ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE LA FRACTURA HIDRÁULICA EN LA EXTRACCIÓN DE GAS ESQUISTO Arthur N. Palmer Profesor Emérito de la Universidad del Estado de Nueva York
Introducción Hay varios argumentos convincentes a favor de la extracción de gas desde yacimientos de pizarra en los estados del este, con incremento de producción por la fractura hidráulica: • Es buena para la economía. • Crea empleos. • Suministrará al país energía, muy necesaria (y relativamente limpia). Pero hay argumentos en contra de este plan: • Es malo para la economía (por no hablar de la infraestructura y la calidad de vida). • Los empleos serán principalmente para forasteros especializados. • No necesitamos la energía en este momento (hay un exceso de gas natural). • Pone en peligro los acuíferos. Querría resumir brevemente los aspectos económicos, y explicar también los peligros graves de la fractura hidráulica desde una perspectiva hidrológica. Debería señalar que soy hidrólogo profesional especializado en el agua freática (ver CV al final) y que he trabajado también como consultor en varias empresas de petróleo y gas (ARCO, Plano, TX, ahora parte de BP Group; Stone Energy Corporation, y otras), y conozco y colaboro con centenares de geólogos de petróleo. Por lo tanto, no tengo prejuicio inherente contra la industria petrolera. Unos cuántos puntos económicos Hay mucha prisa para perforar ahora y no más tarde. Desde el punto de vista de las empresas petroleras y cierto número de terratenientes afortunados, esto tiene sentido económico desde la perspectiva de ganancias monetarias. Pero desde la perspectiva de los gobiernos estatales y locales, la prosperidad a largo plazo, estándares de perforación y control, y beneficios económicos, éste es el peor momento para perforar. 1. El precio del combustible está relativamente bajo ahora. Piensa usted que el precio está alto ahora. Ya verá. 2. Ahora hay tal exceso de gas natural venido de extracciones en el este que lo están transportando por gaseoductos a los estados más al oeste, y hay planes de venderlo en el extranjero. 3. Estratégicamente tiene sentido esperar hasta que se necesite de verdad. El gas no se esfumará, y su valor sólo puede incrementarse – hasta que se desarrolle una fuente barata y fiable de energía renovable. 4. Esperando, en vez de darse prisa, será posible de aprender de los errores tempranos. La tecnología y la seguridad se mejorarán, y las estrategias para optimizar la producción se habrán madurado.
1
Un punto cultural La extracción de gas está enfrentando a los vecinos, a los pueblos contra el estado, etc. Ésta es una situación indeseable donde unos pocos se benefician de ella y todos los demás la sufren. Esta afirmación puede parecer exagerada, pero los efectos empiezan a sentirse incluso donde la fractura ni siquiera se ha iniciado. Y un mensaje serio sobre la calidad del agua Se ha dado luz verde a la extracción de gas y a la fractura hidráulica en muchas áreas, con tres condiciones: (1) que la agencia medioambiental estatal supervisará las operaciones para asegurar que sean conformes a sus regulaciones; (2) que la calidad del agua en la vecindad será controlada; y (3) que si se detecta contaminación, las medidas para remediarlas serán tomadas. ¿Por qué no satisface todo esto a los grupos anti-fracking? 1. Los fondos y el personal de las agencias estatales son limitados, y aunque sean profesionales cualificados y dedicados a ello, se les pone en una situación imposible. No hay ni tiempo, ni dinero, ni experiencia suficiente, para cumplir con cualquiera de los requisitos (por no hablar de todos ellos). 2. Los problemas están enfocados en abastecimientos de agua degradados y tratamientos y/o compensación inadecuados. El control de la calidad del agua consiste en medir unos pocos contaminantes claves (y muchas cosas irrelevantes). Mucha gente al lado o cerca de las plataformas, incluidos vecinos sin implicación económica, se quejan de suministros de agua degradados –su agua “sabe rara” es una de las quejas más comunes–, sin embargo frecuentemente su agua se halla dentro de las normas de la EPA. El problema es que no todos los fluidos de fracking son conocidos (por razones propietarias), aunque esta situación va mejorando. Entonces, ¿qué sustancias buscas? El metano mismo no es una amenaza a la salud sino en concentraciones muy altas (una explosión es uno de los riesgos). Ni siquiera está en la lista de las normas para el agua potable de la EPA. (water.epa.gov/scitech/drinkingwater). Problemas no amenazantes que tienen que ver con el olor, el sabor, la turbiedad, etc., técnicamente no son considerados contaminación, por lo que se ve. 3. Hay varios tipos de contaminación: (1) vertidos en la plataforma; (2) roturas en el revestimiento; (3) contaminación a profundidad que se desplaza con el tiempo; (4) vertidos durante el transporte. 