Rappresentazione schematica della fratturazione idraulica per il gas di scisto, mostrando i principali possibili effetti ambientali. Credito:Mikenorton/Wikipedia
Due terremoti di entità moderata che hanno colpito la provincia meridionale del Sichuan in Cina lo scorso dicembre e gennaio sono stati probabilmente causati da operazioni di fracking nelle vicinanze, secondo un nuovo studio pubblicato in Lettere di ricerca sismologica .
I terremoti di magnitudo 5,7 del dicembre 2018 e di magnitudo 5,3 del gennaio 2019 nel bacino del Sichuan meridionale hanno causato ingenti danni alle fattorie e ad altre strutture della zona. Il terremoto di dicembre è stato particolarmente distruttivo, ferendo 17 persone e provocando una perdita economica diretta di circa 50 milioni di Yuan Renminbi cinesi (circa 7,5 milioni di dollari USA).
Il blocco di gas di scisto di Changning nel bacino meridionale del Sichuan è stato sede di operazioni di fracking dal 2010, con estesi pozzi di iniezione di fracking orizzontale che sono diventati più comuni dal 2014. Il tasso di terremoti nel blocco di Changning è aumentato drammaticamente nello stesso momento in cui è iniziato il fracking sistematico.
Negli Stati Uniti, smaltimento delle acque reflue da operazioni petrolifere e del gas, dove l'acqua prodotta durante l'estrazione degli idrocarburi viene reimmessa negli strati rocciosi, si pensa che sia la causa principale dei terremoti indotti, soprattutto in Oklahoma. Però, vi sono prove crescenti che la fratturazione idraulica, o fracking, che utilizza l'acqua iniettata per rompere gli strati rocciosi durante l'estrazione di idrocarburi, potrebbe aver causato terremoti di entità moderata in alcuni siti dell'Ohio, Oklahoma e Canada occidentale.
Sia lo smaltimento delle acque reflue che il fracking hanno provocato terremoti nel bacino meridionale del Sichuan, dicono Xinglin Lei del Geological Survey of Japan e colleghi. Nel loro nuovo studio in SRL, i ricercatori presentano "una catena completa di prove" per dimostrare che i terremoti di dicembre e gennaio sono stati indotti da operazioni di fracking.
Hanno individuato il luogo dei terremoti, scoprendo che erano relativamente poco profondi (tra due e dieci chilometri sotto la superficie), come ci si aspetterebbe per i terremoti indotti. I terremoti di dicembre e gennaio hanno coinciso anche nel tempo e nello spazio con l'iniezione nei vicini pozzi di fracking. Non avevano i volumi di iniezione esatti in queste piazzole di pozzo per comprendere meglio la relazione tra le attività di iniezione e l'evoluzione della sismicità.
La modellazione dell'attività sismica di Lei e colleghi mostra che la maggior parte dell'attività proveniva dalle scosse principali iniziali, con poca attività di scossa di assestamento, che è anche coerente con il modello visto per i terremoti indotti. Finalmente, i loro calcoli mostrano che la sovrapressione sui pori della roccia, prodotto dalle iniezioni di fracking, era abbastanza forte da attivare faglie preesistenti nella regione. Queste faglie erano per lo più non mappate e non in un orientamento favorevole per scivolare sotto la normale attività tettonica, notano i ricercatori.
"Per la maggior parte delle pastiglie, la sismicità associata svanisce rapidamente dopo la fine o l'arresto della frattura idraulica, " disse Lei, anche se ha notato che la loro analisi ha sollevato la possibilità di vedere segni di riattivazione della faglia dalla precedente sismicità.
"Secondo me, si possono causare ripetuti terremoti moderati fintanto che l'iniezione continua, poiché un terremoto moderato rilascia una sollecitazione molto limitata, " Ha aggiunto. "Le normative nazionali in Cina dovrebbero essere aggiornate con l'obbligo per gli operatori di agire se si osservano alcuni segni di riattivazione del guasto".
I ricercatori affermano che sono necessarie maggiori informazioni sui guasti e sui loro modelli di stress nelle aree del bacino del Sichuan che circondano i pozzi di fracking, per guidare la perforazione in modo da evitare una moderata attività sismica. "Sono stati osservati terremoti moderati in un numero limitato di siti, " disse Lei. "Se questi siti potessero essere esclusi, il rischio di terremoti moderati sarebbe notevolmente ridotto".
Lei e colleghi vorrebbero vedere ricercatori, le autorità di regolamentazione e gli operatori del settore petrolifero e del gas lavorano insieme per comprendere meglio le cause della sismicità indotta da iniezione nel bacino meridionale del Sichuan, per consentire operazioni di fracking efficaci e sicure.