Si e’ molto parlato di fracking e trivellazioni come possibili cause di eventi sismici piu’ o meno forti. Ma cosa c’e’ di vero? Una breve panoramica sui fenomeni collegati alla ricerca ed estrazione di idrocarburi, potrebbe senza ombra di dubbio risultare molto utile.
Andiamo con ordine. Possiamo avere trivellazioni o fracking, che sono due azioni profondamente diverse:
- Le semplici trivellazioni sono generalmente finalizzate alla sola ricerca di idrocarburi e non influiscono sulla sismicità dell’area che si sta analizzando. Studi eseguiti negli USA dimostrano che il numero di eventi sismici connessi con le trivellazioni è molto piccolo.
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- Il Fracking (o fratturazione idraulica) invece è un intervento che consente l'estrazione di gas naturale e petrolio da formazioni rocciose profonde o anche per ripristinare la produzione di pozzi non più produttivi. Negli USA, a causa del fracking, si è avuto un notevole aumento di terremoti di magnitudo maggiore di 3,0. Almeno cosi’ sembra da alcuni studi eseguiti.
Gli stessi studi pero’ hanno anche dimostrato che lo sfruttamento a lungo termine delle falde acquifere può attivare le faglie a causa delle variazioni di stress sugli strati di terreno circostante, indotte dal pompaggio di grandi volumi d’acqua sotterranea. Lo stesso discorso vale per l’estrazione di idrocarburi. Quindi esistono anche studi autorevoli che ricollegano questi eventi anche alle semplici trivellazioni.
Semplici invenzioni, o studi credibili e verosimili?
Le attivita’ di fracking hanno indotto scosse di magnitudo 4 o maggiore in Texas, Oklahoma, Arkansas, Colorado, New Mexico, Ohio. Negli studi si analizzano alcuni eventi in Oklahoma dove si sono stati registrati terremoti di magnitudo 5,6-6 Mw. Nello stato dell’Arkansas in particolar modo, nel 2011, vi e’ conferma di un terremoto di magnitudo 4,7 correlato al fracking. Ancora nella California del Nord dal 2005 sono state registrate 400 piccole scosse a causa di estrazione di energia geotermica.
Ma come si fa a comprendere se un terremoto e’ correlato al fracking o no?
Un primo indizio e’ sicuramente dato dall’anomalia nel luogo. Il rapporto USGS (servizio geologico degli USA) ha fornito prove che collegano l’aumento dell’attività sismica con attività di iniezione in profonda di fluidi. Secondo l’USGS i terremoti si sono verificati in zone dove non dovrebbe succedere. Oklahoma e Arkansas ad esempio, ben lontani dalla rischiosita’ celeberrima della California con la sua Faglia di Sant’Andrea.
Ma questi sono solo indizi, proviamo a vedere dati piu’ espliciti. Torniamo in Europa e piu’ specificatamente in Olanda. Partiamo dai risultati ottenuti da tre istituti di ricerca internazionali indipendenti, KNMI (Royal Netherlands Meteorological Institute), TNO (organizzazione olandese per la ricerca scientifica applicata) e del MIT (Massachusetts Institute of Technology), sul più grande impianto di stoccaggio di gas naturale ubicato in un’area non sismica (l’Olanda appunto).
Fino alla fine del 2003, la rete di monitoraggio di questo impianto ha osservato più di 340 eventi indotti di magnitudo compresa tra 0,8 < Ml < 3,5. Circa 60 di questi eventi sono stati avvertiti. Solo nove di questi sono stati di magnitudo 3,0 Ml.
Cosa dicono questi tre istituti incaricati di eseguire uno studio per tranquillizzare la popolazione?
Le scosse registrate nella zona attorno al serbatoio sono il risultato della produzione di gas in passato e del successivo stoccaggio del gas. Due di questi Istituti fanno notare che possono verificarsi scosse anche senza lo stoccaggio del gas, come risultato di estrazione del gas negli ultimi decenni (ed e’ il caso dei primi due istituti di ricerca presi in considerazione).
