Il governo sudafricano sta esaminando il fracking per ridurre l'enorme dipendenza del paese dal carbone per l'energia. Il fracking comporta il pompaggio di fluidi ad alta pressione nelle formazioni rocciose per liberare riserve di petrolio e gas.

Le stime per i giacimenti di gas nella principale regione del Karoo in Sud Africa variano ampiamente. Sono stati condotti alcuni studi per il governo sul potenziale del gas di scisto nel paese. Questi includono un rapporto sulla preparazione tecnica per un'industria del gas di scisto, una valutazione ambientale strategica sul gas di scisto e un libro accademico multi-autore sulla fratturazione idraulica nel Karoo. Il governo deve ora integrare queste informazioni nella politica e sviluppare regolamenti per l'industria del fracking.

I gruppi ambientalisti ei proprietari terrieri sono preoccupati per l'impatto ambientale e sociale negativo del fracking. Dicono che potrebbe avere un impatto sulla qualità e sulla quantità dell'acqua, e potrebbe anche causare la frammentazione e la perdita dell'habitat. Sono anche preoccupati per il possibile aumento della sismicità associato all'iniezione di acque reflue in pozzi profondi e alle operazioni di fracking.

La nostra ricerca ha cercato di esaminare il legame tra terremoti e fracking. Faceva parte della mappatura delle vulnerabilità per il fracking in Sudafrica. Abbiamo scoperto che le aree con la più alta vulnerabilità alla sismicità legata al fracking erano nelle parti di Western Cape, Gauteng, Provincia del Nord Ovest, Mpumalanga, KwaZulu-Natal e uno dei vicini del Sudafrica, Swaziland. Anche se non si prevede la presenza di gas in molte di queste aree, sarebbero ancora soggetti agli effetti sismici del fracking nel bacino del Karoo, il sito di quelli che si presume siano i più grandi giacimenti di gas del paese.

I rischi sismici in Sud Africa non sono elevati secondo le norme internazionali. Ma potrebbero esserci danni significativi alle infrastrutture se la sismicità aumenta.

Fracking e terremoti

Durante il fracking una miscela di acqua, sabbia e sostanze chimiche, note come fluido di fratturazione, vengono pompate ad alta pressione in un pozzo per fratturare la roccia e rilasciare idrocarburi. Questi idrocarburi vengono estratti alla testa del pozzo insieme alle acque reflue che contengono una miscela di fluido di fratturazione e acqua di formazione. Le acque reflue possono essere smaltite iniettandole nel sottosuolo attraverso pozzi profondi.

È stato dimostrato che sia l'estrazione che l'iniezione sotterranea di fluidi causano terremoti. Ma le dimensioni di questi eventi non sono chiare; che vanno da terremoti relativamente piccoli come la magnitudo 2.3 a Blackpool, Inghilterra al terremoto di magnitudo 5.7 a Praga, Oklahoma nel novembre 2011.

Ci sono stati almeno due eventi sismici preoccupanti con magnitudo uguale o maggiore di 7.0, sia a Gazli in Uzbekistan dove viene ritirato il gas. Sebbene non possano essere collegati direttamente al fracking, hanno mostrato alcune caratteristiche associate ai terremoti indotti dal fracking.

Il nesso tra pompaggio delle acque reflue e sismicità è indiscutibile. Gli scienziati credono, che tre fattori sono responsabili degli eventi sismici indotti o innescati dal fracking:

• la presenza e l'orientamento delle faglie tettoniche,
• stato delle sollecitazioni nel sottosuolo di faglia, e
• la profondità e la relazione tra le faglie e il processo di fratturazione nel suo insieme.

Attività sismica in Sudafrica

I dati sismici degli eventi passati in Sud Africa sono incompleti perché il South African National Sismograph Network monitora principalmente le aree di sismicità legata alle mine nelle parti centrali e settentrionali del paese.

Le prime registrazioni sismiche furono avviate nel 1620, ma questi contengono lacune significative nei dati. Le informazioni sulle faglie attive che possono causare terremoti sono limitate; ecco perché vengono normalmente utilizzate informazioni provenienti da aree tettoniche simili come gli Stati Uniti centrali e orientali.

Quello che sappiamo è che i grandi eventi sismici – o terremoti – sono rari in Sudafrica. Questo perché il paese è posizionato all'interno di una placca tettonica, un'area relativamente rigida che è più stabile rispetto ad altri confini di placche.

Il paese ha subito diversi grandi terremoti legati all'estrazione mineraria in passato. Uno si è verificato a Stilfontein il 9 marzo 2005; un altro vicino alle Orcadi il 5 agosto 2014. Entrambi i terremoti, con magnitudo 5.3 e 5.5 rispettivamente, erano abbastanza potenti da danneggiare le infrastrutture circostanti.

Il terremoto di origine tettonica più devastante del Sudafrica, magnitudo di misura 6.3, si è verificato del Capo a St Lucia il 31 dicembre 1932. Il 29 settembre 1969 un terremoto di magnitudo 6,3 ha colpito le città del Capo Occidentale, uccidendo 12 persone e causando ingenti danni.

Pericolosità sismica in Sudafrica

L'effetto del fracking sulla regione sismica locale può essere misurato analizzando la sismicità prima, durante, e dopo il processo di fracking.

Ma c'è poca conoscenza sulle informazioni geologiche per la regione del Karoo dove è stato proposto il fracking. La figura uno mostra la distribuzione della pericolosità sismica in Sud Africa. Ciò significa che i guasti potenzialmente pericolosi nella regione potrebbero non essere rilevati. È importante ottenere più informazioni geologiche e tettoniche, nonché dati sul grado e la profondità del processo di fratturazione proposto nella regione. Questo potrebbe dirci quale effetto sismico aspettarsi dal fracking.

È estremamente importante monitorare l'attività sismica locale prima che il fracking inizi a creare una linea di base per il sito specifico e le aree circostanti. Il monitoraggio sismico prima dell'esplorazione aiuterà a identificare la posizione delle faglie e la natura del campo di stress nelle aree in cui è attualmente sconosciuto. Questo, legati al monitoraggio sismico durante e dopo il fracking, può aiutare gli scienziati a eseguire valutazioni del rischio affidabili per assistere con una corretta regolamentazione.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.