Una versione semplificata della mappa dei guasti creata dal team di ricercatori. La mappa include faglie visibili in superficie (verde) e faglie sotterranee (nero). La linea continua indica le faglie sotterranee che i ricercatori sono stati in grado di mappare ad alta risoluzione. La linea tratteggiata indica i guasti che sono stati mappati con una risoluzione media. Secondo la ricerca, in presenza di attività di iniezione di acque reflue, la maggior parte delle faglie dell'area è suscettibile di scivolamento quanto quelle che hanno già prodotto terremoti. La mappa segna anche le posizioni dei terremoti e le posizioni e le quantità dei pozzi di iniezione delle acque reflue. Credito:Bureau of Economic Geology di UT
Scienziati della SMU, L'Università del Texas ad Austin e la Stanford University hanno scoperto che la maggior parte delle faglie sottostanti il bacino di Fort Worth sono sensibili alle forze che potrebbero farle scivolare come quelle che hanno ospitato terremoti in passato.
Il nuovo studio, pubblicato il 23 luglio dalla rivista Bollettino della Società Sismologica d'America (BSSA), fornisce le informazioni sui guasti più complete per la regione fino ad oggi.
La modellazione del potenziale di scorrimento delle faglie esplora due scenari:un modello basato sullo stress del sottosuolo sulle faglie prima dell'iniezione di acque reflue ad alto volume e un modello di quelle forze che riflettono l'aumento della pressione del fluido dovuto all'iniezione.
Nessuna delle faglie che hanno dimostrato di avere il più alto potenziale sismico si trova nell'area urbana più popolosa di Dallas-Fort Worth o nelle aree dove attualmente ci sono molti pozzi di smaltimento delle acque reflue.
Ancora, lo studio ha anche scoperto che la maggior parte delle faglie sottostanti il bacino di Fort Worth sono sensibili alle forze che potrebbero farle scivolare e causare un terremoto quanto quelle che hanno ospitato i terremoti negli ultimi anni.
Sebbene la maggior parte delle faglie identificate su questa mappa non abbia prodotto un terremoto, capire perché alcune faglie sono scivolate e altre con un potenziale di scivolamento di faglia simile non continua ad essere ricercato, ha affermato la sismologa della SMU e coautrice dello studio Heather DeShon, che è stato il principale investigatore di una serie di altri studi che esplorano la causa dei terremoti del nord del Texas.
I terremoti erano praticamente sconosciuti nel nord del Texas fino a poco più di un decennio fa. Ma più di 200 terremoti si sono verificati nella regione dalla fine del 2008, che vanno in magnitudo da 1,6 a 4,0. Una serie di studi ha collegato questi eventi allo smaltimento delle acque reflue delle operazioni petrolifere e del gas iniettandole in profondità nella terra ad alti volumi, innescando guasti "morti" nelle vicinanze.
Un totale di 251 faglie sono state identificate nel bacino di Fort Worth, ma i ricercatori sospettano che ne esistano altri che non sono stati identificati.
Lo studio ha rilevato che i difetti sono rimasti relativamente stabili se lasciati indisturbati. Però, l'iniezione di acque reflue ha aumentato notevolmente le possibilità di scivolamento di questi difetti, se non sono stati gestiti correttamente.
"Ciò significa che l'intero sistema di difetti è sensibile, " ha detto l'autore principale dello studio Peter L. Hennings, ricercatore del Bureau of Economic Geology di UT Austin e ricercatore principale presso il Center for Integrated Sismicity Research (CISR).
DeShon ha affermato che il nuovo studio fornisce informazioni fondamentali sul rischio sismico nella regione di Dallas-Fort Worth.
"Il catalogo dei terremoti SMU e il catalogo della rete sismica del Texas forniscono i dati sui terremoti necessari per comprendere le faglie attive in Texas in questo momento, " ha detto. "Questo studio fornisce informazioni chiave per consentire al pubblico, città, i governi statali e federali e l'industria per comprendere il potenziale rischio e progettare politiche pubbliche efficaci, normative e strategie di mitigazione”.
"Le attività industriali possono aumentare la probabilità di innescare terremoti prima che accadano naturalmente, ma ci sono dei passi che possiamo fare per ridurre questa probabilità, " ha aggiunto il coautore Jens-Erik Lund Snee, uno studente di dottorato alla Stanford University.
Tassi di terremoto, come i volumi di iniezione delle acque reflue, sono diminuiti in modo significativo dal picco del 2012. Ma finché si verificano terremoti, resta il rischio sismico. Dallas-Fort Worth rimane la regione a più alto rischio di terremoti in Texas a causa della densità di popolazione.
Anche dopo la fine dei terremoti, I residenti del nord del Texas si sono interrogati sulla vulnerabilità della regione a futuri terremoti, soprattutto perché non era disponibile alcuna mappa per individuare l'esistenza di tutte le faglie conosciute nella regione. I nuovi dati, mentre ancora incompleto, beneficiato delle informazioni raccolte dai dati sismici a riflessione appena rilasciati detenuti dalle compagnie petrolifere e del gas, rianalisi dei registri di pozzo disponibili pubblicamente, e informazioni sull'affioramento geologico.
U of T all'Austin e alla Stanford University ha fornito i dati di guasto e ha calcolato il potenziale di scorrimento del guasto. SMU, nel frattempo, ha monitorato l'attività sismica, che misura quando la terra trema, da quando le persone nell'area di Dallas-Fort Worth hanno avvertito i primi tremori vicino all'aeroporto internazionale DFW nel 2008. Un catalogo di tutti quei tremori è stato recentemente pubblicato a giugno sulla rivista BSSA.
I sismologi della SMU sono stati anche i principali o coautori di una serie di studi sui terremoti del Texas settentrionale. La ricerca SMU ha mostrato che molti dei terremoti di Dallas-Fort Worth sono stati innescati da aumenti della pressione dei pori, la pressione delle acque sotterranee intrappolate all'interno di minuscoli spazi all'interno delle rocce nel sottosuolo. Uno studio indipendente condotto dalla sismologa della SMU Beatrice Magnani ha scoperto che l'iniezione di acque reflue ha riattivato le faglie dormienti vicino a Dallas che erano rimaste inattive negli ultimi 300 milioni di anni.
DeShon ha detto che qualsiasi piano futuro per estrarre petrolio o gas naturale nel bacino di Fort Worth dovrebbe essere fatto con la consapevolezza che il bacino contiene diversi difetti che sono altamente sensibili ai cambiamenti di pressione dei pori. Lo studio ha rilevato che i tassi di iniezione sono diminuiti drasticamente nel bacino di Fort Worth, ma la pratica continua. La maggior parte dell'iniezione che ha avuto luogo è stata concentrata nel Johnson, Tarrant, e le contee di Parker, vicino a zone di continua attività sismica.
"Il più grande terremoto che la regione di Dallas-Fort Worth ha subito è stato di magnitudo 4 nel 2015", ha detto DeShon. "La US Geological Survey e la Croce Rossa forniscono consigli pratici di preparazione per la tua casa e i luoghi di lavoro. Proprio come ci prepariamo per la stagione dei tornado nel nord del Texas, resta importante per noi avere un piano per affrontare il terremoto".
