El impacto ambiental del fracking en los Estados Unidos ha sido un tema de preocupación pública e incluye la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales , las emisiones de metano , [1] la contaminación del aire , la migración de gases y productos químicos del fracking y radionucleidos a la superficie, el posible mal manejo de los residuos sólidos , los recortes de perforación , el aumento de la sismicidad y los efectos asociados en la salud humana y del ecosistema. [2] [3] La investigación ha determinado que la salud humana se ve afectada. [4] [5] Se han documentado varios casos de contaminación de las aguas subterráneas debido a fallas en las tuberías de los pozos y prácticas de eliminación ilegales, [6] incluida la confirmación de peligros químicos, físicos y psicosociales como resultados del embarazo y el parto, migrañas, rinosinusitis crónica , fatiga severa, exacerbaciones del asma y estrés psicológico. [7] Si bien los opositores a la regulación de la seguridad del agua afirman que el fracking nunca ha causado ninguna contaminación del agua potable, [8] se requiere el cumplimiento de la regulación y los procedimientos de seguridad para evitar más impactos negativos. [9]
Ya en 1987, los investigadores de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) expresaron su preocupación por la posibilidad de que el fracking contaminara las aguas subterráneas. [10] Con el crecimiento del fracking en Estados Unidos en los años siguientes, la preocupación aumentó. "Se espera que la exposición pública a los numerosos productos químicos implicados en el desarrollo energético aumente en los próximos años, con consecuencias inciertas", escribió la escritora científica Valerie Brown en 2007. [3] No fue hasta 2010 que el Congreso pidió a la EPA que realizara un estudio completo del impacto ambiental del fracking. [11] El estudio está en curso, pero la EPA publicó un informe de progreso en diciembre de 2012 y publicó un borrador final del informe de evaluación para revisión y comentarios de pares en junio de 2015. [12]
Las emisiones de metano de los pozos generan preocupación por el calentamiento global. Hay una columna de metano de 6.500 kilómetros cuadrados flotando sobre la zona de Four Corners, en el oeste de Estados Unidos. La magnitud de la columna era tal que el investigador de la NASA Christian Frankenberg informó a la prensa que "no podíamos estar seguros de que la señal fuera real". [13] Según la NASA: "El autor principal del estudio, Eric Kort de la Universidad de Michigan, Ann Arbor, señaló que el período de estudio es anterior al uso generalizado del fracking cerca del punto crítico. Esto indica que las emisiones de metano no deben atribuirse al fracking sino a fugas en el equipo de producción y procesamiento de gas natural en la cuenca de San Juan de Nuevo México, que es la zona de producción de metano en capas de carbón más activa del país". [14]
Otras preocupaciones están relacionadas con las emisiones de los productos químicos y equipos de fracturación hidráulica, como los compuestos orgánicos volátiles (COV) y el ozono . En 2008, las concentraciones de ozono en el aire ambiente cerca de los sitios de perforación en el condado de Sublette, Wyoming, estuvieron con frecuencia por encima de los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS) de 75 ppb [15] y se han registrado hasta 125 ppb. [ cita requerida ] En DISH, Texas , se han detectado niveles elevados de disulfuros , benceno , xilenos y naftaleno en el aire, emitidos por estaciones de compresión. [16] En el condado de Garfield, Colorado , un área con una alta concentración de plataformas de perforación, las emisiones de COV aumentaron un 30% entre 2004 y 2006. [3]
Los investigadores de la Universidad de Michigan analizaron las emisiones producidas por los equipos de fracturación hidráulica en los yacimientos de Marcellus Shale y Eagle Ford Shale , y concluyeron que las bombas hidráulicas representaban aproximadamente el 83% de las emisiones totales de la flota de fracturación hidráulica. Las emisiones de NOx oscilaban entre 3600 y 5600 lb/trabajo, las de HC entre 232 y 289 lb/trabajo, las de CO entre 859 y 1416 lb/trabajo y las de PM entre 184 y 310 lb/trabajo. Si se mejora la eficiencia del combustible de las bombas de fracturación hidráulica, se pueden reducir las emisiones. [17]
El 17 de abril de 2012, la EPA emitió regulaciones rentables, requeridas por la Ley de Aire Limpio , que incluyen las primeras normas federales de aire para pozos de gas natural que son fracturados hidráulicamente. [18] Se espera que las reglas finales produzcan una reducción de casi el 95% en las emisiones de COV de más de 11.000 nuevos pozos de gas fracturados hidráulicamente cada año. Esta reducción se lograría principalmente mediante la captura del gas natural que se escapa al aire y su puesta a disposición para la venta. Las reglas también reducirían las toxinas del aire, que se sabe o se sospecha que causan cáncer y otros efectos graves para la salud, y las emisiones de metano, un potente gas de efecto invernadero. [18]
Un estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias en abril de 2014 "identificó un flujo regional significativo de metano en una gran área de pozos de gas de esquisto en el suroeste de Pensilvania en la formación Marcellus y además identificó varias plataformas con altas emisiones de metano. Estas plataformas de gas de esquisto fueron identificadas como en proceso de perforación, una etapa de preproducción que no se asoció previamente con altas emisiones de metano". [19] El estudio encontró que "se observaron grandes emisiones con un promedio de 34 g de CH4/s por pozo en siete plataformas de pozos que se determinó que estaban en la fase de perforación, de 2 a 3 órdenes de magnitud mayores que las estimaciones de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos para esta fase operativa. Las emisiones de estas plataformas de pozos, que representan ~1% del número total de pozos, representan entre el 4 y el 30% del flujo regional observado. Se necesita más trabajo para determinar todas las fuentes de emisiones de metano de la producción de gas natural, para determinar por qué ocurren estas emisiones y para evaluar sus impactos en el clima y la química atmosférica". [19]
Una inspección aérea de dos días de sitios de fracturación hidráulica en el suroeste de Pensilvania reveló que las operaciones de perforación liberaron columnas de metano entre 100 y 1.000 veces la tasa que la EPA espera en esa etapa de perforación. [20]
En 2019, Robert W. Howarth concluyó que la creciente producción de gas de esquisto en América del Norte ha contribuido significativamente al reciente aumento del metano atmosférico global . [21] El artículo de ideas y perspectivas de Howarth es controvertido con un comentario crítico de Lewan (2020) [22] y está en desacuerdo con otros artículos, incluido un artículo de revisión de 2019 sobre el metano atmosférico (Turner et al., PNAS 2019) [23] y dos artículos anteriores que utilizan isótopos estables (Schaefer et al., Science 2016; [24] Schwietzke et al., Nature 2016 [25] ).
En mayo de 2015, la EPA publicó un informe en el que se revisaban los datos de derrames de varias fuentes estatales e industriales en busca de datos sobre derrames relacionados con la fracturación hidráulica. [26] Del total de informes revisados en el estudio, se determinó que el 1 % (457) estaban relacionados con la fracturación hidráulica, mientras que el 66 % no estaban relacionados y el 33 % no tenía datos suficientes para determinar si el derrame estaba asociado con la fracturación hidráulica. En 324 incidentes, se informó que los fluidos derramados alcanzaron receptores ambientales categorizados: agua superficial 67 %, suelo 64 % y agua subterránea 48 %.
Otras cifras clave sobre derrames del informe:
Este informe fue citado en el informe completo sobre fracturación hidráulica en el agua, que ahora está abierto para revisión por pares [27], aunque no se abordó directamente en el contenido del informe de datos sobre derrames de la EPA. En varias ocasiones, las asociaciones entre la fracturación hidráulica, las causas de los derrames y la respuesta a los derrames fueron desconocidas o indeterminadas debido a la falta de datos o a que no se informaron. Esto resalta la necesidad de informes más completos y estandarización de los informes para mejorar el seguimiento y orientar mejor la implementación de prácticas de seguridad ambiental, en particular cuando es probable que el impacto afecte a determinantes clave de la salud, como la calidad del agua.
