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Articulo de referencia

Impacto ambiental de la fracturación hidráulica

El impacto ambiental del fracking está relacionado con el uso del suelo y el consumo de agua , las emisiones atmosféricas, incluidas las emisiones de metano , las fugas de salmu...

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El impacto ambiental del fracking está relacionado con el uso del suelo y el consumo de agua , las emisiones atmosféricas, incluidas las emisiones de metano , las fugas de salmuera y fluido de fracturación, la contaminación del agua, la contaminación acústica y la salud. La contaminación del agua y del aire son los mayores riesgos para la salud humana derivados del fracking . [ 1 ] Las investigaciones han determinado que el fracking afecta negativamente la salud humana e impulsa el cambio climático. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

Los fluidos de fracturación hidráulica incluyen apuntalantes y otras sustancias , entre las que se encuentran productos químicos conocidos por su toxicidad, así como otros desconocidos que podrían ser tóxicos. [ 5 ] En Estados Unidos, las empresas que utilizan estos aditivos pueden tratarlos como secretos comerciales . La falta de conocimiento sobre productos químicos específicos ha dificultado los esfuerzos para desarrollar políticas de gestión de riesgos y estudiar los efectos en la salud. [ 6 ] [ 7 ] En otras jurisdicciones, como el Reino Unido, estos productos químicos deben hacerse públicos y sus aplicaciones deben ser no peligrosas. [ 8 ]

El uso de agua en la fracturación hidráulica puede ser un problema en áreas que experimentan escasez de agua. El agua superficial puede contaminarse por derrames y fosas de desechos construidas y mantenidas de manera inadecuada, en jurisdicciones donde esto está permitido. [ 9 ] Además, el agua subterránea puede contaminarse si los fluidos de fracturación y los fluidos de formación pueden escapar durante la fracturación. Sin embargo, la posibilidad de contaminación del agua subterránea por la migración ascendente del fluido de fracturación es insignificante, incluso a largo plazo. [ 10 ] [ 11 ] El agua producida, el agua que regresa a la superficie después de la fracturación, se gestiona mediante inyección subterránea , tratamiento de aguas residuales municipales y comerciales , y reutilización en pozos futuros. [ 12 ] Existe la posibilidad de que el metano se filtre al agua subterránea y al aire, aunque el escape de metano es un problema mayor en pozos antiguos que en aquellos construidos bajo legislación más reciente. [ 13 ]

La fracturación hidráulica provoca sismicidad inducida, denominada eventos microsísmicos o microterremotos . La magnitud de estos eventos es demasiado pequeña para ser detectada en la superficie, generalmente entre M-3 y M-1. Sin embargo, los pozos de eliminación de fluidos (que se utilizan con frecuencia en EE. UU. para desechar residuos contaminados de diversas industrias) han sido responsables de terremotos de hasta 5,6 M en Oklahoma y otros estados. [ 14 ]

Los gobiernos de todo el mundo están desarrollando marcos regulatorios para evaluar y gestionar los riesgos ambientales y para la salud asociados, trabajando bajo la presión de la industria, por un lado, y de los grupos antifracking, por el otro. [ 15 ] [ 16 ] : 3–7 En algunos países, como Francia, se ha favorecido un enfoque de precaución y se ha prohibido el fracking. [ 17 ] [ 18 ] El marco regulatorio del Reino Unido se basa en la conclusión de que los riesgos asociados con el fracking son manejables si se lleva a cabo bajo una regulación efectiva y si se implementan las mejores prácticas operativas. [ 15 ] Los autores de metaestudios han sugerido que, para evitar mayores impactos negativos, es necesario un mayor cumplimiento de la regulación y los procedimientos de seguridad. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

emisiones atmosféricas

En 2012 se elaboró ​​un informe para la Unión Europea sobre los riesgos potenciales. Estos riesgos potenciales incluyen " emisiones de metano de los pozos, humos de diésel y otros contaminantes peligrosos, precursores de ozono u olores provenientes de equipos de fracturación hidráulica, como compresores, bombas y válvulas". Asimismo, los gases y fluidos de fracturación hidráulica disueltos en el agua de retorno representan riesgos de emisiones atmosféricas. [ 13 ] Un estudio midió semanalmente durante un año diversos contaminantes atmosféricos en torno al desarrollo de un pozo de gas fracturado recientemente y detectó hidrocarburos distintos del metano , cloruro de metileno (un disolvente tóxico) e hidrocarburos aromáticos policíclicos . Se ha demostrado que estos contaminantes afectan los resultados fetales. [ 22 ]

