La sismicita' indotta a 10 chilometri di distanza

Sinistra: 

Iniezione nella roccia di basamento, piu' solida fa si che 

la sismicita' indotta resti confinata al punto di impatto (cerchio blu e stelline rosse); 

Destra: 

inieizione nella roccia sedimentaria, piu' soffice, fa si che gli effetti 

della reinizione possano viaggiare maggiormente, 

attivando faglie piu' lontane e piu' potenti (striscia blu e cerchi rossi). 

Della sismicita' indotta a distanza abbiamo gia' parlato tante volte su questo blog.

Come spesso ricordato e' un miracolo della geologia che la sismicita' indotta ci sia in tutto il mondo, meno che in Italia, considerato che i nostri amici dell'INGV e delle varie universita' italiane, nonche' commissioni su commissioni continuano a negarlo.

In altri posti pero' non sono cosi fortunati e dunque raccontiamo qui l'esito di altri studi nordamericani sulla sismicita' indotta a distanza.

Sappiamo tutti che dall'arrivo del fracking negli USA i terremoti sono aumentati vertiginosamente, e che ci sono stati vari studi sull'accertamento della sismicita' indotta anche da trivelle "convenzionali".
Questo accade o per estrazione diretta, cambiando le pressioni da prima a dopo l'estrazione, e sempre di piu' per la reiniezione di monnezza tossica sottoterra dove non solo si cambiano le pressioni, sparando reisidui fluidi ad alta pressione, ma dove anche si lubrificano le faglie sismiche magari attivandole laddove prima erano dormienti.

Un esempio su tutti e' lo stato dell'Oklahoma, un tempo regione non sismica e dove oggi ci sono piu' terremoti che in California.

Ma, fino a che distanza si puo' sentire l'impatto della reiniezione?

Il professor Emily Brodsky, del dipartimento di Earth and Planetary Sciences, presso la University of California di Santa Cruz ed il ricercatore Thomas Goebel dello stesso dipartimento, hanno esaminato i siti di reinizione nel mondo intero per capire come la sismicita' cambiava in dipendenza della distanza dai siti stessi.

Il risultato sconvolgente e' stato che in alcuni casi la sismicita' poteva essere indotta fino a dieci chilometri di distanza.  Per di piu' la reinezione in roccia sedimentaria, piu' flessibile causa piu' sismicita' e a distanza maggiore rispetto alla reiniezione nella roccia sottostante, piu' solida.

L'acqua re-iniettata porta a maggior slittamento delle faglie sismiche, puo' creare squilibri di pressione, puo' spingere le faglie stesse l'una verso l'altra. Questi fenomeni nella loro complessita' sono chiamati poroelasticita'.

Ma siccome l'acqua e' fluida e puo' viaggiare nel sottosuolo, la poroelasticita' puo' manifestarsi anche in punti lontani rispetto ai punti di immissione, incontrando faglie sismiche nel suo cammino sotterraneo.

I depositi di petrolio e di gas sono contenuti in bacini sotterranei di roccia solida. Un tempo gli idrocarburi erano materiale organico, come alghe, ma nel corso di millenni vari strati di sostanze di sedimento si sono accumulate sopra ed in mezzo comprimendo il materiale organico, "cuocendoli" e alla fine creando il petrolio. La roccia sottostante faceva da supporto, cosi ci sono queste cavita' piene di idrocarburi e di roccia porosa sedimentaria. Quando il petrolio viene estratto, i trivellatori possono iniettare la monnezza o dentro la roccia sedimentaria che ospitava il petrolio estratto
oppure andare piu' in profondita', nella roccia dura che fa da contenitore.

La prima e' la roccia sedimentaria, superficiale e soffice; la seconda e' la roccia di basamento, sotterranea e piu' dura.

Dei diciotto siti di reiniezione analizzati da Emily Brodsky e da Thomas Goebel e documentati su Science, viene fuori che la reiniezione in strati sedimentari, piu' malleabili e fluidi perche' appunto un tempo intrisi di petrolio, portavano a sismicita' maggiore e sulle distanze maggiori rispetto alle iniezioni in roccia di basamento, piu' solida. 