La fracturación hidráulica utiliza entre 1,2 y 3,5 millones de galones estadounidenses (4.500 y 13.200 m 3 ) de agua por pozo, y los grandes proyectos utilizan hasta 5 millones de galones estadounidenses (19.000 m 3 ). Se utiliza agua adicional cuando se refracturan los pozos. [28] [29] Un pozo promedio requiere de 3 a 8 millones de galones estadounidenses (11.000 a 30.000 m 3 ) de agua durante su vida útil. [29] [30] [31] [32] En 2008 y 2009, al comienzo del auge del esquisto en Pensilvania, la fracturación hidráulica representaba 650 millones de galones estadounidenses por año (2.500.000 m 3 /a) (menos del 0,8%) del uso anual de agua en el área suprayacente a Marcellus Shale. [30] [31] [33] Sin embargo, el número anual de permisos para pozos aumentó en un factor de cinco [34] y el número de pozos iniciados aumentó en un factor de más de 17 entre 2008 y 2011. [35]
Según Environment America , una federación de organizaciones de defensa del medio ambiente financiadas por los ciudadanos y con base en los estados, existen preocupaciones por la competencia de los agricultores con el petróleo y el gas por el agua. [36] Un informe de Ceres cuestiona si el crecimiento de la fracturación hidráulica es sostenible en Texas y Colorado, ya que el 92% de los pozos de Colorado estaban en regiones con un estrés hídrico extremadamente alto (es decir, regiones donde más del 80% del agua disponible ya está asignada para uso agrícola, industrial y municipal) y el 51% de los pozos de Texas estaban en regiones con un estrés hídrico alto o extremadamente alto. [37] En Barnhart, Texas, el acuífero que abastece a la comunidad local se secó debido al uso intensivo de agua para la fracturación hidráulica. [38] En 2013, la Comisión de Ferrocarriles de Texas adoptó nuevas reglas de reciclaje de agua de fracturación hidráulica destinadas a alentar a los operadores de fracturación hidráulica de Texas a conservar el agua utilizada en el proceso de fracturación hidráulica. [39]
Las consecuencias para la agricultura ya se han observado en América del Norte. En algunas regiones de los EE. UU. que son vulnerables a las sequías , los agricultores ahora compiten con las industrias del fracking por el uso de los recursos hídricos . [40] [¿ Fuente poco confiable? ] En la región de Barnett Shale , en Texas y Nuevo México, los pozos de agua potable se han secado debido a la extracción de agua mediante el fracking, y se ha extraído agua de un acuífero utilizado para uso residencial y agrícola. [40] Los agricultores han visto secarse sus pozos en Texas y Nuevo México como resultado de la presión del fracking sobre los recursos hídricos , por ejemplo en Carlsbad, Nuevo México. [40] Las comunidades agrícolas ya han visto aumentar los precios del agua debido a ese problema. En el Distrito de Conservación del Agua del Norte en Colorado se organizó una subasta para asignar agua y los precios aumentaron de $ 22 / acre-pie en 2010 a $ 28 a principios de 2012. [40]
Los fluidos de fracturación hidráulica incluyen agentes de sostén , diversos productos químicos y, a veces, trazadores de radionúclidos . Si bien muchos son comunes y generalmente inofensivos, algunos aditivos utilizados en los Estados Unidos son carcinógenos conocidos . [2] De 2.500 productos de fracturación hidráulica, más de 650 contenían carcinógenos humanos conocidos o posibles regulados por la Ley de Agua Potable Segura o listados como contaminantes atmosféricos peligrosos". [2] Entre 2005 y 2009, 279 productos tenían al menos un componente listado como "propietario" o "secreto comercial" en su hoja de datos de seguridad (SDS ) requerida por la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA ). En muchos casos, las empresas que compraron productos listos para usar no conocían los ingredientes. [2] Sin conocer la identidad de los componentes propietarios, los reguladores no pueden probar su presencia. [ aclaración necesaria ] Esto impide que los reguladores gubernamentales establezcan niveles de referencia de las sustancias antes de la fracturación hidráulica y documenten los cambios en estos niveles, lo que hace más difícil probar que la fracturación hidráulica está contaminando el medio ambiente con estas sustancias. [41]
El Consejo de Protección de Aguas Subterráneas lanzó FracFocus.org, una base de datos en línea de divulgación voluntaria de fluidos de fracturación hidráulica financiada por grupos comerciales de petróleo y gas y el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE). El sitio ha sido recibido con cierto escepticismo en relación con la información confidencial que no está incluida. [42] [43] Algunos estados han exigido la divulgación de fluidos e incorporaron FracFocus como la herramienta para la divulgación. [44]
Hay pocas investigaciones exhaustivas para determinar una relación entre el fracking y la contaminación de las aguas subterráneas, pero la evidencia sugiere que el fracking ha contribuido a la contaminación de las aguas subterráneas debido a los productos químicos utilizados en el procedimiento de perforación de esquisto; sin embargo, dado que miles de pies de tierra y roca separan los depósitos de gas natural y los suministros de agua subterránea, y otros agentes contaminantes también podrían contribuir, es difícil determinar una relación absoluta entre el fracking y la contaminación de las aguas subterráneas. [45]
En 2009, los reguladores estatales de todo el país declararon que no habían visto evidencia de que la fracturación hidráulica contaminara el agua en sus respectivas jurisdicciones. [46] En mayo de 2011, la administradora de la EPA, Lisa P. Jackson, testificó en un Comité de Audiencias del Senado y declaró que la EPA nunca había hecho una determinación definitiva de contaminación en los casos en que el proceso de fracturación hidráulica en sí había contaminado el agua. [47] Sin embargo, en 2013, el Dr. Robin Ikeda, subdirector de Enfermedades No Transmisibles, Lesiones y Salud Ambiental de los CDC, testificó ante el Congreso que la EPA había documentado contaminación en varios sitios. [48]
[67]
El reflujo es la porción del fluido de fracturación inyectado que fluye de regreso a la superficie, junto con el petróleo, el gas y la salmuera, durante la puesta en servicio del pozo, un proceso que normalmente lleva una semana, aunque la duración varía. Se estima que el 90% del reflujo en los Estados Unidos se desecha en pozos de eliminación de Clase II con licencia de la EPA , y el restante menos del 10% se reutiliza, se evapora, se usa para riego o se descarga en corrientes superficiales con un permiso NPDES . De los nueve estados productores de petróleo y gas estudiados en 2012, la eliminación por inyección subterránea fue, con mucho, el método predominante en todos, excepto Pensilvania, donde solo había seis pozos de eliminación de desechos activos. [68] En California, Virginia y Ohio ha habido casos de vertido ilegal de reflujo, un precursor de la posible contaminación de los depósitos de agua superficial y subterránea locales. [69] Verter agua producida por petróleo y gas en corrientes superficiales sin un permiso NPDES es un delito federal. [70] Las descargas a través de plantas de tratamiento de agua deben cumplir con la Ley de Agua Limpia federal y los términos de sus permisos NPDES, pero la EPA señaló que la mayoría de las plantas de tratamiento de agua no están preparadas para tratar el reflujo. [71]
En Pensilvania, las plantas de tratamiento de agua autorizadas habían aceptado durante muchos años el agua producida por petróleo y gas para su tratamiento y descarga, pero el volumen aumentó considerablemente con la proliferación de pozos de esquisto de Marcellus después de 2000. En 2010, el Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania (DEP) limitó las descargas de aguas superficiales de las nuevas plantas de tratamiento a 250 mg/L de cloruro; la limitación de cloruro fue diseñada para limitar también otros contaminantes como el radio. Las plantas de tratamiento de agua existentes fueron "protegidas" y aún permitían concentraciones de descarga más altas, pero a los operadores de petróleo y gas se les prohibió enviar aguas residuales a las plantas de tratamiento protegidas. [72]
Un estudio de la Universidad de Duke informó que "los pozos de esquisto de Marcellus producen significativamente menos aguas residuales por unidad de gas recuperado (~35%) en comparación con los pozos de gas natural convencionales". [73] En Colorado, el volumen de aguas residuales vertidas a corrientes superficiales aumentó entre 2008 y 2011. [74]
