Los científicos descubren el origen de los misteriosos terremotos

Una nueva investigación ha confirmado que la fracturación hidráulica es responsable de pequeños y lentos terremotos o temblores que antes eran inexplicables. Los temblores son producidos por los mismos procesos que pueden desencadenar terremotos grandes y dañinos.

La fracturación hidráulica implica la inyección contundente de fluidos bajo tierra para extraer petróleo y gas natural. Si bien normalmente se realiza con aguas residuales, esta investigación en particular analizó los resultados cuando se utiliza dióxido de carbono líquido. Este método empuja el carbono más profundamente hacia la Tierra, evitando que contribuya a la retención de calor atmosférico.

Con algo EstimadosLa craqueo de dióxido de carbono podría ahorrar tanto carbono anualmente como mil millones de paneles solares. Es beneficioso para el medio ambiente que el fracking se realice utilizando dióxido de carbono líquido en comparación con aguas residuales, que no mantienen el carbono fuera de la atmósfera.

«Dado que este estudio examina el proceso de secuestro subterráneo de carbono, puede haber implicaciones positivas para la sostenibilidad y la ciencia climática», dijo Abhijit Ghosh, profesor asistente de geofísica en la Universidad de California, Riverside y coautor del estudio en la diario. Ciencias.

Debido a que el dióxido de carbono es un líquido, Ghosh dijo que los resultados de este estudio casi con certeza se aplican a la fracturación hidráulica con agua. Es probable que ambos provoquen temblores.

En un sismógrafo, los terremotos y los temblores regulares aparecen de manera diferente. Los grandes terremotos provocan temblores agudos con pulsos de gran amplitud. Los temblores son más suaves, se elevan lentamente por encima del ruido de fondo con una amplitud mucho menor y luego disminuyen lentamente.

Plataforma de perforación de gas de esquisto (fracking) cerca de Alvarado, Texas. Crédito: Loadmaster (David R. Tribble)

«Estamos satisfechos de que ahora podemos utilizar estos temblores para rastrear el movimiento de los fluidos de la fracturación hidráulica y monitorear el movimiento de las fallas resultantes de la inyección de fluidos», dijo Ghosh.

Anteriormente, entre los sismólogos existía controversia sobre el origen de los terremotos. Mientras que algunos artículos argumentaban que las señales de temblor fueron causadas por grandes terremotos que ocurrieron a miles de kilómetros de distancia, otros pensaron que podrían ser causadas por el ruido generado por la actividad humana, como el movimiento de trenes o maquinaria industrial.

«Los sismógrafos no son inteligentes. Puedes conducir un camión cerca, o patear uno con el pie, y registrará esa vibración», dijo Ghosh. «Es por eso que durante algún tiempo no supimos con seguridad si las señales estaban relacionadas con inyección de fluido”.

Para determinar su origen, los investigadores utilizaron sismómetros instalados alrededor de un sitio de fractura hidráulica en Wellington, Kansas. Los datos cubrieron todo el período de inyección de fracking de seis meses, así como un mes antes y un mes después de la inyección.

Después de eliminar el ruido de fondo, el equipo demostró que las señales restantes se generaban bajo tierra y sólo aparecían mientras se producía la inyección de fluido. «No detectamos temblores antes o después de la inyección, lo que sugiere que los temblores están relacionados con ella», dijo Ghosh.

Se sabe desde hace algún tiempo que la fracturación hidráulica puede producir terremotos de mayor magnitud. Para evitar que las fallas se deslicen bajo tierra y provoquen temblores, una opción es detener la fracturación hidráulica. Dado que esto es poco probable, Ghosh dice que es importante monitorear estas actividades para comprender cómo se deforman las rocas y rastrear el movimiento de los fluidos después de la inyección.

Se pueden realizar experimentos de modelado para ayudar a las empresas a determinar qué presiones de inyección de fluidos no deben excederse. Mantenerse dentro de estos límites ayuda a garantizar que los fluidos no se muevan hacia grandes fallas subterráneas, lo que provocaría una actividad sísmica dañina. Sin embargo, no todos los errores se solucionan.

«Sólo podemos modelar este tipo de experimento cuando sabemos que hay un error presente. Es posible que haya errores que no conocemos y, en esos casos, no podemos predecir lo que sucederá», dijo Ghosh.

Referencia: “Las señales de fluctuación durante la inyección de fluido se generan por deslizamiento de falla” por Shanku Neogi, Abhijit Ghosh, Abhash Kumar y Richard W. Hammack, 3 de agosto de 2023. Ciencias.
doi: 10.1126/ciencia.adh1331