Thomas Gernon, Universidad de Southampton para The Conversation

“Hay mejores maneras en las que podemos hacer las cosas”, dice Erin Brockovich, la activista por el medio ambiente retratada en la película ganadora del Oscar en 2000, quien se ha convertido en una de las últimas personas en llamar la atención sobre los frecuentes terremotos provocados por el hombre que plagan el estado de Oklahoma en Estados Unidos.

En 2008, el estado registró solo un terremoto de magnitud 3 o mayor (lo suficientemente grande como para que la gente lo sintiera en la zona). En 2015, el número de terremotos de magnitud equivalente alcanzó el sorprendente número de 903. Oklahoma se ha transformado de una zona sin actividad sísmica a una con demasiados terremotos en menos de una década.

Los científicos atribuyen este aumento sin precedentes de la actividad sísmica a que la industria del petróleo y el gas inyectan sus aguas residuales (conocidas como “agua salada”) a gran profundidad. En un estudio publicado en la revista Science, mis colegas y yo hemos demostrado ahora que el tamaño de estos terremotos provocados por el hombre está estrechamente relacionado a la profundidad a la que se inyecta el agua salada. Como resultado, reducir la profundidad de las inyecciones podría reducir significativamente la probabilidad de terremotos más grandes y perjudiciales.

En este momento hay más de 10, 000 pozos de inyección en todo el estado de Oklahoma. Esto incluye los pozos de recuperación de petróleo y los pozos para eliminar el agua salada que es un subproducto no deseado del proceso de extracción de petróleo y gas. El agua se inyecta bajo tierra, generalmente de 1km a 2 km de profundidad.  Esto deliberadamente está muy por debajo del nivel de suministro de agua dulce subterránea para evitar la contaminación. Desde 2011, los operadores de pozos inyectaron un promedio de 2.300 millones de barriles de fluido al año en capas de roca sedimentaria a gran profundidad.

El vínculo entre los terremotos de Oklahoma y la eliminación de aguas residuales fue firmemente establecido por un estudio de 2013 que mostró una fuerte asociación entre la zona de inyección y los terremotos, incluido el evento de magnitud 5,7 de Prague en 2011.

Desde 2015, algunas nuevas regulaciones han llevado a una disminución general en la cantidad de terremotos. Pero la energía sísmica total (el «momento») no ha disminuido tan significativamente como se esperaba. De hecho, varios terremotos potentes, incluido Pawnee (magnitud 5,8), el más grande en la historia del estado, se produjeron en 2016, después de que las nuevas reglamentaciones entraron en vigor. También existe cierta preocupación de que solo haya habido menos terremotos debido a que un menor precio del petróleo ha llevado a una menor producción de petróleo y eliminación de agua salada, y que la sismicidad aumentaría si el precio del petróleo aumenta nuevamente.

Moldeando los terremotos

Nuestro nuevo estudio arroja luz sobre la complejidad de la sismicidad inducida en Oklahoma. Creamos un modelo computarizado de la relación entre la actividad sísmica, geológica y las operaciones de inyección utilizando seis años de eliminación de fluidos de todo el estado. Esto muestra que cuanta más agua salada se inyecta y cuanto mayor es la profundidad, mayor es el terremoto resultante.

Es más probable que la inyección case terremotos a profundidades donde las rocas sedimentadas en capas se encuentran con las rocas cristalinas del “sótano” a profundidades de entre 1km y 6 km. Esto no debería sorprendernos porque sabemos que cuando el fluido entra en los espacios dentro de las rocas puede debilitarlas. Los fluidos presurizados pueden lubricar eficazmente algunas zonas de fallas que pueden tener tensiones bloqueadas y acumuladas a lo largo del tiempo, lo que las hace más propensas a fallar.

Elevar las profundidades a las que se realiza la inyección en el pozo por sobre las rocas de sótano en áreas clave podría reducir la energía anual liberada por los terremotos, lo que a su vez reduciría la intensidad de los terremotos. Las regulaciones actuales pueden requerir que los operadores reduzcan la inyección o que aumenten la profundidad a la que se inyectan los pozos en relación con el sótano cristalino, pero a menudo la cantidad no se da o no se basa en evidencia científica.

Esperamos que nuestro enfoque pueda ayudar a los reguladores a evaluar los efectos de las nuevas reglamentaciones y el impacto potencial de nuevos pozos de inyección. Otro beneficio importante es que nuestro modelo se puede actualizar fácilmente a medida de que se obtengan más datos. Esto es importante ya que diferentes áreas se han vuelto sísmicamente activas con el tiempo. Este tipo de modelo podría usarse para identificar cuándo ciertas ubicaciones se vuelven más vulnerables a los terremotos y ayudar a controlar la sismicidad en Oklahoma y otras áreas donde se realiza la inyección de agua salada.

La mayoría de personas involucradas, incluida Erin Brockovich, admite que se requieren “pasos efectivos, inmediatos y realistas” para enfrentar el problema de los terremotos en Oklahoma. La ciencia de la eliminación del agua salada puede proporcionar algunas soluciones prácticas y nuestro estudio es solo el primer paso. Necesitamos el apoyo de investigadores, operadores y reguladores para garantizar que este enfoque tenga un impacto duradero en la reducción de lis terremotos provocados por el hombre.

Thomas Gernon, profesor asociado en Ciencias de la Tierra, Universidad de Southampton.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.  Lea el artículo original.

Traducido del inglés por Valeria Torres