Un'ondata di terremoti nel sud del Colorado e nel nord del New Mexico registrata tra il 2008 e il 2010 è stata probabilmente dovuta ai fluidi pompati in profondità nel sottosuolo durante lo smaltimento delle acque reflue di petrolio e gas, dice un nuovo studio dell'Università del Colorado Boulder.

Lo studio, che ha avuto luogo nel 2, Bacino di Raton di 200 miglia quadrate lungo il confine centrale tra Colorado e New Mexico settentrionale, trovato più di 1, 800 terremoti fino a magnitudo 4.3 durante quel periodo, collegando la maggior parte all'attività del pozzo di iniezione delle acque reflue. Tali pozzi sono utilizzati per pompare l'acqua nel terreno dopo che è stata estratta durante la raccolta del gas metano dai giacimenti di carbone sotterranei.

Un pezzo chiave del nuovo studio è stato l'uso della modellazione idrogeologica della pressione interstiziale in quella che viene chiamata la "roccia del basamento" del bacino del Raton - roccia profonda diverse miglia che è alla base degli strati stratificati più antichi. La pressione dei pori è la pressione del fluido all'interno delle fratture e dei pori della roccia.

Mentre due studi precedenti hanno collegato i terremoti nel bacino di Raton ai pozzi di iniezione di acque reflue, questo è il primo a dimostrare che elevate pressioni interstiziali in profondità nel sottosuolo sono ben al di sopra delle soglie di attivazione del terremoto, ha detto la dottoranda della CU Boulder Jenny Nakai, autore principale dello studio. I bordi settentrionali del confine del bacino del Raton con Trinidad, Colorado, e Raton, Nuovo Messico.

"Abbiamo mostrato per la prima volta un meccanismo causativo plausibile per questi terremoti, " ha detto Nakai del Dipartimento di Scienze Geologiche. "I modelli spaziali di sismicità che abbiamo osservato si riflettono nella distribuzione dell'iniezione di acque reflue e nel nostro cambiamento di pressione interstiziale modellato".

Un documento sullo studio è stato pubblicato nel Journal of Geophysical Research:Solid Earth . I coautori dello studio includono i professori CU Boulder Anne Sheehan e Shemin Ge di scienze geologiche, ex studente di dottorato CU Boulder Matthew Weingarten, ora borsista post-dottorato alla Stanford University, e la professoressa Susan Bilek del New Mexico Institute of Mining and Technology di Socorro.

I terremoti del bacino di Raton tra il 2008 e il 2010 sono stati misurati dai sismometri dell'EarthScope USArray Transportable Array, un programma finanziato dalla National Science Foundation (NSF) per misurare i terremoti e mappare l'interno della Terra in tutto il paese. Il team ha anche utilizzato i dati sismici del Colorado Rockies Experiment and Seismic Transects (CREST), finanziato anche da NSF.

Nell'ambito della ricerca, il team ha simulato in 3-D una faglia lunga 12 miglia ricavata dai dati sulla sismicità nella regione del Parco Vermejo nel bacino del Raton. I modelli di sismicità suggeriscono anche un secondo, faglia più piccola nel bacino del Raton che è stata attiva dal 2008-2010.

Nakai ha affermato che il team di ricerca non ha esaminato la relazione tra i terremoti del bacino di Raton e la fratturazione idraulica, o fracking.

Il nuovo studio ha anche mostrato che il numero di terremoti nel bacino di Raton è correlato al volume cumulativo di acque reflue iniettate nei pozzi fino a circa 9 miglia di distanza dai singoli terremoti. Ci sono 28 pozzi di smaltimento delle acque reflue di "Classe II" - pozzi che vengono utilizzati per smaltire fluidi di scarico associati alla produzione di petrolio e gas naturale - nel bacino di Raton, e almeno 200 milioni di barili di acque reflue sono stati iniettati nel sottosuolo dall'industria petrolifera e del gas dal 1994.

"La roccia del seminterrato è in genere più fragile e fratturata rispetto agli strati rocciosi sopra di essa, " disse Sheehan, anche un borsista presso l'Istituto Cooperativo per la Ricerca in Scienze Ambientali della CU. "Quando la pressione dei pori aumenta nella roccia del seminterrato, può causare terremoti."

C'è ancora molto da imparare sui terremoti del bacino di Raton, hanno detto i ricercatori della CU Boulder. Mentre l'industria petrolifera e del gas ha monitorato per anni l'attività sismica con sismometri nel bacino di Raton e mappato alcune faglie sotterranee, tali dati non sono messi a disposizione dei ricercatori o del pubblico.

I modelli sismici nel bacino di Raton sono simili ad altre regioni degli Stati Uniti che hanno mostrato "sismicità indotta" probabilmente causata da pozzi di iniezione di acque reflue, disse Nakai. Precedenti studi che hanno coinvolto CU Boulder hanno mostrato che i pozzi di iniezione probabilmente hanno causato terremoti vicino a Greeley, Colorado, negli ultimi anni in Oklahoma e nella regione del medio continente degli Stati Uniti.