Ma molto interessanti sono le conclusioni del MIT ottenute con un modello di analisi probabilistica di rischio sismico basato sugli eventi registrati, sulle caratteristiche tecniche e topografiche delle faglie e sugli scorrimenti delle faglie derivanti dal modello di analisi:
Cosa afferma il MIT
a) Durante l’iniezione, il maggiore scorrimento osservato è stato registrato in corrispondenza di un range di magnitudo tra 2,4 e 2,7.
b) La massima magnitudo possibile è di 3,9. Per la limitata dimensione delle faglie non sono probabili terremoti di magnitudo superiore.
c) Hanno osservato che il picco relativamente elevato delle accelerazioni al suolo(PGA) pari a 0,2 g è anomalo. I danni provocati da queste accelerazioni sono soprattutto crepe nelle muratura e non nelle strutture.
d) Il metodo utilizzato presenta alcune incertezze, come il carattere non deterministico della sismicità, la propagazione dell'onda e la mancanza di dati sui meccanismi che regolano la sismicità dell’area.
e) Consigliano di eseguire i pozzi di reiezioni ad una distanza di 200 dal bordo della faglia.
f) Vi riporto alcune ricerche che mostrano come piccoli eventi poco profondi possono causare un’accelerazione relativamente grande a distanza ravvicinata (McGarr, 1984).
Il 19 febbraio 1997, ad esempio, è stato registrato un breve (0,1 sec)
impulso di accelerazione con PGA di:0,31 g (PGV = 5,5 cm/sec) per un Ml = 3,4. Grandi accelerazioni PGA causate da terremoti poco profondi sono stati osservati anche altrove (Fletcher et al., 1983; McGarr eBicknell, 1990; Ahorner, 1997 comunicazione personale; Wu et al., 2003).
impulso di accelerazione con PGA di:
Se e’ arabo per molti tutto questo. Una cosa chiara da sottolineare c’e’. In una zona con bassissimo rischio sismico vi e’ stata un’impennata dell’attivita’ sismica non appena si e’ iniziato a praticare il fracking. Se rapportiamo cio’ ad un luogo con sismicita’ piu’ elevata, cio’ puo’ causare fenomeni sismici pericolosi e distruttivi.
E se in Pianura Padana fosse accaduto cio’? Nella Pianura Padana, alla luce degli ultimi eventi, di quelli storici e sulla base delle conoscenze sulle sorgenti sismogenetiche, presenta un rischio sismico molto più elevato rispetto al sito analizzato dai tre istituti di ricerca.
Ma come molto spesso e’ stato sottolineato, il terremoto del maggio scorso che ha colpito cosi’ fortemente l’Emilia, presenta sicuramente delle anomalie, non tanto nell’evento in se’, quanto nella forza distruttiva. E se vi fosse veramente una correlazione?
PROFONDITA’ IPOCENTRALI
Nella figura 1 sono riportate le profondità ipocentrali, gli eventi sismici rilevati tra il 1979 e il 2012, gli epicentri dei terremoti del 20 e 29 maggio 2012 e le aree di coltivazione di idrocarburi
Nella figura 2 con diverse colorazioni sono riportate le profondità da 0 a 5 km .
In particolare con il colore rosso sono indicate profondità ipocentrali inferiori a 3 km circa.
Le prime osservazioni che si possono riportare sono intuitive rispetto alla posizione delle aree di coltivazione rispetto a quelle di minore profondità ipocentrale.
Si nota con evidenza che l’allineamento dei minimi delle profondità ipocentrali coincide all’incirca con quello degli epicentri dei terremoti del 20 e 29 maggio.
In accordo, si osserva che i minimi delle profondità ipocentrali sono vicini alle aree di coltivazioni di idrocarburi in cui sembrano essere presenti delle componenti relazionali.
Facile supporre che ci possa essere un legame diretto tra le basse profondità ipocentrali durante il periodo che precede l’evento sismico del 20 maggio 2012 e le attività di coltivazione di idrocarburi, avvalorate anche dalla presenza di alcune anomalie sismiche presenti sulla sequenza temporale dei valori di magnitudo inferiori a 4,0 Ml.
L'andamento temporale delle profondità ipocentrali è descritto dai grafici delle figure 3 e 4.
Nella figura 3 si nota come le profondità si riducono progressivamente nel tempo fino al minimo del 20 maggio 2012, in cui si è raggiunto un valore di 0 km .
Inversamente, dopo il 1996 il numero di eventi registrati a profondità inferiore o uguale a 5 km sono progressivamente aumentati.
Il diagramma temporale riportato nella figura 4, elaborato utilizzando un diverso archivio dati, mostra l’andamento delle profondità ipocentrali tra il 2005 e il 2012.
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