Terremotos y seísmos causados por las actividades humanas

La tecnología hoy: Primero disparo y luego pregunto

Hace ya más de un año os informamos que la sobre-explotación de acuíferos pudiera dar lugar a subsidencias y terremotos.  El 5 de noviembre en el blog “El Agua”,  José Aguado Alonso nos informaba que sobre el mismo evento, es decir el terremoto de Lorca, Nature Geoscience había publicado un trabajo en el cual se ratificaba una de las conjeturas previas, es decir que la extracción de aguas subterráneas con vistas al riego o consumo humano, efectivamente, podía dar lugar a procesos de subsidencia y/o terremotos. Sin embargo, los expertos no se ponen de acuerdo, lanzándose balas cruzadas desde sus respectivas trincheras. Pues bien, tras leer el citado post de José Aguado (que reproduzco al final de este), comencé a cavilar sobre las diversas formas en las que nuestra sociedad tecnológica usa de forma agresiva los espacios profundos de la litosfera. La geosfera es un ente dinámico, por lo que no puede utilizarse como algo robusto, resiliente y estable que resiste todo tipo de perturbaciones. Por esta razón confeccioné, sin ánimo de ser exhaustivo, una lista de actividades tecnológicas que perforan la superficie terrestre para diferentes usos, tales como la mentada sobre-explotación de acuíferos, fracturación hidraúlica o fracking (extracción de combustibles fósiles de ciertas rocas, etc.), los almacenamientos subterráneo de CO2 y residuos radioactivos, así como la minería bajo el suelo oceánicos (actividad que comienza a realizarse a menudo en zonas tectónicamente muy activas y cercanas al manto terrestre). Seguidamente, jugando con el motor de búsqueda de mi PC añadí a cada una de estas iniciativas, palabros relacionados con la posible producción de seísmos. El objetivo era obvio: ¿existen hechos o al menos indicios de que tales empresas pueden dar lugar a terremotos? Y así comenzaron a surgir del ciberespacio noticias como las siguientes: El almacenamiento subterráneo de CO2 a gran escala puede provocar terremotos según un estudio, Medios internacionales vinculan el método del ‘fracking’ al incremento de terremotos, etc. Pero me quedé corto. Más aun, desde que redacté el post que edito hoy, hemos vuelto a disparar primero y preguntar después, como es el caso de las consecuencias de almacenas gas en fallas submarinas. Hablamos del denominado Proyecto Castor. ¡Más madera!. Pero sigamos con lo escrito casi un año antes de este último evento (…)

 

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El pozo de Darvaza. Fuente: Blod 10 Lugares increíbles

Curiosamente, en lo concerniente a los residuos radioactivos la búsqueda, en ninguno de los casos fue superior a 5 minutos, ofrecendo resultados más ambiguos, dado que la mayor parte de los sitios Web informan de la búsqueda de emplazamientos tectónicamente estables, que no si las fugas potenciales de estos elementos “pudieran dar lugar” a seísmos y/o subsidencias, que a menudo pueden estar relacionados, como en el ya mentado caso del terremoto de Lorca. Personalmente no albergo duda alguna que de perforar en pisos oceánicos puede ser una empresa peligrosa, ya que a menudo los minerales buscados se asocian a dorsales meso-ocenánicas  o puntos calientes del manto, y por lo tanto a escasa distancia en la vertical de donde podemos encontrar magma fundido (por lo que no descarto también el riesgo de vulcanismo, ya que incluso en tierra firme de Siberia una explotación minera dio lugar a una desagradable sorpresa de tal guisa y como corolario a un absurdo tipo de leyenda urbana. Pero existen más sucesos de esta guisa que han dado rienda suelta a la imaginería popular y sus infernos subconscientes. Lo que realmente me preocupa es que de seguir perforando en la corteza terrestre y peor aun en la oceánica, terminemos por propiciar desastres de gran magnitud. El primer problema estriban en que cuando se trata de actividades extractivas económicamente rentables y en manos de multinacionales, los hechos nunca se publicarán sin sesgos interesados por cuanto, el dinero mueve montañas (¡y terremotos?), compra políticos y tapa bocas, impidiendo de paso que científicos objetivos analicen debidamente este tipo de riesgos ambientales. El segundo problema concierne  a que por mucho que hablemos de “principios de precaución” frente a actividades peligrosas o presuntamente peligrosas, ante la posibilidad de obtener pingues beneficios, primero disparamos y luego preguntamos, como en el lejano oeste. Se trata de un comportamiento egoísta, imprudente y sumamente peligroso. Es decir más que progresar mediante la razón y tecnologías razonablemente testadas, resulta harto frecuente que la sociedad industrial atenta contra tales procedimientos.  Y si no me creéis acordaros del reciente volcán de lodo que sufrió la Isla de Java.