La relación entre la fracturación hidráulica y la calidad del aire puede influir en enfermedades respiratorias agudas y crónicas, incluyendo la exacerbación del asma (inducida por partículas en suspensión, ozono y gases de escape de equipos utilizados para la perforación y el transporte) y la EPOC. Por ejemplo, las comunidades que se encuentran sobre la formación de esquisto de Marcellus presentan una mayor frecuencia de asma. Los niños, los adultos jóvenes activos que pasan tiempo al aire libre y las personas mayores son particularmente vulnerables. La OSHA también ha expresado su preocupación por los efectos respiratorios a largo plazo de la exposición ocupacional a sílice en suspensión en los sitios de fracturación hidráulica. La silicosis puede estar asociada con procesos autoinmunes sistémicos. [ 23 ]

"En el Reino Unido, todos los operadores de petróleo y gas deben minimizar la liberación de gases como condición para obtener su licencia del Departamento de Energía y Cambio Climático (DECC). El gas natural solo puede liberarse por razones de seguridad." [ 24 ]

Asimismo, el transporte del volumen de agua necesario para la fracturación hidráulica, si se realiza mediante camiones , puede generar emisiones. [ 25 ] El suministro de agua por tuberías puede reducir la cantidad de desplazamientos de camiones necesarios. [ 26 ]

Un informe del Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania indicó que existe poco potencial de exposición a la radiación proveniente de las operaciones de petróleo y gas. [ 27 ]

La contaminación atmosférica preocupa especialmente a los trabajadores de los pozos de fracturación hidráulica, ya que las emisiones químicas de los tanques de almacenamiento y los pozos de retorno abiertos se combinan con las concentraciones atmosféricas geográficamente compuestas de los pozos circundantes. [ 23 ] El treinta y siete por ciento de los productos químicos utilizados en las operaciones de fracturación hidráulica son volátiles y pueden dispersarse en el aire. [ 23 ]

Los investigadores Chen y Carter del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de Tennessee, Knoxville, utilizaron modelos de dispersión atmosférica (AERMOD) para estimar la concentración potencial de exposición a las emisiones para distancias radiales calculadas de 5 m a 180 m desde las fuentes de emisión. [ 28 ] El equipo examinó las emisiones de 60 644 pozos de fracturación hidráulica y encontró que "los resultados mostraron que el porcentaje de pozos y sus riesgos potenciales de cáncer agudo no cancerígeno, cáncer crónico no cancerígeno, cáncer agudo y cáncer crónico para la exposición de los trabajadores fueron 12,41 %, 0,11 %, 7,53 % y 5,80 %, respectivamente. Los riesgos de cáncer agudo y crónico estuvieron dominados por las emisiones de los tanques de almacenamiento de productos químicos dentro de un radio de 20 m. [ 28 ]

cambio climático

La fracturación hidráulica es un factor que impulsa el cambio climático . [ 4 ] [ 29 ] Sin embargo, existe controversia sobre si el gas natural producido mediante fracturación hidráulica genera mayores emisiones desde el pozo hasta el quemador que el gas producido en pozos convencionales. Algunos estudios han encontrado que la fracturación hidráulica tiene mayores emisiones debido al metano liberado durante la terminación de los pozos, ya que parte del gas regresa a la superficie junto con los fluidos de fracturación. Dependiendo de su tratamiento, las emisiones desde el pozo hasta el quemador son entre un 3,5 % y un 12 % mayores que las del gas convencional. [ 30 ]

Ha surgido un debate, en particular en torno a un estudio del profesor Robert W. Howarth que concluye que el gas de esquisto es significativamente peor para el calentamiento global que el petróleo o el carbón. [ 31 ] Otros investigadores han criticado el análisis de Howarth, [ 32 ] [ 33 ] incluyendo a Cathles et al., cuyas estimaciones fueron sustancialmente más bajas. [ 34 ] Un informe de 2012 financiado por la industria y del que fueron coautores investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables del Departamento de Energía de los Estados Unidos encontró que las emisiones del gas de esquisto, cuando se quema para generar electricidad, eran "muy similares" a las del llamado gas natural de "pozo convencional", y menos de la mitad de las emisiones del carbón. [ 12 ]

Los estudios que han estimado las fugas de metano del ciclo de vida del desarrollo y la producción de gas natural han encontrado una amplia gama de tasas de fuga. [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] Según el Inventario de Gases de Efecto Invernadero de la Agencia de Protección Ambiental, la tasa de fuga de metano es de aproximadamente el 1,4 %. [ 38 ] Una evaluación de 16 partes de las fugas de metano de la producción de gas natural iniciada por el Fondo de Defensa Ambiental [ 39 ] encontró que las emisiones fugitivas en etapas clave del proceso de producción de gas natural son significativamente más altas que las estimaciones en el inventario nacional de emisiones de la EPA , con una tasa de fuga del 2,3 por ciento de la producción total de gas natural. [ 35 ]

