Pozzo di petrolio e gas con serbatoio separatore di salamoia in background nel sud dell'Ontario, Canada. Credito:Jennifer McIntosh
I metodi convenzionali di produzione di petrolio e gas possono influenzare le acque sotterranee molto più del fracking, secondo gli idrogeologi Jennifer McIntosh dell'Università dell'Arizona e Grant Ferguson dell'Università del Saskatchewan.
fratturazione idraulica ad alto volume, noto come fracking, inietta acqua, sabbia e sostanze chimiche ad alta pressione nelle formazioni rocciose petrolifere per recuperare petrolio e gas naturale precedentemente inaccessibili. Questo metodo ha portato all'attuale boom dello shale gas iniziato circa 15 anni fa.
Metodi convenzionali di produzione di petrolio e gas naturale, in uso dalla fine del 1800, anche iniettare acqua nel sottosuolo per favorire il recupero di petrolio e gas naturale.
"Se vogliamo esaminare gli impatti ambientali della produzione di petrolio e gas, dovremmo esaminare gli impatti di tutte le attività di produzione di petrolio e gas, non solo fratturazione idraulica, "ha detto McIntosh, un professore di idrologia e scienze atmosferiche dell'Università dell'Arizona.
"La quantità di acqua iniettata e prodotta per la produzione convenzionale di petrolio e gas supera quella associata al fracking e alla produzione non convenzionale di petrolio e gas di ben oltre un fattore 10, " lei disse.
McIntosh e Ferguson hanno esaminato quanta acqua era e viene iniettata nel sottosuolo dalle attività dell'industria petrolifera, come queste attività cambiano le pressioni e il movimento dell'acqua nel sottosuolo, e come tali pratiche potrebbero contaminare le falde acquifere.
Mentre l'uso delle acque sotterranee varia in base alla regione, circa il 30% dei canadesi e più del 45% degli americani dipendono dalla risorsa per il proprio comune, esigenze domestiche e agricole. Nelle regioni più aride degli Stati Uniti e del Canada, le forniture di acqua dolce di superficie sono altrettanto importanti.
McIntosh e Ferguson hanno scoperto che probabilmente c'è più acqua ora nelle formazioni petrolifere rispetto all'inizio a causa delle tradizionali attività di produzione.
Per spingere il petrolio e il gas verso i pozzi di estrazione, il metodo convenzionale, noto come recupero avanzato dell'olio, inietta acqua nelle formazioni rocciose petrolifere. L'acqua salina viene prodotta come sottoprodotto e viene quindi reiniettata, insieme ad acqua dolce aggiuntiva, per estrarre più petrolio e gas.
Però, alla fine del ciclo, l'acqua salata in eccesso viene smaltita iniettandola in giacimenti petroliferi esauriti o in profondità in formazioni geologiche che non contengono petrolio e gas. Tale iniezione di acque reflue ha modificato il comportamento dei liquidi nel sottosuolo e aumenta la probabilità che l'acqua contaminata raggiunga le falde acquifere di acqua dolce.
Parte dell'acqua iniettata nell'ambito delle attività di produzione di petrolio e gas è acqua dolce dalla superficie o da falde acquifere poco profonde. McIntosh ha affermato che ciò potrebbe influenzare le acque sotterranee e di superficie in regioni a stress idrico come il New Mexico o il Texas.
"C'è un bisogno critico di monitoraggio a lungo termine, da anni a decenni, per la potenziale contaminazione delle risorse di acqua potabile non solo dal fracking, ma anche dalla produzione convenzionale di petrolio e gas, " ha detto McIntosh.
Martinetto della pompa del pozzo di petrolio dalla fine del 1800 nell'Ontario meridionale, Canada. Credito:Jennifer McIntosh
Il team ha pubblicato il loro documento, "Olio convenzionale:la parte dimenticata del nesso acqua-energia, " online il 30 giugno sulla rivista Acque sotterranee . Global Water Futures ha finanziato la ricerca.
McIntosh è stato coinvolto in studi sugli impatti ambientali della fratturazione idraulica. Ha iniziato a chiedersi come tali impatti si confrontano con gli impatti dei metodi convenzionali di produzione di petrolio e gas, metodi che sono stati utilizzati per circa 120 anni e continuano ad essere utilizzati.