4. Si se detecta contaminación, ¿cuáles son las medidas de tratamiento? La contaminación de la superficie sin más puede ser difícil de controlar y remediar. Las que tienen lugar a más profundidad son mucho más graves, porque no sólo son muy extendidas, sino también su remedio es imposible (con la tecnología y los presupuestos actuales). Incluso después de que la mayor parte de los fluidos hayan sido recuperados, muchos contaminantes se quedarán y se dispersarán. Cuando al final se detecta la contaminación, es demasiado tarde en muchos casos para remediar la zona entera de contaminación. Y lo más frecuente, es que cuando los contaminantes son encontrados, aún así, ellos están todavía dentro de las normas para el agua potable. Estas situaciones han ocurrido una y otra vez en muchas áreas (Pensilvania, Texas, Wyoming…). La gente se encuentra irremediablemente con agua que está “aceptable” 2
pero que no soportan utilizarla. La calidad del aire está deteriorada por causa de un mal olor persistente. Pero todo está bien porque no se han rebasado las normas de calidad del aire. Estos problemas afectan también a la gente que tiene objeciones a la extracción de gas en su región. Las permisivas normas que regulan a las empresas de gas son una farsa. No se permitiría a ningún individuo particular violar las normas de la EPA como las operaciones de Fracking lo hacen legalmente. Dado que la fractura y sus fluidos están actualmente exentos de las normas de la EPA (gracias al lobbying), y son propietarias de las patentes de sus productos, ¿cómo se pueden establecer métodos de control efectivos? …y el problema más grave de todos Los fluidos de la fractura se inyectan a profundidades de miles de pies, muy por debajo de los pozos de agua. También, la mayor parte de ellos se extraen después de la fractura. Pero se quedan unos fluidos residuales: es casi imposible bombearlos fuera. Se supone que se quedan en el sitio, abajo, muy lejos de la superficie. No es verdad: se mueven. Cualquier hidrólogo sabe que el flujo del agua freática no se limita a las zonas poco profundas. Los patrones y la física del flujo están cuantificados desde principios del siglo XX y han sido verificados muchas miles de veces en la práctica. Aun cuando no hay problemas en y alrededor de las plataformas, los contaminantes se moverán cuesta abajo lenta pero inevitablemente a los valles de los principales ríos. En las montañas Apalaches, eso es lo que ocurre donde se encuentra la mayor parte de los centros de población y de los acuíferos más importantes. No es probable que la perforación tenga lugar en los valles, pero son las áreas más amenazadas por los contaminantes. Esto no es dar una alarma falsa, sino estar tan cerca de los hechos científicos como se puede llegar en el campo de la geología subterránea. Hay que poner esto en perspectiva. Extensiones densas de residuos tóxicos y mortíferos no van a inundar tales zonas, sino que habrá filtraciones de contaminantes en pequeñas cantidades durante muchas décadas e incluso siglos. Es posible que se diluyan tanto que se queden debajo de los límites normales del agua potable. ¿Pero por qué deberíamos imponer este tipo de contaminación a niveles bajos a una gran porción de nuestra población? Éste tipo de contaminación tiene una historia infame. Hay múltiples ejemplos donde no se dio cuenta de los efectos tóxicos de contaminantes hasta que fue demasiado tarde: ¿se acuerda del DDT, los PCB, thalidomide, etc.? El CDC tiene catalogados centenares de contaminantes a niveles bajos en cuerpos humanos adquiridos por nada más ser expuestos a ellos puntualmente. Justo lo que hace falta son más contaminantes inyectados en el subsuelo, donde será literalmente imposible, tanto físicamente como económicamente, quitárselos. Si el fracking llega a ser