La fracturación hidráulica puede afectar la calidad de las aguas superficiales, ya sea por derrames accidentales en el lugar del pozo o por la descarga del reflujo a través de las obras de tratamiento de agua existentes. Por orden del Congreso, la EPA anunció en marzo de 2010 que examinaría las denuncias de contaminación del agua relacionadas con la fracturación hidráulica. [49] Christopher Portier, director del Centro Nacional de Salud Ambiental de los CDC y de la Agencia para Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades , argumentó que, además de los planes de la EPA de investigar el impacto de la fracturación hidráulica en el agua potable, se deberían realizar estudios adicionales para determinar si las aguas residuales de los pozos pueden dañar a las personas o a los animales y vegetales que comen. [75] Un grupo de médicos estadounidenses pidió una moratoria sobre la fracturación hidráulica en áreas pobladas hasta que se hubieran realizado dichos estudios. [76] [77]
Sin embargo, otros señalan exclusiones y exenciones para la fracturación hidráulica bajo la ley federal de los Estados Unidos . Se hicieron exenciones en la Ley de Agua Limpia , como parte de la Ley de Política Energética de 2005 , también conocida como "Halliburton Loophole". Estas exenciones incluyeron la escorrentía de aguas pluviales de las actividades de construcción de gas y petróleo que incluyen "operaciones de exploración, producción, procesamiento o tratamiento de petróleo y gas e instalaciones de transmisión" como parte de la definición de actividades de construcción. [78] Las enmiendas a la Ley de Agua Potable Segura involucraron la definición de inyección subterránea. La inyección subterránea relacionada con la fracturación hidráulica fue eximida de la Ley de Agua Limpia, excepto si utiliza combustible diésel. [79]
El aumento de la perforación de petróleo y gas natural mediante tecnología de fracturación hidráulica es constante en diferentes regiones de los Estados Unidos, pero el mantenimiento de las aguas residuales recogidas después del proceso de perforación que contienen fluidos de fracturación hidráulica está rezagado. [80] En Pensilvania, el DEP informó que no se disponía de los recursos para regular adecuadamente las instalaciones de manejo de aguas residuales, y que las instalaciones se inspeccionaban cada 20 años en lugar de cada 2 años como lo exige la regulación. [80]
La cantidad de aguas residuales y la falta de preparación de las plantas de tratamiento de aguas residuales para tratarlas es un problema en Pensilvania. [81] [82] Associated Press ha informado que a partir de 2011, el DEP se resistió firmemente a proporcionar a AP y otras organizaciones de noticias información sobre quejas relacionadas con la perforación. [83] Cuando la salmuera residual se descarga a las aguas superficiales a través de plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales , el bromuro en la salmuera por lo general no se captura. Aunque no es un peligro para la salud en sí mismo, en el oeste de Pensilvania algunas plantas de tratamiento de agua potable que utilizan el agua superficial experimentaron aumentos de trihalometanos bromados en 2009 y 2010. Los trihalometanos, subproductos indeseables del proceso de cloración, se forman cuando el cloro se combina con materia orgánica disuelta en el agua de origen, para formar el trihalometano cloroformo. El bromo puede sustituir a algo de cloro, formando trihalometanos bromados. Debido a que el bromo tiene un peso atómico mayor que el cloro, la conversión parcial en trihalometanos bromados aumenta la concentración en peso de trihalometanos totales. [84] [85] [86]
La radiactividad asociada a los pozos fracturados hidráulicamente proviene de dos fuentes: material radiactivo natural y trazadores radiactivos introducidos en los pozos. El reflujo de los pozos de petróleo y gas suele eliminarse a gran profundidad en pozos de inyección de clase II, pero en Pensilvania, gran parte de las aguas residuales de las operaciones de fracturación hidráulica se procesan en plantas de tratamiento de aguas residuales públicas . Muchas plantas de tratamiento de aguas residuales afirman que son incapaces de eliminar los componentes radiactivos de estos residuos, que a menudo se liberan en los principales ríos. Sin embargo, los funcionarios de la industria afirman que estos niveles están lo suficientemente diluidos como para no comprometer la salud pública. [81]
En 2011, se midió que el nivel de radio disuelto en las aguas residuales de fracturación hidráulica liberadas aguas arriba de las tomas de agua potable era de hasta 18.035 pCi/L (667,3 Bq/L), [87] y el nivel alfa bruto medido era de hasta 40.880 pCi/L (1.513 Bq/L). [81] [87] El New York Times informó que los estudios de la EPA y un estudio confidencial de la industria de perforación concluyeron que la radiactividad en los desechos de perforación no se puede diluir completamente en ríos y otras vías fluviales. [88] Un estudio reciente de la Universidad de Duke tomó muestras de agua aguas abajo de una instalación de tratamiento de aguas residuales de Pensilvania desde 2010 hasta el otoño de 2012 y encontró que el sedimento del arroyo contenía niveles de radio 200 veces superiores a los niveles de fondo. [89] El agua superficial tenía la misma firma química que las rocas en la formación Marcellus Shale. La instalación se negó a procesar los desechos de Marcellus desde 2011. En mayo de 2013, la instalación firmó otro acuerdo para no aceptar ni descargar aguas residuales de las formaciones de esquisto de Marcellus hasta que haya instalado tecnología para eliminar los compuestos de radiación, los metales y las sales. [90] [91] Según las investigaciones de Duke, los "sólidos/lodos del tratamiento de desechos" han excedido las regulaciones estadounidenses para la eliminación de radio en el suelo. [90] El estudio de la Universidad de Duke también encontró que el radio ha sido "absorbido y acumulado en los sedimentos localmente en el vertido". [90]
El New York Times señaló que en 2011 el DEP de Pensilvania solo hizo una "solicitud, no una regulación" a las compañías de gas para que dejaran de enviar sus aguas residuales y de retorno a las instalaciones públicas de tratamiento de agua. [92] Sin embargo, el DEP dio a los operadores de petróleo y gas 30 días para cumplir voluntariamente, y todos lo hicieron. [72] El ex secretario del DEP de Pensilvania, John Hanger, que sirvió bajo el gobernador Ed Rendell , afirmó que el agua potable municipal en todo el estado es segura. "Cada gota que sale del grifo en Pensilvania hoy cumple con el estándar de agua potable segura", dijo Hanger, pero agregó que los ambientalistas estaban en lo cierto al afirmar que las plantas de tratamiento de agua de Pensilvania no estaban equipadas para tratar el agua de fracturación hidráulica. [93] El actual Secretario del DEP de Pensilvania, Michael Krancer, que trabaja bajo el gobierno de Tom Corbett , ha dicho que es "ficción total" que se estén descargando aguas residuales sin tratar en las vías fluviales del estado, [94] aunque se ha observado que Corbett recibió más de un millón de dólares en contribuciones de la industria del gas, [95] más que todos sus competidores juntos, durante su campaña electoral. [96] Los reguladores no realizan inspecciones sin previo aviso: las empresas informan de sus propios derrames y crean sus propios planes de remediación. [81] Una revisión reciente de los planes aprobados por el estado encontró que parecían violar la ley. [81] Las plantas de tratamiento aún no están equipadas para eliminar material radiactivo y no están obligadas a realizar pruebas para detectarlo. [81] A pesar de esto, en 2009, la planta de tratamiento de aguas residuales pública del distrito de Ridgway, en el condado de Elk, Pensilvania, recibió aguas residuales que contenían radio y otros tipos de radiación a 275-780 veces el estándar de agua potable. El agua que sale de la planta no ha sido sometida a pruebas para determinar los niveles de radiación. [81] Parte del problema es que el crecimiento de los desechos producidos por la industria ha superado a los reguladores y los recursos estatales. [81] Todavía no se han establecido "estándares de agua potable segura" para muchas de las sustancias que se sabe que están presentes en los fluidos de hidrofracturación o sus niveles de radiactividad, [81] [ verificación fallida ] y sus niveles no están incluidos en los informes públicos sobre la calidad del agua potable. [97]
Las pruebas realizadas en Pensilvania en 2009 no encontraron "ninguna evidencia de niveles elevados de radiación" en las vías fluviales. [98] En ese momento, las preocupaciones por la radiación no se consideraban un problema urgente. [98] En 2011, The New York Times informó que el radio en las aguas residuales de los pozos de gas natural se libera en los ríos de Pensilvania , [81] [99] y compiló un mapa de estos pozos y sus niveles de contaminación de aguas residuales, [87] y afirmó que algunos informes de la EPA nunca se hicieron públicos. [88] Los informes del Times sobre el tema han sido objeto de algunas críticas. [100] [101] Un estudio de 2012 que examinó una serie de sitios de fracturación hidráulica en Pensilvania y Virginia por la Universidad Estatal de Pensilvania , encontró que el agua que fluye de regreso de los pozos de gas después de la fracturación hidráulica contiene altos niveles de radio . [102]
