Uma equipe de pesquisa da Ruhr-Universität Bochum (RUB) e da Universidade McGill em Montreal está investigando o que exatamente acontece no subsolo quando a terra no oeste do Canadá treme como resultado de atividades de fraturamento hidráulico. O time, liderado pela Professora Rebecca Harrington, baseada em Bochum, deseja compreender fundamentalmente como os terremotos ocorrem - sejam induzidos por humanos ou naturais. "O processo de fraturamento hidráulico é algo como um experimento de laboratório em escala para nós, "explica Harrington, que chefia o Grupo de Hidrogeomecânica da RUB. "Vemos o que acontece quando o subsolo é exposto a condições de estresse controlado - em condições naturais, as mudanças no estresse seriam muito mais difíceis de estudar." Revista científica RUB Esfregar relatórios sobre os resultados.

Para o propósito de seu estudo, os pesquisadores avaliam registros de terremotos naturais e induzidos pelo homem. Uma das muitas fontes de dados são os terremotos desencadeados por fraturamento hidráulico em uma área de aproximadamente 50 por 50 quilômetros na Bacia Sedimentar do Oeste do Canadá. O processo é usado para extrair depósitos de petróleo ou gás que se encontram no subsolo. Uma mistura de água, areia, e ácido clorídrico fracamente concentrado é injetado no solo em alta pressão para criar rachaduras na rocha e torná-la mais permeável para extrair o gás ou óleo mais facilmente. Isso pode causar terremotos repetidamente.

Os fluidos não se movem como esperado

Em 2018, um terremoto de magnitude 4,5 ocorreu bem no início do processo de fraturamento hidráulico, quando quase nenhum fluido foi injetado. "Isso mostra que os fluidos estão se movendo no subsolo de maneiras que não esperávamos, "diz Harrington. A equipe RUB analisou este terremoto e várias de suas réplicas, o maior dos quais ainda atingiu magnitudes de 4,2 e 3,4, junto com seus colegas da Universidade McGill. As duas instituições instalaram 17 estações sísmicas na Bacia Sedimentar do Canadá Ocidental e, portanto, têm acesso a uma rede de dados abrangente.

Usando esses registros, os cientistas reconstruíram as fontes de vários terremotos e como eles se espalharam no subsolo. Eles relacionaram os dados com informações sobre o processo de fraturamento hidráulico e a natureza da subsuperfície e as interações dos fluidos com a rocha. Por meio de simulações de computador, eles modelaram as forças que atuaram na subsuperfície durante os terremotos. A conclusão:"Presumivelmente, havia uma zona de falha geologicamente jovem na subsuperfície, ou seja, uma rede de fraturas na crosta terrestre, que atuou como uma via natural para fluidos. O fluido de fraturamento hidráulico pode, então, fluir através da rede de fratura como um canal, "como Rebecca Harrington descreve o processo. O fluxo do fluido atingiu rapidamente a falha subjacente, que perturbou a estrutura de tensão na subsuperfície e desencadeou um terremoto mais forte do que o esperado.

Análise de 8, 200 terremotos em andamento

A equipe germano-canadense começou a analisar cerca de 8, 200 terremotos registrados por estações sísmicas no oeste do Canadá entre julho de 2017 e setembro de 2020. Os pesquisadores mostraram que muitos terremotos ocorrem em locais onde existem falhas geológicas naturais na subsuperfície com a qual os fluidos interagem. Eles também provaram que essas falhas estão alinhadas de forma otimizada no campo de tensão da crosta terrestre para desencadear terremotos.

“Os terremotos têm origem nas atividades industriais, mas uma vez iniciado, as falhas geológicas se comportam muito bem como um terremoto de origem natural, "conclui Rebecca Harrington." No geral, nossos estudos sugerem que não há diferenças fundamentais entre terremotos naturais e terremotos desencadeados por fraturamento hidráulico. Tudo o que aprendemos sobre terremotos induzidos também pode nos ajudar a entender terremotos naturais - e esperançosamente um dia nos ajudará a minimizar os impactos causados ​​por terremotos nas pessoas e na infraestrutura. "