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    Vazamento de águas residuais no oeste do Texas revelado por imagens de radar de satélite e modelagem sofisticada
    p (a) Cobertura das cenas ALOS PALSAR usadas (caixa branca). A linha preta mostra o limite do campo Ken Regan. A linha verde escura e a linha verde claro representam os limites do Aquífero Rustler e do Aquífero do Vale Pecos no Texas, respectivamente. A estrela vermelha representa o epicentro do terremoto que ocorreu em maio de 2018. O círculo azul representa o poço de água subterrânea para a extração de gado do Aquífero Rustler nesta área. Triângulos azuis são poços, que fornecem registros de nivelamento do lençol freático. (b) Deformação vertical (cm / ano) (na caixa vermelha na Fig. 1a) estimada do InSAR. Círculos verdes com e sem setas indicam poços de injeção / descarte ativos no campo Ken Regan e poços de produção de petróleo dentro de 1,5 km do centro de deformação durante o período de pesquisa, respectivamente. O círculo roxo representa a água subterrânea que fornece registros de qualidade da água subterrânea. Crédito:Zhong Lu

    p Geofísicos da SMU dizem que a evidência de vazamento ocorrendo em um poço de tratamento de águas residuais no oeste do Texas entre 2007 e 2011 deve levantar preocupações sobre o potencial atual de água subterrânea contaminada e danos à infraestrutura circundante. p O geofísico da SMU Zhong Lu e o resto de sua equipe acreditam que o vazamento aconteceu em um poço de tratamento de águas residuais no campo Ken Regan no norte do condado de Reeves, que poderia ter vazado produtos químicos tóxicos no Aquífero Rustler. A mesma equipe de geofísicos da SMU revelou que sumidouros estão se expandindo e se formando no oeste do Texas em uma velocidade surpreendente.

    p As águas residuais são um subproduto da produção de petróleo e gás. Usando um processo chamado perfuração horizontal, ou "fracking, "as empresas bombeiam grandes quantidades de água, areia e produtos químicos bem fundo no solo para ajudar a extrair mais gás natural e petróleo. Com esse gás e óleo, Contudo, vêm grandes quantidades de águas residuais que são injetadas nas profundezas da terra por meio de poços de descarte.

    p As regulamentações federais e estaduais de petróleo e gás exigem que as águas residuais sejam descartadas em grandes profundidades, normalmente variando de cerca de 1, 000 a 2, 000 metros de profundidade nesta região, portanto, não contamina os lençóis freáticos nem a água potável. Um pequeno número de estudos sugere que o arsênio, benzeno e outras toxinas potencialmente encontradas em fluidos de fraturamento hidráulico podem representar sérios riscos à saúde reprodutiva e de desenvolvimento.

    p Embora se acredite que o vazamento tenha acontecido entre 2007 e 2011, a descoberta ainda é potencialmente perigosa, disse Weiyu Zheng, um Ph.D. estudante da SMU (Southern Methodist University) que conduziu a pesquisa.

    p "O Aquífero Rustler, dentro da zona da profundidade de injeção efetiva, só é usado para irrigação e gado, mas não para beber água devido às altas concentrações de sólidos dissolvidos. As águas residuais que vazam para este aquífero podem contaminar as fontes de água doce, "Zheng explicou.

    p "Se eu morasse nesta área, Eu ficaria um pouco preocupado, "disse o Lu, professor da cadeira Shuler-Foscue no Departamento de Ciências da Terra Roy M. Huffington da SMU e o pesquisador correspondente das descobertas.

    p Ele também observou que o vazamento de águas residuais pode causar grandes danos à infraestrutura circundante. Por exemplo, oleodutos e gasodutos podem ser fraturados ou danificados sob a superfície, e o solo ondulante resultante pode danificar as estradas e colocar os motoristas em risco.

    p Geofísicos da SMU dizem que imagens de radar de satélite indicam que um vazamento no poço de descarte próximo aconteceu por causa de mudanças que estão acontecendo no campo Ken Regan próximo:uma grande seção de solo, cinco campos de futebol de diâmetro e cerca de 70 metros do poço, foi elevado a quase 17 centímetros entre 2007 e 2011. No mundo da geologia, isso é chamado de elevação, e geralmente acontece onde partes da Terra foram forçadas para cima pela pressão subterrânea.

    p Lu disse que a explicação mais provável para esse aumento é que o vazamento estava acontecendo no poço próximo.

