En semanas recientes, California ha experimentado lluvias inusualmente fuertes. California también es propensa a terremotos, albergando la gran zona de fallas de San Andrés.

Si hay una oleada inusual de terremotos en el futuro cercano, lo que permite que la lluvia se filtre profundamente en las fallas, California puede convertirse en un laboratorio interesante para estudiar las posibles conexiones entre el clima y los terremotos. Es probable que el efecto sea sutil y requerirá un modelo informático sofisticado y un análisis estadístico.

Los terremotos son provocados por un pequeño incremento adicional de estrés agregado a una falla ya cargada casi hasta el punto de ruptura. Muchos procesos naturales pueden proporcionar este pequeño incremento de estrés, incluido el movimiento de la tectónica de placas, una capa de hielo que se derrite, e incluso actividades humanas.

Por ejemplo, La inyección de agua en los pozos, ya sea para la eliminación de desechos o para expulsar el petróleo residual de los reservorios agotados, es particularmente probable que provoque terremotos.

Esto se debe a que la presión del agua en la zona de la falla es importante para controlar cuándo se desliza una falla geológica. Las zonas de falla contienen invariablemente agua subterránea, y si la presión de esta agua aumenta, la falla puede "soltarse". Los dos lados son libres de deslizarse uno al lado del otro, causando un terremoto.

Los cambios hidrológicos no necesitan ser repentinos o grandes para cambiar la presión del agua en una zona de falla. A medida que los acuíferos se agotan para el riego, el nivel freático cae lentamente, que también puede desencadenar terremotos. Por tanto, no es de extrañar que los episodios de precipitaciones extremas también fomenten los terremotos. Los científicos han señalado varios casos de esto. Por ejemplo, Los enjambres de terremotos en 2002 siguieron a intensas lluvias alrededor del monte Hochstaufen en Alemania y las regiones de Muotatal y Riemenstalden de Suiza.

Es probable que cualquier estudio de la relación entre el clima y los terremotos lleve tiempo, y los resultados serán controvertidos. Mientras tanto, ahora es un buen momento para verificar que su calentador de gas sea seguro contra terremotos y que su agua potable de emergencia esté fresca. Después de todo, uno "grande" podría llegar en cualquier momento.

Desencadenamiento de terremotos

La gente sabía que podíamos provocar terremotos antes de que supiéramos lo que eran. Tan pronto como la gente empezó a extraer minerales del suelo, Los desprendimientos de rocas y los derrumbes de túneles deben haberse convertido en peligros reconocidos.

Hoy dia, Los terremotos causados ​​por humanos ocurren en una escala mucho mayor. Los eventos del último siglo han demostrado que la minería es solo una de las muchas actividades industriales que pueden provocar terremotos lo suficientemente grandes como para causar daños importantes y la muerte. Llenado de depósitos de agua detrás de presas, extracción de petróleo y gas, y la producción de energía geotérmica son solo algunas de las actividades industriales modernas que inducen terremotos.

A medida que se reconoció que cada vez más tipos de actividad industrial eran potencialmente sismógenos, la Nederlandse Aardolie Maatschappij BV, una empresa de petróleo y gas con sede en los Países Bajos, nos comisionó para llevar a cabo una revisión global integral de todos los terremotos inducidos por el hombre.

Nuestro trabajo reunió una imagen rica de los cientos de piezas de rompecabezas esparcidas por la literatura científica nacional e internacional de muchas naciones. La gran amplitud de la actividad industrial que consideramos potencialmente sismogénica fue una sorpresa para muchos científicos. A medida que crece la escala de la industria, El problema de los terremotos inducidos también está aumentando.

Además, Encontramos eso, porque los terremotos pequeños pueden desencadenar otros más grandes, la actividad industrial tiene el potencial, en raras ocasiones, para inducir extremadamente grande, eventos dañinos.

