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.

Il governo federale: USA i terremoti del Texas sono dovuti a oil & gas

The EPA believes there is a significant possibility that North Texas 

earthquake activity is associated with disposal wells.

Naturally fractured injection formations may 

transmit pressure buildup from injection for miles.

The Environmental Protection Agency

(una sorta di ministero dell'ambiente USA) 

For miles - vuol dire alle lunghe distanze.

Antefatti: 

1. Attorno alla localita' Timpson dal 2012 una serie di terremoti attorno a pozzi di reinizione di petrolio e di gas. L'Universita' del Texas ad Austin dice che e' “plausible” che questo sia dovuto proprio alla reiniezione. 

2. Ai petrolieri gli viene l'orticaria. Vengono stanziati $2.5 millioni di dollari per "ricerca" 

3. Lo stato del Texas dice che non c'e' nessuna evidenza che la reinizione provochi trivelle. Almeno nel Nord del Texas, attorno a Timpson.

4.  I residenti sono arrabbiati e chiedono ulteriori decisioni, e che qualcosa venga fatto.

5. Interviene il governo centrale - l'EPA. Le trivelle sono dovuti alla reiniezione.

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Questa e' una notizia importante.

Da un lato i rappresentanti dell'EPA (l'ente di protezione ambientale degli USA, the Environmental Protection Agency), e cioe' il governo centrale USA.

Dall'altro i rappresentanti di enti locali dello stato del Texas.

Bene,  in questi giorni l'EPA (cioe' Washington) dice che c'e' una “significant possibility” che i terremoti recenti del Texas attorno alla citta' di Timpson e che vanno avanti dal 2012 siano dovuti alle attivita' minerarie collegate ad oil and gas.

Perche' dicono questo? Perche' ci sono migliaia di pozzi di reiniezione sparsi in tutto lo stato - milioni e milioni di litri di monnezza trivellante proveniente da attivita' estrattiva, non solo fracking ma anche estrazione convenzionale - e questi pozzi possono certo destabilizzare il sottosuolo.

Secondo il rapporto dell'EPA pubblicato il 15 Agosto 2016 infatti non possono esserci dubbi:

“In light of findings from several researchers, its own analysis of some cases and the fact that earthquakes diminished in some areas following shut-in or reduced injection volume of targeted wells, EPA believes there is a significant possibility that North Texas earthquake activity is associated with disposal wells.”

L'EPA aggiunge che sono anche preoccupati per la contaminazione del sottosuolo e delle sorgenti di acqua potabile. Sebbene gia' questo nesso trivelle-reiniezione fosse stata gia' assodata da vari scienziati, e' la prima volta che l'EPA -- una specie di ministero dell'ambiente -- lo afferma.

Il Texas e' il terzo stato piu sismico d'America da trivelle, dopo la regina Oklahoma e la seconda classificata Kansas.

Ma l'interlocutore dell'EPA nel Texas e' la Texas Railroad Commission che gestisce e monitora le attivita' del sottosuolo.  Perche' le ferrovie gestiscono le trivelle? E chi lo sa. Sara' stata una cosa di tanti anni fa che e' poi rimasta cosi.

Ad ogni modo, dal 2014, questa agenzia delle ferrovie che si occupa anche di trivelle ha finalmente assunto un sismologo al loro staff ed ha approvato nuove regole che hanno imposto agli estrattori di idrocarburi di fornire maggiori informazioni sul come gestiscono la monnezza.

Ma siccome qui e' tutto una sorta di melassa di amicizie - un po all'italiana oserei dire - questa agenzia delle ferrovie, non ha mai parlato ufficialmente di alcun nesso fra trivelle e terremoti. E questo sebbene negli stati vicini, come appunto l'Oklahoma, anche gli enti ufficiali lo iniziassero ad ammettere.

Addirittura questa Texas Railroad Commission si e' scheriata contro alcuni studi indipendenti che collegavano le attivita' petrolifere ai terremoti. Dicono che loro non sottavlutano la sismicita' indotta e che hanno leggi molto stringenti per la gestione dei pozzi di reinizione ma che ... non si sa.

Sara'. Ma intanto dal 2014 ad oggi sono stati rilasciati almeno 28 permessi per realizzare nuovi pozzi di reinizione. Seppure con  "special conditions" cioe' con prescrizioni relative alle pressioni e ai volumi iniettati, sono stati rilasciati lo stesso.