Antes de 2011, el reflujo en Pensilvania era procesado por plantas de tratamiento de aguas residuales públicas, que no estaban equipadas para eliminar material radiactivo y no estaban obligadas a realizar pruebas para detectarlo. Sin embargo, los funcionarios de la industria afirman que estos niveles están lo suficientemente diluidos como para no comprometer la salud pública. [81] [82] En 2010, el DEP limitó las descargas de aguas superficiales de las nuevas plantas de tratamiento a 250 mg/L de cloruro. Esta limitación fue diseñada para limitar también otros contaminantes como el radio. Se permitieron mayores concentraciones de descarga en las plantas de tratamiento de agua existentes. En abril de 2011, el DEP pidió a los operadores de gas no convencional que dejaran voluntariamente de enviar aguas residuales a las plantas de tratamiento protegidas. El PADEP informó que los operadores habían cumplido. [72]
Un estudio de la Universidad de Duke de 2013 tomó muestras de agua corriente abajo de una planta de tratamiento de aguas residuales de Pensilvania entre 2010 y 2012 y descubrió que los sedimentos del arroyo contenían niveles de radio 200 veces superiores a los niveles de fondo. [89] El agua superficial tenía la misma firma química que las rocas de la formación Marcellus Shale junto con altos niveles de cloruro. La instalación se negó a procesar los desechos de Marcellus después de 2011. En mayo de 2013, la instalación firmó otro acuerdo para no aceptar ni descargar las aguas residuales de Marcellus hasta que instalara tecnología para eliminar los materiales radiactivos, los metales y las sales. [90] [91]
Un estudio de 2012 realizado por investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable , la Universidad de Colorado y la Universidad Estatal de Colorado informó una reducción en el porcentaje de reflujo tratado a través de la descarga de aguas superficiales en Pensilvania entre 2008 y 2011. [74] A fines de 2012, las concentraciones de bromo habían disminuido a niveles anteriores en el río Monongahela, pero se mantuvieron altas en el Allegheny. [103]
El New York Times ha informado de la radiación en las aguas residuales de la fracturación hidráulica liberadas en los ríos de Pensilvania . [81] Recopiló datos de más de 200 pozos de gas natural en Pensilvania y publicó un mapa titulado Contaminación tóxica de pozos de gas natural en Pensilvania . El Times afirmó que "estudios nunca informados" de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos y un "estudio confidencial de la industria de la perforación" concluyeron que la radiactividad en los desechos de perforación no se puede diluir por completo en ríos y otras vías fluviales. [88] A pesar de esto, a principios de 2011, los reguladores federales y estatales no exigieron que las plantas de tratamiento de aguas residuales que aceptan desechos de perforación (que son principalmente agua) realizaran pruebas de radiactividad. En Pensilvania, donde el auge de la perforación comenzó en 2008, la mayoría de las plantas de toma de agua potable aguas abajo de las plantas de tratamiento de aguas residuales no han realizado pruebas de radiactividad desde antes de 2006. [81]
El informe del New York Times ha sido criticado [100] y un escritor científico ha cuestionado un ejemplo de la presentación y explicación del periódico de sus cálculos sobre la dilución, [104] alegando que la falta de contexto hacía que el análisis del artículo no fuera informativo. [101]
Según un informe del Times de febrero de 2011, las aguas residuales de 116 de los 179 pozos de gas profundos de Pensilvania "contenían altos niveles de radiación", pero se desconoce su efecto sobre el suministro público de agua potable porque los proveedores de agua están obligados a realizar pruebas de radiación "sólo esporádicamente". [105] El New York Post afirmó que el DEP informó de que todas las muestras que tomó de siete ríos en noviembre y diciembre de 2010 "mostraron niveles iguales o inferiores a los niveles normales de radiactividad de fondo que se producen de forma natural", y "por debajo del estándar federal de agua potable para el radio 226 y 228" . [106] Sin embargo, las muestras tomadas por el estado de al menos un río (el Monongahela , una fuente de agua potable para partes de Pittsburgh ), se tomaron aguas arriba de las plantas de tratamiento de aguas residuales que aceptan aguas residuales de perforación. [107]
Los isótopos trazadores radiactivos a veces se inyectan con fluido de fracturación hidráulica para determinar el perfil de inyección y la ubicación de las fracturas creadas. [108] La arena que contiene isótopos trazadores emisores de rayos gamma se utiliza para rastrear y medir fracturas. [ cita requerida ] Un estudio de 1995 encontró que se utilizaron trazadores radiactivos en más del 15% de los pozos de petróleo y gas estimulados. [109] En los Estados Unidos, la inyección de radionucleidos está autorizada y regulada por la Comisión Reguladora Nuclear (NRC). [110] Según la NRC, algunos de los trazadores más utilizados incluyen antimonio-124 , bromo-82 , yodo -125 , yodo-131 , iridio-192 y escandio-46 . [110] Una publicación de 2003 de la Agencia Internacional de Energía Atómica confirma el uso frecuente de la mayoría de los trazadores anteriores, y dice que el manganeso-56 , sodio-24 , tecnecio-99m , plata-110m , argón-41 y xenón-133 también se utilizan ampliamente porque se identifican y miden fácilmente. [111] Según una reunión de 2013 de investigadores que examinaron detecciones bajas (que nunca superaron los estándares de agua potable) pero persistentes de yodo-131 en un arroyo utilizado para el agua potable de Filadelfia: "Los participantes del taller concluyeron que la fuente probable de 131-I en las aguas de origen de Filadelfia es el 131-I residual excretado de los pacientes después de los tratamientos médicos", pero sugirieron que también se estudiaran otras fuentes potenciales, incluida la fracturación hidráulica. [112]
La fracturación hidráulica produce rutinariamente eventos microsísmicos demasiado pequeños para ser detectados excepto por instrumentos sensibles. Estos eventos microsísmicos se utilizan a menudo para mapear la extensión horizontal y vertical de la fracturación. [113] Sin embargo, un estudio del Servicio Geológico de Estados Unidos de 2012 informó que un aumento "notable" en la tasa de terremotos M ≥ 3 en el centro del continente estadounidense "está actualmente en curso", habiendo comenzado en 2001 y culminando en un aumento de 6 veces sobre 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 en capas de carbón) y áreas productoras de gas en el centro y sur de Oklahoma y el centro de Arkansas. [114] Si bien el análisis sugirió que el aumento es "casi con certeza provocado por el hombre", el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) señaló: "Los estudios del USGS sugieren que el proceso de fracturación hidráulica real es solo muy raramente la causa directa de los terremotos percibidos". Se dijo que el aumento de los terremotos probablemente se debió al aumento de la inyección de aguas residuales de pozos de gas en pozos de eliminación. [115] La inyección de aguas residuales de operaciones de petróleo y gas, incluidas las de fracturación hidráulica, en pozos de eliminación de agua salada puede causar temblores más grandes de baja magnitud , registrándose hasta 3,3 (M w ). [116]
La fracturación hidráulica suele desencadenar fenómenos microsísmicos demasiado pequeños para ser detectados excepto con instrumentos sensibles. Sin embargo, según el Servicio Geológico de Estados Unidos: "Los informes de fracturación hidráulica que causan terremotos lo suficientemente grandes como para sentirse en la superficie son extremadamente raros, con solo tres casos reportados a fines de 2012, en Gran Bretaña, Oklahoma y Canadá". [117] Bill Ellsworth, un geocientífico del Servicio Geológico de Estados Unidos, ha dicho, sin embargo: "No vemos ninguna conexión entre la fracturación hidráulica y los terremotos que sea de alguna preocupación para la sociedad". [118] El Consejo Nacional de Investigación (parte de la Academia Nacional de Ciencias) también ha observado que la fracturación hidráulica, cuando se utiliza en la recuperación de gas de esquisto, no plantea un riesgo grave de causar terremotos que puedan sentirse. [119]
De mayor preocupación son los terremotos asociados con los pozos de inyección de aguas residuales profundas de Clase II permitidos, muchos de los cuales inyectan reflujo de fractura y agua producida de pozos de petróleo y gas. El USGS ha informado de terremotos inducidos por la eliminación de agua producida y reflujo de fracturación hidráulica en pozos de eliminación de residuos en varios lugares.
