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La inyección de aguas residuales jugó un papel en el mayor terremoto de Oklahoma

2020

Eran pocos minutos después de las 7:00 am del 3 de septiembre de 2016, cuando la tierra comenzó a temblar en Pawnee, Oklahoma. Las mercancías cayeron de los estantes de las tiendas de comestibles, y las fachadas de arenisca cayeron al suelo.

El terremoto fue el más grande registrado en la historia de Oklahoma, midiendo una magnitud de 5.8. La magnitud de un terremoto se mide como el tamaño de la energía liberada en la fuente del terremoto.

Oklahoma ha tenido un gran aumento en los terremotos en los últimos años, un aumento atribuido a las compañías de petróleo y gas que reinyectan agua de las operaciones de perforación en el suelo. Los geólogos han vinculado la práctica a cientos de terremotos en todo el estado.

Poco después del terremoto, los reguladores estatales ordenaron a los operadores de pozos en el área inmediata que cerraran las operaciones. Pero la causa exacta del terremoto seguía siendo incierta.

Ahora, los geólogos tienen otra pieza del rompecabezas.

En un artículo publicado el martes en Seismological Research Letters, los geólogos reunieron datos de pozos de inyección en el área y usaron modelos de computadora para ver cómo el agua inyectada en la superficie afectaba las fallas subyacentes.

Los perforadores de petróleo y gas en el área típicamente inyectan aguas residuales en una capa porosa de roca que se asienta sobre una capa de granito mucho más dura. El granito más duro contenía la falla que se deslizó en el terremoto de Pawnee en septiembre. Los investigadores ya sabían que bombear agua bajo tierra aumenta la cantidad de presión bajo tierra, lo que agrega tensión a una falla.

"A medida que aumenta la presión de los poros, la falla podría desestabilizarse y eventualmente producir un terremoto mucho antes de que ocurriera naturalmente", dice el autor principal Andrew Barbour, un geofísico de investigación del USGS. `` Lo que estamos mostrando es además del aumento de la presión del fluido en esa falla, la velocidad de inyección también puede mejorar ese efecto ''.

Barbour y sus colegas descubrieron que tres años antes del terremoto de 2016, en 2013, varios pozos comenzaron a inyectar aguas residuales a toda velocidad. Barbour no está seguro de por qué había necesidad de velocidad en estos pozos, pero su modelo muestra que la velocidad podría haber impulsado el terremoto antes.

`` La velocidad a la que se inyecta un volumen fijo afecta el resultado final '', dice Barbour. Los cambios en el estrés a lo largo de una falla se vuelven más fuertes y más rápidos cuando se inyecta a un ritmo más rápido.

Las tasas constantes de inyección de líquidos en otros pozos en el área antes de 2013 también jugaron un papel, dice Barbour. El modelo muestra que si bien los sitios de inyección más estables ayudaron a aumentar el estrés con el tiempo, el aumento repentino y la disminución abrupta de las tasas de bombeo en los pozos más variables ayudaron a que el sistema sísmico entrara en acción.

Los investigadores están estudiando eventos como Pawnee intensamente para comprender mejor cómo ocurren los terremotos inducidos por los humanos. Algunos grupos están implementando sensores adicionales para monitorear terremotos futuros, y los investigadores como Barbour están buscando modelos físicos y de computadora para tratar de comprender no solo cómo la actividad humana está causando estos desastres, sino también cómo identificar posibles señales de advertencia.

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