Qui la sismicita' restava contenuta entro un chilometro dal punto di impatto.

Questo non e' quello che ci aspettava, anzi l'idea convenzionale e' che iniettare nella roccia di basamento e' piu' pericoloso perche' le faglie qui sono piu' in tensione, con la possibilita' di accumulare energia, essendo appunto la roccia rigida.

Perche' dunque questi risultati?

Secondo i due perche' la roccia sedimentaria essendo piu' soffice e malleabile fa si che la pressurizzazione possa fare sentire i suoi effetti anche a distanze superiori rispetto al punto di impatto.

Cioe' l'acqua reinieittata puo' viaggiare, incontrare faglie distanti e far danni su un raggio maggiore.
Per di piu' l'acqua puo anche penetrare nella roccia di basamento mentre viaggia, dunque aumentando il suo raggio di azione.

Io non so se questo studio portera' a cambiamenti, ed anzi e' molto probabile che saranno necessari altri studi, altri esperimenti. Certo e' che questo e' un altro passo in piu' verso la comprensione del pianeta ed un altra prova del fatto che trivelliamo alla cieca senza sapere quello che stiamo facendo.

Come detto milioni di volte, nessuno veramente conosce tutte le dinamiche del sottosuolo e specie per noi in Italia, paese geologicamente fraglie, continuare a bucare la roccia, a vanvera, e' un vero delitto.

Ma no, cosa dico. Ho dimenticato la premessa di questo articolo: in Italia la sismicita' indotta non esiste, non e' mai esistita e mai esistera'.

Noi siamo speciali, la nostra geologia e' speciale, e i nostri trivellatori sono speciali.
E poi, lo dice l'INGV che e' sempre tuttappposto.

Corea del Sud: terremoto di magnitudo 5.5 da fracking per geotermia

“It would be a very a remarkable coincidence 

if this earthquake were to be unrelated 

to the activity at the site, 

given that it occurred so close to it. 

My own personal view is that it is highly likely there is a connection.”

Robert Westaway, Glasgow University

E' successo il 15 Novembre 2017, presso la citta' di Pohang, in Corea del Sud.

Un terremoto di magnitudo 5.5 ha sconvolto la zona, non abituata a tremori simili. E infatti non c'erano tracce di scosse cosi' forti in questo angolo di Corea fino ad allora.

Sono rimasti feriti in 82, e decine e decine di edifici sono stati danneggiati.
E' stato il secondo terremoto piu' forte della storia della Corea. 

E adesso un articolo su Science, appena pubblicato, dove viene avanzata la possibilita' che questa scossa sia dovuta alle trivelle. Per la precisione al fracking, cioe' all'iniezione ad alta pressione di liquidi e composti chimici per "fratturare idricamente" la roccia, spaccarla, e far uscire gas o altre sostanze dalle piccole cavita' di roccie porose chiame scisti.

Solo che in questo caso non si voleva raccogliere gas metano e nemmeno petrolio da queste cavita' ma fluidi e vapori utili per creare energia geotermica.

In quetso caso, sono state iniettate sottoterra migliaia e migliaia di liquidi per fare fratturazione idraulica, a circa 4 chilometri sotto la crosta terrestre. Il fracking e' sato effettuato fra gli inizi del 2016 e il Settembre 2017, un anno e mezzo circa.

Pohang non e' lontata dai siti trivellanti.

Vivono qui 500mila persone.

Dopo due mesi, voila', il terremoto e lungo il corso di due settimane, altre 46 scosse di assestamento. Tutti i terremoti sono avvenuti a meno di due chilometri dal sito del fracking. Tutte le scosse avevano epicentro alla stessa profondita' delle iniezioni per il fracking.

Le correlazioni spazio-temporali sono veramente troppo apparenti da poter essere ignorate.

E poi ci sono immagini da satellite che confermano che il terremoto principale, quello di magnitudo 5.5, ha sollevato la terra di circa 5 centimetri. La zona prima delle scosse del 2017 non era considerata sismica.

