Un catalogo completo di sequenze di terremoti nel bacino di Fort Worth in Texas, dal 2008 al 2018, fornisce uno sguardo più da vicino su come lo smaltimento delle acque reflue dall'esplorazione di petrolio e gas ha cambiato il panorama sismico nel bacino.
Nel loro rapporto pubblicato su Bollettino della Società Sismologica d'America , Louis Quinones e Heather DeShon della Southern Methodist University e colleghi confermano che i tassi di sismicità nel bacino sono diminuiti dal 2014, una tendenza che sembra corrispondere a una diminuzione dell'iniezione di acque reflue.
Però, la loro analisi rileva anche che durante questo periodo si sono attivati nuovi guasti, e che la sismicità continua a una distanza maggiore dai pozzi di iniezione nel tempo, suggerendo che i cambiamenti di "campo lontano" nello stress sismico saranno importanti per comprendere il potenziale rischio sismico futuro del bacino.
"Una cosa che abbiamo imparato ad apprezzare è quanto ampiamente l'iniezione nel bacino abbia modificato lo stress all'interno dell'intero bacino, " ha detto DeShon.
La prima cosa che i ricercatori hanno notato con l'iniezione di acque reflue nel bacino "è stata la riattivazione di singole faglie, " lei ha aggiunto, "e quello che ora stiamo iniziando a vedere è essenzialmente l'energia residua su tutti i tipi di piccoli difetti rilasciati dal volume cumulativo che è stato messo nel bacino".
Il catalogo dei terremoti pubblicato su BSSA riporta tutta la sismicità registrata dalle reti gestite da SMU tra il 2008 e il 2018. Alcune sequenze sismiche nel catalogo, come i terremoti dell'aeroporto di Dallas Fort Worth del 2008, sono ben note e ben studiate, mentre altri come la sequenza di Cleburne occidentale del 2018 sono riportati nel documento per la prima volta.
DeShon ha affermato che la pubblicazione del catalogo completo è stata importante in parte per aiutare le persone a riconoscere che "ci sono terremoti in tutto il bacino, non solo su queste tre o quattro sequenze che hanno attirato molta attenzione della stampa".
I ricercatori hanno scoperto che la sismicità complessiva nel bacino di Fort Worth è stata fortemente correlata nel tempo e nello spazio con le attività di iniezione delle acque reflue, con la maggior parte della sismicità che si verifica entro 15 chilometri dai pozzi di smaltimento.
Il volume di smaltimento delle acque reflue ha iniziato a diminuire rispetto al picco del 2014, principalmente a causa dei prezzi più bassi del petrolio e del gas, e lo studio mostra "l'attenuazione della sismicità lungo le faglie che si trovavano vicino a pozzi ad alta iniezione, " disse Quinone.
Ci sono eccezioni a questo schema, comprese le sequenze Irving-Dallas del 2015 e Lake Lewisville del 2017 che non hanno pozzi entro 15 chilometri.
I terremoti indotti si verificano quando le acque reflue iniettate nel terreno aumentano la pressione dei pori all'interno delle rocce e influenzano lo stress lungo le faglie negli strati rocciosi circostanti. Nel bacino di Fort Worth, questi cambiamenti di stress possono propagarsi lontano, più di 10 chilometri, dai pozzi di iniezione, suggeriscono i ricercatori.
"I tassi di iniezione hanno raggiunto il picco nel 2014, ma ancora non capiamo quanto sia estesa spazialmente la modifica della pressione dei pori in profondità, quindi ancora non capiamo come il rischio si ridurrà con il tempo, " ha detto DeShon.
Ci sono ancora molti meno terremoti indotti nel bacino di Fort Worth rispetto a regioni come l'Oklahoma, che ha anche registrato un drammatico aumento della sismicità nell'ultimo decennio a causa dello smaltimento delle acque reflue dalla produzione di petrolio e gas. I volumi di acque reflue iniettate sono molto più alti in Oklahoma, e i difetti tendono ad essere molto più vicini tra loro, ha detto DeShon.
Al contrario, I chinoni hanno detto, le faglie nel bacino di Fort Worth sono più distanziate, e ci sono pochi casi di terremoti che saltano tra le faglie.
Però, la densa popolazione dell'area metropolitana di Dallas-Fort Worth rende fondamentale continuare a monitorare il rischio sismico indotto della regione, confrontare i dati sismici con maggiori informazioni sull'iniezione di acque reflue.
Per il momento, DeShon ha detto, i ricercatori hanno accesso solo al volume cumulativo mensile e alla pressione media alle teste pozzo di iniezione, in un rapporto che viene aggiornato una volta all'anno. "Sarebbe meglio se i dati di iniezione fossero forniti in modo più tempestivo in Texas, e se fossero fornite informazioni giornaliere più dettagliate sui tassi e sui volumi di iniezione e alcune misurazioni della pressione di fondo pozzo, " lei disse.