L'EPA ricorda che i terremoti sono causati dall'incontro di faglie e che la reinizione di fluidi ad alta pressione puo' causare  rilascio di pressione e l'attivazione di faglie di scorrimento.

Aggiungono - l'EPA non la D'Orsogna - "naturally fractured injection formations may transmit pressure buildup from injection for miles”.

For miles. Cioe' le lunghe distanze non sono da escludere. 

E' un fatto ormai noto ed accettato dai piu' che le attivita' petrolifere, in primis la reiniezione, possono causare attivita' tettoniche. Possono vuol dire che a volte possono anche *non* causarle, ma che il rischio -- a volte piu' alto, a volte piu' basso -- esiste.

Questo deve essere di lezione per l'Italia, una nazione, l'abbiamo detto milioni di volte, sismica di per conto suo e con un patrimonio edilizio che o per storia o per malcuranza e' delicato e fragile per conto suo. Vogliamo continuare a trivellare l'Italia a destra e a manca? Bene, questo e' uno dei possibili risvolti e dei rischi di cui occorre tenere conto. E' successo in Texas, puo' succedere anche da noi, mutatis mutandis.

Ma .. in Texas? Beh, in Texas occorre vedere cosa dira' e cosa fara' questo Texas Railroad Commission - daranno ragione all'EPA o continueranno a mettere la testa nelle trivelle?

Intanto la terra continuera' a tremare se nessuno fa niente. 

Altri terremoti e altre trivelle - Texas

Timpson, Texas - contea di Shelby, nell'angolo in basso a sinistra della foto.

Zona non sismica.

10 Maggio 2012. Pomeriggio. Terremoto di grado 3.9 della scala Richter.

17 Maggio 2012. Mattina presto. Terremoto di grado 4.8 della scala Richter.

20 Maggio 2012. Pomeriggio. Terremoto di grado 2.7 della scala Richter.

26 Maggio 2012. Mattina. Terremoto di grado 2.5 della scala Richter.

16 Giugno 2012. Pomeriggio. Terremoto di grado 2.1 della scala Richter.

7 Dicembre 2012. Mattina. Terremoto di grado 2.8 della scala Richter.

25 Gennaio 2013. Mattina presto. Terremoto di grado 4.1 della scala Richter. Danni limitati.

29 Gennaio 2013. Mattina presto. Altro terremoto di grado 2.8 della scala Richter.

31 Gennaio 2013. Pomeriggio. Altro terremoto di grado 2.7 della scala Richter.

Una zona non sismica, dove pero' e' circa un anno che la terra continua a tremare.

Non sono scosse gravissime, non ci sono stati feriti, ma l'intensita' e' sufficente a creare paure e domande nei residenti. La gente infatti riporta di fessure nelle case, mobili e lampadari che tremano, e abitazioni che risalgono ai primi del 1900 non costruite per resistere a terremoti di intensita' 4 che si sono incrinate.

Perche' ci sono questi terremoti?

Nessuno sa la risposta a questa domanda, ma nella zona di Timpson, contea di Shelby ci circa sono 39 pozzi di reiniezione collegati a depositi ed estrazioni di gas metano dell'Haynesville shale.Alcuni dei pozzi invece servono per reiniettare altra monnezza dalla Louisiana.

Ah, ecco, i pozzi.

Il nostro lupus in fabula?

Il professor Cliff Frohlich, che ha eseguito numerosi studi sulle correlazioni terremoti-pozzi di reiniezione conferma i dubbi:

"That area around Timpson is not very seismically active. It is possibly human activity-related.”

Ecco un po di commenti della gente:

"The whole house shook and it looked like it was going up and down and there was a sonic boom at the same time."

"Well, the ground started shaking and the house started shaking and making a little noise."

"All of a sudden everything started shaking and I really didn't know what it was and I said what in the world was that? My wife, she didn't know what it was and I had to tell her. Of course, it was the first one I had ever been in but i knew it was an earthquake."

"An earthquake in Texas?!"

"Everybody seems to think that it's the fracking"

"Personally, I think its the injection of the waste material into the water"

Vedremo come va a finire.

E questa e' zona non sismica.