    p "Suspeitamos que o esgoto foi acumulado em uma profundidade muito rasa, que é muito diferente do que os dados do relatório dizem sobre isso, " ele disse.

    p Apenas um poço de eliminação de águas residuais está localizado nas proximidades da área elevada do campo Ken Regan. A empresa proprietária informou a injeção de 1, 040 metros de águas residuais profundamente no poço de eliminação em Ken Regan. Esse poço não está mais ativo.

    p Mas uma combinação de imagens de satélite e modelos feitos pela SMU mostram que a água provavelmente estava escapando em um nível mais raso do que o poço foi perfurado.

    p E o estudo, que foi publicado na publicação Nature Relatórios Científicos , estima que cerca de 57 por cento das águas residuais injetadas foram para essa profundidade mais rasa. Naquela profundidade mais rasa, a água residual - que normalmente contém água salgada e produtos químicos - pode ter se misturado com a água subterrânea do Aquífero Rustler nas proximidades. A água potável não vem do Aquífero Rustler, que abrange sete condados. Mas o aquífero eventualmente flui para o rio Pecos, que é uma fonte de bebida.

    p Os cientistas descobriram o vazamento após analisar imagens de satélite de radar de janeiro de 2007 a março de 2011. Essas imagens foram capturadas por um instrumento de radar de leitura chamado Phased Array tipo L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR) montado no Advanced Land Observing Satélite, que era administrado pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão

    p Com esta tecnologia chamada radar de abertura sintética interferométrica, ou InSAR para breve, as imagens do radar de satélite permitem que os cientistas detectem mudanças que não são visíveis a olho nu e que, de outra forma, poderiam passar despercebidas. A tecnologia de satélite pode capturar a deformação do solo com uma precisão de sub-polegadas ou melhor, a uma resolução espacial de alguns metros ou melhor ao longo de milhares de milhas, dizem os pesquisadores.

    p Lu e sua equipe também usaram dados que as empresas de petróleo e petróleo são obrigadas a relatar à Railroad Commission of Texas (Texas RRC), bem como modelos hidrogeológicos sofisticados que mapearam a distribuição e o movimento da água no subsolo, bem como as rochas da crosta terrestre.

    p "Utilizamos o InSAR para detectar o levantamento da superfície e aplicamos modelos de elementos finitos poroelásticos para simular campos de deslocamento. Os resultados indicam que a profundidade de injeção efetiva é muito mais rasa do que o relatado, "Zheng disse." A explicação mais razoável é que o poço estava apresentando vazamentos devido a falhas no revestimento e / ou problemas de vedação. "

    p "Um problema é que os tubos de aço podem degradar à medida que envelhecem e / ou os poços podem ser gerenciados de forma inadequada. Como resultado, águas residuais de peças com defeito podem vazar, "disse Jin-Woo Kim, cientista pesquisador do Laboratório de Radar SMU de Lu e co-autor deste estudo.

    p A combinação de imagens InSAR e modelagem feita pela SMU deu aos cientistas uma imagem clara de como a área de levantamento no campo Regan se desenvolveu.

    p Lu, que é mundialmente conhecido por cientistas líderes no uso de aplicativos InSAR para detectar mudanças de superfície, disse que esses tipos de análise são essenciais para o futuro do oeste do Texas, produtor de petróleo.

    p "Nossa pesquisa que explora dados de sensoriamento remoto e modelos numéricos fornece uma pista para a compreensão do processo hidrogeológico de subsuperfície que responde às atividades de petróleo e gás. Este tipo de pesquisa pode ainda ser considerado como um método de monitoramento de vazamento indireto para complementar a detecção de vazamento infrequente atual, "Zheng disse.

    p “É muito importante para sustentar a economia de todo o país. Mas essas operações exigem algumas verificações para garantir que as operações também sejam ecologicamente corretas, "Lu disse.

    p Anteriormente, Kim e Lu usaram imagens de radar de satélite para descobrir que dois buracos gigantes perto de Wink, O Texas - dois condados além da elevação de Ken Regan - provavelmente era apenas a ponta do iceberg do movimento do solo no oeste do Texas. De fato, eles encontraram evidências de que grandes áreas de manchas de óleo no oeste do Texas estavam subindo e afundando em taxas alarmantes. Décadas de atividades de produção de petróleo no oeste do Texas parecem ter desestabilizado localidades em uma área de cerca de 4, 000 milhas quadradas povoadas por pequenas cidades como Wink, estradas e uma vasta rede de oleodutos e gasodutos e tanques de armazenamento.


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