregeld geïnduceerde bevingen voor. Veelgestelde vragen over aardbevingen door gaswinning.

In deze video beantwoordt Läslo Evers, hoofd seismologie KNMI, drie veelgestelde vragen over aardbevingen door gaswinning.

Wat is de oorzaak van de aardbevingen?

Sinds de jaren zestig wint Nederland aardgas uit de bodem van Noord-Nederland. Gaswinning is verantwoordelijk voor nagenoeg alle aardbevingen in het noordelijk deel van Nederland. De eerste aardbeving vond plaats vlakbij Assen op 26 december 1986. Het gas wordt gewonnen uit een laag zandsteen op een diepte van 3 kilometer. Door de gaswinning klinkt de zandsteenlaag in. Langs breuken in deze laag ontstaat er een spanningsverschil, wat op een bepaald moment leidt tot een plotselinge verschuiving: een aardbeving. 

Waar komen aardbevingen voor?

De aardbevingen vinden plaats in de directe omgeving van de gasreservoirs. Gasreservoirs in Nederland bevinden zich onder andere in Groningen, Drenthe, Friesland en in Noord-Holland zoals bij Bergen en Castricum.  De grootste is het Groningen-gasveld.

Hoe vaak komen aardbevingen voor?

Het aantal aardbevingen verschilt per jaar, het hoogst aantal bevingen met een magnitude groter dan 1,5 is geregistreerd in 2013 (30). In 2021 (12), 2020 (16), 2019 (11) en 2018 (15) was dit aantal een stuk lager (zie figuur 1). In de afgelopen jaren is er een daling in het totaal aantal aardbevingen in Groningen zichtbaar. Het totaal aantal aardbevingen in het Groningen-gasveld in 2021 was 72, in 2020 waren dit er 69 en in 2019 nog 85 (zie figuur 2).

Figuur 1. Jaarlijks aantal aardbevingen in het Groningen-gasveld met een magnitude van 1,5 of hoger van 1991 t/m 2021. ©KNMI

Wat is de rol van het KNMI?

Het KNMI is het onderzoeksinstituut op het gebied van seismologie en akoestiek en heeft de wettelijke taak om de Nederlandse bevolking voor te lichten over de seismische activiteit in en rondom Nederland. Het KNMI verricht metingen en doet onderzoek naar sterkte, impact en oorzaak van trillingen in de ondergrond en atmosfeer. Om zo de samenleving te informeren over de effecten van aardbevingen, explosies en vulkaanuitbarstingen. Bekijk de infographic 'Als de aarde trilt'

Wie bepaalt waar seismologische meetstations komen te staan?

Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) bepaalt in welke regio er monitoring plaats moet vinden. De uiteindelijke locatie van het station wordt in samenspraak met het KNMI bepaald. Daarbij speelt nabijheid van potentiele seismische bronnen een belangrijke rol. Maar ook ruisarme condities zijn belangrijk en praktische zaken als stroomvoorziening en internettoegang.

Waar in het Groningen-gasveld is de meeste kans op aardbevingen? 

Uit onderzoek blijkt dat de meeste bevingen daar voorkomen waar de inklinking het grootst is. Dit is in de omgeving van Loppersum. Het seismisch moment wordt jaarlijks op basis van de magnitude uitgerekend. Het zwaartepunt hiervan is een gewogen gemiddelde waarbij zowel het aantal bevingen als de sterkte meegenomen wordt. In 2021 was het seismisch moment hoger dan in 2020. Dit komt met name door de aardbeving bij Garrelsweer van 3,2. Het zijn namelijk de zwaarste bevingen waarbij de meeste energie vrijkomt. Daarnaast waren er op 4 oktober 2021 drie aardbevingen op één dag. In 2020 waren er geen aardbevingen met een magnitude hoger dan 3,0.

In 2018 en 2019 was het seismisch moment hoger dan in 2017. Dit komt mede in 2018 door de beving in Zeerijp met een magnitude van 3,4 op 8 januari 2018 en in 2019 door de beving van 3,4 in Westerwijdwerd op 22 mei 2019. Het zwaartepunt van het seismisch moment in het Groningen-gasveld is, na een zuidwaartse verschuiving, in 2017 naar het noorden verschoven en in 2018 nog meer naar het noorden verplaatst, ten noorden van Loppersum.

