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Sismicidad inducida y fracking

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Sismos inducidos o antropogénicos, son aquellos cuya causa es la actividad humana, por ejemplo: grandes presas, minería superficial y subterránea, fracturamiento hidráulico, extracción de gas y petróleo, inyección de fluidos, etc. Los cambios de presión en los cuerpos rocosos subterráneos pueden derivar en sismos inducidos, sean estos perceptibles o no. ¿Existen sismos inducidos por la actividad de fracking en México?

Investigación por Manuel Llano y Alessia Kachadourian

 

Para revisar el panorama de lo que está ocurriendo en México, este breve estudio recorre los siguientes elementos:

  1. Sismos inducidos, ¿qué son? ¿Cómo se producen?
  2. Hidrocarburos y opacidad. La información de la infraestructura petrolera está reservada o es inexistente.
  3. Sismología en México, ¿dónde ocurren los sismos? Distribución y frecuencia.
  4. Aumento de sismos e hidrocarburos. Provincias geológicas con hidrocarburos y actividad sísmica reciente.
  5. Conclusiones

El proceso de fracturación hidráulica produce microsismos de manera rutinaria (sismos de magnitud menor a 2), estos no representan un gran riesgo destructivo. Incluso, el mayor sismo registrado en EEUU como consecuencia de la fracturación hidráulica ha sido de magnitud 3.6 (ver: Ellsworth, William L. 2013. “Injection-Induced Earthquakes” en revista Science 341. EEUU.), es decir aún de bajo riesgo.

Sin embargo, la inyección de las aguas residuales al subsuelo en pozos de inyección (resultantes del proceso de exploración y extracción mediante fracking) sí representa un alto riesgo sísmico, pues puede producir sismos de mayor magnitud. Tan solo en el 2011 se produjeron en EEUU cinco sismos de magnitud ≥5 por esta causa, el mayor de ellos en Oklahoma de 5.7, que dañó viviendas y lastimó a algunas personas (ver: Keranen, Savage, Abers, Cochran. 2013. “Potentially induced earthquakes in Oklahoma, USA”, en revista Geology G34045.1. EEUU.)

La ocurrencia de sismos inducidos requiere una combinación compleja de condicionantes: características geológicas locales y regionales (fallas, fracturas, tipo de roca), cantidad y forma de inyección de fluidos, actividad global en la región, etc.

Figura tomada de Ellsworth, William L. 2013. “Injection-Induced Earthquakes” en revista Science 341. EEUU

Figura tomada de Ellsworth, William L. 2013. “Injection-Induced Earthquakes” en revista Science 341. EEUU

Hidrocarburos y opacidad

La infraestructura de hidrocarburos en México es de seguridad nacional. Su funcionamiento y ubicación es conocido por empresarios y gobierno, pero no por la sociedad ni por los dueños de la tierra.

Hay más de 29 mil pozos de exploración y extracción, pero su ubicación está reservada por “seguridad nacional”. Tampoco sabemos cuántos de estos pozos tienen fugas o qué técnicas de extracción se han usado, ni con qué resultados y consecuencias. Lo mismo se puede decir para los ductos, plataformas y pozos de inyección de aguas residuales.

Pozos de hidrocarburos

Fuente: elaboración propia CartoCrítica, 2015.

Fuente: elaboración propia CartoCrítica, 2015.

La información de pozos aquí desplegada ha sido recopilada por CartoCrítica utilizando diversas fuentes documentales y satelitales (y se puede consultar a detalle en el mapa de industrias extractivas). Sin embargo, la información oficial está reservada, aún y cuando en el Plan de Acción 2013-2015 de la Alianza para el Gobierno Abierto (AGA), la SENER se comprometió a entregar información detallada de cada pozo a más tardar en octubre de 2015. La cumbre global de AGA ya concluyó y la SENER aún no cumple con el compromiso de entregar la información.

Fracturación hidráulica

Mediante numerosas solicitudes de información púbica, CartoCrítica logró compilar información sobre más de mil pozos que han utilizado la fracturación hidráulica en México (ver artículo completo de fracking en México). Con esta información y la ubicación de pozos realizada por CartoCrítica, se lograron determinar algunas de las regiones que han sido afectadas por esta técnica:

Regiones actuales y potenciales con fracking

Regiones actuales y potenciales con fracking

Aprovechamiento y descarga de aguas

El agua utilizada para la exploración y extracción de hidrocarburos no está actualmente sujeta a obligaciones de transparencia. Cada pozo con fracturación hidráulica ocupa entre 9 y 29 millones de litros de agua. ¿De dónde viene esta agua?

El aprovechamiento de esta agua por ley tendría que estar debidamente registrado en el Registro Público de Derechos de Agua (REPDA) de CONAGUA. Y en su caso, contar con una Manifestación de Impacto Ambiental que ampare la extracción de ese volumen.

Sin embargo, según Pemex y la Secretaría de Energía, esta información no está sujeta a las leyes de transparencia. La razón argumentada es que “el agua es provista por el contratista”, de modo que Pemex y SENER dicen ignorar su procedencia.

