Mediante el uso de datos de experimentos de campo y el modelado de fallas terrestres, los investigadores de la Universidad de Tufts descubrieron que la práctica de la inyección de fluidos subsuperficial utilizada en el fracking y la eliminación de aguas residuales para la exploración de petróleo y gas podría causar una actividad sísmica significativa y de rápida propagación más allá de la zona de difusión de fluidos.
Se sabe que las inyecciones profundas de fluidos (más de un kilómetro de profundidad) se asocian con una actividad sísmica mejorada, que a menudo se limitan a las áreas de difusión de fluidos. Sin embargo, el estudio, publicado en la revista Science , pone a prueba y apoya firmemente la hipótesis de que las inyecciones de fluidos están causando terremotos potencialmente dañinos aún más lejos por el lento deslizamiento de las redes de fracturas por fallas preexistentes, en forma de dominó.
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Los resultados explican la observación de que la frecuencia de los terremotos causados por el hombre en algunas regiones del país supera los puntos calientes naturales del terremoto.
El estudio también representa una prueba de concepto en el desarrollo y prueba de modelos más precisos de comportamiento de fallas utilizando experimentos reales en el campo. Gran parte de nuestra comprensión actual sobre la física de las fallas geológicas se deriva de experimentos de laboratorio realizados en escalas de longitud de muestra de un metro o menos. Sin embargo, los terremotos y la ruptura de fallas ocurren en escalas mucho más grandes. Las observaciones de ruptura de fallas en estas escalas más grandes se realizan actualmente de forma remota y proporcionan estimaciones deficientes de los parámetros físicos del comportamiento de fallas que se utilizarían para desarrollar un modelo de efectos creados por el hombre. Más recientemente, la comunidad científica del terremoto ha puesto recursos detrás de los experimentos de inyección a escala de campo para cerrar la brecha de escala y comprender el comportamiento de fallas en su hábitat natural.
Los investigadores utilizaron datos de estas inyecciones de campo experimental, previamente realizadas en Francia y dirigidas por un equipo de investigadores con sede en la Universidad de Aix-Marsella y la Universidad de Niza Sophia-Antipolis. Los experimentos midieron la presurización y el desplazamiento de la falla, el deslizamiento y otros parámetros que se incorporan al modelo de falla de deslizamiento utilizado en el estudio actual. El análisis de los investigadores de Tufts proporciona la inferencia más sólida hasta la fecha de que el deslizamiento activado por el fluido en las fallas puede superar rápidamente la propagación del fluido bajo tierra.
"Una limitación importante en el desarrollo de modelos numéricos confiables de riesgo sísmico es la falta de observaciones del comportamiento de fallas en su hábitat natural", dijo Pathikrit Bhattacharya, ex postdoctorado en el departamento de ingeniería civil y ambiental de la Escuela de Ingeniería y de la Universidad de Tufts. Autora principal del estudio. "Estos resultados demuestran que, cuando están disponibles, tales observaciones pueden proporcionar una visión notable del comportamiento mecánico de las fallas y obligarnos a repensar su potencial de riesgo". Bhattacharya es ahora profesor asistente en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Océano y Clima del Instituto Indio de Tecnología de Bhubaneswar, India.
El peligro planteado por los terremotos inducidos por fluidos es una cuestión de creciente preocupación pública en los Estados Unidos. El efecto del terremoto hecho por el hombre se considera responsable de hacer de Oklahoma, una región muy activa de exploración de petróleo y gas, la región sísmica más productiva del país, incluida California. "Es sorprendente que hoy tengamos regiones con actividades de terremotos hechas por el hombre que superen el nivel de actividad en puntos calientes naturales como el sur de California", dijo Robert C. Viesca, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Tufts. -Autor del estudio y supervisor post-doc de Bhattacharya. "Nuestros resultados proporcionan una validación de las posibles consecuencias de inyectar fluido en el subsuelo,
La mayoría de los terremotos provocados por el fracking son demasiado pequeños (3.0 en la escala de Richter) para ser un problema de seguridad o daños. Sin embargo, la práctica de la inyección profunda de los productos de desecho de estas exploraciones puede afectar fallas más grandes y profundas que están bajo estrés y son susceptibles a deslizamientos inducidos por el fluido. La inyección de aguas residuales en pozos profundos (más de un kilómetro) puede causar terremotos que son lo suficientemente grandes como para sentirlos y pueden causar daños.
Según el Servicio Geológico de EE. UU., El terremoto más grande inducido por inyección de fluido y documentado en la literatura científica fue un terremoto de magnitud 5,8 en septiembre de 2016 en el centro de Oklahoma. Otros cuatro terremotos mayores a 5.0 han ocurrido en Oklahoma como resultado de la inyección de fluidos, y los terremotos de magnitud entre 4.5 y 5.0 han sido inducidos por la inyección de fluidos en Arkansas, Colorado, Kansas y Texas.
El plan de la administración Trump para abrir más de 1 millón de acres adicionales de terrenos públicos y privados en California al fracking está causando alarma en la comunidad ambiental.