Consumo de agua

La fracturación hidráulica masiva típica de los pozos de esquisto utiliza entre 1,2 y 3,5 millones de galones estadounidenses (4.500 y 13.200 m³ ) de agua por pozo, y los grandes proyectos utilizan hasta 5 millones de galones estadounidenses (19.000 m³ ) . Se utiliza agua adicional cuando se refracturan los pozos. [ 40 ] [ 41 ] Un pozo promedio requiere de 3 a 8 millones de galones estadounidenses (11.000 a 30.000 m³ ) de agua durante su vida útil. [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] Según el Instituto de Estudios Energéticos de Oxford , se requieren mayores volúmenes de fluidos de fracturación en Europa, donde las profundidades de esquisto son en promedio 1,5 veces mayores que en los EE. UU. [ 45 ] Si bien las cantidades publicadas pueden parecer grandes, son pequeñas en comparación con el uso general de agua en la mayoría de las áreas. Un estudio realizado en Texas, una zona con escasez de agua, indica que "el uso de agua para la extracción de gas de esquisto representa menos del 1% de las extracciones de agua en todo el estado; sin embargo, los impactos locales varían según la disponibilidad de agua y las demandas concurrentes". [ 46 ]      

Un informe de la Royal Society y la Royal Academy of Engineering muestra que el uso esperado para la fracturación hidráulica de un pozo es aproximadamente la cantidad necesaria para hacer funcionar una central eléctrica de carbón de  1000 MW durante 12 horas. [ 15 ] Un informe de 2011 del Tyndall Centre estima que para respaldar una industria de producción de gas de 9 mil millones de metros cúbicos por año (320 × 10 ^ 9 pies cúbicos /año) , se necesitarían entre 1,25 y 1,65 millones de metros cúbicos (44 × 10 ^ 6 a 58 × 10 ^ 6 pies cúbicos ) anualmente, [ 47 ] lo que equivale al 0,01 % de la extracción total de agua a nivel nacional.       

Se ha expresado preocupación por las crecientes cantidades de agua necesarias para la fracturación hidráulica en zonas que sufren estrés hídrico. El uso de agua para la fracturación hidráulica puede desviar agua del caudal de los arroyos, del suministro de agua para municipios e industrias como la generación de energía , así como de actividades recreativas y la vida acuática . [ 48 ] Los grandes volúmenes de agua necesarios para la mayoría de los métodos comunes de fracturación hidráulica han generado preocupación en regiones áridas , como el Karoo en Sudáfrica, [ 49 ] y en Texas, una zona propensa a la sequía en Norteamérica. [ 50 ] También puede requerir el transporte de agua por vía terrestre desde fuentes distantes. [ 43 ]

Un análisis del ciclo de vida de la electricidad generada con gas natural realizado en 2014 por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables concluyó que la electricidad generada con gas natural procedente de pozos masivos fracturados hidráulicamente consumía entre 249 galones por megavatio-hora (gal/MWh) (tendencia Marcellus) y 272 gal/MWh (Barnett Shale). El consumo de agua para el gas procedente de pozos masivos fracturados hidráulicamente era entre 52 y 75 gal/MWh mayor (entre un 26 % y un 38 % mayor) que los 197 gal/MWh consumidos para la electricidad generada con gas natural convencional terrestre. [ 51 ]

Algunos productores han desarrollado técnicas de fracturación hidráulica que podrían reducir la necesidad de agua. [ 52 ] Se ha propuesto el uso de dióxido de carbono, propano líquido u otros gases en lugar de agua para reducir el consumo de agua. [ 53 ] Después de su uso, el propano vuelve a su estado gaseoso y puede recolectarse y reutilizarse. Además del ahorro de agua, se informa que la fracturación con gas produce menos daños a las formaciones rocosas que pueden impedir la producción. [ 52 ] El agua de retorno reciclada puede reutilizarse en la fracturación hidráulica. [ 30 ] Reduce la cantidad total de agua utilizada y la necesidad de desechar aguas residuales después de su uso. Sin embargo, la técnica es relativamente costosa, ya que el agua debe tratarse antes de cada reutilización y puede acortar la vida útil de algunos tipos de equipos. [ 54 ]

Contaminación del agua

fluido inyectado

En Estados Unidos, los fluidos de fracturación hidráulica incluyen apuntalantes , trazadores de radionúclidos y otros productos químicos , muchos de los cuales son tóxicos. [ 5 ] El tipo de productos químicos utilizados en la fracturación hidráulica y sus propiedades varían. Si bien la mayoría de ellos son comunes y generalmente inofensivos, algunos productos químicos son cancerígenos . [ 5 ] De 2500  productos utilizados como aditivos de fracturación hidráulica en Estados Unidos, 652  contenían uno o más de 29  compuestos químicos que son carcinógenos humanos conocidos o posibles, regulados por la Ley de Agua Potable Segura por sus riesgos para la salud humana, o enumerados como contaminantes atmosféricos peligrosos por la Ley de Aire Limpio . [ 5 ] Otro estudio de 2011 identificó 632  productos químicos utilizados en operaciones de gas natural en Estados Unidos, de los cuales solo 353  están bien descritos en la literatura científica. [ 23 ] Un estudio que evaluó los efectos en la salud de los productos químicos utilizados en la fracturación encontró que el 73% de los productos tenían entre 6 y 14 efectos adversos diferentes para la salud, incluidos daños en la piel, los ojos y los órganos sensoriales; dificultad respiratoria, incluido el asma; enfermedades gastrointestinales y hepáticas; daños en el cerebro y el sistema nervioso; cánceres; y efectos reproductivos negativos. [ 55 ]

