Un equipo de investigación de la Ruhr-Universität Bochum (RUB) y la Universidad McGill en Montreal está investigando qué sucede exactamente bajo tierra cuando la tierra en el oeste de Canadá tiembla como resultado de las actividades de fracturación hidráulica. El equipo, encabezada por la profesora Rebecca Harrington, residente en Bochum, quiere comprender fundamentalmente cómo ocurren los terremotos, ya sean inducidos por humanos o naturales. "El proceso de fracturación hidráulica es algo así como un experimento de laboratorio ampliado para nosotros, "explica Harrington, quien dirige el Grupo de Hidrogeomecánica en RUB. "Vemos lo que sucede cuando el subsuelo está expuesto a condiciones controladas de estrés; en condiciones naturales, los cambios en el estrés serían mucho más difíciles de estudiar". Revista de ciencia de RUB Frotar informes sobre los hallazgos.

Para el propósito de su estudio, los investigadores evalúan registros de terremotos naturales e inducidos por humanos. Una de las muchas fuentes de datos son los terremotos provocados por la fracturación hidráulica en un área de aproximadamente 50 por 50 kilómetros en la Cuenca Sedimentaria del Oeste de Canadá. El proceso se utiliza para extraer depósitos de petróleo o gas que se encuentran a gran profundidad. Una mezcla de agua, arena, y se inyecta ácido clorhídrico débilmente concentrado en el suelo a alta presión para crear grietas en la roca y hacerla más permeable para extraer el gas o el petróleo con mayor facilidad. Esto puede causar terremotos repetidamente.

Los fluidos no se mueven como se esperaba

En 2018, un terremoto de magnitud 4.5 ocurrió muy temprano en el proceso de fracturamiento hidráulico, cuando apenas se había inyectado líquido. "Esto muestra que los fluidos se mueven bajo tierra de formas que no esperaríamos, "dice Harrington. El equipo de RUB analizó este terremoto y varias de sus réplicas, el mayor de los cuales aún alcanzó magnitudes de 4.2 y 3.4, junto con sus colegas de la Universidad McGill. Las dos instituciones han establecido 17 estaciones sísmicas en la cuenca sedimentaria del oeste de Canadá y, por lo tanto, tienen acceso a una red de datos completa.

Usando estos registros, los científicos reconstruyeron las fuentes de los diversos terremotos y cómo se habían extendido bajo tierra. Vincularon los datos con información sobre el proceso de fracturamiento hidráulico y la naturaleza del subsuelo y las interacciones de los fluidos con la roca. Mediante simulaciones por ordenador, modelaron las fuerzas que habían actuado en el subsuelo durante los terremotos. La conclusión:"Presumiblemente había una zona de falla geológicamente joven en el subsuelo, es decir, una red de fracturas en la corteza terrestre, que actuó como una vía natural para los fluidos. El fluido de fracturación hidráulica podría fluir a través de la red de fractura como un canal, "como Rebecca Harrington describe el proceso. El flujo de fluido alcanzó rápidamente la falla subyacente, que perturbó la estructura de tensión en el subsuelo y provocó un terremoto que fue más fuerte de lo esperado.

Análisis de 8, 200 terremotos están en curso

El equipo germano-canadiense ha comenzado a analizar alrededor de 8, 200 terremotos registrados por estaciones sísmicas en el oeste de Canadá entre julio de 2017 y septiembre de 2020. Los investigadores demostraron que muchos terremotos ocurren en lugares donde existen fallas geológicas naturales en el subsuelo con las que interactúan los fluidos. También demostraron que estas fallas están alineadas de manera óptima en el campo de estrés de la corteza terrestre para desencadenar terremotos.

"Los terremotos se originan en actividades industriales, pero una vez iniciado, las fallas geológicas se comportan más o menos como un terremoto de origen natural, ", concluye Rebecca Harrington." En general, Nuestros estudios sugieren que no existen diferencias fundamentales entre los terremotos naturales y los terremotos provocados por la fracturación hidráulica. Todo lo que aprendamos sobre los terremotos inducidos también puede ayudarnos a comprender los terremotos naturales y, con suerte, algún día nos ayudará a minimizar los impactos de los terremotos en las personas y la infraestructura ".