Sia il fracking che le pratiche convenzionali utilizzano le acque sotterranee e superficiali quando non c'è abbastanza acqua da altre fonti per continuare la produzione di petrolio.
Per vedere come tutti i tipi di attività di produzione di petrolio e gas hanno influito sull'uso dell'acqua in Canada e negli Stati Uniti, lei e Ferguson hanno sintetizzato i dati da una varietà di fonti. Gli studi scientifici pubblicati disponibili coprivano solo poche regioni. Perciò, gli scienziati hanno anche approfondito i rapporti delle agenzie statali e di altre fonti di informazione.
I ricercatori hanno trovato informazioni per il bacino sedimentario del Canada occidentale, il bacino del Permiano (situato nel New Mexico e nel Texas), gli stati dell'Oklahoma, California e Ohio, e la quantità totale di acqua prodotta dalla fratturazione idraulica ad alto volume negli Stati Uniti.
"Ciò che è stato sorprendente è stata la quantità di acqua prodotta e re-iniettata dalla produzione convenzionale di petrolio e gas rispetto alla fratturazione idraulica, " McIntosh ha detto. "Nella maggior parte dei luoghi che abbiamo esaminato - la California era l'eccezione - ora c'è più acqua nel sottosuolo rispetto a prima. C'è un guadagno netto di acqua salina."
Esistono regolamenti che disciplinano l'industria petrolifera per quanto riguarda le acque sotterranee, ma le informazioni su ciò che sta accadendo nel sottosuolo variano a seconda della provincia e dello stato. Alcune giurisdizioni conservano dati eccellenti mentre per altre sono praticamente inesistenti. Nonostante questo, Ferguson ha detto che lui e McIntosh possono fare alcune osservazioni.
"Penso che le conclusioni generali sull'uso dell'acqua e sul potenziale di contaminazione siano corrette, ma i dettagli sono sfocati in alcune aree, " ha detto Ferguson. "Alberta probabilmente ha record migliori della maggior parte delle aree, e l'Alberta Energy Regulator ha prodotto numeri simili ai nostri per quella regione. Abbiamo visto tendenze simili per altre regioni produttrici di petrolio e gas, ma abbiamo bisogno di rapporti migliori, registrazione e monitoraggio”.
Le attività di produzione di petrolio e gas possono avere effetti ambientali lontano dalle regioni produttrici di petrolio. Per esempio, studi precedenti mostrano che l'esercizio di pozzi di smaltimento può causare attività sismica rilevabile a più di 90 chilometri di distanza. Le attività convenzionali iniettano volumi d'acqua inferiori e a una pressione inferiore ma si svolgono per periodi di tempo più lunghi, che possono causare contaminazione a distanze maggiori.
Un altro jolly sono le migliaia di attivi, pozzi dormienti e abbandonati in tutto il Nord America. Alcuni presentano perdite o sono stati disattivati in modo improprio, fornendo possibili percorsi per la contaminazione delle falde acquifere di acqua dolce.
Sebbene ci sia uno sforzo per affrontare questo problema attraverso organizzazioni come l'Alberta's Orphan Well Association, c'è poco consenso sulla dimensione del problema. Ferguson ha detto che a seconda della fonte citata, il prezzo di smantellamento varia da pochi miliardi a poche centinaia di miliardi di dollari.
Un rapporto del 2017 del Canada's C.D. Howe Institute indica che ci sono 155, 000 pozzi in Alberta ancora da bonificare. Un articolo del 2014 di altri ricercatori suggerisce che la sola Pennsylvania ne abbia almeno 300, 000 pozzi abbandonati, molti dei quali sono "perduti" perché non ci sono registrazioni della loro esistenza né ci sono prove superficiali che un tempo vi fosse un pozzo di petrolio.
"Non abbiamo fatto abbastanza indagini in loco e monitoraggio delle acque sotterranee per sapere come si presenta realmente la responsabilità, Ferguson ha detto. "La mia ipotesi è che alcuni pozzi probabilmente dovrebbero essere lasciati così com'è e altri avranno bisogno di più lavoro per affrontare la migrazione di salamoie e idrocarburi da perdite che hanno decenni".