De igual manera sucede con los permisos de descarga de aguas residuales, Pemex y SENER argumentan ignorar su destino, puesto que “el agua es depuesta por el contratista”.

Hasta diciembre de 2014, el REPDA tenía registrados 5,100 permisos de descarga de aguas residuales en el país (ver mapa con todos los aprovechamientos y descargas de agua del REPDA).

Elaboración propia de CartoCrítica, 2015, con base en datos del REPDA (CONAGUA), actualizado a diciembre de 2014.

¿Cuántás descargas pertenecen a Pemex? 48 ¿Qué podemos saber de ellos?

Descarga de aguas de Pemex en el REPDA:

Fuente: Elaboración propia con base en datos del REPDA, actualizado a diciembre de 2014.

Fuente: Elaboración propia con base en datos del REPDA, actualizado a diciembre de 2014.

A la luz de los datos, al parecer en Pemex van mucho al baño y no tienen registrado ningún pozo de inyección en el REPDA ¿Dónde están entonces los permisos del resto de las instalaciones de Pemex?

Provincias geológicas

Pemex ha desarrollado los programas exploratorios del potencial de hidrocarburos con base en las provincias geológicas de México. Las provincias geológicas de acuerdo a Ortega et al. (1992), son toda parte cartografiable de la superficie sólida del planeta, de centenares a millones de kilómetros cuadrados de extensión, caracterizada por sus rocas, por su estructura y por una secuencia de eventos tal que integre una historia evolutiva singular diferente a la de las áreas adyacentes, de las cuales está separada por límites estratigráficos, tectónicos o por ambos. Pemex modificó el mapa de Provincias Geológicas de México de Ortega (1992) para elaborar su propia versión actualizada (ver la metodología de Pemex aquí).

Provincias geológicas de México, actualizadas por Pemex 2010.

Provincias geológicas de México, actualizadas por Pemex 2010.

Partiendo de estas provincias, Pemex determinó cuáles son las provincias petroleras, es decur aquelas provincias geológicas en donde ocurren cantidades comerciales de petróleo, o en las que se ha identificado condiciones favorables para la acumulación de hidrocarburos.

Provincias Petroleras de México, Pemex 2013

Provincias Petroleras de México, Pemex 2013

Es a partir de estas provincias que se determinó aquellas con potencial de hidrocarburos “no convencionales” que es donde se ha llevado a cabo la exploración y extracción por medio de fracturación hidráulica.

Provincias geológicas con yacimientos no convencionales de hidrocarburos y fracking

Provincias geológicas con yacimientos no convencionales de hidrocarburos y fracking

En resumen, para este estudio sabemos cuáles son las provincias geológicas con potencial de hidrocarburos “no convencionales”, así como las regiones en donde ya se han realizado perforaciones de pozos mediante fracturación hidráulica. Si bien la opacidad con la que se conduce la SENER no nos permite conocer (aún) la ubicación de los pozos de inyección, sabemos que estos estarán en las vecindades de los pozos de perforación. Por lo que para este estudio nos concentraremos en analizar la sismicidad de las provincias geológicas con pozos de fracturación hidráulica, es decir, en las provincias geológicas de Sabinas, Burro-Picachos, Burgos, Tampico-Misantla y Veracruz. Aunque primero vale la pena un breve repaso de la sismología en México.

Sismología en México

México es un país ubicado en una zona de alta sismicidad. Esto se debe principalmente a la interacción entre las placas de Norteamérica, Cocos, Pacífico, Rivera y Caribe, así como a fallas locales que corren a lo largo de varios estados.

Placas tectónicas México

La Placa Norteamericana se separa de la del Pacífico pero roza con la del Caribe y choca contra las de Rivera y Cocos, de aquí la incidencia de sismos.

Mapas de sismos de magnitud ≥3, por periodos:

Fuente: datos del Servicio Sismológico Nacional, elaborado por CartoCrítica, 2015.

Fuente: datos del Servicio Sismológico Nacional, elaborado por CartoCrítica, 2015.

Fuente: datos del Servicio Sismológico Nacional, elaborado por CartoCrítica, 2015.

Fuente: datos del Servicio Sismológico Nacional, elaborado por CartoCrítica, 2015.

Como se puede ver, la frecuencia de sismos intraplaca (aquellos que se originan al interior de las placas tectónicas) son raros si se compara con la tasa de ocurrencia de los sismos en regiones de límites de placas, debido a que sus desplazamientos son muy lentos:

Fuente: datos del Servicio Sismológico Nacional, elaborado por CartoCrítica, 2015.

Fuente: datos del Servicio Sismológico Nacional, elaborado por CartoCrítica, 2015.

Con base en la sismicidad de México, el Servicio Sismológico Nacional catalogó al país en cuatro regiones o zonas sísimicas, estas son:

  • Región A. No se tienen registros históricos de sismos.
  • Región B. Zona intermedia, se registran sismos no tan frecuentemente.
  • Región C. Zona intermedia, se registran sismos no tan frecuentemente (> aceleración del terreno).
  • Región D. Se han reportado grandes sismos históricos, y la ocurrencia de sismos es muy frecuente.