Un extenso estudio realizado por la Escuela de Salud Pública de Yale en 2016 encontró que numerosos productos químicos involucrados o liberados por la fracturación hidráulica son cancerígenos. [ 56 ] De los 119  compuestos identificados en este estudio con datos suficientes, "el 44% de los contaminantes del agua... fueron confirmados o posibles cancerígenos". Sin embargo, la mayoría de los productos químicos carecían de datos suficientes sobre su potencial cancerígeno, lo que pone de manifiesto la falta de conocimiento en esta área. Se necesita más investigación para identificar tanto el potencial cancerígeno de los productos químicos utilizados en la fracturación hidráulica como su riesgo de cáncer. [ 56 ]

El régimen regulatorio de la Unión Europea exige la divulgación completa de todos los aditivos. [ 6 ] Según la directiva de la UE sobre aguas subterráneas de 2006, «para proteger el medio ambiente en su conjunto, y la salud humana en particular, deben evitarse, prevenirse o reducirse las concentraciones perjudiciales de contaminantes nocivos en las aguas subterráneas». [ 57 ] En el Reino Unido, la Agencia de Medio Ambiente solo autoriza los productos químicos que no son peligrosos en su aplicación . [ 8 ]

Retorno

Menos de la mitad del agua inyectada se recupera como flujo de retorno o salmuera de producción posterior, y en muchos casos la recuperación es <30%. [ 58 ] A medida que el fluido de fracturación fluye de regreso a través del pozo, consiste en fluidos usados ​​y puede contener componentes disueltos como minerales y aguas salinas . [ 59 ] En algunos casos, dependiendo de la geología de la formación, puede contener uranio , radio , radón y torio . [ 60 ] Las estimaciones de la cantidad de fluido inyectado que regresa a la superficie varían del 15-20% al 30-70%. [ 58 ] [ 59 ] [ 61 ]

Los enfoques para gestionar estos fluidos, comúnmente conocidos como agua producida , incluyen la inyección subterránea , el tratamiento y descarga de aguas residuales municipales y comerciales , sistemas autónomos en pozos o campos, y el reciclaje para fracturar pozos futuros. [ 12 ] [ 59 ] [ 62 ] [ 63 ] El sistema de destilación por membrana de efecto múltiple al vacío como un sistema de tratamiento más eficaz se ha propuesto para el tratamiento del flujo de retorno. [ 64 ] Sin embargo, la cantidad de aguas residuales que necesitan tratamiento y la configuración inadecuada de las plantas de tratamiento de aguas residuales se han convertido en un problema en algunas regiones de los Estados Unidos. Parte de las aguas residuales de las operaciones de fracturación hidráulica se procesan allí en plantas de tratamiento de aguas residuales públicas, que no están equipadas para eliminar material radiactivo y no están obligadas a analizarlo. [ 65 ] [ 66 ]

Los derrames de agua producida y la posterior contaminación del agua subterránea también presentan un riesgo de exposición a carcinógenos. Una investigación que modeló el transporte de solutos de BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno) y naftaleno para una gama de tamaños de derrames en suelos contrastantes sobre agua subterránea a diferentes profundidades encontró que se esperaba que el benceno y el tolueno alcanzaran concentraciones relevantes para la salud humana en el agua subterránea debido a sus altas concentraciones en el agua producida, coeficiente de partición sólido/líquido relativamente bajo y bajos límites de agua potable de la EPA para estos contaminantes. [ 67 ] El benceno es un carcinógeno conocido que afecta el sistema nervioso central a corto plazo y puede afectar la médula ósea, la producción de sangre, el sistema inmunitario y los sistemas urogenitales con exposición a largo plazo.

Derrames en la superficie

Los derrames superficiales relacionados con la fracturación hidráulica ocurren principalmente debido a fallas en los equipos o errores de cálculo de ingeniería . [ 9 ]

Los compuestos químicos volátiles retenidos en las balsas de evaporación de aguas residuales pueden evaporarse a la atmósfera o desbordarse. La escorrentía también puede llegar a los sistemas de aguas subterráneas. Las aguas subterráneas pueden contaminarse si los camiones que transportan productos químicos para la fracturación hidráulica y aguas residuales sufren accidentes de camino a los yacimientos de fracturación hidráulica o a los vertederos. [ 68 ]