Cómo los humanos inducen los terremotos

Como parte de nuestra revisión, reunimos una base de datos de casos, es decir, a nuestro conocimiento, el más completo elaborado hasta la fecha. En Enero, publicamos esta base de datos públicamente. Esperamos que informe a los ciudadanos sobre el tema y estimule la investigación científica sobre cómo manejar este nuevo desafío al ingenio humano.

Nuestra encuesta mostró que la actividad relacionada con la minería representa la mayor cantidad de casos en nuestra base de datos.

Inicialmente, La tecnología minera era primitiva. Las minas eran pequeñas y relativamente poco profundas. Los eventos de colapso habrían sido menores, aunque esto podría haber sido de poco consuelo para cualquiera atrapado en uno.

Pero las minas modernas existen en una escala totalmente diferente. Los minerales preciosos se extraen de minas que pueden tener más de dos millas de profundidad o extenderse a varias millas de la costa bajo los océanos. La cantidad total de roca extraída por la minería en todo el mundo asciende ahora a varias decenas de miles de millones de toneladas por año. Eso es el doble de lo que era hace 15 años, y se espera que vuelva a duplicarse durante los próximos 15. Mientras tanto, gran parte del carbón que alimenta la industria mundial ya se ha agotado de las capas poco profundas, y las minas deben hacerse más grandes y profundas para satisfacer la demanda.

A medida que las minas se expanden, Los terremotos relacionados con la minería se vuelven más grandes y frecuentes. Daños y muertes, también, aumentar proporcionalmente. Se han producido cientos de muertes en minas de carbón y minerales en las últimas décadas como resultado de terremotos de magnitud 6.1 que han sido inducidos.

Otras actividades que pueden provocar terremotos incluyen la construcción de superestructuras pesadas. El edificio Taipei 101 de 700 megatones, criado en Taiwán en la década de 1990, fue culpado por el aumento de la frecuencia y el tamaño de los terremotos cercanos.

Desde principios del siglo XX, Ha quedado claro que llenar grandes depósitos de agua puede provocar terremotos potencialmente peligrosos. Esto se convirtió en un foco trágico en 1967 cuando, solo cinco años después de que se llenara el embalse Koyna de 32 millas de largo en el oeste de la India, un terremoto de magnitud 6.3 golpeó, matando al menos a 180 personas y dañando la presa.

A lo largo de las siguientes décadas, La actividad sísmica cíclica en curso acompañó aumentos y caídas en el ciclo anual del nivel del embalse. Un terremoto de magnitud superior a 5 ocurre allí en promedio cada cuatro años. Nuestro informe encontró que, hasta la fecha, Según informes, unos 170 embalses en todo el mundo han provocado actividad sísmica.

La producción de petróleo y gas estuvo implicada en varios terremotos destructivos en el rango de magnitud 6 en California. Esta industria se está volviendo cada vez más sismogénica a medida que se agotan los campos de petróleo y gas. En tales campos, además de la remoción masiva por producción, También se inyectan fluidos para eliminar los últimos hidrocarburos y eliminar las grandes cantidades de agua salada que acompañan a la producción en los campos que expiran.

Una tecnología relativamente nueva en petróleo y gas es la fracturación hidráulica de gas de esquisto, o fracking, que por su propia naturaleza genera pequeños terremotos como las fracturas de la roca. De vez en cuando, esto puede conducir a un terremoto de mayor magnitud si los fluidos inyectados se filtran a una falla que ya está estresada por procesos geológicos.

El mayor terremoto relacionado con el fracking que se ha informado hasta ahora ocurrió en Canadá, con una magnitud de 4,6. En Oklahoma múltiples procesos están en marcha simultáneamente, incluida la producción de petróleo y gas, eliminación de aguas residuales y fracking. Allí, terremotos de magnitud 5,7 han sacudido los rascacielos que se erigieron mucho antes de que se esperara tal sismicidad. Si un terremoto de este tipo se induce en Europa en el futuro, se podía sentir en las capitales de varias naciones.