En 2013, investigadores de la Universidad de Columbia y la Universidad de Oklahoma demostraron que en el medio oeste de Estados Unidos, algunas áreas con mayor sismicidad inducida por el hombre son susceptibles a terremotos adicionales desencadenados por las ondas sísmicas de terremotos remotos. Recomendaron aumentar la vigilancia sísmica cerca de los sitios de inyección de fluidos para determinar qué áreas son vulnerables a la activación remota y cuándo se debe cesar la actividad de inyección. [120] [121]
El geofísico Cliff Frohlich investigó la actividad sísmica en Barnett Shale, Texas, entre 2009 y 2011. Frohlich instaló sismógrafos temporales en una cuadrícula de 70 kilómetros que cubría Barnett Shale, Texas. Los sismógrafos detectaron y localizaron terremotos de magnitud 1,5 o más en la zona. Los sismógrafos revelaron una asociación espacial entre los terremotos y los pozos de inyección de clase II, la mayoría de los cuales se establecieron para eliminar el reflujo y el agua producida de los pozos de Barnett Shale, cerca de Dallas-Fort Worth y Cleburne, Texas. Algunos de los terremotos fueron de magnitud superior a 3,0, fueron sentidos por las personas en la superficie y se informaron en las noticias locales. Se informaron terremotos en áreas donde anteriormente no se habían registrado terremotos. [122] El estudio encontró que la gran mayoría de los pozos de inyección de clase II no están asociados con terremotos. Los terremotos inducidos por inyección estuvieron fuertemente asociados con pozos que inyectaban más de 150.000 barriles de agua por mes, y particularmente después de que esos pozos habían estado inyectando durante más de un año. La mayoría de los terremotos inducidos ocurrieron en el condado de Johnson, que parecía más propenso a terremotos inducidos que otras partes de la formación de Barnett. [123]
Los terremotos de magnitud suficiente para ser sentidos por la gente también han sido vinculados a algunos pozos de eliminación profundos que reciben el reflujo de la fracturación hidráulica y el agua producida de pozos fracturados hidráulicamente. El reflujo y la salmuera de los pozos de petróleo y gas se inyectan en pozos de eliminación de clase II regulados por la EPA. Según la EPA, aproximadamente 144.000 de estos pozos de eliminación de clase II en los EE. UU. reciben más de 2 mil millones de galones estadounidenses (7,6 Gl) de aguas residuales cada día. [124] Hasta la fecha, los terremotos más fuertes provocados por la inyección subterránea de desechos fueron tres terremotos cercanos a la magnitud 5 de Richter registrados en 1967 cerca de un pozo de eliminación de Colorado que recibió desechos no petrolíferos. [125]
Según el USGS, sólo una pequeña fracción de los aproximadamente 40.000 pozos de eliminación de fluidos residuales para operaciones de petróleo y gas en los Estados Unidos han inducido terremotos que son lo suficientemente grandes como para ser motivo de preocupación para el público. [126] Aunque las magnitudes de estos terremotos han sido pequeñas, el USGS dice que no hay garantía de que no ocurran terremotos más grandes. [127] Además, la frecuencia de los terremotos ha ido aumentando. En 2009, hubo 50 terremotos de magnitud superior a 3,0 en el área que abarca Alabama y Montana, y hubo 87 terremotos en 2010. En 2011 hubo 134 terremotos en la misma área, un aumento de seis veces sobre los niveles del siglo XX. [128] También existe la preocupación de que los terremotos puedan dañar las líneas y pozos subterráneos de gas, petróleo y agua que no fueron diseñados para soportar terremotos. [127] [129]
El terremoto de Oklahoma de 2011 , el segundo terremoto más grande en la historia de Oklahoma con una magnitud de 5,7, ha sido vinculado por algunos investigadores a la inyección de salmuera durante décadas. [130] Un estudio de 2015 concluyó que los terremotos recientes en el centro de Oklahoma, que incluyen un terremoto de magnitud 5,7, fueron provocados por la inyección de agua producida de los yacimientos de petróleo convencionales en el Grupo Hunton, y no están relacionados con la fracturación hidráulica. [131]
Los pozos de eliminación de clase II que reciben salmuera de los pozos de gas de esquisto de Fayetteville, en el centro de Arkansas, provocaron cientos de terremotos superficiales, el mayor de los cuales fue de magnitud 4,7, y causaron daños. En abril de 2011, la Comisión de Petróleo y Gas de Arkansas detuvo la inyección en dos de los principales pozos de eliminación y los terremotos se calmaron. [132]
Varios terremotos en 2011, incluyendo un temblor de magnitud 4.0 en la víspera de Año Nuevo que golpeó Youngstown, Ohio , probablemente están relacionados con una eliminación de aguas residuales de fracturación hidráulica, [120] según los sismólogos de la Universidad de Columbia . [133] Por orden del Departamento de Recursos Naturales de Ohio , el pozo había dejado de inyectar el 30 de diciembre de 2011. Al día siguiente, después del terremoto de 4.0, el gobernador de Ohio, John Kasich, ordenó una parada indefinida de la inyección en tres pozos de eliminación profundos adicionales en las cercanías. El Departamento de Recursos Naturales propuso una serie de reglas más estrictas para sus regulaciones de inyección de Clase II. El Departamento señaló que había 177 pozos de eliminación de Clase II operativos en el estado, y que el pozo de Youngstown fue el primero en producir terremotos registrados desde que comenzó el programa de Control de Inyección Subterránea de Ohio en 1983. [134]
Desde 2008, se han producido más de 50 terremotos de hasta una magnitud de 3,5 en la zona del norte de Texas donde se encuentran numerosos pozos de gas de Barnett Shale, una zona en la que anteriormente no se habían producido terremotos. No se han reportado heridos ni daños graves a causa de los terremotos. Un estudio de los terremotos cerca del aeropuerto de Dallas-Fort Worth entre 2008 y 2009 concluyó que los terremotos fueron provocados por pozos de eliminación que recibían salmuera de pozos de gas. [135]
Un estudio de dos años de duración, realizado entre 2009 y 2011 por investigadores de la Universidad de Texas, concluyó que varios terremotos de magnitud Richter de 1,5 a 2,5 en la zona de Barnett Shale, en el norte de Texas, estaban relacionados con la eliminación de desechos de yacimientos petrolíferos en pozos de inyección de clase II. Ningún terremoto estaba relacionado con la fracturación hidráulica en sí. [136] Los investigadores observaron que hay más de 50.000 pozos de eliminación de clase II en Texas que reciben desechos de yacimientos petrolíferos, pero se sospecha que solo unas pocas docenas desencadenan terremotos. [135]
El 31 de mayo de 2014, se produjo un terremoto de magnitud 3,4 en Greeley, Colorado . El terremoto se produjo cerca de dos pozos de inyección de aguas residuales de fracturación hidráulica que, según se informa, están cerca de su capacidad máxima. Uno de los pozos de inyección de residuos tiene 2.600 metros de profundidad y 20 años de antigüedad, mientras que el otro tiene 3.200 metros y solo dos años de antigüedad. Un equipo de investigación de la Universidad de Colorado en Boulder ha colocado sismógrafos en la zona para controlar la actividad. [137] [138]
En Pensilvania se han realizado perforaciones de petróleo y gas desde 1859, y se estima que se perforaron entre 300.000 y 500.000 pozos antes de que el estado llevara un registro de los pozos o exigiera que se taparan adecuadamente. El Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania (DEP) tiene un programa para localizar y tapar pozos antiguos. Un estudio de 2014 examinó 19 pozos abandonados , 14 de los cuales nunca se habían tapado y solo uno de los cuales era conocido por el estado. Se midieron las tasas de fuga de metano y las extrapolaciones sobre todos los pozos huérfanos esperados en el estado indicaron que los pozos antiguos constituían una fuente importante de metano. [139] Un estudio de 2019 explora el flujo y transporte a largo plazo (> 30 años) de fluidos de fracturación en capas de sobrecarga y acuíferos subterráneos a través de un pozo abandonado con fugas. Se muestra que las propiedades espaciales del pozo abandonado, así como su distancia de la fractura hidráulica, son los factores más importantes que influyen en el flujo vertical del fluido de fracturación hacia los acuíferos subterráneos. El estudio sugiere que, incluso en diversas situaciones de campo, solo una cantidad limitada de fluido de fracturación puede llegar al acuífero en un período prolongado. [140] [141] [142]
Existe preocupación mundial por las posibles consecuencias adversas para la salud pública de la actividad de fracturación hidráulica. [143] Se están realizando investigaciones intensivas para determinar si existen impactos en una serie de condiciones de salud. [143]
Las posibles fuentes de exposición de las aguas subterráneas y superficiales a toxinas y tóxicos (incluidas hormonas disruptoras endocrinas, metales pesados, minerales, sustancias radiactivas y sales) incluyen 1) la fase de perforación y fracturación; 2) el tratamiento inadecuado de las aguas residuales, incluidos los derrames durante el transporte; y 3) la falla de los revestimientos de las paredes de cemento.
