Michel de Pracontal è un giornalista
scientifico che lavora per Mediapart, centro d’informazione francese che ha
fatto emergere di recente diversi scandali politici di primo piano degni dell’Italietta
postmafiosa (post è solo per giocare a fare moderno). Di recente ha fatto un
film che simula un incidente nucleare in Francia.
In questo articolo denuncia la gravità
dei rischi ambientali legati allo sfruttamento dei gas di scisto che dal continente
americano, via la Polonia
e altri domestici del capitale, si prepara a invadere l’Europa.
Vigilanza massima!
Sergio Ghirardi
Negli
Stati Uniti, il boom dei gas di scisto è associato a un aumento spettacolare
della frequenza dei terremoti in regioni storicamente calme.
Nel
momento in cui François Hollande riafferma che la Francia non sfrutterà i gas
di scisto, gli Stati Uniti si preoccupano dei loro effetti sull’ambiente.
Molteplici rapporti scientifici pubblicati di recente oltre atlantico mettono
in evidenza, nelle regioni storicamente calme degli Stati Uniti, un aumento
spettacolare della sismicità dovuta allo sfruttamento massiccio degli
idrocarburi non convenzionali che in meno di un decennio hanno cambiato i dati
energetici nordamericani. Questo sfruttamento è stato reso possibile dalla
combinazione di due tecniche, la fratturazione idraulica (vietata in Francia da
una legge del 2011) e i foraggi orizzontali.
“Il
numero di terremoti è aumentato drammaticamente nel corso degli ultimi anni nel
centro e nell’est degli Stati Uniti, scrive William Ellsworth, dell’United States Geological Survey (USGS),
organismo di ricerca in geologia, in un articolo pubblicato nella rivista Science del 12 luglio. Più di 3000 fenomeni sismici di magnitudo 3
o più si sono prodotti in tre anni, tra l’inizio del 2010 e la fine del 2012,
allorché la media era di 21 avvenimenti per anno tra il 1967 e il 2000.”
Secondo
gli scienziati, il principale responsabile di questa nuova attività sismica è
l’evacuazione in profondità delle acque usate prodotte dalla fratturazione
idraulica. Ellsworth menziona quattro terremoti avvenuti nel 2011 che sono
stati indotti dall’iniezione di acque usate in pozzi profondi: uno a Youngstown
nell’Ohio, di magnitudo 4; il secondo in Arkansas (4,7): il terzo vicino a
Snyder nel Texas (4,4) e il quarto nei dintorni di Fashing, anch’esso in Texas,
di magnitudo 4,8.
“Almeno la metà dei terremoti di magnitudo
4,5 o più che hanno colpito l’interno degli Stati Uniti nel corso dell’ultimo
decennio” potrebbero essere stati indotti dall’iniezione profonda di acque
usate, secondo un altro articolo pubblicato anch’esso da Science. Il più importante di questi fenomeni sismici associati
all’attività industriale è avvenuto nel 2011 vicino alla città di Praga,
nell’Oklahoma. Di magnitudo 5,7, è stato avvertito a mille chilometri di
distanza facendo due feriti, rovinando
una strada e distruggendo quattordici case.
La
geofisica Katie Keranen (università dell’Oklahoma) ha pubblicato uno studio
dettagliato sul terremoto di Praga. Si è innescato nei pressi di due pozzi
d’iniezione di acque usate, legati allo sfruttamento petrolifero, in una
regione storicamente calma dal punto di vista sismico. Bisogna anche
sottolineare che il campo petrolifero si trova su una faglia sismica
conosciuta. Una prima scossa di magnitudo 4,1 si è prodotta all’inizio del
2010, seguita da repliche fino alla metà del 2011, poi da un sisma sopravvenuto
il 5 novembre e infine dal terremoto principale il 6 novembre.
Lo
sviluppo di questa sequenza, iniziata soltanto a un chilometro e mezzo dai
pozzi, suggerisce prepotentemente che si tratti di un sisma dovuto
all’iniezione di acque usate. Certi scienziati emettono però delle riserve
perché i due pozzi d’iniezione erano in servizio da 17 anni senza che nessun
fenomeno sismico si fosse prodotto in precedenza.
Tuttavia,
indipendentemente dal caso particolare di Praga, il quadro d’insieme non lascia
adito a dubbi: la sismicità è aumentata negli Stati Uniti, in regioni
storicamente poco agitate, in relazione con l’iniezione di acque usate in pozzi
profondi. Sottolineamo che il fenomeno non è nuovo. Si sa da decenni che
l’attività legata al petrolio e al gas provoca dei terremoti. Prima del 2011, il
sisma più importante imputato all’iniezione di acque usate era un avvenimento
di magnitido 4,8 avvenuti nel 1967 vicino a Denver, in Colorado.