Sismos magnitud ≥3 por región sísmica. Fuente: Servicio Sismológico Nacional, elaborado por CartoCrítica, 2015.

Aumento de sismos e hidrocarburos

Las provincias geológicas con hidrocarburos no convencionales y perforaciones con fracking se localizan en las regiones sísmicas A y B, es decir de baja y casi nula sismicidad:

Regiones sísmicas e hidrocarburos no convencionales

Regiones sísmicas e hidrocarburos no convencionales

Sabinas, Burro – Picachos y Burgos en la región sísmica A, y Tampico – Misantla y Veracruz en la región sísmica B. Estas son las que se van a analizar:

Provincia geológica Sabinas

Se localiza en los estados de Coahuila y Nuevo León, extendiéndose al norte de la Sierra Madre Oriental y de la Plataforma de Coahuila. Provincia caracterizada por sierras orientadas noroeste-sureste formadas por rocas sedimentarias plegadas. Su columna estratigráfica está formada por secuencias del Jurásico Superior y Cretácico, mismas que son expuestas en los pliegues de diferentes magnitudes, los cuales fueron formados durante la deformación laramídica. La provincia es productora principalmente de gas seco no asociado.

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

Fuente: Elaboración propia CartoCrítica, 2015

18.2 Sabinas

 

 

Provincia geológica Burro – Picachos

Ubicada en los estados de Coahuila y Nuevo León, corresponde a altos de basamento que separan las cuencas de Sabinas al suroeste y Burgos al sureste. Presenta sierras orientadas noroeste-sureste formadas por pliegues amplios característicos de zonas cratónicas menos deformadas. La columna estratigráfica aflorante consiste principalmente de secuencias carbonatadas cretácicas, la cuales son expuestas en los pliegues formados durante la deformación laramídica, mismos que presentan intrusiones ígneas. La provincia es productora principalmente de gas seco no asociado.

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

19.2 Burro Picachos 19.3 Burro Picachos

Provincia geológica Burgos

Abarca principalmente el estado de Tamaulipas y el extremo oriental de Nuevo León, al norte se extiende en el territorio de Estados Unidos y al Este se extiende costa afuera hacia la plataforma continental del Golfo de México. Está formada por sistemas sedimentarios terciarios progradantes hacia el oriente y afectados por sistemas de fallas lístricas con caída al oriente. Esta provincia es la principal productora de gas no asociado en el país.

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

20.2 Burgos 20.3 Burgos

 

Provincia geológica Tampico – Misantla

Ubicada en los estados de Veracruz, San Luis Potosí y Puebla, corresponde a una antefosa que se extiende al oriente del Cinturón Plegado de la Sierra Madre Oriental y costa afuera en la plataforma continental del Golfo de México, limitada por el Cinturón Extensional Quetzalcoatl. La columna estratigráfica consiste principalmente de secuencias clásticas del Terciario poco deformadas, que descansan sobre rocas predominantemente carbonatadas del Cretácico y Jurásico, y algunas rocas ígneas extrusivas, las cuales se incrementan hacia el límite sur con la Faja Volcánica Transmexicana. Esta provincia es productora principalmente de aceite.

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

21.2 Tampico Misantla 21.3 Tampico Misantla

 

Provincia geológica Veracruz

Se localiza en los estados de Veracruz, Puebla y Oaxaca. Corresponde a una antefosa ubicada al oriente del Cinturón Plegado de la Sierra Madre Oriental, y costa afuera en la plataforma continental del Golfo de México, limitada por el Cinturón extensional Quetzalcoatl y el Complejo Volcánico de los Tuxtlas. Está formada por rocas sedimentarias siliciclásticas del Paleógeno al Mioceno plegadas que descansan sobre rocas carbonatadas del Jurásico y Cretácico. Las rocas deformadas del Mioceno son cubiertas por sedimentos más jóvenes con ligera o nula deformación y expresión topográfica suave. La provincia es productora principalmente de gas y aceites.

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

Elaboración propia CartoCrítica, 2015

22.2. Veracruz 22.3. Veracruz

 

Resumen de sismos en provincias geológicas con fracking

Total de las provincias con fracking

24.1 Total de provincias 24.2 Total de provincias

Conclusiones

  • La exploración y extracción de hidrocarburos (convencionales y no convencionales) se concentra en las provincias geológicas de las zonas sísmicas A y B.
  • Los sismos han aumentado en cantidad y magnitud en zonas consideradas históricamente como de baja o nula actividad sísmica (Zonas A y B).
  • No hay transparencia sobre la localización de los pozos de exploración y extracción de hidrocarburos, ni de los pozos de inyección de aguas residuales.
  • La autoridad responsable debe dar una explicación integral (contexto geológico, actividad industrial, riesgos) de la ocurrencia de mayor cantidad y magnitud de sismos en las zonas sísmicas A y B.
  • Sin información, no podemos saber con certeza cuáles sismos han sido inducidos en México y cuáles no.

CC BY-NC-SA 4.0 Sismicidad inducida y fracking por CartoCrítica está licenciado bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

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