Ποια είναι η σχέση μεταξύ Fracking, Sinkholes και Earthquakes;

Πριν από το 2009, οι περισσότεροι σεισμοί στις ΗΠΑ σημειώθηκαν στην Καλιφόρνια. Αλλά από το 2009, οι πόλεις στις κεντρικές και ανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες είδαν μια δραματική αύξηση της σεισμικής δραστηριότητας, των σεισμών και των καταβόθρων. Το αμερικανικό πρόγραμμα γεωλογικής έρευνας για τους σεισμούς κινδύνων αναφέρει ότι ξεκινώντας από το 1978 έως το 2008, τα κεντρικά και ανατολικά μέρη των ΗΠΑ παρουσίασαν 844 σεισμούς μεγέθους 3 και άνω. Κατά την περίοδο από το 2009 έως το 2013, ο ρυθμός αυτός ανέβηκε σε 2.897 σεισμούς - αύξηση 343% - και συνεχίζει να αυξάνεται. Μόνο το 2014, καταγράφηκαν περισσότεροι από 659 M3 συν σεισμοί. Το ερώτημα που θέλει να απαντήσει είναι γιατί η ξαφνική αύξηση των σεισμών και της ανάπτυξης των καταβόθρων. Είναι αυτοί οι σεισμοί φυσικοί ή ανθρωπογενείς;

Τον Αύγουστο του 2012, μετά από μήνες μυστηριώδους σεισμικής δραστηριότητας και εκπληκτικών φυσαλίδων στο Louisiana Bayou, άνοιξε μια τεράστια καταβόθρα κοντά στη μικρή πόλη Bayou Corne, 77 μίλια δυτικά της Νέας Ορλεάνης. Ξεκίνησε η καταβόθρα 1 στρεμμάτων

•••Εθνική Διοίκηση Αεροναυτικής και Διαστήματος, 2017 Επίσημη Rodney Grubbs της NASA

Για να αναλύσει το πρόβλημα, η USGS άρχισε να δημιουργεί προσωρινούς σεισμικούς σταθμούς παρακολούθησης σε ολόκληρη την περιοχή. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες του τμήματος να εντοπίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια σεισμικές τοποθεσίες για να προσδιορίσουν εάν υπάρχει σχέση μεταξύ της εξόρυξης, της διάσπασης και των εγχύσεων λυμάτων και που προκαλούνται από τον άνθρωπο σεισμοί. Τα αποτελέσματα ήταν τόσο αποκαλυπτικά που το 2016, το USGS κυκλοφόρησε το πρώτο σεισμό μοντέλο που προκλήθηκε για πρώτη φορά, το οποίο ενσωμάτωσε τόσο φυσικούς όσο και ανθρωπογενείς κινδύνους σεισμών.

Το USGS ελαχιστοποιεί τα αποτελέσματα της υδραυλικής ρωγμάτωσης και, αντί αυτού, υποδηλώνει ότι προκαλούνται από τους περισσότερους ανθρώπους οι σεισμοί προκύπτουν από την έγχυση στη Γη λυμάτων που προέρχονται από την εξόρυξη παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου λειτουργίες.

Σε εργασίες όπου οι εξορυκτικές δραστηριότητες απομακρύνουν το αέριο ή το πετρέλαιο μέσω σπασίματος, μεγάλο μέρος των λυμάτων εισάγεται πίσω στην ίδια περιοχή χωρίς να προκαλεί σεισμούς ή καταβόθρες. Αλλά σε περιοχές όπου τα πηγάδια λυμάτων τρυπιούνται για να λαμβάνουν τα υποπροϊόντα αυτών των εξορυκτικών εργασιών, αυτά τα υγρά είναι εισάγεται σε περιοχές που δεν έχουν προηγουμένως τρυπηθεί, προκαλώντας αύξηση της υπόγειας πίεσης που συχνά οδηγεί σε ανθρώπινη πρόκληση σεισμοί.

Μια μελέτη που ολοκληρώθηκε τον Σεπτέμβριο του 2016 από τον ερευνητή και τον γεωφυσικό του Πανεπιστημίου της Αριζόνα Manoochehr Shirzaei ισχυρίζεται ότι υπάρχουν τρόποι μετριασμού και μείωσης των ανθρώπινων σεισμών. Οι επιστήμονες στη μελέτη συνέκριναν μια περιοχή κοντά στο Timpson του Τέξας - τοποθεσία σεισμού 4,8 μεγέθους - με δορυφορικό ραντάρ εικόνες από τον Μάιο του 2007 έως τον Νοέμβριο του 2013 και ανακάλυψαν μια αύξηση στην περιοχή από την έγχυση λυμάτων στο υπόγειος βράχος. Περαιτέρω προσομοιώσεις υπολογιστών, χρησιμοποιώντας την ανυψωμένη περιοχή, έδειξαν ότι τα λύματα διαρρέουν τα σημεία ένεσης, αυξάνοντας την πίεση του νερού και τελικά ρέει σε γνωστό σφάλμα σεισμού ζώνες.