En la legislación de la Unión Europea en constante evolución, se exige que «los Estados miembros garanticen que la instalación se construya de forma que se eviten posibles fugas superficiales y derrames al suelo, al agua o al aire». [ 69 ] No se permiten la evaporación ni los estanques abiertos. La normativa exige que se identifiquen y mitiguen todas las vías de contaminación. Se requiere el uso de plataformas de perforación a prueba de productos químicos para contener los derrames químicos. En el Reino Unido, se exige una seguridad total del gas, y la liberación de metano solo está permitida en caso de emergencia. [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]

Metano

En septiembre de 2014, un estudio de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. publicó un informe que indicaba que la contaminación por metano podía correlacionarse con la distancia a un pozo en pozos con fugas conocidas. Sin embargo, esto no fue causado por el proceso de fracturación hidráulica, sino por una cementación deficiente de los revestimientos. [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]

La contaminación por metano en las aguas subterráneas tiene un efecto adverso en la calidad del agua y, en casos extremos, puede provocar una posible explosión . [ 76 ] Un estudio científico realizado por investigadores de la Universidad de Duke encontró altas correlaciones entre las actividades de perforación de pozos de gas, incluida la fracturación hidráulica, y la contaminación por metano del agua potable. [ 76 ] Según el estudio de 2011 de la Iniciativa de Energía del MIT , "hay evidencia de migración de gas natural (metano) a zonas de agua dulce en algunas áreas, muy probablemente como resultado de prácticas de terminación de pozos deficientes, es decir, un trabajo de cementación de mala calidad o un revestimiento defectuoso, por parte de algunos operadores". [ 77 ] Un estudio de Duke de 2013 sugirió que una construcción defectuosa (sellos de cemento defectuosos en la parte superior de los pozos y revestimientos de acero defectuosos en capas más profundas) combinados con una peculiaridad de la geología local pueden estar permitiendo que el metano se filtre en las aguas; [ 75 ] esta última causa también puede liberar fluidos inyectados al acuífero. [ 78 ] Los pozos de gas y petróleo abandonados también proporcionan conductos a la superficie en áreas como Pensilvania, donde son comunes. [ 79 ]

Un estudio de Cabot Oil & Gas examinó el estudio de Duke utilizando un tamaño de muestra mayor, y encontró que las concentraciones de metano estaban relacionadas con la topografía, con las lecturas más altas encontradas en áreas bajas, en lugar de estar relacionadas con la distancia a las áreas de producción de gas. Utilizando un análisis isotópico más preciso, mostraron que el metano encontrado en los pozos de agua provenía tanto de las formaciones donde ocurrió la fracturación hidráulica como de las formaciones más superficiales. [ 80 ] La Comisión de Conservación de Petróleo y Gas de Colorado investiga quejas de propietarios de pozos de agua y ha encontrado que algunos pozos contienen metano biogénico no relacionado con pozos de petróleo y gas, pero otros que tienen metano termogénico debido a pozos de petróleo y gas con fugas en el revestimiento del pozo. [ 81 ] Una revisión publicada en febrero de 2012 no encontró evidencia directa de que la fase de inyección real de la fracturación hidráulica resultara en contaminación del agua subterránea, y sugiere que los problemas reportados ocurren debido a fugas en su aparato de almacenamiento de fluidos o desechos; la revisión dice que el metano en pozos de agua en algunas áreas probablemente proviene de recursos naturales. [ 82 ] [ 83 ]

Otra revisión de 2013 concluyó que las tecnologías de fracturación hidráulica no están exentas del riesgo de contaminar las aguas subterráneas y describió la controversia sobre si el metano detectado en pozos privados de agua subterránea cerca de sitios de fracturación hidráulica fue causado por la perforación o por procesos naturales. [ 84 ]

radionúclidos

Hay materiales radiactivos de origen natural (NORM), por ejemplo radio , radón , [ 85 ] uranio y torio , [ 60 ] [ 86 ] [ 87 ] en depósitos de esquisto. [ 66 ] La salmuera coproducida y llevada a la superficie junto con el petróleo y el gas a veces contiene materiales radiactivos de origen natural; la salmuera de muchos pozos de gas de esquisto contiene estos materiales radiactivos. [ 66 ] [ 88 ] [ 89 ] La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos y los reguladores en Dakota del Norte consideran que el material radiactivo en el flujo de retorno es un peligro potencial para los trabajadores en los sitios de perforación de fracturación hidráulica y eliminación de desechos y para aquellos que viven o trabajan cerca si no se siguen los procedimientos correctos. [ 90 ] [ 91 ] Un informe del Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania indicó que hay poco potencial de exposición a la radiación de las operaciones de petróleo y gas. [ 27 ]