Le
acque iniettate in profondità sono un sottoprodotto della fratturazione
idraulica. La tecnica consiste nell’iniettare nel suolo un fluido sotto
pressione per creare una rete di fratture intorno al foraggio. Queste fratture
aumentano la permeabilità delle rocce e facilitano il recupero degli
idrocarburi. Il processo suscita una risalita d’acque usate e inquinanti che
bisogna in seguito trattare o evacuare. Di qui l’iniezione in profondità.
Precisiamo
che la fratturazione idraulica non è riservata ai soli gas di scisto, per i
quali non è stata utilizzata che nel periodo recente. La tecnica è largamente
anteriore al boom dei gas di scisto oltre Atlantico. Per più di un mezzo secolo
essa è servita soprattutto a migliorare
il rendimento dei vecchi giacimenti di petrolio o di gas.
La
fratturazione idraulica produce dei microsismi in generale di magnitudo
inferiore a 1, troppo deboli per essere avvertiti. In un piccolo numero di casi
recenti sono state avvertite scosse più importanti ma non abbastanza da causare
danni. In Pensilvenia dove, dal 2005, sono state effettuate migliaia di
fratturazioni idrauliche, soltanto sei scosse sismiche di magnitudo uguale o
superiore a 2 sono state misurate.
In
Canada, nella provincia della Colombia Britannica, una sequenza inabituale di
21 terremoti di magnitudo 3 o più è cominciata nel 2009 nel bacino del fiume
Horn. Un’inchiesta ha concluso che questi effetti sismici erano dovuti all’iniezione
di fluidi durante la fratturazione idraulica nei pressi delle faglie
preesistenti.
In
Gran Bretagna, una serie di piccoli terremoti (massima magnitudo 2,3) è stata
registrata in aprile e maggio 2012, durante delle operazioni di fratturazione destinate
allo sfruttamento di una riserva di gas di scisto. Il fatto ha portato alla
sospensione della fratturazione idraulica nel Regno Unito.
Al
di fuori di questi esempi, la fratturazione idraulica non è direttamente
responsabile di fenomeni sismici notevoli. I terremoti sono soprattutto causati
dall’iniezione di fluidi in profondità. Quest’ultima è una tecnica già anziana,
i cui rischi sono stati scoperti da decenni e che non è necessariamente
utilizzata in relazione alla fratturazione idraulica.
I terremoti indotti dall’industria sono
noti da un mezzo secolo
All’inizio
degli anni ’60, un pozzo profondo è stato scavato sul sito della fabbrica
militare di Rocky Mountain Arsenal, vicino a Denver, nel Colorado. La fabbrica
produceva armi chimiche e i pozzi erano destinati a evacuare dei prodotti
tossici. L’iniezione di questi fluidi inquinanti è cominciata all’inizio di
marzo 1962. Poco dopo si sono cominciati a registrare dei terremoti nella
regione. Tra il 1962 e il 1966, data di cessazione dell’iniezione, sono state
registrate tredici scosse di magnitudo 4 o più. Nell’agosto 1967 si è prodotto
il terremoto di magnitudo 4,8 menzionato prima.
La
sequenza ha fatto l’oggetto di uno studio pubblicato nel 1968 che collegava i
sismi all’iniezione in profondità. Nel 1969, l’USGS, precedentemente citata, ha
realizzato un’esperienza su scala naturale sil campo petrolifero di Rangely, in
Colorado. Dal 1957, la Chevron
che sfruttava Rangely, iniettava dell’acqua ad alta pressione nel serbatoio per
migliorare la produzione di petrolio. Chevron ha autorizzato l’USGS a modulare
la pressione di fluido in una parte del campo petrolifero conosciuto come
sismicamente attivo. L’USGS ha potuto dimostrare che nelle zone sismiche, il
rischio di terremoto era legato alla pressione del fluido in profondità.
A
partire da questa dimostrazione, si può spiegare il meccanismo per il quale
l’iniezione in profondità innesca dei fenomeni sismici. L’elemento crucuale è
la pressione del fluido nello strato roccioso profondo. Schematicamente, quando
il pozzo è situato nei pressi di una faglia, l’iniezione può, aumentando la
pressione del fluido, liberare brutalmente delle contrazioni tectoniche
accumulate su un lungo periodo. Il che si traduce in una scossa sismica più o
meno violenta. Essa non si produce, però, che nel caso che la pressione superi
una certa soglia. I geofisici suppongono dunque che in certi casi una faglia
possa evolvere per anni verso uno stadio critico senza che si produca una
rottura, finché la pressione non abbia ancora raggiunto la soglia critica. Se
poi la pressione continua ad aumentare finirà prima o poi per diventare
abbastanza forte perché il tappo salti innescando dei fenomeni sismici.
