The 2011 Prague, Oklahoma, earthquakes necessitate reconsideration of the maximum possible size of injection-induced earthquakes, and of the time scale considered diagnostic of induced seismicity.
K. M. Keranen et al, Geology, 2013
E’ dal 2010 che i cittadini dell’Oklahoma — in teoria stato non sismico — sentono la terra tremare, senza sapere perché. Sono eventi naturali? E’ fracking? E’ qualche altro tipo di attività umana?
In realtà è in tutto il Midwest americano che da anni si registrano sciami sismici e tremori di vario genere. Nel solo 2011 ci sono stati cinque terremoti di magnitudine superiore ai 5.0 Richter. Guarda caso, in anni recenti c’è anche stato un aumento esorbitante di reiniezione in pozzi dismessi di materiale di scarto da trivellazione convenzionale e non convenzionale – petrolio e gas, con o senza fracking.
Esiste una correlazione fra i due fatti — i terremoti e la reiniezione — cosi vicini in termini spazio-temporali?
Questi terremoti furono avvertiti in 17 stati e causarono la distruzione di 14 case nell’epicentro attorno alla città di Prague, a 70 chilometri a nord est di Oklahoma City. Vi furono molte scosse di assestamento, due furono i feriti e molti gli edifici danneggiati. Il terremoto del 6 Novembre fu il più forte mai registrato nell’Oklahoma. Nelle strette vicinanze sorge il campo petrolifero detto Wilzetta Field e anche – guarda un po’ – la faglia sismica lunga 200 chilometri detta Wilzetta Fault.
Dal 1972 al 2008 in zona si registrarono circa 2-6 terremoti l’anno. Dal 2009 in poi sono invece schizzati ad almeno 50 all’anno. Nel 2010 il primo terremoto di intensita’ inusuale – 4.1 Richter – seguito poi da quelli di intensita’ ancora maggiore del 2011.
A suo tempo tante furono le ipotesi sul perché di questi tremori, fra cui che potessero essere stati innescati dal fracking praticato nei dintorni. In realtà il campo petrolifero di Wilzetta fu maggiormente sfruttato negli anni ’50 e ’60 e poi si è quasi esaurito. Dal 1993 tre dei pozzi dismessi sono usati per la reiniezione di materiale di scarto.
Keranen e colleghi spiegano nel loro articolo pubblicato su Geology il 26 Marzo 2013, che il piano iniziale di rottura si trova a 200 metri da uno di questi pozzi di reiniezione e a un chilometro dalla superficie. Il materiale di scarto da trivellazione convenzionale è stato qui pompato per ben diciotto anni prima del terremoto, con aumento graduale, ma costante della pressione sotterranea.
Il loro messaggio è semplice: dopo tutti questi anni di pompaggio continuo nella pancia della terra, semplicemente c’è stato un cambio negli equilibri sotterranei e voilà, un primo terremoto di magnitudine 5.0 direttamente causato dalla reiniezione che poi ne ha scatenati altri a catena più profondi, e più distanti dal pozzo, fra cui quello di intensità 5.7 Richter.
“We interpret event A (Mw 5.0) to have been induced by increased fluid pressure, exceeding the largest earthquake known to be induced by injected fluid (Mw 4.8). Aftershocks of event A appear to deepen away from the well, and may imply downward pressure propagation into basement. Event B, of much larger magnitude (Mw 5.7), and event C may also be considered consequences of injection; however, Coulomb stress calculations show that the fault geometries are consistent with triggering by stress transfer.”
Interpretiamo che l’evento A (di magnitudine 5.0 Richter) sia stato indotto dall’aumento di pressione sotterranea di fluidi, superando il maggior terremoto finora mai registrato per reiniezione di fluidi di magnitudine 4.8 Richter. Le scosse di assestamento dell’evento A appaiono più profonde rispetto al pozzo e potrebbero implicare la propagazione verso il basso della pressione. L’evento B di magnitudine molto maggiore (5.7 Richter) e l’evento C (5.0 Richter) possono essere similmente considerati conseguenze della reiniezione. Però i nostri calcoli di Coulomb stress mostrano che la geometria delle faglie sono consistenti con un trasferimento di stress.
“This case indicates that decades-long lags between the commencement of fluid injection and the onset of induced earthquakes are possible, and modifies our common criteria for fluid-induced events. The progressive rupture of three fault planes in this sequence suggests that stress changes from the initial rupture triggered the successive earthquakes, including one larger than the first.”
Questo caso indica che fra l’inizio della reiniezione di fluidi e l’inizio di eventi sismici indotti, possono esserci intervalli di tempo anche decennali, e modifica gli attuali criteri di caratterizzazione di eventi indotti dalla reiniezione di fluidi. La progressiva rottura di tre piani di faglia in questa sequenza, mostra che cambi nello stress sotterraneo dovuti al primo piano di rottura hanno scatenato i terremoti successivi, incluso uno che fu più forte del primo.
In Oklahoma, terra non sismica, i terremoti continuano, e ce ne sono ancora di intensità superiore al grado 3 Richter.
E in Italia?
In Italia ci sono, secondo l’UNMIG 26 pozzi di reiniezione dell’Eni, 5 dell’Eni-Mediterranea Idrocarburi, 2 della Edison, 2 della Adriatica Idrocarburi, uno della Gas Plus Italiana, 3 della Padana Energia. Fanno 39 pozzi di reiniezione. Per non parlare poi degli oltre 340 pozzi di stoccaggio di gas.
Da quanto tempo sono attivi? C’è qualcuno che controlla la possibile sismicità indotta? E’ possibile che i nostri pozzi non causano mai problemi? Possiamo dire con assoluta certezza che tutto è tranquillo per chi ci vive vicino? E come si può escludere che tutti i buchi fatti in Emilia Romagna o in Basilicata siano assolutamente scollegati da qualsiasi spostamento futuro della terra?
E’ bene ricordare che in Italia – per storia e per furbizia edilizia – un terremoto di grado 5.7 Richter avrebbe effetti molto più devastanti che in Oklahoma.
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