Uso del suelo

En el Reino Unido, el probable espaciamiento de pozos visualizado por el informe de Evaluación Ambiental Estratégica del DECC de diciembre de 2013 indicó que los espaciamientos de plataformas de pozos de 5  km eran probables en áreas densamente pobladas, con hasta 3 hectáreas (7,4 acres) por plataforma de pozo. Cada plataforma podría tener 24 pozos separados. Esto equivale al 0,16 % del área de tierra. [ 92 ] Un estudio publicado en 2015 sobre el esquisto de Fayetteville encontró que un campo de gas maduro impactó alrededor del 2 % del área de tierra y aumentó sustancialmente la creación de hábitat de borde. El impacto promedio de tierra por pozo fue de 3 hectáreas (alrededor de 7 acres) [ 93 ] En otro estudio de caso para una cuenca hidrográfica en Ohio, las tierras perturbadas durante 20 años equivalen al 9,7 % del área de la cuenca hidrográfica, con solo el 0,24 % atribuido a la construcción de plataformas de pozos de fracturación hidráulica. [ 94 ] La investigación indica que los efectos en los costos de los servicios ecosistémicos (es decir, aquellos procesos que el mundo natural proporciona a la humanidad) han alcanzado más de $250 millones por año en los EE. UU. [ 95 ]

Sismicidad

La fracturación hidráulica provoca sismicidad inducida denominada eventos microsísmicos o microterremotos . Estos eventos microsísmicos se utilizan a menudo para cartografiar la extensión horizontal y vertical de la fracturación. [ 96 ] La magnitud de estos eventos suele ser demasiado pequeña para detectarse en la superficie, aunque los microterremotos más grandes pueden tener una magnitud de aproximadamente -1,5 (M w ) . [ 97 ] 

Sismicidad inducida por fracturación hidráulica

Hasta agosto de 2016, había al menos nueve casos conocidos de reactivación de fallas por fracturación hidráulica que causaron sismicidad inducida lo suficientemente fuerte como para ser sentida por humanos en la superficie : En Canadá, ha habido tres en Alberta (M 4.8 [ 98 ] y M 4.4 [ 99 ] y M 4.4 [ 100 ] ) y tres en Columbia Británica (M 4.6, [ 101 ] M 4.4 [ 102 ] y M 3.8 [ 103 ] ); En los Estados Unidos ha habido: uno en Oklahoma (M 2.8 [ 104 ] ) y uno en Ohio (M 3.0), [ 105 ] y; En el Reino Unido, ha habido dos en Lancashire (M 2.3 y M 1.5). [ 106 ]

Sismicidad inducida por pozos de eliminación de agua

Según el USGS, solo una pequeña fracción de los aproximadamente 30 000 pozos de eliminación de fluidos residuales para operaciones de petróleo y gas en los Estados Unidos han inducido terremotos lo suficientemente grandes como para preocupar al público. [ 14 ] Aunque la magnitud de estos sismos ha sido pequeña, el USGS afirma que no hay garantía de que no ocurran terremotos de mayor magnitud. [ 107 ] Además, la frecuencia de los sismos ha ido en aumento. En 2009, hubo 50 terremotos de magnitud superior a 3.0 en el área que abarca Alabama y Montana, y hubo 87 sismos en 2010. En 2011 hubo 134 terremotos en la misma área, un aumento de seis veces con respecto a los niveles del siglo XX. [ 108 ] También existe la preocupación de que los terremotos puedan dañar las tuberías y pozos subterráneos de gas, petróleo y agua que no fueron diseñados para resistir sismos. [ 107 ] [ 109 ]

Un estudio del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) de 2012 informó que un aumento "notable" en la tasa de terremotos de magnitud ≥ 3 en el centro del continente estadounidense "está en curso", habiendo comenzado en 2001 y culminando en un aumento de seis veces con respecto a los niveles del siglo XX en 2011. El aumento general estuvo vinculado a aumentos de terremotos en algunas áreas específicas: la cuenca de Raton en el sur de Colorado (sitio de actividad de metano de lecho de carbón ) y áreas productoras de gas en el centro y sur de Oklahoma, y ​​el centro de Arkansas. [ 110 ] Si bien el análisis sugirió que el aumento es "casi con certeza hecho por el hombre", el USGS señaló: "Los estudios del USGS sugieren que el proceso real de fracturación hidráulica es solo muy raramente la causa directa de los terremotos percibidos". Se dijo que el aumento de terremotos fue causado más probablemente por el aumento de la inyección de aguas residuales de pozos de gas en pozos de eliminación. [ 14 ] La inyección de aguas residuales de operaciones de petróleo y gas, incluyendo las de fracturación hidráulica, en pozos de eliminación de agua salada puede causar temblores de baja magnitud mayores , registrándose hasta 3,3  (M w ). [ 97 ]

Ruido

Cada plataforma de pozos (en promedio 10  pozos por plataforma) requiere entre 800 y 2500  días de actividad durante el proceso de preparación y fracturación hidráulica, lo que puede afectar a los residentes. Además, el ruido generado por el transporte relacionado con las actividades de fracturación hidráulica [ 13 ] . La contaminación acústica derivada de las operaciones de fracturación hidráulica (por ejemplo, tráfico, antorchas/quemaduras) se cita a menudo como una fuente de malestar psicológico, así como de bajo rendimiento académico en los niños [ 111 ] . Por ejemplo, el ruido de baja frecuencia proveniente de las bombas de los pozos contribuye a la irritación, la inquietud y la fatiga [ 112 ] .

