Un nuovo studio sulle acque sotterranee in una contea rurale della Pennsylvania mostra solo rari casi di possibile contaminazione da gas in mezzo a una tendenza generale a migliorare la qualità dell'acqua nonostante il pesante sviluppo di Marcellus Shale.

Indagando sui dati delle compagnie del gas, lo stato, e il Servizio Geologico degli Stati Uniti, i ricercatori hanno visto una possibile contaminazione da gas naturale vicino a non più di sette su 1, 385 pozzi di scisto studiati nella contea di Bradford, fortemente perforata. Il resto dei dati sulla chimica dell'acqua ha evidenziato che le acque sotterranee sono migliorate o sono rimaste livellate dai campioni prelevati prima degli anni '90.

"La cosa più interessante che abbiamo scoperto è stata la chimica delle acque sotterranee in una delle aree più sviluppate per il gas di scisto, un'area con 1400 nuovi pozzi di gas, che non sembra peggiorare con il tempo, e potrebbe anche migliorare, " ha detto Susan Brantley, direttore dell'Earth and Environmental Systems Institute della Penn State e illustre professore di geoscienze. "Ma utilizzando l'analisi dei dati potremmo anche vedere siti rari che richiedono ulteriori indagini per possibili anomalie del gas".

Brantley e un team interdisciplinare di geoscienziati e informatici hanno utilizzato nuove tecniche di data mining per studiare un ampio set di dati di 11, 000 campioni di acque sotterranee degli anni 2010, presa dopo la perforazione nella contea di Bradford.

Il team ha recentemente riportato i risultati sulla rivista Scienze e tecnologie ambientali .

"A differenza degli studi precedenti, i nostri risultati mostrano che la qualità delle acque sotterranee potrebbe persino migliorare in un'area fortemente sfruttata per il gas di scisto:Bradford nord-orientale, " disse Tao Wen, uno studioso post-dottorato presso l'Earth and Environmental Systems Institute di Penn State e autore principale del documento.

Utilizzando tecniche di data mining e modelli informatici di apprendimento, il team ha cercato modelli nelle concentrazioni di metano, un possibile indicatore di contaminazione dai pozzi di gas di scisto che utilizzano il fracking per estrarre il gas di scisto.

Il metano si trova naturalmente anche intorno a caratteristiche geologiche come linee di faglia e valli. Le tecniche di data mining aiutano i ricercatori a ordinare grandi quantità di dati per trovare livelli elevati di metano e determinare possibili fonti.

"Osserviamo il metano in questi dati sulle acque sotterranee e possiamo effettivamente vedere la geologia nei dati, " Brantley ha detto. "Posso dirvi dove ci sono difetti, dove ci sono grandi pieghe nella roccia in base alla falda acquifera. Allora quello che cerchiamo è dove la chimica dell'acqua non assomigli alla geologia e assomigli a qualcosa che non capiamo. La nostra ipotesi è che a volte ti mostri qualcosa sulle attività umane, come lo sviluppo dello scisto."

Il team ha trovato livelli leggermente elevati di metano vicino a sette su 1, 385 pozzi di gas di scisto nell'area di studio che non sono stati spiegati dalle sole caratteristiche geologiche. Il team ha anche analizzato altri indicatori in tutti i campioni di acqua:ferro, manganese, solidi totali disciolti, solfato, pH e hanno scoperto che erano migliorati o erano rimasti a livelli rispetto ai siti campionati negli anni '80.

"Il data mining ha evidenziato alcuni, rari siti di possibile contaminazione da metano vicino a sette pozzi di gas di scisto e alcuni pozzi convenzionali, " Wen ha detto. "Tali siti dovrebbero essere campionati e studiati sul campo. I rari casi di contaminazione da metano sono coerenti con l'osservazione generale che la produzione di gas di scisto non ha declassato la qualità media delle acque sotterranee nel tempo".

Questa ricerca potrebbe documentare una migliore qualità delle acque sotterranee causata dalla diminuzione delle piogge acide, soprattutto dopo l'attuazione del Clean Air Act, o diminuzione della produzione di acciaio o combustione del carbone, ricercatori hanno detto nel documento.

"Penso che sia davvero una storia di ciò che è stato fatto dagli anni '70 e il Clean Air Act e i suoi emendamenti che hanno abbassato la deposizione atmosferica, " Brantley ha detto. "Se tale deposizione ha un impatto positivo sulla chimica delle acque sotterranee, questo è importante, ma deve essere studiato di più".