Nuestra investigación muestra que la producción de vapor y agua geotérmica se ha asociado con terremotos de hasta magnitud 6.6 en el campo Cerro Prieto, México. La energía geotérmica no es renovable mediante procesos naturales en la escala de tiempo de una vida humana, por lo que el agua debe reinyectarse bajo tierra para asegurar un suministro continuo. Este proceso parece ser incluso más sismogénico que la producción. Hay numerosos ejemplos de enjambres de terremotos que acompañan a la inyección de agua en pozos, como en The Geysers, California.

Otros materiales bombeados bajo tierra, incluyendo dióxido de carbono y gas natural, también provocan actividad sísmica. Un proyecto reciente para almacenar el 25 por ciento de las necesidades de gas natural de España en un antiguo, campo petrolífero abandonado en alta mar resultó en el inicio inmediato de una vigorosa actividad sísmica con eventos de hasta magnitud 4.3. La amenaza que esto representaba para la seguridad pública requirió el abandono de este proyecto de 1.800 millones de dólares.

¿Qué significa esto para el futuro?

Hoy en día, Los terremotos inducidos por grandes proyectos industriales ya no se encuentran con la sorpresa o incluso con la negación. De lo contrario, cuando ocurre un evento, la tendencia puede ser buscar un proyecto industrial a quien culpar. En 2008, un terremoto de magnitud 8 sacudió la prefectura de Ngawa, Porcelana, matando a unos 90, 000 personas, devastando más de 100 pueblos, y casas derrumbadas, carreteras y puentes. La atención se dirigió rápidamente a la cercana presa Zipingpu, cuyo depósito se había llenado apenas unos meses antes, aunque el vínculo entre el terremoto y el embalse aún no se ha probado.

La cantidad mínima de carga de estrés que los científicos creen que es necesaria para inducir terremotos está descendiendo de manera constante. La gran presa de las Tres Gargantas en China, que ahora contiene 10 millas cúbicas de agua, ya se ha asociado con terremotos de magnitud 4,6 y está bajo una cuidadosa vigilancia.

Los científicos ahora se enfrentan a algunos desafíos emocionantes. Los terremotos pueden producir un "efecto mariposa":los pequeños cambios pueden tener un gran impacto. Por lo tanto, no solo una plétora de actividades humanas puede cargar la corteza terrestre con estrés, pero solo pequeñas adiciones pueden convertirse en la gota que colma el vaso, precipitando grandes terremotos que liberan el estrés acumulado cargado sobre las fallas geológicas por siglos de procesos geológicos. Si ese estrés se habría liberado de forma natural en un terremoto, o cuándo, es una cuestión desafiante.

Un terremoto de magnitud 5 libera tanta energía como la bomba atómica lanzada sobre Hiroshima en 1945. Un terremoto de magnitud 7 libera tanta energía como el arma nuclear más grande jamás probada. la prueba de Tsar Bomba realizada por la Unión Soviética en 1961. El riesgo de provocar tales terremotos es extremadamente pequeño, pero las consecuencias si sucediera son extremadamente grandes. Esto plantea un problema de salud y seguridad que puede ser único en la industria por el tamaño máximo de desastre que podría, En teoria, ocurrir. Sin embargo, Los terremotos raros y devastadores son una realidad en nuestro dinámico planeta, independientemente de que exista o no actividad humana.

Nuestro trabajo sugiere que la única forma basada en evidencia para limitar el tamaño de los terremotos potenciales puede ser limitar la escala de los proyectos en sí. En la práctica, esto significaría minas y embalses más pequeños, menos minerales, petróleo y gas extraídos de campos, pozos menos profundos y volúmenes más pequeños inyectados. Debe lograrse un equilibrio entre la creciente necesidad de energía y recursos y el nivel de riesgo que es aceptable en cada proyecto individual.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.