La UK Onshore Oil and Gas (UKOOG) es el organismo representativo de la industria y ha publicado una carta que muestra cómo se mitigarán las preocupaciones sobre el ruido, utilizando aislamiento acústico y plataformas altamente insonorizadas cuando sea necesario. [ 113 ]

Cuestiones de seguridad

En julio de 2013, la Administración Federal de Ferrocarriles de los Estados Unidos incluyó la contaminación por petróleo debido a los productos químicos de la fracturación hidráulica como "una posible causa" de corrosión en los vagones cisterna de petróleo. [ 114 ]

Impactos en la comunidad

Las comunidades afectadas suelen ser ya vulnerables, incluyendo a personas pobres, rurales o indígenas, que pueden seguir experimentando los efectos nocivos de la fracturación hidráulica durante generaciones. La ubicación de las instalaciones en los proyectos de fracturación hidráulica se inclina desproporcionadamente hacia comunidades de bajos ingresos, un problema persistente debido en parte a que estos residentes desfavorecidos no tienen los recursos para evitar los peligros ambientales. Un análisis espacial de la demografía de los residentes alrededor de los sitios de fracturación hidráulica encontró que los ingresos medios alrededor de los pozos en Pensilvania eran sustancialmente más bajos. [ 115 ] La competencia por los recursos entre agricultores y compañías petroleras contribuye al estrés de los trabajadores agrícolas y sus familias, así como a una mentalidad de "nosotros contra ellos" a nivel comunitario que crea angustia en la comunidad. [ 116 ] Las comunidades rurales que albergan operaciones de fracturación hidráulica a menudo experimentan un "ciclo de auge/caída", en el que su población aumenta, ejerciendo consecuentemente presión sobre la infraestructura comunitaria y las capacidades de prestación de servicios (por ejemplo, atención médica, aplicación de la ley). Un estudio realizado en comunidades rurales cercanas a zonas de fracturación hidráulica en Pensilvania reveló que, si bien existía cierto apoyo local a la fracturación hidráulica como fuente de empleo e impulso para las pequeñas empresas, había más escepticismo sobre si estos empleos se mantendrían dentro de la comunidad y si se produciría un colapso significativo de la economía una vez que se agotara el gas natural. [ 117 ]

Las comunidades indígenas y agrícolas pueden verse particularmente afectadas por la fracturación hidráulica, dada su histórica vinculación y dependencia de la tierra en la que viven, la cual a menudo resulta dañada como consecuencia del proceso de fracturación hidráulica. [ 118 ] Los nativos americanos son especialmente vulnerables a los impactos ambientales negativos de las operaciones de fracturación hidráulica, en parte debido a la legislación vigente en torno a las aguas residuales de la fracturación hidráulica y los contaminantes ambientales en tierras indígenas. La Ley de Conservación y Recuperación de Recursos (RCRA) tiene una exención especial que impide a los grupos indígenas proteger sus fuentes de agua con estándares de calidad. [ 119 ] Los nativos americanos, en particular aquellos que viven en reservas rurales, pueden ser particularmente vulnerables a los efectos de la fracturación; es decir, por un lado, las tribus pueden verse tentadas a colaborar con las compañías petroleras para asegurar una fuente de ingresos, pero, por otro lado, a menudo deben participar en batallas legales para proteger sus derechos soberanos y los recursos naturales de su tierra. [ 120 ]

Si bien la fracturación hidráulica se reconoce principalmente por sus impactos en el medio ambiente natural, también puede generar estrés en el estado mental de una comunidad. Las investigaciones sugieren que la actividad relacionada con las operaciones de fracking conlleva cierto grado de deterioro en el funcionamiento sociopsicológico de los miembros de la comunidad circundante. [ 121 ] Para corroborar los hallazgos de la literatura existente, un estudio realizó una serie de entrevistas con residentes de Denton, Texas, para obtener testimonios personalizados de la comunidad. Estas entrevistas revelaron que los residentes experimentaban mayor estrés, ansiedad y desesperanza, además de sentir una falta de control sobre su comunidad. Los investigadores también descubrieron actitudes polarizadas y una división comunitaria entre quienes apoyaban y quienes se oponían al fracking. [ 121 ]

Política y ciencia

Existen dos enfoques principales para la regulación que se derivan de los debates políticos sobre cómo gestionar el riesgo y un debate correspondiente sobre cómo evaluarlo . [ 16 ] : 3–7

