Hydraulische breuktechnieken (ook wel "fracking" genoemd) voor olie en aardgas zijn een controversieel bedrijf. De praktijk - waarbij een mix van water, zand en chemicaliën diep in het gesteente wordt geïnjecteerd onder hoge druk om breuken te creëren, waardoor gas en olie omhoog kunnen stromen - werd ontwikkeld in de late jaren 1990 en is meer en meer gebruikelijk geworden in de Verenigde Staten in de afgelopen jaren hebben geologische gebieden zoals de Bakken Shale in North Dakota en de Marcellus Shale in Pennsylvania, New York en West Virginia zich opengesteld voor een dramatische toename van de gasproductie.
gerelateerde inhoud
- Water uit de grond trekken kan leiden tot aardbevingen bij de San Andreas-fout
Aan de ene kant beweren voorstanders dat hydraulische fracturering de hoeveelheid energie verhoogt die economisch kan worden geproduceerd in de Verenigde Staten, waardoor olie en gas goedkoper worden en onze afhankelijkheid van buitenlandse import vermindert. Tegenstanders merken echter op dat fracking ervoor zorgt dat gevaarlijke chemicaliën in het grondwater uitlogen, bekende kankerverwekkende stoffen in de lucht vrijgeven en onze bijdrage aan de klimaatverandering verhoogt.
Naast deze waargenomen problemen is er echter een ander soort zorg ontstaan: het idee dat hydraulische breuk een aardbeving kan veroorzaken. Wetenschappers weten al tientallen jaren dat het injecteren van vloeistoffen in de aarde aardbevingen kan veroorzaken, maar we wisten niet zeker wat een toename van wijdverspreide fracking zou kunnen veroorzaken. Dit afgelopen voorjaar hebben USGS-wetenschappers besloten dat de recente dramatische toename van het aantal kleine aardbevingen in de Verenigde Staten 'vrijwel zeker door de mens veroorzaakt' is, maar niet in staat was om het met deze specifieke activiteit te verbinden.
Nu begint het bewijs zich op te stapelen. Een studie die vandaag in de Proceedings van de National Academy of Sciences is gepubliceerd, vindt een verband tussen tientallen kleine aardbevingen in de Barnett Shale-regio in Texas - de locatie van intensieve hydraulische breukactiviteit - en de locaties van injectieputten die werden gebruikt om het afval hiervan te verwijderen werkwijze. "Je kunt niet bewijzen dat een aardbeving werd veroorzaakt door een injectieput", zegt Cliff Frohlich, de geoloog van de Universiteit van Texas die de studie uitvoerde, "maar het is duidelijk dat putten de kans vergroten dat aardbevingen zullen optreden."
Om tot de bevinding te komen, analyseerde Frohlich twee jaar aan gegevens van een netwerk van uiterst gevoelige seismografen die in de regio in 2009 was geïnstalleerd. Hij ontdekte tientallen kleine aardbevingen die niet eerder waren gemeld - en ontdekte dat alle 24 van de aardbevingen waarvoor hij in staat was een nauwkeurig epicentrum te vestigen, traden op binnen twee mijl van een injectieput.
Een belangrijk onderscheid is dat deze putten de stortplaatsen waren voor afvalvloeistoffen die al eerder steen hadden gebroken, in plaats van de oorspronkelijke putten die werden gebruikt om het gas te winnen. Hoewel de eigenlijke gaswinningputten van nature veel micro-aardbevingen veroorzaken (ze kraken letterlijk het gesteente om gas en olie vrij te maken), deze zijn veel te klein om door mensen te worden gevoeld of schade aan te richten. De putten voor vloeistofafvoer veroorzaken echter vaker aardbevingen van betekenis, omdat ze gedurende langere tijd injectieplaatsen zijn.
(Afbeelding via Wikimedia Commons / Mike Norton) De afvalvloeistoffen kunnen aardbevingen veroorzaken door als smeermiddelen in reeds bestaande fouten diep onder de grond te werken, waardoor massa's rots gemakkelijker langs elkaar kunnen glijden en de opgebouwde druk kunnen verlichten. Alle putten die Frohlich vond gecorreleerd met aardbevingen, waren de thuisbasis van hoge injectiesnelheden (meer dan 150.000 vaten vloeistof per maand). Er waren echter andere putten in het gebied met vergelijkbare injectiesnelheden die niet correleerden met verhoogde seismische activiteit. "Het kan zijn dat een injectie alleen een aardbeving kan veroorzaken als geïnjecteerde vloeistoffen wrijving bereiken op een nabijgelegen fout die al klaar is om uit te glijden", legt Frohlich uit.
Het goede nieuws is dat al deze aardbevingen nog steeds relatief klein waren, met een kracht van minder dan 3, 0 op de schaal van Richter, die waarschijnlijk geen schade aan het oppervlak zou veroorzaken. Seismologen zijn echter bezorgd dat vloeistofinjectie grotere aardbevingen zou kunnen veroorzaken als de vloeistof naar oudere, diepere rotsformaties buiten de lokale schalie migreert, waar grotere breuklijnen zijn. Een aantal aardbevingen die vorig jaar in Ohio plaatsvonden, waaronder een aardbeving met een kracht van 4, 0, waren gekoppeld aan de verwijdering van frackvloeistoffen.
Frohlich merkt op dat er veel meer onderzoek nodig is om ons te helpen begrijpen waarom sommige putten meer aardbevingen veroorzaken dan andere. Voor degenen die zich al zorgen maken over fracking, voegt zijn nieuwe onderzoek nog een andere belangrijke zorg toe aan een groeiende lijst.