Oltre all'articolo menzionato in alto, ce ne sono altri, di altri gruppi, che arrivano alla stessa conclusione: c'e' stata la mano dell'uomo nello stimolare questo terremoto, il secondo piu' forte della storia recente della Corea. 

Le inieizioni di materiale trivellante da fracking causa trivelle per due motivi: uno perche' vengono lubrificate le faglie naturali, favorendo i movimenti sotterranei, e due perche' si possono creare squilibri in zone di equilibrio precario, favorendo movimenti in una direzione o in un altra.

Ma come si fa a decidere se un terremoto e' "naturale" o "indotto"?   Gia' nel 1993 due sismologi americani, i padri della sismcita' indotta, Scott Davis and Cliff Frohlich pubblicano un elenco di sei criteri base. Fra questi, il fatto che, ovviamente, terremoti e siti disturbati dall'uomo siano vicini nello spazio e nel tempo.

Nel caso di di Pohang pero' mancano un criterio: ci sono due mesi fra la fine delle trivelle e l'inizio delle scosse. Secondo gli autori questo e' probabilmente causa di alcune reazioni chimiche stimolate dal fracking che hanno fatto dissolvere la roccia sottostante, rompendo gli equilibri esistenti, e portando a movimenti forti. Le reazioni chimiche non sono state immediate, ma c'e' voluto del tempo, portando a questi ritardi nelle scosse.

Un altro aspetto inquietante dei terremoti di Pohang e' che siccome la stimolazione iniziale non era sufficente, hanno pompato sempre di piu' le pressioni dei fluidi da fracking, e alla fine, aumenta aumenta, non solo e' stato generato fluido geotermico, ma pure i terremoti. In una citta' di 500mila persone!

Che fare?

Certo la prima cosa e' non trivellare, per fluidi geotermici, per petrolio, per gas, per qualsiasi cosa vicino a centri abitati.  E questo specie perche' non e' ben chiaro quale sia la relazione fra fluidi  da fracking pompati sotto terra e l'energia rilasciata. E poi, il buon senso ci obbliga sempre a pensare di trovare energia piu' sana, che non abbisogni di fare buchi in profondita' e che sia associata a tutti questi rischi.

Perche' racconto questa storia? Perche' ci insegna tante cose.

Perche' anche se e quando crediamo di conoscere e di poter prevedere la natura, lei ci mostra che non e' cosi, e siamo dei presuntuosi a pensare di poter sempre vincere noi. La natura segue le sue leggi e i suoi criteri, e se stuzzicata, risponde. Alla fine a pagare il prezzo non sono stati gli ingegneri o chi trivellava, quanto quelle 82 persone rimaste ferite, e tutto il paese di Pohang preso dalla paura e con gli edifici inagibili.

Perche' e' stata qui l'ingordigia di chi trivellava che ha aumentato le pressioni dei fluidi da fracking finche' non sono riusciti ad arrivare all'obiettivo, senza chiedersi se potevano esserci conseguenze, se era il caso di fermarsi, se davvero questo fluidi geotermico gli serviva cosi tanto da mettere a rischio una intera citta'. 

Perche' l'area era non sismica e l'azione dell'uomo ha portato ad un terremoto di magnitudo 5.5.

Perche' come sempre, occorre far tesoro delle esperienze degli altri.

L'Italia come Pohang e' densamente popolata. Ma differenza di Pohang e' sismica, tutta. A differenza di Pohang ha una storia archiettonica datata, che la rende piu' fraglie e delicata.  Non possiamo assolutamente permetterci di bucare e stimolare e pompare materiale da e nel sottosuolo in questa nazione.

Tutte queste tecniche di super-sfruttamento del sottosuolo un giorno portano il conto,
e la domanda e' sempre: cui prodest?

