Le acque reflue delle operazioni petrolifere e del gas, compreso il fracking per il gas di scisto, in un sito della West Virginia hanno alterato i microbi a valle, secondo uno studio condotto da Rutgers.

Lo studio, pubblicato di recente in Scienza dell'ambiente totale , ha mostrato che i rilasci di acque reflue, compresa l'acqua salmastra che conteneva petrolio e altri inquinanti, alterato la diversità, numeri e funzioni dei microbi. I cambiamenti nella comunità microbica hanno indicato cambiamenti nella loro respirazione e nel ciclo dei nutrienti, insieme a segni di stress.

Lo studio ha anche documentato i cambiamenti nella resistenza agli antibiotici nei sedimenti a valle, ma non ha scoperto punti caldi, o aree con alti livelli di resistenza. I risultati indicano la necessità di comprendere gli impatti sugli ecosistemi microbici derivanti da rilasci accidentali o trattamento improprio delle acque reflue legate al fracking. Inoltre, i cambiamenti microbici nei sedimenti possono avere implicazioni per il trattamento e il riutilizzo vantaggioso delle acque reflue, dicono i ricercatori.

"La mia speranza è che lo studio possa essere utilizzato per iniziare a fare ipotesi sugli impatti delle acque reflue, "ha detto Nicole Fahrenfeld, autore principale dello studio e assistente professore nel Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale di Rutgers. Molto rimane sconosciuto sugli impatti delle acque reflue dovute al fracking, lei ha aggiunto.

"Penso che siamo all'inizio di vedere quali potrebbero essere gli impatti, " ha detto Fahrenfeld, che lavora presso la Facoltà di Ingegneria. "Voglio conoscere i rischi reali e concentrare i nostri sforzi su ciò che conta nell'ambiente".

I giacimenti sotterranei di petrolio e gas naturale contengono acqua naturale o iniettata per aumentare la produzione, secondo l'U.S. Geological Survey (USGS), i cui scienziati hanno contribuito allo studio. Durante il fracking, un fluido di fratturazione e un materiale solido vengono iniettati in un serbatoio sotterraneo ad altissima pressione, creando fratture per aumentare la porosità e la permeabilità delle rocce.

Il liquido pompato in superficie è solitamente una miscela dei fluidi iniettati con acqua salata dal serbatoio. Può contenere sale disciolto, petrolio e altri composti organici, solidi sospesi, oligoelementi, batteri, materiali radioattivi naturali e qualsiasi cosa iniettata nei pozzi, dice l'USGS. Tale acqua viene riciclata, trattati e dimessi; sparsi sulle strade, evaporato o infiltrato; o iniettato in pozzi profondi.

Il fracking per gas naturale e petrolio e le sue acque reflue è aumentato notevolmente negli ultimi anni. E questo potrebbe sopraffare le infrastrutture locali e mettere a dura prova molte parti del ciclo dell'acqua post-fracking, compreso lo stoccaggio, trattamento, riutilizzare, trasporto o smaltimento delle acque reflue, secondo l'USGS.

Per lo studio Rutgers-USGS, campioni di acqua e sedimenti sono stati raccolti dagli affluenti del Wolf Creek in West Virginia nel giugno 2014, compreso un affluente senza nome che attraversa una struttura di controllo dell'iniezione sotterranea.

La struttura comprende un pozzo di smaltimento, che inietta le acque reflue a 2, 600 piedi sotto la superficie, serbatoi di stoccaggio della salamoia, una strada di accesso e due stagni rivestiti (ora chiusi) che sono stati utilizzati per immagazzinare temporaneamente le acque reflue per consentire alle particelle di depositarsi prima dell'iniezione.

I campioni d'acqua sono stati spediti a Rutgers, dove sono stati analizzati. I campioni di sedimento sono stati analizzati presso la Waksman Genomics Core Facility a Rutgers. Lo studio ha generato un ricco set di dati dal sequenziamento metagenomico, che individua i geni in intere comunità microbiche, Fahrenfeld ha osservato.

"I risultati hanno mostrato cambiamenti nella comunità microbica e nella resistenza agli antibiotici, ma questo sito non sembra essere un nuovo punto caldo per la resistenza agli antibiotici, " ha affermato. L'uso di biocidi in alcuni fluidi di fratturazione ha sollevato la questione se questo tipo di acque reflue potesse fungere da ambiente favorevole per aumentare la resistenza antimicrobica. La resistenza antimicrobica rilevata in questi sedimenti non è salita ai livelli riscontrati nelle acque reflue municipali - un'importante fonte ambientale di resistenza antimicrobica insieme ai siti agricoli.

Antibiotici e farmaci simili sono stati usati così ampiamente e per così tanto tempo che i microbi che gli antibiotici sono progettati per uccidere si sono adattati a loro, rendendo i farmaci meno efficaci, secondo i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie. Almeno 2 milioni di persone vengono infettate ogni anno da batteri resistenti agli antibiotici negli Stati Uniti, con almeno 23, 000 di loro muoiono per le infezioni.

"Abbiamo questo set di dati davvero carino con tutti i geni e tutti i microbi che erano nel sito, " Ha detto Fahrenfeld. "Speriamo di applicare alcune di queste tecniche ad altri sistemi ambientali".