Studie verbindet Fracking mit einer anderen Art des Schüttelns

Neue Forschungsergebnisse bestätigen, dass Fracking langsame, kleine Erdbeben oder Erschütterungen verursacht, deren Ursprung den Wissenschaftlern bisher ein Rätsel war. Die Erschütterungen werden durch dieselben Prozesse erzeugt, die große, verheerende Erdbeben auslösen könnten.

Unter Fracking versteht man die Hochdruckinjektion von Flüssigkeiten in den Untergrund, um Erdöl und Erdgas zu fördern. Obwohl dies normalerweise mit Abwasser geschieht, wurden in dieser Studie Daten aus dem Fracking mit flüssigem Kohlendioxid untersucht. Der Prozess drückt Kohlenstoff in den Untergrund und verhindert, dass er Wärme in der Erdatmosphäre einfängt.

Einigen Schätzungen zufolge könnte das Kohlendioxid-Fracking jährlich so viel Kohlenstoff einsparen wie eine Milliarde Sonnenkollektoren. Für die Umwelt ist das Fracking mit flüssigem CO2 viel vorteilhafter als mit Abwasser, das keinen Kohlenstoff aus der Atmosphäre fernhält.

„Da diese Studie einen Prozess untersucht, der Kohlenstoff im Untergrund bindet, könnte dies positive Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit und die Klimawissenschaft haben“, sagte Abhijit Ghosh, außerordentlicher Professor für Geophysik an der UC Riverside und Co-Autor der Studie in der Zeitschrift Science.

Da das Kohlendioxid jedoch flüssig ist, gelten die Ergebnisse dieser Studie laut Ghosh mit ziemlicher Sicherheit auch für das Fracking mit Wasser. Beides kann zu Zittern führen.

Auf einem Seismographen erscheinen normale Erdbeben und Erschütterungen unterschiedlich. Große Beben verursachen scharfe Erschütterungen mit Impulsen hoher Amplitude. Das Zittern ist sanfter, steigt langsam mit viel geringerer Amplitude über das Hintergrundgeräusch an und lässt dann langsam nach.

„Wir freuen uns, dass wir diese Erschütterungen nun nutzen können, um die Bewegung von Flüssigkeiten aus dem Fracking zu verfolgen und die Bewegung von Verwerfungen zu überwachen, die aus den Flüssigkeitsinjektionen resultieren“, sagte Ghosh.

Zuvor gab es unter Seismologen eine Debatte über die Quelle der Erschütterungen. Während einige Artikel argumentierten, dass die Bebensignale von großen Erdbeben stammten, die Tausende von Kilometern entfernt stattgefunden hätten, glaubten andere, dass es sich dabei um Lärm handeln könnte, der durch menschliche Aktivitäten wie die Bewegung von Zügen oder Industriemaschinen erzeugt wurde.

„Seismometer sind nicht intelligent. Man könnte einen Lastwagen in die Nähe fahren oder mit dem Fuß gegen einen Lastwagen treten, und die Vibration würde aufgezeichnet“, sagte Ghosh. „Deshalb wussten wir einige Zeit nicht genau, ob die Signale mit den Flüssigkeitsinjektionen zusammenhängen.“

Um ihren Ursprung zu bestimmen, verwendeten die Forscher Seismometer, die rund um einen Fracking-Standort in Wellington, Kansas, installiert waren. Die Daten deckten den gesamten Zeitraum der Fracking-Injektionen von sechs Monaten sowie einen Monat vor den Injektionen und einen Monat danach ab.

Nachdem das Hintergrundrauschen verworfen wurde, zeigte das Team, dass die verbleibenden Signale unter der Erde erzeugt wurden und nur während der Flüssigkeitsinjektionen auftraten. „Wir haben das Zittern weder vor noch nach den Injektionen festgestellt, was darauf hindeutet, dass das Zittern damit zusammenhängt“, sagte Ghosh.

Es ist seit längerem bekannt, dass Fracking größere Erdbeben hervorrufen kann. Um zu verhindern, dass Verwerfungen in den Untergrund abrutschen und diese oder Erschütterungen erzeugen, wäre eine Option, das Fracking einzustellen. Da dies unwahrscheinlich ist, ist es laut Ghosh wichtig, diese Aktivitäten zu überwachen, um zu verstehen, wie Gesteine ​​durch sie deformiert werden, und um die Bewegung von Flüssigkeiten nach der Injektion zu verfolgen.

Modellierungsexperimente können und werden durchgeführt, um Unternehmen dabei zu helfen, Flüssigkeitseinspritzdrücke zu bestimmen, die nicht überschritten werden sollten. Durch die Einhaltung dieser Grenzwerte wird sichergestellt, dass die Flüssigkeiten nicht zu großen unterirdischen Verwerfungen wandern und schädliche seismische Aktivitäten auslösen. Allerdings werden nicht alle Fehler kartiert.

„Wir können diese Art von Experiment nur dann modellieren, wenn wir wissen, dass ein Fehler vorliegt. Es ist möglich, dass es Fehler gibt, von denen wir nichts wissen, und in diesen Fällen können wir nicht vorhersagen, was passieren wird“, sagte Ghosh.