Pistas químicas em águas próximas aos poços de gás de xisto de Marcellus na Pensilvânia rural podem identificar novas fontes de contaminação por metano relacionadas à perfuração. de acordo com os cientistas.

As descobertas fornecem uma nova ferramenta para distinguir os potenciais impactos ambientais da perfuração de xisto de níveis de metano pré-existentes comumente encontrados em hidrovias da Pensilvânia, disseram os pesquisadores.

Os cientistas também descobriram que a contaminação por metano pode ser mais provável de ocorrer quando a perfuração ocorre em certas configurações geológicas, como aqueles encontrados na área de estudo no condado de Lycoming.

"Este estudo fornece novas pistas sobre onde podemos esperar encontrar potenciais impactos ambientais relacionados à perfuração de xisto e como identificar melhor novos incidentes depois que eles ocorrem, "disse Joshua Woda, um estudante de pós-graduação em geociências na Penn State.

Woda e uma equipe de pesquisadores relataram a descoberta em um artigo publicado online esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences .

O estudo se concentra em uma área onde os reguladores estaduais citaram vários poços de gás de xisto Marcellus por questões de integridade de poço. O poço de gás mais próximo foi citado por reguladores estaduais por contaminar cinco poços de água residenciais com altos níveis de metano. Este gás representa um risco de explosão em espaços fechados.

Os níveis de metano permanecem acima das condições pré-perfuração em amostras de riachos e poços sete anos após os vazamentos terem sido inicialmente relatados, pesquisadores disseram.

O gás natural é composto principalmente de metano, e a perfuração pode fazer com que o gás escape para os cursos d'água ou para a atmosfera, onde é um potente gás de efeito estufa. Os cientistas acham que esses incidentes são raros em comparação com o número total de poços de gás de xisto perfurados, mas também são difíceis de identificar.

O metano é comum nas hidrovias da Pensilvânia, causados ​​por fontes naturais como pântanos e pântanos, bem como a migração natural de rochas subterrâneas profundas. Essa migração ocorre separadamente da perfuração de xisto.

"Porque não temos bons dados básicos para a qualidade da água em toda a Pensilvânia, pode ser difícil identificar possíveis impactos da perfuração de xisto, "disse Susan Brantley, distinto professor de geociências na Penn State e diretor do Earth and Environmental Systems Institute. "Embora acreditemos que esses incidentes de vazamento de poços de gás sejam raros em comparação com o número total de poços de gás, este estudo nos dá uma nova ferramenta para identificá-los quando ocorrem. "

Os cientistas analisaram amostras de água pré e pós-perfuração de riachos e poços ao redor dos vazamentos relatados. Eles descobriram que as concentrações de alguns metais na água começaram a aumentar logo após o início dos vazamentos.

"Documentamos que a recente migração de metano pode mudar a química da água de uma forma que pode mobilizar metais, como o ferro, e liberar outros compostos químicos indesejados, como sulfeto de hidrogênio, "Woda disse." Isso é importante porque pode permitir que as pessoas saibam o que elas podem esperar se forem recentemente impactadas por algo como um poço de gás de xisto vazando em seu abastecimento de água. "

A mudança na química da água indica que uma pluma de gás se mudou para um aquífero de um subsolo profundo, onde a perfuração horizontal em xisto foi acompanhada por fraturamento hidráulico. As pistas podem ser usadas em outro lugar para determinar novos vazamentos, pesquisadores disseram.

"Em outras palavras, criamos novos traçadores que podem ser usados ​​com outras linhas de evidência para determinar se um poço de água foi impactado pela recente migração de gás, "Woda disse." É especialmente útil para pessoas que não coletaram amostras de água antes da perfuração. "

Os cientistas disseram que um grande número de poços ao redor da área de estudo foi citado por violações de cimentação ou revestimento. Vazamentos relacionados à perfuração geralmente são causados ​​por esses tipos de problemas de construção.

"Uma alta porcentagem de poços não convencionais recebeu violações nesta área de estudo - cerca de um terço dos 101 poços produtores - o que é muito maior do que as estimativas estaduais, "Woda disse.

A formação de xisto na área é rasa e localizada ao longo do eixo de uma grande dobra. Os cientistas disseram que os poços podem cruzar fraturas que estão interconectadas, formando bons caminhos para a migração ascendente.

"Descobrimos que o xisto perfurado é muito raso neste ponto e as rochas sobrepostas estão fortemente dobradas, "Brantley disse." Acreditamos ter descoberto um local onde fraturas na rocha dobrada podem estar ajudando o gás natural a vir à superfície e que pode ser acelerado pela presença de poços de gás. "

Um estudo mais aprofundado poderia fornecer mapas de áreas onde a perfuração poderia ser evitada ou levar a melhores práticas de gestão que poderiam reduzir os riscos de migração de metano, disseram os pesquisadores.