Figuur 2. Het totale seismische moment per jaar van 1991 t/m 2021, in staafdiagram. Jaren met zwaardere bevingen (2006 Westeremden, 2012 Huizinge, 2018 Zeerijp en 2019 Westerwijdwerd, 2021 Garrelsweer) hebben een hoog seismisch moment. ©KNMI

Hoe komt het dat het aantal kleine aardbevingen zo is toegenomen de afgelopen jaren?

Vanaf 2014-2015 is het KNMI-meetnetwerk aanzienlijk uitgebreid met honderden extra geofoons in de ondergrond en tientallen extra versnellingsmeters aan het oppervlak. Hiermee is het netwerk dicht genoeg geworden om ook alle bevingen tussen een magnitude van 1,0 en 1,5 waar te nemen en een aanzienlijk deel van de bevingen tussen een magnitude van 0,5 en 1,0. Vóór 2015 konden veel van de bevingen met een magnitude kleiner dan 1,5 niet opgemerkt worden. Soms worden er ook kleinere bevingen gemeten als deze dichtbij een station optreden. 

Hoe komt het dat iedere aardbeving steevast op 3 kilometer diepte plaatsvindt?

Door de grote verschillen in de ondergrond en het geringe aantal metingen is het uitermate lastig om de diepte van de bevingen met zekerheid vast te stellen. Metingen in het reservoir geven aan dat de bevingen plaatsvinden in of nabij het reservoir. Daarom wordt de diepte vastgezet op de gemiddelde reservoirdiepte (3 kilometer). Bekijk de meest recente aardbevingen.

Voor aardbevingen is 3 kilometer ondiep. De meeste natuurlijke aardbevingen vinden plaats op 20 tot 100 kilometer diepte.

Soms worden de sterktes van de bevingen gecorrigeerd, hoe komt dat?

De seismometers die verspreid over het land staan opgesteld meten continu trillingen. Deze meters staan ook in directe verbinding met het datacentrum van het KNMI. Als er een beving met een magnitude groter dan 2,0 plaatsvindt, krijgt de weerkamer van het KNMI (24/7 bemenst) een seintje via het automatisch detectiesysteem. De veiligheidsmeteoroloog op de weerkamer belt direct met de seismoloog. Als de automatische detectie eruitziet als een aardbeving, dan wordt deze op de KNMI-website gepubliceerd door de seismoloog als ‘automatisch’. Diverse instanties, zoals de veiligheidsregio’s, krijgen ook een melding. Ook op de homepagina van het KNMI is de beving zichtbaar en gaat er automatisch een tweet uit. Het kan gebeuren dat, na analyse van een seismoloog, de oplossing iets wijzigt ten opzichte van de automatische oplossing. Vaak zijn bij de automatische oplossing een paar verre metingen meegenomen waar het signaal maar net boven de ruis uitkomt. Door deze verre metingen handmatig te verwijderen wordt de locatie iets aangepast en kan de magnitude iets veranderen. Na review krijgt de beving de status 'reviewed'. Aardbevingen met een kleinere magnitude dan 2,0 worden regelmatig door een seismoloog geanalyseerd en als ‘reviewed’ gepubliceerd op de website.

Hoe kan het dat soms een deel van de stations een lagere of hogere magnitude geeft dan de magnitude die het KNMI registreert?

Om tot een betrouwbare waarde van de magnitude te komen, wordt het gemiddelde over meerdere stations bepaald. Het kan dus voorkomen dat er stations zijn met een magnitude die lager of hoger is dan het gemiddelde. Een aardbeving straalt niet in alle richtingen evenveel energie uit, dat is een van de redenen dat de magnitude per station verschilt. Daarnaast kunnen verschillen in de ondergrond nabij het station tot verschillende waarden leiden. Hierin volgt het KNMI de rest van de wereld. Bij aardbevingen in het buitenland kan de magnitude ook per station afwijken van de uiteindelijk gemiddelde magnitude (inherent aan 'gemiddelde bepaling').

Wat is grondversnelling en PGA-waarde? 

Schade aan het oppervlak wordt voornamelijk bepaald door de krachten die de geïnduceerde golven uitoefenen. Deze krachten zijn evenredig aan de grondversnelling (Tweede wet van Newton: kracht is gelijk aan massa keer versnelling). Belangrijk voor de veiligheid is daarom de bepaling van de maximale grondversnelling, de piekgrondversnelling, afgekort als PGA (Peak Ground Accelaration). De piekgrondversnelling wordt niet alleen bepaald door de magnitude van een aardbeving, maar ook door bijvoorbeeld de lokale bodemgesteldheid. Zo kan een beving van de kracht 2,0 op de schaal van Richter op zandbodem anders uitpakken dan op veengrond. De piekgrondversnelling wordt uitgedrukt in meter per seconde kwadraat.