Muchos de los contaminantes mencionados anteriormente se han asociado con problemas de salud, especialmente en el ámbito reproductivo y del desarrollo. La exposición a metales pesados y benceno/tolueno durante el embarazo se ha asociado con abortos espontáneos y muertes fetales. El benceno y el tolueno se han asociado con trastornos del ciclo menstrual. El cáncer, los trastornos sanguíneos, el deterioro del sistema nervioso y los problemas respiratorios también se han citado como posibles complicaciones de la exposición al fluido de fracturación hidráulica. [144] [145] [146]
El resumen ejecutivo de la EPA de 2014 describe evidencia de contaminación del agua potable debido a derrames, revestimientos inadecuados y otras etiologías. Según este resumen, las estimaciones de frecuencia varían de un derrame por cada 100 pozos en Colorado a entre 0,4 y 12,2 derrames por cada 100 pozos en Pensilvania. Además, "al menos el 3% de los pozos (600 de 23.000 pozos) no tenían cemento en una parte del revestimiento instalado a través del recurso de agua subterránea protegido identificado por los operadores de los pozos". [147]
Si bien no se comprenden bien los efectos de la contaminación del agua, del aire y de otros riesgos potenciales para la salud debido a la fracturación hidráulica, los estudios informan hallazgos preocupantes. Un estudio de cohorte retrospectivo de 2014 de 124.842 nacimientos entre 1996 y 2009 en la zona rural de Colorado informó probabilidades estadísticamente significativas de cardiopatía congénita, incluidos defectos del tubo neural, con la exposición de los residentes a la fracturación hidráulica. [145]
Un estudio de 2015 reveló pesos más bajos al nacer y una mayor incidencia de bebés pequeños para la edad gestacional al comparar los más expuestos con los menos expuestos. [148]
En un estudio de 2013 centrado en la fracturación hidráulica del gas de esquisto de Marcellus y el suministro de agua de la ciudad de Nueva York se afirmaba que "si bien los beneficios potenciales de la explotación del gas natural de Marcellus son grandes para la transición a una economía de energía limpia, en la actualidad el marco regulatorio del estado de Nueva York es inadecuado para prevenir amenazas potencialmente irreversibles al medio ambiente local y al suministro de agua de la ciudad de Nueva York. Se requerirán importantes inversiones en la aplicación de las normas estatales y federales para evitar estas consecuencias ambientales, y es apropiado prohibir las perforaciones dentro de las cuencas hidrográficas de suministro de agua de la ciudad de Nueva York, incluso si finalmente se permite una producción de gas de Marcellus más regulada en otras partes del estado de Nueva York". [149]
A principios de enero de 2012, Christopher Portier, director del Centro Nacional de Salud Ambiental y de la Agencia para Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades de los CDC de Estados Unidos , argumentó que, además de los planes de la EPA de investigar el impacto del fracking en el agua potable, se deberían realizar estudios adicionales para determinar si las aguas residuales de los pozos pueden dañar a las personas o a los animales y vegetales que comen. [75]
En mayo de 2012, el Instituto de Medicina de los Estados Unidos y el Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos se estaban preparando para revisar los posibles riesgos humanos y ambientales de la fracturación hidráulica. [150] [151]
En 2011, en el condado de Garfield (Colorado), la Agencia para Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades de los Estados Unidos recolectó muestras de aire en 14 sitios, incluidos 8 sitios de petróleo y gas, 4 sitios de fondo urbano y 2 sitios de fondo rural, y detectó carcinógenos como benceno, tetracloroeteno y 1-4-diclorobenceno en todos los sitios, tanto de petróleo y gas como de fondo. Se detectó benceno en 7 de los 8 sitios de petróleo y gas, en las 4 áreas urbanas y en uno de los 2 sitios de fondo rural. El compuesto 1,4-diclorobenceno se detectó en 3 de los 8 sitios de petróleo y gas, 3 de los 4 sitios urbanos y 1 de los 2 sitios de fondo rural. Las concentraciones de benceno en uno de los ocho sitios de petróleo y gas se identificaron como motivo de preocupación, porque, aunque estaban dentro del rango aceptable, estaban cerca del límite superior del rango. El informe concluyó: "Con excepción del sitio de Brock, estas estimaciones de riesgo no parecen representar un riesgo teórico significativo de cáncer en ninguno de los sitios, ni parece que el riesgo teórico de cáncer sea elevado en los sitios de desarrollo de petróleo y gas en comparación con los sitios de fondo urbanos o rurales". [152] [153]
En 2011, la EPA publicó nuevas directrices sobre emisiones que establecían que las normas antiguas podrían haber generado un riesgo inaceptablemente alto de cáncer para quienes vivían cerca de las operaciones de perforación. [153]
En 2013, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de los Estados Unidos (OSHA) y el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) publicaron una alerta de peligro basada en datos recopilados por NIOSH que indicaba que "los trabajadores pueden estar expuestos a polvo con altos niveles de sílice cristalina respirable ( dióxido de silicio ) durante la fracturación hidráulica". [154] NIOSH notificó a los representantes de la empresa sobre estos hallazgos y proporcionó informes con recomendaciones para controlar la exposición a la sílice cristalina y recomendó que todos los sitios de fracturación hidráulica evalúen sus operaciones para determinar el potencial de exposición de los trabajadores a la sílice cristalina e implementen controles según sea necesario para proteger a los trabajadores. [155]
La EPA afirma en su Plan de estudio sobre fracturación hidráulica (2011) que es necesario examinar la exposición a sustancias químicas utilizadas en fracturación hidráulica en un entorno laboral para determinar los efectos agudos y crónicos sobre la salud. Los riesgos de exposición, como "transporte, mezcla, entrega y posibles accidentes", no se han evaluado adecuadamente (p. 57). [156]
Los sitios de fracturación hidráulica tienen una visible formación de polvo, lo que causa un problema de salud ocupacional por la exposición a sílice cristalina respirable. [157] [158] La silicosis es una enfermedad pulmonar incurable asociada con la exposición a sílice cristalina respirable o mejor conocida como polvo de sílice. [157] [158] Además de la silicosis, la exposición a sílice cristalina está relacionada con cáncer de pulmón, tuberculosis pulmonar, enfermedad renal, trastornos autoinmunes y enfermedades de las vías respiratorias como asma y bronquitis. [158] [159] La mayoría de estas enfermedades debilitantes y potencialmente fatales se pueden prevenir con medidas de control ocupacional con respecto a la exposición a sílice cristalina respirable. [158]
La fracturación hidráulica utiliza grandes cantidades de arena como parte del fluido hidráulico. [160] El fluido de fracturación consta de un fluido base, un agente de sostén y aditivos químicos. [160] La mayoría de los agentes de sostén utilizados en la fracturación están hechos de sílice (arena). [160] Se entregan camiones cargados de arena a los sitios, luego se cargan en transportadores de arena que luego se transfieren a una mezcladora que mezcla el fluido hidráulico. [160] El fluido hidráulico se inyecta a alta presión en la fractura. El agente de sostén mantiene la fractura abierta para permitir que se extraiga más petróleo y gas. [159]
El dióxido de silicio (SiO2) es el compuesto químico de la sílice, que es un componente predominante de la roca, el suelo y la arena. [158] La forma más común de sílice es el cuarzo, y puede descomponerse en micropartículas de polvo que se convierten en sílice cristalina respirable. [161] La sílice cristalina respirable son partículas de menos de 10 micrones (micrómetros), que son lo suficientemente pequeñas como para entrar en la parte de los pulmones donde se intercambian los gases de oxígeno y dióxido de carbono. [161]