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Aparece un misterioso agujero en una mina de Suecia. Fuente: Noticias de Impacto

Juan José Ibáñez

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Derweze, la verdadera Puerta al Infierno y Portal de ciencia e ingeniería.

La extracción de agua subterránea puede provocar alteraciones en la corteza terrestre

Publicado por José Aguado Alonso el 5 noviembre, 2012 Blog El Agua

La revista Nature Geoscience ha publicado recientemente un artículo en el que se afirma que la extracción de agua fue una de las causas del terremoto en mayo de 2011 de la ciudad de Lorca.

La pérdida de agua por la progresiva extracción subterránea para el suministro doméstico perturbó la corteza terrestre de la falla, lo que fue suficiente para provocar una fractura en la roca, lo que a su vez indujo el terremoto.

El hecho de que el desplazamiento ocurriera a una profundidad de sólo tres kilómetros explica por qué un terremoto de una magnitud moderada de 5,1 en la escala de Richter causó tanta destrucción. Sin embargo, el área está en una región sísmicamente activa, y los datos sólo sugieren que el drenaje aceleró y precipitó un proceso que hubiera ocurrido de todas maneras.

[CyPS-UCM -Grupo de Catálisis y Procesos de Separación]

La revista Nature Geoscience ha publicado recientemente un artículo en el que se constata que la extracción de agua para consumo humano fue una de las causas del terremoto en mayo de 2011 de la ciudad de Lorca. El investigador Pablo González de la Universidad de Western Ontario y sus colaboradores utilizaron datos de satélites para rastrear el movimiento de tierra hasta su origen, y encontraron que el seísmo fue el resultado de un deslizamiento en una falla relativamente poco profunda que bordea una gran cuenca de agua al sur de la ciudad. Mapas detallados de la superficie permitieron a los autores del trabajo determinar qué partes del terreno se movilizaron durante el seísmo y comprobar que se correspondían con las áreas que habían sido drenadas durante años.

La pérdida de agua por la progresiva extracción subterránea para el suministro doméstico perturbó la corteza terrestre de la falla, lo que fue suficiente para provocar una fractura en la roca, lo que a su vez indujo el terremoto, que tuvo una magnitud de 5,1 grados y causó también más de 300 heridos y graves destrozos en el pueblo murciano.

Los expertos comprobaron que la pauta del movimiento de la falla guarda correlación con los cambios en la corteza terrestre causados por un descenso de 250 metros del nivel de agua natural subterránea por las extracciones desde los años 60.

Esta correlación, implica que los cambios en el terreno inducidos por la acción humana contribuyeron a causar el terremoto y también influyeron en el alcance de la ruptura de la falla, lo que determinó la magnitud del seísmo.

El estudio demuestra por primera vez que una variación del peso sobre la corteza terrestre, en este caso, debido a una disminución de carga por la extracción de agua subterránea en la cuenca del Alto Guadalentín, que registra una tasa de hundimiento de 10 centímetros al año, puede controlar las características de un terremoto tectónico.

Se pone de relieve también cómo las actividades humanas como el drenaje o la perforación de pozos pueden tener efectos sísmicos de largo alcance.

El hecho de que el desplazamiento ocurriera a una profundidad de sólo tres kilómetros explica por qué un terremoto de una magnitud moderada de 5,1 en la escala de Richter causó tanta destrucción.

Sin embargo, el área está en una región sísmicamente activa, y los datos sólo sugieren que el drenaje aceleró y precipitó un proceso que hubiera ocurrido de todas maneras.

El doctor González ha hecho hincapié en que el estudio se refiere específicamente al terremoto de Lorca y que no se puede establecer una regla sobre la base del estudio de un caso particular.

Numerosos ejemplos de sismicidad provocada por el embalse de lagos, la extracción de hidrocarburos, la explotación de canteras y la inyección profunda se han documentado en los últimos años. Si la ciencia puede establecer exactamente cómo la presión proveniente de fuentes antropogénicas distribuye y contribuye a ellos puede pensarse en la posibilidad de que un día se logren domar las fallas naturales con ayuda de la geoingeniería.