Un
meccanismo siffatto permetterebbe di spiegare degli esempi come quello del
terremoto di Praga (Oklahoma), nei quali la risposta sismica non si produce se
non anni dopo l’inizio delle operazioni d’iniezione: se la pressione iniziale
nella zona d’iniezione era abbastanza bassa è possibile che un lungo periodo
sia necessario per portare la faglia al suo stadio critico.
Bisogna
aggiungere che questo meccanismo può prodursi anche se il pozzo non è situato a
prossimità di una faglia: se l’aumento di pressione a livello del pozzo si
propaga nello zoccolo roccioso fino a una faglia abbastanza distante, dei
terremoti potranno verificarsi. Tuttavia, infine, solo una piccola minoranza
dei circa 30.000 pozzi d’evacuazione di acqua utilizzati è legata a un rischio
sismico. Nella gran maggioranza dei casi, la perturbazione della pressione resta
confinata a una formazione geologica dove non provoca terremoti.
Il
che non impedisce che il problema diventi sempre più preoccupante. Infatti, se
i terremoti indotti dall’attività umana sono noti da un mezzo secolo, si sono
moltiplicati negli Stati Uniti in questi ultimi anni e questa evoluzione è la
conseguenza diretta dello sfruttamento massivo dei petroli e gas di scisto.
Come
abbiamo visto, la fratturazione idraulica serviva all’inizio per migliorare il
rendimento dei giacimenti di gas o di petrolio convenzionali. Dalla fine degli
anni ‘90, la fratturazione idraulica è stata associata alla tecnica di foraggio
orizzontale, il che ha permesso di sfruttare dei giacimenti non convenzionali
di gas e di petrolio nelle formazioni di scisto. Gli Stati Uniti hanno preso
questo tornante su grande scala e guidano la corsa: nel 2000 i gas di scisto
rapprresentavano il 2% della produzione interna di gas naturale del paese. La
proporzione è oggi del 23%: La più grande formazione di scisto del paese,
quella di Mrcellus, si trova a cavallo di 4 stati: Pensilvenia, Virginia
occidentale, Ohio e New York. Essa fornisce il 10% del gas di scisto.
Per
questa sola formazione di Marcellus, la quantità di acque usate derivate dalla
fratturazione idraulica si è moltiplicata per sei tra il 2004 e il 2011. Siccome
la geologia della Pensilvenia non si presta all’iniezione in profondità, una
grande quantita di acqua è trasportata con dei camion in Ohio. Nel 2011, 400.000 metri cubi
sono stati così veicolati con i camion sui pozzi di Youngstown. Come abbiamo
visto è sempre a Youngstown che si è registrato uno dei principali terremoti
associati all’iniezione d’acqua (in effetti, una dozzina di scosse si sono
prodotte nella zona, tra marzo e dicembre 2011).
La
produzione di gas e petrolio di scisto è oggi quasi interamente concentarta in
America del Nord. In conseguenza, l’aumento della sismicità descritta dai
geofisici americani non è stata constatata altrove che negli Stati Uniti.
Tuttavia gli stessi meccanismi potrebbero prodursi in Europa o in Asia. Si è a
conoscenza, del resto, di esempi di sismi indotti da iniezioni di fluido in
profondità in altre regioni del mondo. Per esempio in Francia, lo sfruttamento
del sito di geotermia profonda di Soultz-sous-Forets, in Alsazia, ha reso necessarie
iniezioni massive d’acqua in profondità, effettuate tra il 2000 e il 2005, che
hanno provocato centinaia di piccole scosse. A Basilea, in Svizzera,
l’iniezione d’acqua ad alta pressione per sviluppare un sistema geotermico ha
provocato 4 terremoti di magnitudo 3 nel 2006 e 2007, causando l’abbandono del
progetto.
Quali
conseguenze può avere l’aumento del rischio sismico sullo sviluppo del gas di
scisto? Finora il solo sisma associato all’iniezione profonda che abbia
provocato dei danni (limitati) negli Stati Uniti è stato quello di Praga, in
Oklahoma. Resta improbabile che un tale sisma provochi dei danni importanti in
America del Nord o in Europa del Nord. Non è però lo stesso per altri paesi
dove le costruzioni sono meno resistenti. Il sisma di Praga era della stessa
magnitudo di un terremoto che nel 1986 ha fatto 1500 morti in Salvador.
La Gran Bretagna ha sospeso la fratturazione idraulica dopo un
avvenimento molto meno importante e la Francia l’ha vietata invocando
soprattutto il rischio d’inquinamento delle acque sotterranee non il rischio
sismico. La polonia ha deciso di lanciarsi nel gas di scisto, ma è ancora allo
stadio della prospezione.
Michel de Pracontal, 20 luglio 2013