La silicosis es una enfermedad discapacitante y prevenible que tiene tres tipos principales: crónica, aguda y acelerada. [160] La silicosis crónica es la más común y ocurre después de 10 a 20 años de exposición baja a moderada a sílice cristalina respirable. [158] Los estudios actuales han demostrado que los trabajadores expuestos a la sílice en los límites de exposición recomendados (REL) actuales durante toda la vida laboral desarrollan silicosis crónica. [158] Se utiliza una radiografía de tórax para diagnosticar la silicosis crónica, que tiene síntomas similares a la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). [157] Los síntomas generales son dificultad para respirar, tos productiva o no productiva, fatiga y, ocasionalmente, insuficiencia respiratoria. [157] La silicosis acelerada tiene síntomas similares a la silicosis crónica, sin embargo, se desarrolla rápidamente en 5 a 10 años de alta exposición a la sílice cristalina respirable. [161] Por último, la silicosis aguda es menos frecuente que los otros tipos, sin embargo, es una enfermedad más grave con una alta incidencia de discapacidad y muerte. [161] La silicosis aguda se desarrolla después de varios meses o años con niveles extremos de exposición a la sílice, y los síntomas graves incluyen dificultad para respirar, debilidad, tos, fiebre y pérdida de peso. [157] Establecer niveles de control efectivos y monitorear el cumplimiento de esos niveles será crucial para prevenir la silicosis.
El NIOSH estableció el límite de exposición recomendado (REL) para sílice en un valor fijo de 0,05 miligramos por metro cúbico como promedio ponderado en el tiempo (TWA) para un turno de hasta diez horas durante una semana laboral de cuarenta horas. [158] Un estudio del NIOSH que obtuvo 116 muestras de aire en 11 sitios de fracturación hidráulica diferentes encontró niveles de sílice por encima del REL en el 79% de las muestras. [161] En este estudio, el 31% de las muestras indicaron niveles al menos diez veces superiores al REL. N [161] El IOSH estudió los niveles de exposición en diferentes partes del proceso de fracturación y encontró siete áreas principales de alta exposición a sílice cristalina respirable, siendo las cintas transportadoras y los transportadores de arena los más altos. [159] El conocimiento obtenido de estos estudios ha proporcionado a OSHA, NIOSH y las áreas de la industria de la fracturación para centrarse en las medidas de control de la sílice. [161]
Según NIOSH y OSHA, una combinación de controles de ingeniería, equipo de protección personal, educación sobre seguridad, soporte alternativo y prácticas de seguridad en el lugar de trabajo son la clave para proteger a los trabajadores de la exposición a la sílice cristalina respirable. [161] Un control de ingeniería particular que se utiliza en las pruebas de campo es la mini-bolsa que reduce el polvo de sílice producido por los transportadores de arena. [157] El equipo de protección personal se utiliza normalmente en trabajos con exposición a la sílice, sin embargo, NIOSH descubrió que se utilizaron respiradores incorrectos, un tipo de media máscara, y no cumplieron con los niveles de exposición a la sílice. [159] NIOSH y OSHA recomiendan un respirador purificador de aire de cara completa (PAPR) para todos los trabajadores expuestos a altos niveles de sílice. [161] Otra medida de control es utilizar un soporte sustituto de sílice como bauxita sinterizada, cerámica o arena recubierta de resina, sin embargo, OSHA señala que las pruebas de seguridad deben realizarse en estas alternativas. [161] Además de estas medidas de control, los límites de exposición recomendados (REL) y los niveles de exposición permisibles (PEL) deben ser inferiores a los niveles actuales. En junio de 2016 entrarán en vigor nuevas normas para la sílice, que reducen el PEL a 50 microgramos por metro cúbico de sílice en el aire. [160]
Un estudio del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional concluyó que existía un riesgo de salud por inhalación para los trabajadores expuestos a sílice cristalina (polvo de arena) en los sitios de fracturación hidráulica evaluados. NIOSH notificó estos hallazgos a los representantes de la empresa y proporcionó informes con recomendaciones para controlar la exposición a la sílice cristalina. NIOSH recomendó que todos los sitios de fracturación hidráulica evalúen sus operaciones para determinar el potencial de exposición de los trabajadores a la sílice cristalina e implementen los controles necesarios para proteger a los trabajadores. [155] La fracturación hidráulica también afecta a las personas cercanas, como el caso discutido anteriormente sobre la enfermera que se enfermó después de la exposición por tratar a un trabajador de fracturación hidráulica (Frankowski, 2008). [156] [162]
Un artículo de OSH de 2012 describió el riesgo de exposición de los trabajadores a la radiación. [163]
El New York Times informó que, desde la década de 1980, las investigaciones de la EPA sobre el impacto ambiental de la industria del petróleo y el gas (incluida la investigación en curso sobre el impacto potencial del fracking en el agua potable) y los informes asociados se habían reducido en su alcance y/o se habían eliminado los hallazgos negativos debido a la presión de la industria y el gobierno. [50] [164]
Un estudio de la EPA de 2004 sobre la fracturación hidráulica en pozos de metano en capas de carbón concluyó que el proceso era seguro y no justificaba estudios adicionales porque "no había evidencia inequívoca" de riesgos para la salud de las aguas subterráneas y los fluidos no eran necesariamente peligrosos ni capaces de viajar lejos bajo tierra. [165] El informe de la EPA encontró incertidumbres en el conocimiento de cómo el fluido de fracturación migra a través de las rocas y recomendó que no se utilizara combustible diésel como componente del fluido de fracturación en las paredes de metano en capas de carbón debido a su potencial como fuente de contaminación por benceno ; en respuesta, las compañías de servicio de pozos acordaron dejar de utilizar combustible diésel en pozos de metano en capas de carbón. [166] Uno de los autores del informe de la EPA de 2004 señaló que solo estudió la fracturación hidráulica en pozos de metano en capas de carbón. [165]
El New York Times citó a Weston Wilson, el denunciante de la agencia, quien afirmó que los resultados del estudio de la EPA de 2004 estaban influenciados por la industria y la presión política. [50] Un borrador inicial del estudio discutía la posibilidad de niveles peligrosos de contaminación por fluidos de fracturación hidráulica y mencionaba "posibles evidencias" de contaminación de los acuíferos . El informe final concluyó simplemente que la fracturación hidráulica "representa poca o ninguna amenaza para el agua potable". [50] El alcance del estudio se redujo de modo que solo se centró en la inyección de fluidos de fracturación hidráulica, ignorando otros aspectos del proceso, como la eliminación de fluidos y preocupaciones ambientales como la calidad del agua, la muerte de peces y las quemaduras por ácido. El estudio se concluyó antes de que comenzaran a surgir quejas públicas de contaminación. [167] : 780 La conclusión del estudio de que la inyección de fluidos de fracturación hidráulica en pozos de metano de capas de carbón planteaba una amenaza mínima para las fuentes subterráneas de agua potable [168] puede haber influido en la decisión del Congreso de 2005 de que la fracturación hidráulica debería seguir siendo regulada por los estados y no bajo la Ley de Agua Potable Segura federal.
