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Sábado, 23 de Septiembre de 2017

¿El hombre podría inducir actividad sísmica?

Por Noemí Graciela Maldonado - Doctora ingeniera. Directora del Centro Regional de Desarrollos Tecnológicos para la Construcción, Sismología e Ingeniería Sísmica. UTN

Cuanto más se conozca sobre el comportamiento de los suelos locales, mejor se aportará a la planificación del territorio, al uso del suelo y a la evaluación de la amenaza sísmica.

(Mendoza - 09/09/2017)
El desarrollo urbano e industrial impacta en el medio ambiente. El estado del conocimiento, disponibilidad de energía y de materiales forman el trípode básico del desarrollo tecnológico de la humanidad en busca de mejores condiciones de vida con la utilización de herramientas y materiales. La provisión de energía se ha convertido en un tema importante de discusión política y científica, debido a que durante la extracción de gas y petróleo, por ejemplo, es posible generar eventos del tipo sísmico los cuales pueden producir daños y aumentar la sismicidad en general y/o particular de una región.

La sismicidad inducida es la generación de movimientos del suelo (sismos) provocados por las aplicaciones tecnológicas del hombre en un determinado lugar. Desde hace tiempo se conoce que las presas, la minería superficial y subterránea, la extracción de fluidos de niveles subterráneos y la inyección de fluidos en formaciones subterráneas, pueden inducir un comportamiento sísmico del suelo y por ende afectar las construcciones. También los niveles de contaminación sonora y vibraciones mecánicas forzadas las afectan, por lo tanto la sociedad del desarrollo tiene nuevos problemas, asociados con el propio desarrollo, a pesar de tener un mejor nivel de vida.

Algunos problemas generados por la sismicidad inducida por el hombre llegan para ser estudiados en nuestro centro. Ejemplo de ellos han sido las molestias por vibraciones que generó la instalación del metrotranvía en algunos sectores del recorrido, los problemas de vibraciones que generan en los edificios vecinos las construcciones en subsuelos, los problemas que genera el uso de maquinaria en un determinado lugar o la percepción de vibraciones sin causa identificada como fue el caso de Santa Rosa, que tiene un nivel de riesgo sísmico menor al del Gran Mendoza con sismos de Intensidad Mercalli Modificada de II que alarmaron a la población o bien, los problemas que afectan a los vecinos por las vibraciones ocasionadas por recitales. Para estudiar sus efectos el CeReDeTeC cuenta con instrumental de última generación que permite la medida de las vibraciones para dilucidar el tipo de vibración, sus posibles efectos y otros resultados de interés que permita orientar a los afectados.

En cuanto a la explotación minera un caso testigo ha sido el proyecto de extracción de sales de potasio, hoy suspendido en el sur de Mendoza, que para su ejecución el Estado provincial requería el control de las variables ambientales y las sísmicas, en particular, durante tres años previo a la extracción del mineral, para evitar problemas de contaminación de acuíferos y aire y eventuales daños por efecto de la extracción del material.

Por lo tanto el monitoreo de base cero, es decir los valores de referencia antes de iniciar la extracción minera para control o comparación, es de importancia fundamental para referenciar los probables cambios en la sismicidad local. Lo precedente es de vital importancia aun cuando los reglamentos de diseño sísmico clasifiquen la zona como de sismicidad baja o moderada además de validar los modelos de comportamiento del suelo utilizados.

En el caso de la extracción de hidrocarburos con el uso de nuevas tecnologías de perforación y extracción de petróleo y gas en formaciones anteriormente improductivas, los sismos causados por el fracturamiento hidráulico o fracking se han convertido en puntos de atención en el mundo entero, no alcanzando, todavía, consensos sobre sus efectos.

El fracking es una técnica que utiliza fluido, generalmente agua, bombeado a alta presión en la roca para provocar fracturas estrechas como vías para que el gas fluya hacia el pozo y hacia la superficie. El agua contiene normalmente pequeñas cantidades de otras sustancias para mejorar la eficacia del procedimiento. Una vez que las fracturas han sido creadas, pequeñas partículas, usualmente de arena, son bombeadas dentro de ellas para mantenerlas abiertas.

Hay dos tipos de eventos sísmicos inducidos asociados con la fracturación hidráulica. En el caso del fracking se generan microtemblores, con magnitudes menores a 2, alcanzando un valor máximo de 3,6 entre los 100.000 pozos evaluados en Estados Unidos. El otro tipo de evento sísmico generado es el resultado de la inyección de las aguas residuales utilizadas hasta las fallas geológicas existentes que podría inducir movimientos subterráneos más significativos.

En ciertos casos, no es posible discriminar entre terremotos tectónicos naturales o artificiales. Los eventos inducidos pueden ocurrir poco después de iniciada la actividad extractiva, pero en otros casos ocurren después de haber estado en marcha o incluso luego de haber cesado la actividad, por lo tanto el monitoreo sísmico es necesario para evaluar la sismicidad.

Las tecnologías utilizadas para registrar el movimiento del suelo han evolucionado de forma tal que hoy es posible bajar el umbral de detección de magnitud en regiones donde haya pozos de inyección por debajo de Mw=2, además de optimizar la recopilación de datos de inyección, lo que ayudaría a los organismos de control a interpretar mejor las condiciones hidrogeológicas potencialmente asociadas a la sismicidad inducida.

Los terremotos inducidos por inyección sólo han causado daños menores en Estados Unidos hasta la fecha y los terremotos mayores inducidos por fracking han estado por debajo del umbral de daños para los códigos de construcción actualizados. Sin embargo, frente al tipo de construcción sin previsiones sismorresistentes, el daño puede ser significativo, como fue el caso del terremoto de Lorca en España con Mw=5,1 o el reciente terremoto de Ischia en Italia (21/08/2017) con una Mw=3,6.

Por lo tanto, cuanto más se conozca sobre el comportamiento de los suelos locales, mejor se aportará a la planificación del territorio, al uso del suelo y a la evaluación de la amenaza sísmica.

La UTN Facultad Regional Mendoza viene realizando desde 1970 un arduo trabajo de instrumentación sísmica y registro de eventos con el Servicio de Información Sísmica para el núcleo urbano del país de mayor exposición al riesgo sísmico. Mantiene una red de acelerómetros exigidos por los reglamentos locales y nacionales y difunde sobre los sismos sentidos conformando una base de datos de libre acceso (http://www.frm.utn.edu.ar/sismos).

Esta actividad está permitiendo elaborar mapas del Gran Mendoza sobre la calidad del comportamiento sísmico de los suelos y asociarlos con el daño sísmico que sufrirán las construcciones vulnerables. De la misma forma, la minería extractiva no convencional puede aportar valiosa información a la sismicidad local y regional en tanto realice el monitoreo sísmico requerido en las evaluaciones ambientales que las autorizan.

Fuente: Los Andes

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