domingo, 19 de janeiro de 2014

Terremotos induzidos

Terremotos-Made Man aumentam dramaticamente
 
O número de terremotos aumentou dramaticamente ao longo dos últimos anos, dentro da área central e leste dos Estados Unidos. Quase 450 terremotos de magnitude 3,0 e maior ocorreram nos quatro anos 2010-2013, mais de 100 por ano, em média, em comparação com uma taxa média de 20 terremotos por ano, observados de 1970-2000.

Sismicidade coincidentes nos  Estados Unidos e regiões vizinhas, 2009-2012. Os pontos pretos indicam terremotos com magnitude 3,0 são mostrados; pontos maiores denotam eventos com magnitude 4.0. As cores de fundo indicam níveis de perigo do terremoto nos EUA  no mapa da National Seismic Hazard Map (NSHM).

 Man-Made Earthquakes Increase Dramatically
Crédito: USGS
Este aumento em terremotos pede duas questões importantes : eles são naturais ou feitos pelo homem ? E o que deve ser feito no futuro, como abordamos as causas e conseqüências destes eventos para reduzir os riscos associados ? Cientistas da USGS vêm analisando as mudanças na taxa de terremotos , bem como as causas prováveis ​​, e eles têm algumas respostas.

Cientistas da USGS descobriram que em alguns locais o aumento da sismicidade coincide com a injeção de efluentes em poços profundos de eliminação. Grande parte dessa água residuária é um subproduto da produção de petróleo e gás e é rotineiramente descartado por injeção em poços projetados especificamente para esta finalidade.


Pesquisa Geológica dos EUA  feita pelo geofísico William Ellsworth analisou o problema de terremotos induzidos por injeção em um estudo  em julho 2013 publicado na revista Science. O artigo centrou-se na injeção de fluidos em poços profundos como uma prática comum para a eliminação de águas residuais , e discute os acontecimentos recentes e os desafios científicos importantes para avaliar este risco e avançar para reduzir os riscos associados.

O que é Sismicidade Induzida ?

Embora possa parecer ficção científica , terremotos artificiais têm sido uma realidade há décadas. Há muito que se compreendeu que os terremotos podem ser induzidos por represamento de água nos reservatórios , de superfície e de mineração subterrânea , a retirada de líquidos e gás do subsolo , e injeção de fluidos em formações subterrâneas.

Contagem cumulativa de terremotos com magnitude ≥ 3,0 nos Estados Unidos ,1970 -2013 Central e Oriental . A linha tracejada corresponde à taxa de longo prazo de 20,2 sismos por ano , com um aumento na taxa de sismos começando por volta de 2009 .
Crédito: USGS


Crédito da foto: Brian Sherrod , USGS .
Cientistas da USGS estão dedicados a obter uma melhor compreensão das condições geológicas e práticas industriais associados a sismos induzidos , e para determinar como risco sísmico pode ser gerenciado.

Uma abordagem de gerenciamento de riscos  em destaque no artigo de Ellsworth envolve a definição de limites de atividade sísmica para uma operação segura . Sob este sistema " traffic- light" , se a atividade sísmica excede limites predefinidos , seriam feitas reduções de injeção. Se sismicidade continua ou se agrava , as operações podem ser suspensas .


O atual quadro regulamentar para poços de descarte de águas residuais foi projetado para proteger as fontes de água potável de contaminação e não trata de segurança terremoto. Ellsworth observou que uma das consequências é que a quantidade ea actualidade das informações sobre os volumes de injeção e pressões reportados às agências reguladoras está longe de ser ideal para o gerenciamento de risco sísmico das atividades de injeção .

Assim, melhorias na recolha e comunicação de dados de injeção para as agências reguladoras seria fornecer informações muito necessária em condições potencialmente associadas à sismicidade induzida. Em particular, disse Ellsworth, relatórios diários de volumes de injecção e de pico e média pressões de injeção seria um passo na direção certa , como seria a medição da pressão da água pré- injeção e pressão tectônica .

Importância da Compreensão dos perigos e riscos

Há um interesse crescente na compreensão dos riscos associados com terremotos induzidos por injeção , especialmente nas áreas do país onde , antes do boom moderna na produção de petróleo e gás , os terremotos grandes o suficiente para ser sentida eram raros .

Por exemplo , a eliminação de águas residuais parece estar relacionado com o terremoto de magnitude 5,6 que atingiu o centro rural de Oklahoma em 2011 levando a algumas lesões e danos a mais de uma dúzia de casas. Os danos causados ​​por um terremoto dessa magnitude seria muito pior se fosse para acontecer em uma área mais densamente povoada .

O USGS e  a Oklahoma Geological Survey ( OGS ) têm realizado pesquisas quantificando as mudanças na taxa de terremoto na região de Oklahoma City, apreciar e avaliar possíveis ligações entre esses terremotos e eliminação de águas residuais relacionados às atividades de produção de petróleo e gás na região. Em um comunicado conjunto { } http://www.usgs.gov/newsroom/article.asp?ID=3710 , USGS e OGS identificado injeção de águas residuais como um fator que contribui para o terremoto enxame de 2011 e magnitude 5.6 prejudicial evento.

Estudos mostram terremotos de  1-3 magnitude 3,0 ou maior terremotos que  ocorreram  entre 1975-2008 , enquanto a média cresceu para cerca de 40 terremotos por ano , de 2009 a meados de 2013 .

"Nós analisamos ​​estatisticamente as recentes alterações na taxa terremoto e descobriu que eles não parecem ser devido a flutuações típicas , aleatório nas taxas de sismicidade naturais", disse Bill Leith, USGS sismólogo . " Essas análises exigir mudanças significativas , tanto a taxa de fundo de eventos e terremoto provocando propriedades necessárias para ter ocorrido para ser coerente com os aumentos observados na sismicidade . Isto está em contraste com o que é normalmente encontrado na modelagem de enxames de terremotos naturais " .

A análise  de Oklahoma sugere que um fator que contribui para o aumento da ocorrência dos terremotos pode ser de sismicidade induzida por injeção de atividades, tais como a eliminação de águas residuais. A OGS analisou o comportamento da sismicidade através do Estado avaliar as orientações de falhas ideais e tensões dentro da região de maior sismicidade , em particular o comportamento incomum do enxame logo a leste de Oklahoma City.

Resíduos Oilfield chegam de caminhão-tanque em uma instalação de eliminação de águas residuais perto  de Platteville , Colorado Após a remoção de sólidos e de óleo, a água residuária é injetado em um poço profundo para armazenamento subterrâneo permanente. Este processo de eliminação tem o potencial de provocar terremotos , mas muito poucos poços de descarte de efluentes produzir terremotos. Não há terremotos  que estejam associados com injeção no local nesta fotografia . Foto tirada em 15 de janeiro de 2013
Crédito da foto: William Ellsworth, USGS

Comece com Ciência

Como o uso de injeção para o escoamento de águas residuais aumenta, a importância de conhecer os riscos associados também cresce. Para enfrentar esses desafios, o USGS espera aumentar os esforços de investigação para compreender as causas e efeitos da induzida pela injeção

Contatos e fontes:

USGS

Saiba mais sobre a pesquisa em: http://geology.gsapubs.org/content/early/2013/03/26/G34045.1.abstract.

Saiba mais sobre o NSHM em http://earthquake.usgs.gov/hazards/?source=sitenav.

 Fonte: ineffableisland

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