Las dos principales escuelas de regulación son la evaluación de riesgos basada en la ciencia y la adopción de medidas para prevenir daños derivados de esos riesgos mediante un enfoque como el análisis de peligros , y el principio de precaución , donde se actúa antes de que los riesgos estén bien identificados. [ 122 ] La relevancia y fiabilidad de las evaluaciones de riesgos en comunidades donde se realiza la fracturación hidráulica también ha sido objeto de debate entre grupos ambientalistas, científicos de la salud y líderes de la industria. Para algunos, los riesgos se exageran y la investigación actual es insuficiente para demostrar el vínculo entre la fracturación hidráulica y los efectos adversos para la salud, mientras que para otros los riesgos son obvios y la evaluación de riesgos está subfinanciada. [ 123 ]

Así, han surgido diferentes enfoques regulatorios. En Francia y Vermont , por ejemplo, se ha favorecido un enfoque de precaución y se ha prohibido la fracturación hidráulica basándose en dos principios: el principio de precaución y el principio de prevención. [ 17 ] [ 18 ] Sin embargo, algunos Estados, como EE. UU. , han adoptado un enfoque de evaluación de riesgos , lo que ha dado lugar a numerosos debates regulatorios sobre la fracturación hidráulica y sus riesgos .

En el Reino Unido, el marco regulatorio está siendo moldeado en gran medida por un informe encargado por el Gobierno del Reino Unido en 2012, cuyo propósito era identificar los problemas relacionados con la fracturación hidráulica y asesorar a las agencias reguladoras del país. Publicado conjuntamente por la Royal Society y la Royal Academy of Engineering , bajo la presidencia del profesor Robert Mair , el informe presenta diez recomendaciones que abarcan cuestiones como la contaminación de las aguas subterráneas , la integridad de los pozos, el riesgo sísmico, las fugas de gas, la gestión del agua, los riesgos ambientales, las mejores prácticas para la gestión de riesgos, y también incluye asesoramiento para reguladores y consejos de investigación. [ 15 ] [ 124 ] El informe destacó por afirmar que los riesgos asociados con la fracturación hidráulica son manejables si se lleva a cabo bajo una regulación efectiva y si se implementan las mejores prácticas operativas.

Una revisión de 2013 concluyó que, en los EE. UU., los requisitos de confidencialidad impuestos por las investigaciones legales han impedido la investigación revisada por pares sobre los impactos ambientales. [ 84 ]

Al analizar las regulaciones de la fracturación hidráulica desde la perspectiva de los derechos territoriales, las injusticias históricas y persistentes contra los nativos americanos constituyen un aspecto a considerar. Algunas leyes, como la Ley Nacional de Política Ambiental (NEPA), están redactadas de tal manera que solo protegen los "recursos culturales" indígenas en tierras tribales específicamente asignadas. [ 125 ] Esto permite que las políticas históricamente marginadoras de asignación de tierras del gobierno de Estados Unidos continúen determinando prácticas perjudiciales de uso de la tierra en las comunidades nativas americanas. Por ejemplo, la región del Gran Cañón del Chaco, que abarca Arizona, Colorado, Nuevo México y Utah, alberga arquitectura ancestral Pueblo, un territorio de gran importancia para los grupos indígenas descendientes. Sin embargo, la mayor parte de estas tierras están bajo el control del Servicio Forestal de Estados Unidos (USFS) y la Oficina de Administración de Tierras (BLM), lo que las hace vulnerables al desarrollo del sector petrolero. Estas organizaciones, en particular la BLM, tienen un historial reciente de permitir que las compañías petroleras exploten los recursos que se encuentran bajo tierras federales. [ 125 ]

Un obstáculo importante para una legislación significativa sobre la fracturación hidráulica radica en que la industria se considera una decisión de ámbito estatal. Sin supervisión federal, la Ley de Agua Potable Segura (SDWA), la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos (RCRA), la Ley de Agua Limpia (CWA) y la Ley Integral de Respuesta, Compensación y Responsabilidad Ambiental (CERCLA) omiten la actividad de fracturación hidráulica en sus respectivas disposiciones. [ 126 ]

Existen numerosas limitaciones científicas para el estudio del impacto ambiental de la fracturación hidráulica. La principal limitación es la dificultad para desarrollar procedimientos y protocolos de monitoreo eficaces, para lo cual existen varias razones principales:

  • La variabilidad entre los sitios de fracturación en términos de ecosistemas, tamaños de operación, densidades de plataformas y medidas de control de calidad dificulta el desarrollo de un protocolo estándar para el monitoreo. [ 127 ]
  • A medida que se desarrollan más sitios de fracturación, aumenta la probabilidad de interacción entre ellos, lo que agrava considerablemente los efectos y dificulta el control del monitoreo de un solo sitio. Estos efectos acumulativos pueden ser difíciles de medir, ya que muchos de los impactos se desarrollan muy lentamente. [ 128 ]
  • Debido a la gran cantidad de sustancias químicas involucradas en la fracturación hidráulica, desarrollar datos de referencia es un desafío. Además, existe una falta de investigación sobre la interacción de las sustancias químicas utilizadas en el fluido de fracturación hidráulica y el destino de los componentes individuales. [ 129 ]

Véase también

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