Texas: sismicita' indotta di magnitudo 4.8 e sollevamento terreno dovuto a trivelle e reiniezione

 “Our study reports on the first observations of surface uplift associated with wastewater injection”

 The largest recorded earthquake in East Texas was triggered by the high-volume injections of wastewater from oil and gas activities deep underground

William Ellsworth, professore di geofisica, Stanford

Science Magazine 

Mentre i nostri amici di "Le Scienze" riporta studi dell'INGV secondo i quali i pozzi di metano sono una assicurazione contro i terremoti,  ecco qui un nuovo articolo di "Science" quella vera, dove invece si dimostra che il piu grande terremoto mai registrato in Texas e' dovuto all'attivita' umana.

Fra gli autori di questi studio c'e' William Ellsworth, professore di geofisica a Stanford che da tempo studia le correlazione trivelle, terremoti, reiniezione e fracking. L'articolo e' stato pubblicato su Science a Settembre 2016 e si intitola "Surface uplift and time-dependent seismic hazard due to fluid injection in eastern Texas".

Tutto inzia il 17 Maggio 2012, a Timpson, Texas, quando un terremoto di magnitudo 4.8 colpisce una citta' che di terremoti non aveva mai sperimentato niente. Stavano qui facendo reniezione di monnezza petrolifera a grandi volumi in quattro pozzi. Avevano iniziato nel 2005 e l'attivita' era stata massima fino al 2007. Si arrivava anche a 800 milioni di litri di robaccia all'anno.

I geologi sospettarono che ci fossero legami fra le due cose: la reiniezione di acqua tossica e il terremoto piu' forte mai registrato a Timpson.

Ellsworth si mise al lavoro.

A settembre il responso delle sue ricerche.

E' stata colpa di oil and gas, che hanno dato a Timpson non solo terremoti ma anche modifiche permanenti della geologia locale:  la reinziezione di monnezza petrolifera ha portato al sollevamento della terra fino ad otto chilometri dai pozzi.

Le conclusioni sono generali. Ellsworth e colleghi mostrano che l'aumento di pressione sotterranea di 1 megapascal o piu' visto in roccie poco compressibili porta alla sismicita' indotta.

A Timpson, la sismicita' continuava ad aumentare anche quando la reiniezione rallentava a causa di ritardi, e di accumuli precedenti.  Come sempre, sono questi sistemi complessi e non lineari.

Inneschi qualcosa e non sai bene lo sviluppo delle dinamiche future.

I risultati sono giunti grazie ad una tecnica satellitare di misurazione chiamata Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR), applicata alle misure delle deformazioni del terreno vicino ai pozzi e ai terremoti. I satelliti dell'InSAR usano radar sofisticatissimi per rilevare dal cielo minuscoli cambi al livello di centimetro sulla superficie della terra.

Perche' si reinietta questa roba sottoterra?

Perche' la monnezza petrolifera - acque di scarto sono saline, contaminate da sostanze tossiche e qualche volta radioattive e costa troppo trattarle, per cui e' meglio rimetterle sottoterra e chi si e' visto si e' visto.

E cosa succedeva nel sottosuolo?

Ellsworth e colleghi hanno mostrato che  i pozzi di reinzione piu' vicini alla superificie (800 metri) erano separati dagli strati tettonici piu' profonda grazie ad uno strato intermedio di roccia impenetrabile. Cioe' lo "stuzzicamento" non era stato in grado di perturbare la roccia piu' profonda dove nascono terremoti grazie a questa sorta di barriera naturale.

Ma questo stuzzicamento, e tutta quell'acqua reiniettata hanno avuto altre conseguenze: hanno fatto salire la terra di vari centimetri attorno ai pozzi. Appunto su un raggio di 8 chilometri dai pozzi stessi.

Nei pozzi piu' profondi invece, superato lo strato protettivo di roccia impenetrabile, gli "stuzzicamenti" hanno portato alla migrazione verticale delle perturbazioni che hanno cosi' riattivato una faglia antica portando al terremoto del 2012.

A Timpson le scosse sono finite nel 2013 quando finalmente la reiniezione cesso' definitivamente.

Prima era zona non sismica.

E l'Italia non e' Timpson.