como una fiebre de oro, con los terratenientes compitiendo con sus vecinos por los beneficios, habrá extensiones largas de productos químicos a gran profundidad. Estarán debajo del nivel de los pozos de agua, pero eso no evita el problema. Los patrones del flujo del agua freática son conocidos desde hace más de un siglo, y en los últimos 70 años han sido cuantificados con la ayuda de las leyes físicas y probados en todas partes del mundo (primeras referencias: Hubbert, 1940; Tóth 1963). Abajo está un ejemplo de la determinación de Tóth de los patrones de flujo del agua freática, mostrando sistemas de flujo de escala local, regional e intermediario. Los contaminantes simplemente siguen a 3
las flechas. No pueden dispersarse en dirección corriente arriba sino cuando no hay casi flujo. El agua filtra por superficies de tierras altas y fluye hacia abajo, lateralmente y al final por arriba hacia los valles:
flow systems: sistemas de flujo
stagnation: estancamiento
Las líneas discontinuas muestran la distribución de carga hidráulica, a través de la cual se fluye el agua (de carga alta a carga baja). Siga cualquiera de las líneas sólidas para ver adónde van el flujo y los contaminantes. La escala vertical no es exagerada. ¿A qué velocidad se mueven el agua y los contaminantes? Esto también tiene que ver con leyes físicas bien establecidas, pero respuestas detalladas son difíciles de conseguir porque el comportamiento de las rocas subterráneas se conoce con precisión solamente donde hay muchos pozos y rastreos de tinte. Un ejemplo simplificado da muestra de la velocidad con que los contaminantes pueden mover en un sistema típico de agua freática:
4
flow lines: líneas de flujo water table: capa freática yr: año Esta ilustración fue diseñada con el software MODFLOW (U.S. Geological Survey). No hay exageración vertical. Representa el patrón típico de flujo del agua freática desde tierra alta hacia un valle (izquierda a derecha). La superficie de la tierra no se ve, porque solamente el patrón del agua freática es de importancia crítica. El agua freática se cuela por filtración por toda la región, y sale en un valle a la esquina derecha superior. La inclinación de la capa de aguas freáticas es el resultado de una filtración de 10 cm/año en rocas con conductividad hidráulica media de 10-4 cm/segundo. Esto es típico de la arenisca, uno de los materiales subterráneos más comunes en los Apalaches. En la pizarra la conductividad es normalmente unas 100 veces más baja, pero la fracturación hidráulica incrementaría este valor. Además, la mayor parte de los contaminantes se moverían fuera de la pizarra a rocas adyacentes más permeables, tales como la arenisca. En los Apalaches la tasa de filtración puede ser hasta 5 veces mayor, dependiendo del clima, tipo de suelo y topografía locales. Una tasa de infiltración más alta produciría una curvatura [mounding] más alta de la capa freática encima del valle, y un flujo del agua freática proporcionalmente más rápido, pero los patrones de flujo no cambiarían mucho. ¿A qué velocidad se moverán los contaminantes? Supongamos una porosidad de 0,1 (10%). Ésta es probablemente un poco alta, pero una porosidad menor da un flujo más rápido. Se supone una conductividad hidráulica (K), o permeabilidad, de 10-4 cm/segundo (típica para la arenisca, el material de acuífero más común en los Apalaches). Donde A, la velocidad local es cerca de 1,37 m/año y la velocidad media hasta la salida será unos 4,6 m/año. Donde B y C las velocidades son un poco menores, pero todas ellas aumentan mucho yendo hacia el valle porque el flujo va convergiendo a un área más pequeña. Estas velocidades parecen algo bajas. Harían falta varios centenares de años para que los contaminantes viajasen una milla. Esto suena bien si no te importa que tus nietos tengan que sufrir el problema. Pero la estimación se basa sobre flujo difuso por un material homogéneo. El flujo más rápido ocurre por fisuras mayores (diaclasas, fallas), y como la carga hidráulica es menor en estos canales eficientes, el agua freática en las áreas alrededor converge hacia ellas, y ellas dan canales mayores para contaminantes. Consideremos un sistema de fracturas con un ancho medio de 1 mm y un gradiente hidráulico de 0,1 (100m por km, común en los Apalaches). La velocidad de flujo por una fisura se calcula por cuadrar la anchura (cm2), multiplicar por el peso específico del agua (980 dinas/cm3) y gradiente hidráulico (sin unidades), y dividir por 12 y por la viscosidad 5