Los ambientalistas están desafiando la propuesta como “peligrosa” para los humanos y los parques nacionales emblemáticos cercanos, incluidos los parques nacionales de Yosemite y Sequoia-Kings Canyon.
El mes pasado, la Oficina de Administración de Tierras de EE. UU. Emitió un borrador de declaración de impacto ambiental complementario en el plan que incluye el uso de fracturamiento hidráulico o fracking para extraer petróleo y gas de ocho condados centrales del estado.
“Los riesgos que representan para nuestros parques nacionales el mayor desarrollo de petróleo y gas, en particular estos tesoros icónicos que ayudaron a inspirar el movimiento de conservación de hoy en día, son tristes, por decir lo menos”, Mark Rose, representante de campo de la Asociación de Conservación de Parques Nacionales en Sierra Nevada, Dicho en un comunicado. “Yosemite, Sequoia y Kings Canyon ya experimentan la peor calidad del aire dentro del sistema de parques, lo que representa una amenaza sin precedentes para los visitantes y los recursos naturales que llaman hogar a estos lugares”.
Rose advierte además que permitir más “fracking cerca de estas tierras atesoradas y los más de 1 millón de acres que se extienden desde el Valle Central a la costa podría ser desastroso para nuestros parques nacionales, comunidades aledañas y otras tierras públicas”.
California ahora se ubica como el séptimo estado más grande en términos de producción de petróleo crudo, luego de ocupar el tercer lugar hasta 2016. El estado ya ha emitido 121 permisos para fracking en lo que va del año, según el Departamento de Conservación de California.
La propuesta de BLM incluye el desarrollo adicional de petróleo y gas en los condados de Fresno, Kern, Kings, Madera, San Luis Obispo, Santa Barbara, Tulare y Ventura. La agencia planea celebrar audiencias en California sobre su propuesta a partir del 21 de mayo e indicó que el período de comentarios públicos de 45 días termina el 10 de junio.
“Nuestra preocupación es que la administración de Trump está planeando abrir a California para que se realice el fracking y las perforaciones peligrosas”, dijo Clare Lakewood, abogada senior del Climate Law Institute en el Centro para la Diversidad Biológica, un grupo ambiental. “Sabemos que los californianos no lo quieren. Y sin embargo, vemos que están llevando a cabo esto ”.
Al anunciar el plan, la agencia federal dijo que “este esfuerzo apoya los objetivos de la administración de promover el desarrollo ambientalmente responsable del petróleo y el gas en tierras públicas, crear empleos y brindar oportunidades económicas a las comunidades locales”.
El informe ambiental complementario se publicó el 25 de abril, pero la administración indicó en agosto pasado que quería abrir más tierras públicas al fracking.
“California, en particular, usamos casi 2 millones de barriles de petróleo todos los días”, dijo Bob Poole, director de producción, asuntos estatales y costeros de la Asociación de Petróleo de Western States, un grupo comercial de la industria. “Tenemos 40 millones de personas, tenemos 26 millones de motores de combustión en la carretera, por lo que tenemos un desafío importante en términos de satisfacer nuestras necesidades energéticas”.
Poole dijo que California ahora importa más de 1 millón de barriles de petróleo del extranjero para satisfacer sus necesidades energéticas.
Aun así, algunos ecologistas advierten que el fracking está en los condados donde hay riesgos sísmicos. Por ejemplo, uno de los 10 terremotos más grandes de California fue un terremoto de magnitud 7.3 en 1952 a lo largo de la falla conocida en el condado de Kern, donde la actividad comercial de petróleo y gas ha estado en marcha desde la década de 1860.
“Uno de los problemas en California es que ya es tan sísmicamente activo que históricamente ha sido difícil vincular los eventos sísmicos con proyectos de inyección particulares, que es lo que se ve en otros estados”, dijo Lakewood.
“No hay razón para creer que la ciencia que muestra que la eliminación de los fluidos de perforación induce eventos sísmicos no está ocurriendo en California”, dijo Lakewood. “Debería ser aún más preocupante aquí debido a nuestras fallas subyacentes”.
Lakewood señala que el informe ambiental publicado “es un esfuerzo de la administración para minimizar cualquiera de los daños e impactos. También están minimizando los riesgos climáticos, y están minimizando los riesgos de la contaminación del agua ”.
La industria del petróleo y el gas responde que los riesgos sísmicos son exagerados por los grupos ambientales y otros y que California ya cuenta con un proceso de permisos muy estricto.
“Simplemente no hay ninguna ciencia verificable detrás de algunas de las afirmaciones que se están haciendo sobre la fracturación hidráulica”, dijo Poole. “Uno de los componentes clave de obtener un permiso para hacer esta estimulación bien es que no puede haber fallas ni potencialidades sísmicas en ninguna parte”.
Poole también cuestiona las afirmaciones sobre la contaminación del agua por fracking al tiempo que señala las regulaciones vigentes.
“Creemos que esta es una herramienta importante que podemos utilizar para ayudarnos a alcanzar ese futuro energético sostenible, a medida que otras formas de energía están evolucionando. Pero usar la retórica basada en hechos infundados, decir de alguna manera que la fractura hidráulica es peligrosa, simplemente no tiene sentido dado el contexto ”.
