p O sequestro subsuperficial de carbono - armazenamento de depósitos de carbono nas profundezas do subsolo - oferece uma solução parcial para a remoção de carbono da atmosfera. Usado junto com as reduções de emissões, o sequestro geológico de carbono pode ajudar a mitigar as mudanças climáticas antropogênicas. Mas, como outras operações subterrâneas, vem com riscos - incluindo terremotos. p Os geofísicos ainda estão trabalhando para entender o que pode desencadear terremotos induzidos pelo homem, que foram documentados desde 1960. Um novo estudo, publicado em Geologia na quinta feira, explora por que parte de um campo de petróleo altamente produzido nos EUA tem terremotos, e parte disso não. Pela primeira vez, os autores demonstram que a influência das mudanças de perfuração de petróleo passado estresses em falhas de tal forma que a injeção de fluidos é menos provável de induzir, ou gatilho, terremotos hoje.

p O estudo se concentra na Bacia do Delaware, um campo produtor de petróleo e gás estendendo-se pela fronteira entre o oeste do Texas e o Novo México. A perfuração lá ocorreu desde pelo menos a década de 1970, com mais de 10, 000 poços individuais ativos pontilhando a região. Lá, Os geofísicos de Stanford No'am Dvory e Mark Zoback notaram um padrão interessante na atividade sísmica. Terremotos rasos recentes ocorreram principalmente na metade sul da bacia, enquanto a metade norte é sismicamente silenciosa, apesar da injeção de águas residuais rasas ocorrendo em toda a bacia.

p "A pergunta convincente, então, é por isso que todos os terremotos superficiais são limitados a uma área e não mais generalizados? ", diz Zoback.

p Terremotos podem ser induzidos pela injeção de fluidos como águas residuais no subsolo. Quando as águas residuais são injetadas nas rochas, as pressões aumentam, colocar as fechaduras e quaisquer falhas que estejam presentes sob maior estresse. Se essas pressões e tensões ficarem altas o suficiente, um terremoto pode acontecer.

p Terremotos de injeção no sul da Bacia do Delaware tendem a ser rasos e de magnitude relativamente baixa, tipicamente forte o suficiente para sacudir os pratos, mas não o suficiente para causar danos. Contudo, se falhas mais profundas forem ativadas, terremotos de alta magnitude podem ocorrer e causar danos. Por exemplo, em março de 2020, um terremoto de magnitude 4,6 retumbou em Mentone, Texas, provavelmente devido à injeção profunda que interagiu com falhas na rocha do embasamento cristalino a cerca de cinco milhas abaixo do solo.

p "O tamanho de um terremoto é limitado pelo tamanho da falha que escorrega, "Dvory explica. Onde as falhas são superficiais e pequenas (apenas alguns quilômetros de tamanho), as magnitudes dos terremotos tendem a ser pequenas. "Você ainda pode sentir isso, mas é menos perigoso. "

p Minimizar o risco de terremotos é uma meta para qualquer operação subterrânea, seja produção de petróleo e gás ou sequestro de carbono. Isso fez com que a Bacia de Delaware, com seu estranho padrão de terremotos, um ótimo alvo paraDvory e Zoback. Foi um experimento natural em geomecânica, o "porquê" por trás dos terremotos induzidos.

p Para decifrar o padrão, Dvory e Zoback primeiro modelaram as pressões subterrâneas necessárias para causar o deslizamento das falhas na bacia e conectaram esses valores aos valores estimados de tensão. Depois de estabelecerem essa linha de base, eles calcularam as pressões dos poros em torno da Bacia do Delaware. Seus resultados mostraram um padrão claro:as formações geológicas na bacia do norte, onde os hidrocarbonetos foram produzidos anteriormente, tinham pressões de poro mais baixas do que na rocha "não perturbada", e não houve terremotos. A bacia do sul, que quase não tinha produção anterior das mesmas formações, tiveram maiores pressões iniciais e terremotos.

p "Em algumas áreas, temos evidências de desenvolvimento de petróleo e gás desde a década de 1950, "Dvory diz." Onde havia produção significativa de hidrocarbonetos, a pressão foi esgotada, e as formações essencialmente se tornaram mais estáveis. "

p Agora, quando os fluidos são injetados de volta naqueles estáveis, 'rochas previamente perfuradas, a pressão inicial é mais baixa do que a primeira vez que eles foram perfurados.

p "Então, onde a produção de petróleo ocorria anteriormente, a injeção de corrente resulta em uma pressão insignificantemente menor, de modo que é muito menos provável que desencadeie terremotos, "Zoback explica." Não é inconcebível que, em algum momento, se você injetou o suficiente, você provavelmente poderia causar um terremoto. Mas aqui na área que estudamos, podemos documentar que o que aconteceu anteriormente afeta fortemente como os processos operacionais atuais afetam a probabilidade de desencadeamento do terremoto. "

p Visando esses locais de produção anterior de petróleo, com seu menor terremoto, pode ser uma boa abordagem para o sequestro de carbono.

p "Temos um desafio global de armazenar enormes volumes de dióxido de carbono na subsuperfície nos próximos dez a vinte anos, "Zoback diz." Precisamos de lugares para armazenar com segurança grandes volumes de dióxido de carbono por centenas de anos, o que obviamente inclui não permitir que aumentos de pressão desencadeiem terremotos. A importância da geociência para enfrentar este desafio não pode ser exagerada. É um problema enorme, mas a geociência é o ponto de partida crítico. "