(cerca de 0,013 dinas-segunda/cm2 a 50 grados F). La velocidad por esta fisura será unos 6,28 cm/segunda, ¡equivalente al flujo de un kilómetro en menos de 5 horas! Este gradiente y esta anchura de fisura son mayores que la media. A un gradiente de 0,01 (10m/km) el flujo sería la decima parte y requeriría 50 horas –no consuela mucho–. La mayor parte de las fisuras son más estrechas, algo como 0,1 mm (0.01 cm): en combinación con el gradiente más pequeño daría una razón de flujo de 5000 horas por kilómetro, o unos 200 días. Esto nos da tiempo para relajarnos antes de que lleguen los contaminantes. Pero el volumen de estos contaminantes de velocidad rápida será aún relativamente limitado, y algunos pueden degradarse en subproductos inofensivos. Podrán causar rápidamente problemas en algunos pozos, pero harán falta centenares de años para el drenaje de toda la carga de contaminantes. El nivel del contaminante ascenderá lentamente hacia la cima y entonces desciende incluso desciende más lentamente. Mientras tanto todos los acuíferos de arena y grava en el valle estarán susceptibles a contaminación. Y los habitantes del valle no tendrán ni idea de dónde han venido los contaminantes. Las concentraciones de ellos pueden ser bajas, pero esto depende de cuánto ha sido inyectado al suelo y no ha sido recuperado. En qué grado de contaminación ocurre, y en qué consiste, se escapa a nuestro control. Los modelos típicos del agua freática (tales como el utilizado para construir el diagrama de flujo) dependen de permeabilidades medias en pruebas de bombeo. Éstas subestiman inevitablemente las tasas máximas de flujo, que tienen lugar por fracturas interconectadas. Esta discrepancia se puede demostrar por comparar rastreos de tinte con el resultado de los modelos del agua freática. Worthington et al. (2002) describen un ejemplo de contaminación de un acuífero que costó 7 vidas y causó enfermedades (algunas crónicas) en unas 2000 personas, donde modelos estándares del agua freática subestimaron la tasa de flujo por un factor de 50 o 70. La verdadera razón de movimiento de contaminantes fue demostrada con tinte rastreador. ¿Éstas fracturas son muy comunes? ¿Tienen un verdadero efecto en la contaminación del agua freática? Yo vivo en Oneonta, Nueva York, entre el río Susquehanna y el arroyo Otego. Los dos valles fluviales son sospechosamente rectos por largas distancias, por lo que sería necesario hacer un control de las fallas. Pero hasta 130 m de sedimento glacial y fluvial cubre el fondo de los valles, así que es casi imposible comprobar la presencia de fallas. Sin embargo, algunos pozos de agua en el valle del Susquehanna al sur de Cooperstown contienen concentraciones medibles de metano, algunas (me dicen) a niveles inflamables. Una serie de pozos de agua en el valle del arroyo Otego tienen concentraciones de sal tan altas –muchos miles de partes por millón– que el agua es absolutamente no potable. Me pidieron que los investigase. Yo supuse que la fuente era la sal en las carreteras, hasta que determiné que los pozos se encontraron cuesta arriba de cualquier carretera. La única fuente de sal probable son los yacimientos salinos de la edad siluriana que se hallan a mitad de camino más o menos entre la pizarra Marcellus y la Utica. La solución es imposible en ambas áreas, porque las fuentes y la dispersión están muy extendidas. Tratar el problema donde sale el agua freática es como intentar tratar la ceguera con un limpiaparabrisas. El impacto de los fluidos del fracking no se puede pronosticar con medidas a corto plazo de la calidad del agua en la cercanía de los pozos. Aunque el impacto de fracturas individuales que lleven residuos a valles fluviales cercanos no se puede pronosticar tan fácilmente como se sugiere aquí, este análisis demuestra que hay un verdadero potencial para la contaminación de los cercanos valles fluviales, en el trascurso de nuestras vidas. 6
Obras citadas Hubbert, M.K., 1940, Theory of groundwater motion: Journal of Geology, v. 48, no. 8, p. 785– 944. Tóth, J., 1963, A theoretical analysis of groundwater flow in small drainage basking: Journal of Geophysical Research, v. 68, p. 4795–4812.