Un estudio de 2011 realizado por demócratas del Congreso y un informe del New York Times del mismo año descubrieron que la fracturación hidráulica había provocado un aumento significativo de material radiactivo, incluido el radio, y carcinógenos como el benceno en los principales ríos y cuencas hidrográficas. [169] En un sitio, la cantidad de benceno vertida en el río Allegheny después del tratamiento fue 28 veces superior a los niveles aceptados para el agua potable. [169] Los representantes del Congreso pidieron una mejor regulación y una mayor divulgación. [169]
En junio de 2015, la EPA publicó un informe titulado "Evaluación de los posibles impactos de la fracturación hidráulica para petróleo y gas en los recursos de agua potable" en el que la EPA "no encontró evidencia de que estos mecanismos hayan llevado a impactos generalizados y sistémicos en los recursos de agua potable en los Estados Unidos". [170] Sin embargo, la EPA también señaló que los mecanismos evaluados en el informe no se consideraron "generalizados" y que la evaluación de los casos identificados se basa en factores limitantes que incluyen "datos insuficientes previos y posteriores a la fracturación sobre la calidad de los recursos de agua potable; la escasez de estudios sistemáticos a largo plazo; la presencia de otras fuentes de contaminación que impiden un vínculo definitivo entre las actividades de fracturación hidráulica y un impacto; y la inaccesibilidad de cierta información sobre las actividades de fracturación hidráulica y los impactos potenciales". [170] El informe sugirió que dos tipos de extracciones de agua tenían potencial para la contaminación de los recursos hídricos, a saber, las extracciones de agua subterránea y las extracciones de agua superficial. [170] Tal vez más controvertida sea la reciente Norma Final que fue suspendida el 30 de septiembre de 2015 por el Juez de Distrito de los EE. UU. Scott Skavdahl en el Tribunal de Distrito de Wyoming. [171] [172] Skavdahl consideró argumentos de que la autoridad reguladora para la fracturación hidráulica debería recaer en la EPA en lugar de la Oficina de Administración de Tierras. [171] Colorado, Utah (incluida la tribu india Ute de la zona norte del estado), Wyoming, Dakota del Norte, la Asociación Independiente del Petróleo de Estados Unidos y la Alianza Energética Occidental incluyeron declaraciones de que la nueva norma interferiría en las regulaciones estatales y causaría redundancias que podrían quitar recursos a otros programas. [171] [172] Además, Skavdahl consideró el argumento de que las "normas finales carecen de respaldo fáctico o científico" y que la oposición está respaldada por la reciente publicación del informe de la EPA de junio de 2015. [171]
Los efectos de la fracturación hidráulica sobre la infraestructura construida suelen subestimarse. El proceso de fracturación hidráulica requiere equipos pesados y grandes cantidades de agua, productos químicos y otros materiales, por lo que el transporte de dichos equipos, líquidos y materiales requiere camiones cisterna pesados. Esto ha causado daños a la infraestructura de carreteras y puentes locales que no fueron diseñados ni construidos para soportar cargas más pesadas. [173]
Cada pozo de fracturación hidráulica requiere una gran cantidad de tráfico de camiones. Los estudios estimaron que, en promedio, para fracturar (construir y perforar) un solo pozo, se necesitan entre 1.760 y 1.904 viajes de camiones para transportar equipos, productos químicos, agua y otros materiales; la eliminación de los desechos de fracturación hidráulica y el transporte de gas natural requieren viajes de camiones adicionales. [174] El deterioro de la infraestructura causado por este tráfico pesado de camiones tiene un enorme impacto/carga económica en los estados locales. En julio de 2012, según el Departamento de Transporte de Texas, las actividades locales de fracturación hidráulica habían costado un estimado de 2 mil millones de dólares en daños a las carreteras que conectan los sitios de perforación con los sitios de almacenamiento. [175] En Pensilvania, un estudio realizado en 2014 basado en datos sobre la distribución de la actividad de los pozos de fracturación hidráulica y el tipo de carretera en el estado estimó que los costos de reconstrucción de carreteras causados por el tráfico pesado adicional de camiones de la explotación de gas natural de Marcellus Shale en 2011 fueron de aproximadamente $13.000–$23.000 por pozo para todos los tipos de carreteras estatales. [176]
Se están realizando muchos estudios similares en diferentes estados para evaluar el posible impacto del fracking en la infraestructura. Sin embargo, la evidencia existente sugiere que el deterioro de las carreteras y los puentes debido a la sobrecarga de la infraestructura debe tenerse en cuenta al evaluar el costo ambiental y económico del proceso de fracking.
{{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda ){{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )La hidrofracturación de un pozo horizontal Marcellus puede utilizar entre 4 y 8 millones de galones de agua, normalmente en aproximadamente una semana. Sin embargo, según las experiencias en otros importantes yacimientos de gas de esquisto de EE. UU., algunos pozos Marcellus pueden necesitar ser hidrofracturados varias veces durante su vida productiva (normalmente de cinco a veinte años o más).
...cada pozo requiere entre 3 y 7 millones de galones de agua para la fracturación hidráulica y se espera que la cantidad de pozos aumente en el futuro.
La recomendación más fundamental es que los estados realicen pruebas rigurosas de sus aguas subterráneas antes y después de que se lleve a cabo la fracturación hidráulica. Una de las principales dificultades para probar o refutar la contaminación en casos anteriores ha sido la falta de una muestra de referencia para el suministro de agua en cuestión. El grupo también plantea una cuestión de política federal, a saber, si los fluidos de fracturación deberían seguir estando exentos de las regulaciones de la Ley de Agua Potable Segura. Esta exención fue informal hasta 2005, cuando se codificó como parte de la Ley de Política Energética. Una consecuencia de esta exención es que las empresas de perforación no están obligadas a revelar los productos químicos que componen los fluidos de fracturación, lo que dificulta la realización de pruebas para detectar estos productos químicos en las aguas subterráneas.
Más de un cuarto de siglo de esfuerzos de algunos legisladores y reguladores para obligar al gobierno federal a controlar mejor la industria se han visto frustrados, ya que los estudios de la EPA se han reducido repetidamente en su alcance y se han eliminado hallazgos importantes.
(i) la inyección subterránea de gas natural con fines de almacenamiento; y (ii) la inyección subterránea de fluidos o agentes de apoyo (que no sean combustibles diésel) de conformidad con las operaciones de fracturación hidráulica relacionadas con las actividades de producción de petróleo, gas o geotermia
los más de 300.000 residentes de los 17 municipios que obtienen agua del arroyo o lo utilizan para la recreación nunca fueron informados de que numerosos pronunciamientos públicos de que la cuenca estaba libre de residuos de gas habían sido erróneos.
etiquetado Arena de fracturación...Sc-46, Br-82, Ag-110m, Sb-124, Ir-192
El proceso de fracturación hidráulica de un pozo tal como se implementa actualmente para la recuperación de gas de esquisto no plantea un alto riesgo de inducir eventos sísmicos.
{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda ){{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )Si bien los ambientalistas han presionado agresivamente a la agencia para que amplíe el alcance del estudio, la industria ha presionado a la agencia para que limite este enfoque