Las aguas residuales creadas durante la producción de petróleo y gas y eliminadas mediante inyección profunda en las capas de roca subyacentes son la causa probable de un aumento repentino de los terremotos en el sur de Kansas desde 2013. un nuevo informe en el Boletín de la Sociedad Sismológica de América concluye.

Hasta 2013, terremotos eran casi desconocidos en los condados de Harper y Sumner, el sitio de la reciente producción intensiva de petróleo y gas. Pero entre 2013 y 2016, 127 terremotos de magnitud 3 o más ocurrieron en Kansas, 115 de ellos tienen lugar en los condados de Harper y Sumner. Antes de 1973, no se reportaron terremotos en el área, y solo un terremoto de magnitud 2.0 entre 1973 y 2012.

Utilizando datos recopilados por una red de estaciones sísmicas instaladas por el Servicio Geológico de EE. UU., el investigador principal Justin Rubinstein y sus colegas analizaron 6, 845 terremotos ocurridos en los condados entre marzo de 2014 y diciembre de 2016.

Descubrieron que el aumento dramático en la sismicidad se correlacionó en el tiempo y la ubicación con los aumentos en la eliminación de aguas residuales que comenzaron en 2012, y que las disminuciones en la sismicidad durante ese tiempo también correspondieron a disminuciones en las tasas de eliminación.

Entre 1974 y 2012, no hubo terremotos de magnitud 4 o mayores en el área de estudio. Entre 2012 y 2016, ocurrieron seis de esos terremotos. "La probabilidad de que este cambio de tasa se produzca de forma aleatoria es aproximadamente del 0,16%, "Rubinstein y sus colegas escriben en el estudio de BSSA.

Kansas tuvo la segunda tasa de terremotos más alta en todo el estado en el centro de los Estados Unidos entre 2013 y 2016, viniendo detrás de Oklahoma, donde un aumento dramático similar en la sismicidad también se ha relacionado con la inyección de aguas residuales.

En el área de estudio del sur de Kansas, la inyección de aguas residuales disminuyó significativamente en 2015, cayendo de un promedio de 5 millones de barriles por mes de julio a diciembre de 2014 a 3.8 millones de barriles por mes en marzo de 2015. Esta disminución probablemente se debió en parte a una caída en la producción de petróleo y gas a medida que los precios de esos productos básicos cayeron, los investigadores dijeron, señalando que el precio del barril de petróleo se redujo a la mitad entre agosto de 2014 y enero de 2015.

Durante el mismo tiempo, La Comisión de Corporaciones de Kansas desarrolló reglas para limitar la inyección de aguas residuales en el área de estudio, con las reglas que entrarán en vigencia en julio de 2015. Desde entonces, La inyección de aguas residuales en el área de estudio se ha reducido en casi un 50 por ciento.

Hay una disminución correspondiente en la sismicidad en 2015, pero Rubinstein dijo que es difícil decir cuánto contribuyeron los cambios económicos o la nueva regulación a esa tendencia. "No podemos desenredarlo por completo. Pero no hay duda de que la economía juega un papel aquí porque la inyección comenzó a disminuir antes de que las nuevas reglas entraran en vigor".

"Ciertamente parece probable que las regulaciones tengan un efecto, " él dijo, "pero tendríamos que hablar con los operadores [de petróleo y gas] individuales para determinar el alcance de ese efecto".

Los investigadores dicen que los fluidos inyectados en el basamento de roca cristalina debajo de los sitios de petróleo y gas de Kansas aumentaron la presión en los poros de la roca y redujeron la fricción a lo largo de las fallas para desencadenar estos terremotos inducidos. No todos los sitios de eliminación por inyección de aguas residuales tienen terremotos asociados, Señaló Rubinstein. En algunos casos, es posible que las presiones de los fluidos no puedan llegar a las profundidades donde ocurren los terremotos, o puede haber algunos lugares en el basamento rocoso que sean más susceptibles que otros a los efectos de los fluidos.

También es difícil saber durante cuánto tiempo estas tensiones pueden seguir produciendo terremotos, añadió. Sismicidad relacionada con un pozo de inyección en Youngstown, Ohio en 2013 duró solo unas pocas semanas, mientras que la inyección de fluido en Rocky Mountain Arsenal en Colorado se detuvo en 1966, pero la sismicidad significativa continuó en el área hasta la década de 1980.

"Es difícil decir cuánto va a durar dado que lo que estamos viendo en Kansas es una tasa de inyección mucho más alta que en los lugares donde la sismicidad se desaceleró rápidamente, Y muchos, muchos más pozos, "dijo Rubinstein." Si cierran todas las inyecciones, la decadencia aún podría llevar años, sólo porque ha habido un cambio tan dramático en el campo de la presión regional ".

Rubinstein continuará trabajando en Kansas para aprender más sobre si los sismólogos pueden ver de manera consistente premoniciones y enjambres de terremotos en el registro sísmico. "Tenemos una red increíble allí, y uno de los casos mejor documentados de sismicidad inducida con datos sísmicos disponibles públicamente, " él dijo.