Worthington, S.R.H., Smart, C.C., and Ruland, W.W., 2002, Assessment of groundwater velocities to the municipal wells at Walkerton, Ontario: Proceedings of 2002 joint annual conference of the Canadian Geotechnical Society and Canadian chapter of the International Association of Hydrogeologists, Niagara Falls, Ontario, p. 1081-1086. A.N. Palmer: Credenciales breves Ex director del programa de Recursos Acu áticos, SUNY Oneonta: el mayor programa de su categoría en el noreste (www.oneonta.edu/academics/earths/). Reconocido internacionalmente como una autoridad en el campo del agua freática en la roca subyacente (ver www.tah.org/karst/members.html). Autor de unos 100 escritos técnicos sobre el flujo del agua freática en rocas solubles (p.ej. Geological Society of America Bulletin, v. 103, enero 1991, pp. 1-21) y autor o editor de varios libros. Desarrollo de varios paquetes de software diseñados para modelar el flujo del agua freática y la química del agua (ver el artículo del GSA Bulletin arriba). Miembro, American Association for the Advancement of Science; miembro, Geological Society of America; ha recibido el Kirk Bryan Award. Consultor a la ciudad de Oneonta Nueva York por la localización y examen de varios pozos de agua municipales. Consultor ocasional de varias empresas petroleras, por ej.: ARCO (actualmente parte del grupo BP), Plano, TX, y Stone Energy Corp.
7
APÉNDICE: PRODUCCIÓN DE GAS DE PIZARRA EN TERRENOS KÁRSTICOS Arthur N. Palmer
La conclusión del documento previo es que la fractura hidráulica supone una amenaza grave a la calidad del agua freática, no solamente en los alrededores de la plataforma, sino también en toda la parte gradiente abajo del sistema de flujo del agua freática. Aunque la inyección principal de contaminantes se hace a miles pies de profundidad, inevitablemente el flujo del agua freática los lleva lateralmente y luego hacia arriba a los cercanos valles fluviales durante largos períodos de tiempo, centenares e incluso miles de años. En los Apalaches, la mayoría de la población habita en los valles. Los contaminantes se dispersan sobre áreas amplias, pero suponen una amenaza a la salud pública de baja intensidad, sobre todo cuando es cuestión de miles de pozos fracturados. Los riesgos son enormes. Puede que los contaminantes no supongan peligro alguno a la salud o que se degraden con el tiempo en materiales inocuos. Pero si efectivamente unos problemas se desarrollan –y bastante tiempo pasará antes de que se reconozcan– no hay ninguna esperanza de remediar la situación. Es imposible, tanto física como económicamente. Este apéndice considera la influencia de la roca subyacente sobre el flujo del agua freática, enfocado en el karst. Efecto de los tipos y estructuras de las rocas El gas de pizarra extraíble se concentra principalmente en áreas de yacimientos relativamente planos, tales como los de las Mesetas Apalaches. Disyunciones del plano de estratificación son favorables al flujo del agua freática; fracturas a través de los yacimientos igualmente. Las rocas capaces de soportar una carga sin colapsar, tales como la arenisca y la piedra caliza, contienen fracturas mayores que se espacian con relativa amplitud. Las fracturas son limpias, con paredes bien definidas, con lo que el agua se mueve dentro de ellas con poca resistencia. Las disyunciones del plano de estratificación se comportan de la misma manera, y su espaciamiento es proporcional con la amplitud del yacimiento. En la pizarra, las fracturas y disyunciones son cercanas la una a la otra y estrechas. Tienden también a bloquearse de roca desintegrada, así que resisten el flujo de fluidos. Por esto se utiliza el fracking tan frecuentemente para la extracción de gas natural desde la pizarra: para aumentar el número de fracturas, ampliarlas y mantenerlas abiertas. El problema no es tanto la filtración de contaminantes por la pizarra, sino fugas por las fracturas verticales producidas o ampliadas por la fractura, hasta yacimientos adyacentes de alta permeabilidad. Desde aquí, el flujo del agua subterránea es concentrado y relativamente rápido. El flujo de agua subterránea (y algunos contaminantes) se concentran en las rocas más transmisoras, porque el agua en las rocas adyacentes menos permeables fluye hacia ellas. Este principio se conoce desde hace más de un siglo y se puede demostrar con cualquier análisis del agua freática o examen de campos de pozos. Problemas del karst Cuevas y conductos en roca soluble (piedra caliza, dolomita, evaporitas) se forman donde el flujo del agua freática es ya muy rápido. Esto significa que la mayor parte de ellas están a 8
