I ricercatori che studiano la fratturazione idraulica hanno risposto a una domanda di vecchia data su come la pratica possa a volte causare terremoti moderati e potrebbero essere in grado di utilizzare il loro modello per prevedere quando potrebbero verificarsi terremoti legati alla fratturazione.

Il team di sismologi e geofisici della Dalhousie University e dell'Università di Calgary ha condotto un nuovo studio volto a comprendere i meccanismi fisici dei terremoti "indotti" dalla fratturazione idraulica, un metodo ampiamente utilizzato per stimolare l'estrazione di idrocarburi dal terreno.

Volevano capire perché si stavano verificando questi eventi, nonostante le misurazioni di laboratorio suggeriscano che non dovrebbero verificarsi nel tipo di roccia scistosa sottoposta a stimolazione.

Quello che hanno scoperto è che l'iniezione di fluidi di frattura può portare a un lento scivolamento su una faglia. Che può gradualmente mettere abbastanza a dura prova un altro, sezione distante della faglia per farla scivolare improvvisamente e produrre un terremoto.

Possibilità di nuove strategie di monitoraggio e mitigazione

Dmitry Garagash, un professore nel dipartimento di ingegneria civile e delle risorse a Dalhousie, co-autore dello studio che è stato pubblicato in Progressi scientifici , una rivista online di alto livello dell'American Association for the Advancement of Science.

"Lavori come questo ci permettono di comprendere meglio il fenomeno e possono in definitiva portare a migliori normative e pratiche di fratturazione idraulica, " ha detto il dottor Garagash.

"Il modello basato sulla fisica sviluppato dello slittamento dei guasti in risposta ai cambiamenti causati dal fracking può portare a una migliore previsione di questo tipo di eventi, ma suggerisce anche nuove strategie di monitoraggio e mitigazione sul campo".

Il team era guidato dal Dr. Thomas Eyre, un ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Calgary, e ha esaminato i cosiddetti "eventi sentiti" o terremoti che sono abbastanza grandi da essere avvertiti nelle comunità vicine.

Ciò includeva un terremoto di magnitudo 4.2 all'inizio di quest'anno vicino a Red Deer, Alta., e un terremoto di 4,5 l'anno scorso vicino a Fort St. John, AVANTI CRISTO.

I ricercatori hanno analizzato una serie di dati sismici e geologici, alcuni dei quali sono stati raccolti durante un terremoto indotto da fratturazione idraulica di magnitudo 4.1 il 12 gennaio, 2016, vicino a Fox Creek nel nord-ovest dell'Alberta.

Un traguardo importante

La fratturazione idraulica prevede il pompaggio di una miscela di acqua, sabbia e sostanze chimiche in un pozzo ad alta pressione per creare fratture nelle rocce serbatoio per sfruttarle per petrolio e gas.

"Si tratta di una nuova importante pietra miliare per la comprensione dei terremoti causati dalla fratturazione idraulica, ", afferma il coautore dello studio, il dott. David Eaton, professore presso il Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Calgary.

Il Dr. Eyre ha detto che sulla base del modello del gruppo di ricerca, corroborato da osservazioni sul campo e da modelli matematici basati sulla fisica, il terremoto inizia su una parte lontana della faglia dove le condizioni di attrito sono instabili.

"Nel caso che abbiamo studiato, il terremoto è avvenuto centinaia di metri sopra la zona di fratturazione idraulica, " ha detto il dottor Eyre.

Precedenti studi hanno suggerito che lo slittamento delle faglie nelle formazioni di scisto colpite dal fracking avviene troppo lentamente per produrre un terremoto. Ma la nuova ricerca ha scoperto che questo lento slittamento può alterare le condizioni sulla faglia a una distanza dal sito del fracking e causare un terremoto lontano.