Además de identificar el segmento de la falla que se deslizó, los científicos han desarrollado un modelo de carga empleando los datos históricos de extracción de agua subterránea entre 1960 y 2010, así como el área de hundimiento detectada entre 1992 y 2007. Este modelo permitió simular los cambios de esfuerzos acumulados en la corteza terrestre desde el comienzo de la extracción de agua y de qué modo y dónde afectaba a la falla de Alhama de Murcia. Ambos modelos coincidían en las zonas de máximo movimiento durante el terremoto y de máxima acumulación de energía por extracción de agua subterránea.

El modelo cuantifica las diferentes variables que intervinieron en el terremoto, que se desencadenó porque en la zona ya había acumulada mucha energía tectónica.

Los resultados señalan que la relación entre el hundimiento causado por la extracción de agua y el tipo de deslizamiento podría, en general, ayudar a entender cómo y dónde se produce un terremoto. El estudio podría ayudar al desarrollo de mejoras en la cuantificación del riesgo sísmico y complementar los mapas que sirven actualmente para definir la normativa de construcción.

Asimismo, la investigación permite delimitar qué condiciones requieren determinadas zonas de la falla para que la ruptura asociada a un terremoto se inicie, propague o detenga.

En un artículo paralelo, Jean-Philippe Avouac, profesor del California Institute of Technology de Pasadena (EEUU), advierte de que hay que permanecer alerta a las perturbaciones causadas por la acción humana, ya que se sabe como iniciar terremotos, pero aún estamos lejos de saber cómo controlarlos.

Por otra parte, la extracción del agua subterránea se convertirá dentro de poco en un factor que contribuirá al aumento del nivel del mar tan importante como el derretimiento de los glaciares.

Esto se debe a que el agua que se extrae para regadío, agua potable o incluso uso industrial debe ir a parar a algún sitio después de ser utilizada: puede ir directamente a los ríos, evaporarse y caer en forma de lluvia o acabar en el océano.

Para averiguar el efecto que podría tener en el nivel del mar, un equipo de científicos de los Países Bajos liderado por Yoshihide Wada, de la Universidad de Utrecht, dividió la superficie de la Tierra en cuadrículas de50 kilómetroscuadrados para calcular el uso presente y futuro de agua subterránea.

Además, recurrieron no sólo a estadísticas actuales de cada país, sino también a estimaciones de crecimiento y desarrollo económico, y tuvieron en cuenta el impacto del cambio climático.

Debido a que los acuíferos, la capa de agua que se almacena bajo la superficie, pueden rellenarse, los científicos utilizaron modelos climáticos e hidrológicos para calcular la tasa de recarga de agua subterránea de cada región. A partir de esos datos dedujeron la tasa neta de extracción de agua subterránea.

Antes de 1990, la tasa de compensación era tan alta que el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas no tuvo nunca en cuenta la extracción del agua subterránea a la hora de anticipar el nivel del mar del siglo XXI.

El equipo ya ha concluido que la extracción del agua subterránea añade al nivel del mar0,6 milímetros. Según el experto, el crecimiento de la población, el desarrollo económico y el aumento de la irrigación como consecuencia del calentamiento global añadirán para 2050,0,82 milímetrosal año, suficiente para elevar31 milímetrosel nivel del mar en relación con 1990.

Según algunas estimaciones, entre 2050 y 2100 el nivel podría aumentar a mayor velocidad aún. De este modo, se puede afirmar que la extracción de agua subterránea añade un 25% a los niveles previstos, convirtiéndose así en el mayor factor que contribuye al aumento del nivel del mar, después del derretimiento de las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida.

Es más, la extracción de agua subterránea no es la única forma de que el agua almacenada en la tierra encuentre su camino hasta el mar. El drenaje de humedales, según Wada, tiene el mismo efecto.

No obstante los científicos podrían haber errado en sus conclusiones al no tener en cuenta que el agua subterránea alimenta los manantiales, que a su vez alimentan los ríos. Si baja el nivel freático (el lugar donde se encuentra el agua subterránea), se reduce la corriente de los manantiales, compensando parcialmente así el efecto al disminuir la cantidad de agua que llega al mar.

Referencia:

Pablo J. González, Kristy F. Tiampo, Mimmo Palano, Flavio Cannavó y José Fernández. The 2011 Lorca earthquake slip distribution controlled by groundwater crustal unloading. Nature Geoscience. DOI: 10.1038/NGEO1610.

Sobre-explotación de Acuíferos, Subsidencia del Terreno y Repercusiones de los Terremotos

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El almacenamiento subterráneo de CO2 a gran escala puede provocar terremotos según un estudio

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