Η αυξημένη πίεση των πόρων - η συσσώρευση νερού σε μικρούς χώρους γύρω από το υπόγειο βράχο - που πρότεινε το μοντέλο του υπολογιστή ήταν αρκετό για να προκαλέσει σεισμούς 3,5 έως 4,5 χιλιόμετρα κάτω από τη Γη επιφάνεια. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Επιστήμη περιοδικό, επιτρέπει στους ερευνητές να εκτιμήσουν την αυξημένη υπόγεια πίεση κατά την έγχυση λυμάτων, επιτρέποντας στις εταιρείες εξόρυξης να σταματήσουν την έγχυση περισσότερων υγρών στη Γη πριν φτάσει η πίεση επικίνδυνο στάδιο.

Η Υπηρεσία Περιβαλλοντικής Προστασίας και τα κρατικά περιβαλλοντικά τμήματα χρησιμεύουν ως φύλακας ρολογιών για υδραυλικές ρωγμές, πηγάδια έγχυσης λυμάτων και εργασίες εξόρυξης πετρελαίου και φυσικού αερίου. Ο σκοπός αυτής της οργάνωσης είναι να ρυθμίσει την άδεια, την κατασκευή και τη λειτουργία, καθώς και το κλείσιμο, των φρεατίων έγχυσης που δημιουργήθηκαν κατά την υδραυλική ρωγμή και την παραγωγή φυσικού αερίου και λαδιού.

Εκτός από αυτούς τους κανονισμούς, η EPA έχει την εξουσία να ρυθμίζει την υδραυλική fracking που χρησιμοποιεί καύσιμα ντίζελ στη διαδικασία. Οι κανονισμοί χρησιμεύουν στην προστασία των φυσικών υδάτινων πόρων υπόγεια. Ένα μειονέκτημα: η EPA δεν ρυθμίζει τα φρεάτια αερίου ή πετρελαίου που χρησιμοποιούνται αποκλειστικά για παραγωγή.

Λίγο πριν από την κατάρρευση της καταβόθρας του Bayou Corne το 2012, μια ανασκόπηση της απεικόνισης ραντάρ της NASA έδειξε ότι η περιοχή της Λουιζιάνας είχε τη δυνατότητα να αναπτυχθεί μια καταβόθρα. Οι εικόνες της περιοχής που συλλέγονται από το αεριωθούμενο αεροπλάνο C-20A της NASA και το ραντάρ Airborne Vehicle Synthetic Aperture Radar μετρά και εντοπίζει ανωμαλίες στην επιφάνεια της Γης. Όταν οι ερευνητές της NASA Cathleen Jones και Ron Blom - του εργαστηρίου Jet Propulsion NASA στην Πασαντένα - εξέτασαν το εικόνες, συνειδητοποίησαν ότι τα δεδομένα έδειξαν την επικείμενη κατάρρευση της καταβόθρας Bayou Corne ένα μήνα πριν από την Εκδήλωση. Η περιοχή διογκώθηκε αρχικά πάνω από 10,2 ίντσες λίγο πριν από την κατάρρευση. Ο γεωφυσικός του ASU Manoochehr Shirzaei χρησιμοποίησε παρόμοια δεδομένα για να καταλήξει στα συμπεράσματά του για την περιοχή γύρω από το Timpson, Texas.

Η ιστορία και τα γεγονότα δείχνουν ότι οι απρόσεκτες πρακτικές εξόρυξης μπορούν να επηρεάσουν ή να καταστρέψουν την ποιότητα του νερού μιας περιοχής, να προκαλέσουν σεισμούς ή να οδηγήσουν σε καταβόθρες. Με κυβερνητικούς κανονισμούς και συνεχή επίβλεψη, προηγμένες εικόνες ραντάρ και προθυμία εξόρυξης οι εταιρείες να τηρούν τους κανονισμούς, οι εργασίες εξόρυξης δεν πρέπει να είναι επιζήμιες για το περιβάλλον, τους ανθρώπους ή τους σπίτια.