poca profundidad. Sin embargo, cuevas profundas pueden formarse también donde la roca tiene fallas o pliegues. Sistemas de cuevas que serpentean más de 350 metros debajo de la superficie y salen donde hay manantiales, son comunes en ancha piedra caliza deformada tal como la que se halla en México. No son comunes en EE UU porque las calizas son raramente de anchura suficiente; y donde lo son, como en el oeste de Virginia, hay menos fuentes fiables de gas de pizarra. Mayoritariamente tales áreas tienen pliegues tanto como fallas, con lo que mucho gas de pizarra ha sido expulsado o encerrado en cuevas pequeñas. Por lo general, es muy infrecuente el problema de filtraciones hacia arriba de contaminantes del fracking exclusivamente por vía de cuevas. Sin embargo, algunas cuevas profundas y zonas de disolución se formaron cerca de la superficie y fueron enterradas más tarde por rocas más jóvenes, formando paleokarst. Sólo hay una gran zona de paleokarst en el este de EE UU, a la frontera entre rocas del ordoviciano bajo y medio. Las pizarras productivas se hallan principalmente encima de esta zona; pero filtraciones hacia abajo pueden ocurrir hacia zonas de paleokarst subyacentes, donde los contaminantes se pueden transportar lateralmente a grandes distancias, y finalmente a salidas de valles fluviales. Esto es una preocupación principalmente en los Apalaches centrales y sureños, donde más se extiende el paleokarst. En las zonas de karst típicas del este, el flujo del agua freática es normalmente poco profundo. Esto supone un problema para evitar la dispersión de contaminantes donde las plataformas, p.ej., de vertidos por accidente, rutinarias filtraciones menores, o de sellos rotos alrededor de los pozos. Ordinariamente la contaminación desde tales vertidos se mueve lentamente a través de las tierras y rocas de baja permeabilidad. Pero donde el karst está presente la velocidad del agua aumenta hasta cientos o miles de veces. Esto ha sido mostrado por innumerables rastreos con tinte. Los modelos informáticos estándares del flujo del agua freática no predicen con un grado práctico de exactitud las trayectorias y velocidades en los terrenos kársticos. El caso descrito en la página 6 (Worthington et al. 2002) tuvo que ver con karst de dolomita, donde un estudio que costó unos 250.000$, con pruebas de pozos y modelos informáticos, hechos por una de las empresas de más confianza del sector, subestimó la velocidad de flujo por 50 a 70 veces e interpretó de manera absolutamente errónea la cuenca de captación de los contaminantes. Hay varios problemas respecto a la dispersión de contaminantes en el karst: 1. Concentración de flujo por las vías principales de flujo. Esto no es necesariamente malo, dado que ayuda a su corrección –salvo que los contaminantes habrán fluido a los manantiales de la superficie antes de que se pueda detectar y remediar–. 2. Velocidades de flujo altas. (ver #1). Pero estos son los problemas verdaderamente graves del karst: 3. A poca profundidad, encima de la capa freática, el agua subterránea y los contaminantes se mueven por efecto de la gravedad. La tendencia es que se bloqueen en yacimientos de baja permeabilidad y se muevan abajo por el declive de los estratos. Este problema es más grave donde el declive es pequeño –como en las Mesetas Apalaches– porque los contaminantes pueden dispersarse por largas distancias. Esta agua gravitacional es independiente de los campos potenciales 9
normales del agua freática, por lo tanto su presencia no se detecta fácilmente. Puede moverse debajo de las líneas de partición topográficas, e incluso a través de líneas de partición del agua freática, de las que mapas han sido creados a base de datos de pozos, y alcanzar la capa freática desde donde ocurriese la contaminación superficial:
Fuente: A. Palmer, 2007, Cave Geology: Dayton, OH, Cave Books, p. 390.
