Uma onda de terremotos no sul do Colorado e norte do Novo México registrada entre 2008 e 2010 foi provavelmente devido a fluidos bombeados no subsolo durante o descarte de águas residuais de petróleo e gás, diz um novo estudo da Universidade do Colorado em Boulder.

O estudo, que aconteceu no 2, Bacia Raton de 200 milhas quadradas ao longo da fronteira central do Colorado com o norte do Novo México, encontrado mais de 1, 800 terremotos de magnitude 4,3 durante esse período, ligando a maioria à atividade do poço de injeção de águas residuais. Esses poços são usados ​​para bombear água de volta para o solo depois de ter sido extraída durante a coleta de gás metano de leitos de carvão subterrâneos.

Uma peça-chave do novo estudo foi o uso de modelagem hidrogeológica da pressão dos poros no que é chamado de "rocha de embasamento" da Bacia de Raton - rocha com vários quilômetros de profundidade que está por trás das camadas estratificadas mais antigas. A pressão dos poros é a pressão do fluido dentro das fraturas e dos poros da rocha.

Embora dois estudos anteriores tenham relacionado terremotos na Bacia de Raton a poços de injeção de águas residuais, este é o primeiro a mostrar que as pressões elevadas dos poros nas profundezas do subsolo estão bem acima dos limites de desencadeamento do terremoto, disse a estudante de doutorado da CU Boulder Jenny Nakai, autor principal do estudo. As bordas norte da Bacia de Raton fazem fronteira com Trinidad, Colorado, e Raton, Novo México.

"Mostramos pela primeira vez um mecanismo causador plausível para esses terremotos, "disse Nakai, do Departamento de Ciências Geológicas." Os padrões espaciais de sismicidade que observamos são refletidos na distribuição da injeção de águas residuais e na mudança modelada da pressão dos poros. "

Um artigo sobre o estudo foi publicado no Journal of Geophysical Research:Solid Earth . Os co-autores do estudo incluem os professores da CU Boulder Anne Sheehan e Shemin Ge de ciências geológicas, ex-aluno de doutorado da CU Boulder Matthew Weingarten, agora um pós-doutorado na Universidade de Stanford, e a professora Susan Bilek do Instituto de Mineração e Tecnologia do Novo México em Socorro.

Os terremotos da Bacia de Raton entre 2008 e 2010 foram medidos pelos sismômetros do EarthScope USArray Transportable Array, um programa financiado pela National Science Foundation (NSF) para medir terremotos e mapear o interior da Terra em todo o país. A equipe também usou dados sísmicos do Experimento Colorado Rockies e Transectos Sísmicos (CREST), também financiado pela NSF.

Como parte da pesquisa, a equipe simulou em 3-D uma falha de 12 milhas coletada de dados de sismicidade na região do Parque Vermejo na Bacia de Raton. Os padrões de sismicidade também sugerem um segundo, falha menor na Bacia de Raton que estava ativa de 2008-2010.

Nakai disse que a equipe de pesquisa não analisou a relação entre os terremotos da Bacia de Raton e o fraturamento hidráulico, ou fracking.

O novo estudo também mostrou que o número de terremotos na Bacia de Raton se correlaciona com o volume cumulativo de águas residuais injetadas em poços até cerca de 9 milhas de distância dos terremotos individuais. Existem 28 poços de eliminação de águas residuais "Classe II" - poços que são usados ​​para descartar fluidos residuais associados à produção de petróleo e gás natural - na Bacia de Raton, e pelo menos 200 milhões de barris de águas residuais foram injetados no subsolo pela indústria de petróleo e gás desde 1994.

"A rocha do embasamento é normalmente mais frágil e fraturada do que as camadas de rocha acima dela, "disse Sheehan, também membro do Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais da CU. "Quando a pressão dos poros aumenta na rocha do embasamento, pode causar terremotos. "

Ainda há muito a aprender sobre os terremotos da Bacia de Raton, disseram os pesquisadores da CU Boulder. Embora a indústria de petróleo e gás tenha monitorado a atividade sísmica com sismômetros na Bacia de Raton por anos e mapeado algumas falhas subterrâneas, tais dados não são disponibilizados aos pesquisadores ou ao público.

Os padrões de terremotos na Bacia de Raton são semelhantes a outras regiões dos EUA que mostraram "sismicidade induzida" provavelmente causada por poços de injeção de águas residuais, disse Nakai. Estudos anteriores envolvendo CU Boulder mostraram que poços de injeção provavelmente causaram terremotos perto de Greeley, Colorado, em Oklahoma e na região do meio-continente dos Estados Unidos nos últimos anos.