Una storia di carbone, uranio e cancro

Plant Scherer, Juliette, Georgia, USA

Questo blog parla di petrolio. Ogni tanto pero' mi capita di leggere o di sentire storie di ambiente e di salute che mi paiono di rilievo. E cosi ecco questo racconto che e' stato in gran parte ripreso da un articolo di CNN.

E' carbone, ma potrebbe essere petrolio, gas, nucleare, petcoke o inceneritore.

Juliette e' una citta' della Georgia, nel sud degli USA.

Georgia Power e' una ditta di energia che ha una centrale a carbone proprio a Juliette. E non e' una centrale qualunque, e' una delle piu' grandi al mondo. L'impanto e' il maggior emettitore di gas serra degli USA, ha due ciminiere alte 30 metri ciascuna, e nello stesso tempo e' il quinto maggior generatore di elettricita' degli USA.


Il signor Robert Maddox e' di Juliette e vive con un respiratore che gli da l'ossigeno. Ogni tanto gli viene sangue dal naso, ha problemi di fegato, reni e spasmi muscolari.

Il medico gli ha chiesto se fosse alcolizzato, e lui ha detto che non beve. Un altra sua vicina ha gli stessi sintomi.

La mamma del signor Robert Maddox invece e' morta di una forma rara di cancro all'orecchio, dopo tre anni vissuti a Juliette.

Anche il vicino di casa del signor Robert Maddox ha il tumore all'addome. Due case piu' in la, una signora ha una forma rara di demenza "giovanile".

Un altra vicina, Gloria Dorsett, ha avuto un cancro al seno, che il medico ha diagnosticato essere causato da "problemi ambientali".

Un altro vicino ancora ha avuto un tumore allo stomaco.

Insomma, Juliette pare il sanatorio.

Il signor Maddox e' convinto, e non ci vuole poco!, che la causa di queste malattie sia proprio la centrale a carbone di Juliette.

Per la signora Donna Welch invece non si riusciva a capire cosa avesse - anche con lei i medici pensavano che fosse alcolizzata o che avesse la sclerosi multipla.

Poi e' andata a farsi delle analisi approfindite ed ha scoperto che .. ha i capelli all'uranio - concentrazioni di 68 parti per milione. Anche suo marito ha malattie ai reni.

Il medico di famiglia ha identificato nell'acqua del pozzo di casa la fonte dell'uranio. Anche altre 20 case hanno acqua artesiana all'uranio. La signora Donna non e' la sola ad avere l'uranio in corpo e dopo di lei altra gente si sta facendo le analisi e sta scoprendo la stessa cosa.

La spiegazione ufficiale dell'origine dell'uranio e' che c'e' una roccia granitica nei dintorni che inquina le falde. Ma la verita' e' che l'impianto a carbone di cui sopra produice centinaia e centinaia di tonnellate di ceneri ricche si uranio che vengono seppellite nei pressi di un lago vicino alla centrale - e vicino a Juliette e alle case delle persone.

Nel corso degli anni, piu' che seppellire si e' formata una montagnola con tutti questi residui all'uranio. Adesso e' di circa 5 metri di altezza.

Le ceneri di carbon sono radioattive, piu' dei residui delle centrali nucleari.

I residenti di Juliette pensano che la colpa di tutte queste malattie, siano le ceneri radioattive e ricche di uranio che in qualche modo sono arrivate nelle case e nei pozzi artesiani delle persone.

Ovviamente quelli della centrale, la Georfia Power, dice che e' tuttapposto e che loro fanno tutto a norma di legge.

Ad ogni modo, siccome e' brutta pubblicita', la Georgia Power sta comprando tutte le case nel circondario e le sta radendo al suolo. La prima fu quella della signora Gloria Dorsett, e ora stanno comprandone altre, per distruggerle e per sigillare i pozzi di acqua.

Lo sanno anche loro che sono nel torto, altrimenti non ci sarebbe questa furia di radere le case e di chiudere i pozzi artesiani.

Per molte persone quelle case rivendute a prezzi stracciati e poi distrutte erano i risparmi di una vita.

Senza parole.