bedding: estratificación/estratos groundwater divide: línea de partición de la capa freática non-pumping wells: pozos inactivos sinkhole: sumidero topographic divide: línea de partición topográfica water table: capa freática vadose cave passage: paso vadoso de cuevas a. Información desde perforaciones. b. Contaminantes entran en una caverna por una dolina/un sumidero o vertido adyacente. Notese que en rocas bien estratificadas el flujo principal puede cruzar fácilmente debajo de la línea de partición topográfica y encima de la línea de partición del agua freática. A pesar de que puede desviarse hacia abajo por fracturas grandes, puede alcanzar la capa freática a lugares remotos tales como el triángulo. La cartografía de las cavernas y los rastreos de tinte en el karst muestran que esto es muy común, y por lo tanto algo predecible –pero sólo para los que están conscientes del problema–. Ver abajo…
seepage: filtración c. Filtraciones hacia abajo también ocurren por todas de las fracturas menores, así que algunos de los contaminantes se extienden ampliamente y alcanzan la capa freática en muchos lugares distintos (X). Esto es un problema de toda roca estratificada, pero resulta más grave en el karst. 10
d. Desde los puntos de contaminación X, el agua freática se mueve lentamente por el gradiente hidráulico por vías más o menos predecibles a valles a ambos lados de la meseta. Pero los contaminantes ya no tienen posibilidad de corrección, menos aún donde ha ocurrido el vertido.
Fuente: A. Palmer, 2007, Cave Geology: Dayton, OH, Cave Books, p. 390.
flood: inundación sump: sumidero 4. Muchos contaminantes son flotantes, líquidos menos densos que el agua. En los conductos kársticos, ellos tienden a acumularse donde el agua de la cueva se colecta en un sumidero (donde el techo está debajo del nivel del agua). Con el tiempo este material puede quedarse y acumular, con la posibilidad de que volátiles escapen de la solución y salgan a la superficie a través de la fracturas. Este problema empeora durante las inundaciones, cuando el agua llena las cuevas y fuerza a los contaminantes a fluir hacia arriba a través de múltiples fracturas, dispersándolos lateralmente también. Como resultado el escape de dichas sustancias puede ser mucho mayor. Esto puede ser un serio problema. Han sido documentados ejemplos donde la acumulación de sustancias volátiles (p.ej., vapores de gasolina) ha alcanzado niveles potencialmente explosivos en edificios situados encima. Metano (CH4) es el hidrocarburo más ligero y el menos soluble de los gases comunes. Por sí mismo es el menos probable que contribuya a este tipo de contaminación, ya que el problema es con los vertidos cerca de la superficie. Sin embargo, la filtración de metano desde abajo puede contribuir al problema anteriormente ilustrado.
11
Conclusión La contaminación de las aguas subterráneas por la fracturación hidráulica del esquisto representa una seria amenaza a los suministros del agua freática. Esta contaminación no puede ser remediada, porque su magnitud y gran dispersión hacen que sea, física y económicamente, imposible llevarla a cabo. El problema se complica por el karst, en el que la dispersión de los contaminantes puede ocurrir con rapidez y de manera impredecible, así como en acuíferos adyacentes no karstificados. Referencias Suplementarias Crawford, N., 2001, Problemas medioambientales asociados con el desarrollo urbano sobre el karst. Bowling Green, Kentucky, en B.F. Beck y J.G Herring (eds.), Aplicaciones Geotécnicas y Medioambientales de la Geología Kárstica e Hidrología: Lisse, Netherlands, A.A. Balkema, p. 397-424.
Mas estudios e informes sobre fractura hidraulica en : http://www.scoop.it/t/estudios-informes-y-reportajes-sobre-los-peligros-de-la-fracturahidraulica-fracking
12