Wat is de schaal van Richter? En wat is het verschil met andere schalen?

Voor het meten van de kracht van aardbevingen zijn in de loop der jaren diverse schalen opgesteld. Amplitudes van gemeten grondbeweging aan het aardoppervlak worden omgerekend naar een maat van de kracht van de beving. Het onderscheid in de verschillende schalen zit met name in het type golf waarvan de amplitude gebruikt wordt. De bekendste maat is de schaal van Richter, ook wel lokale magnitude genoemd. Zoals de naam al suggereert is deze maat geschikt voor lokale seismiciteit. Van lokale metingen worden de maximale schuifgolfamplitudes gebruikt. Ook het KNMI gebruikt deze maat voor de weergave van de bevingen. 

De schaal van Mercalli en de Europese Macroseismische Schaal (EMS 98) meten de intensiteit van een beving. Deze schalen geven weer in welke mate een beving gevoeld wordt aan het aardoppervlak. 

Waarom worden in de statistieken van het KNMI aardbevingen aangegeven met een magnitude boven 1,5?

Deze magnitude is zo gekozen dat het aantal bevingen sinds 1991 met elkaar vergeleken kunnen worden. Aanvankelijk bestond het meetnetwerk uit veel minder sensoren dan nu. Sinds 2015 is het meetnetwerk aanzienlijk uitgebreid, met honderden geofoons in boorgaten en versnellingsmeters aan het oppervlak. Hiermee is het netwerk dicht genoeg geworden om ook alle bevingen tussen een magnitude van 1,0 en 1,5 waar te nemen en een aanzienlijk deel van de bevingen tussen een magnitude van 0,5 en 1,0. Voor 2015 konden veel van de bevingen met een magnitude lager dan 1,5 niet gemeten worden. Deze gegevens worden geregistreerd en zijn beschikbaar via het dataportaal van het KNMI. Een aardbeving kan vaak gevoeld worden vanaf magnitude 1,5 - 2,0.

Hoe weet het KNMI of een aardbeving veroorzaakt is door gaswinning?

Er moet eerst beoordeeld worden of de gemeten trilling van een aardbeving komt (figuur 3). Als dat zo is, dan analyseert de seismoloog de aardbeving. Maar soms rijdt er toevallig ergens een vrachtwagen langs, zijn ze aan het heien of er is onweer. Deze trillingen worden ook gemeten, maar horen niet bij een aardbeving (figuur 4).

Daarnaast kan uit de gemeten signalen geinduceerde en natuurlijke bevingen worden afgelezen. Waarbij geinduceerde bevingen kortdurender zijn dan natuurlijke bevingen.

 

Trillingen van een aardbeving (1 april 2022 Zeerijp)
Figuur 3. Trillingen van een aardbeving (1 april 2022 Zeerijp). ©KNMI
Trillingen gemeten niet van een aardbeving (8 juli 2022)
Figuur 4. Trillingen gemeten niet van een aardbeving (8 juli 2022). ©KNMI

Hoeveel aardbevingen zijn er in 2021 opgetreden?

In 2021 zijn er 12 aardbevingen opgetreden in het Groningen-gasveld met een magnitude hoger dan 1,5 op de schaal van Richter (figuur 1). Het totaal aantal aardbevingen in het Groningen-gasveld in 2020 was 72 (figuur 2). Bekijk het hele jaaroverzicht aardbevingen 2021.

Meer uitleg over

  • Natuurlijke aardbevingen in Nederland ©KNMI

    Natuurlijke aardbevingen

    In het zuiden van Nederland kunnen natuurlijke aardbevingen voorkomen. Deze bevingen ontstaan door verschuivingen in het breuksysteem van de Alpen.
  • Meetapparatuur kast Groningen

    Veelgestelde vragen afwijking versnellingsmeters Groningen

    Seismologen van het KNMI hebben in 2018 een afwijking ontdekt en hersteld in de versnellingsmeters in het netwerk in de provincie Groningen. Veelgestelde vragen over deze technische afwijking.
Niet gevonden wat u zocht? Zoek in alle uitleg over