Concentraciones elevadas de estroncio, un elemento asociado con las aguas residuales de petróleo y gas, se han acumulado en las conchas de mejillones de agua dulce aguas abajo de los vertederos de aguas residuales del fracking, según investigadores de Penn State y Union College.

"Los mejillones de agua dulce filtran el agua y cuando les crece una cáscara dura, el material de la cáscara registra parte de la calidad del agua con el tiempo, "dijo Nathaniel Warner, profesor asistente de ingeniería ambiental en Penn State. "Como anillos de árboles, puede contar las estaciones y los años en su caparazón y tener una buena idea de la calidad y composición química del agua durante períodos específicos de tiempo ".

En 2011, se descubrió que a pesar del tratamiento, el agua y los sedimentos aguas abajo de los sitios de eliminación de aguas residuales del fracking todavía contenían productos químicos del fracking y se habían vuelto radiactivos. Sucesivamente, el agua potable estaba contaminada y la vida acuática, como el mejillón de agua dulce, estaba muriendo. En respuesta, Pensilvania solicitó que las plantas de tratamiento de aguas residuales no traten ni liberen agua de las perforaciones de petróleo y gas no convencionales, como el esquisto Marcellus. Como resultado, la industria recurrió al reciclaje de la mayor parte de sus aguas residuales. Sin embargo, los investigadores todavía están descubriendo los efectos duraderos, especialmente durante el boom de tres años entre 2008 y 2011, cuando se vertieron más de 2.900 millones de litros de aguas residuales en las vías fluviales de Pensilvania.

"La contaminación del agua dulce es una preocupación importante tanto para la salud ecológica como para la humana, "dijo David Gillikin, profesor de geología en Union College y coautor del estudio. "Desarrollar formas de documentar retroactivamente esta contaminación es importante para arrojar luz sobre lo que está sucediendo en nuestras corrientes".

Los investigadores comenzaron recolectando mejillones de agua dulce del río Alleghany, ambos 100 metros (328 pies) aguas arriba y 1 a 2 kilómetros (0,6 a 1,2 millas) aguas abajo de una instalación de eliminación de aguas residuales autorizada por el Sistema Nacional de Eliminación de Descargas Contaminantes en Warren, Pensilvania, así como mejillones de otros dos ríos, el Juniata y el Delaware, que no tenían antecedentes de descargas de petróleo y gas.

Una vez en el laboratorio, diseccionaron la cáscara y luego perforaron y recolectaron el polvo de la cáscara capa por capa para buscar isótopos de dos elementos:oxígeno, utilizado para determinar el año y la estación, y estroncio, ambos llevan una firma distintiva de la formación rocosa donde se produjeron. Los resultados se publicaron recientemente en Ciencia y tecnología ambiental .

Lo que el equipo encontró fue concentraciones significativamente elevadas de estroncio en las conchas de los mejillones de agua dulce recolectados aguas abajo de la instalación. mientras que las conchas recolectadas río arriba y de los ríos Juniata y Delaware mostraron poca variabilidad y ninguna tendencia a lo largo del tiempo.

Asombrosamente, la cantidad de estroncio que se encuentra en las capas de la cáscara creadas después de 2011 no mostró una reducción inmediata de los contaminantes. En lugar de, el cambio apareció más gradualmente. Esto sugiere que el sedimento donde viven los mejillones de agua dulce aún puede contener concentraciones más altas de metales pesados ​​y otros productos químicos utilizados en perforaciones no convencionales. "Sabemos que el desarrollo de Marcellus ha impactado los sedimentos río abajo durante decenas de kilómetros, ", dijo Warner." Y parece que aún podría verse afectado durante un largo período de tiempo. El breve período de tiempo que permitimos la descarga de estos desechos podría dejar un largo legado ".

Según el Departamento de Energía de EE. UU., hasta el 95 por ciento de los nuevos pozos perforados hoy están fracturados hidráulicamente, que representan dos tercios de la producción total de gas natural comercializado en EE. UU. y aproximadamente la mitad de la producción de petróleo crudo de EE. UU.

"Los pozos son cada vez más grandes, y están usando más agua, y están produciendo más aguas residuales, y ese agua tiene que ir a alguna parte, ", dijo Warner." Tomar las decisiones adecuadas sobre cómo administrar el agua será muy importante ".

Warner agregó que no hay mucha diferencia entre las aguas residuales convencionales y no convencionales desde el punto de vista de la contaminación. Dijo altos niveles de estroncio, sodio, El cloruro y otros contaminantes todavía están presentes con el desarrollo convencional de petróleo y gas.

Ahora que los investigadores saben que los mejillones de agua dulce se pueden utilizar como registradores químicos de los contaminantes del fracking en las vías fluviales, les gustaría mirar el tejido blando de los mejillones de agua dulce, ya que las ratas almizcleras y los peces se alimentan de ellos. También esperan expandir su investigación para incluir otros contaminantes específicos que probablemente se bioacumularon en áreas de eliminación de aguas superficiales.

"Queremos ver qué metales incorpora el mejillón de manera predecible y cuáles no, "dijo Thomas Geeza, estudiante de doctorado en ingeniería ambiental en Penn State y coautor del estudio. "Estamos tratando de desarrollar esto como una herramienta que se pueda utilizar en otras vías fluviales para responder a otras preguntas".

Los mejillones también podrían usarse para investigar posibles filtraciones que se produzcan en las instalaciones.

"Probamos si la descarga de fluido de fracturación hidráulica de una planta de aguas residuales se registró en conchas, pero uno podría imaginar también el uso de esta técnica para investigar fugas de estanques de retención o descargas accidentales en arroyos cercanos a las operaciones de fracturación hidráulica, "dijo Gillikin.