Un estudio de agua potable en los Apalaches de Ohio no encontró evidencia de contaminación por gas natural debido a las recientes perforaciones de petróleo y gas.
Los geólogos de la Universidad de Cincinnati examinaron el agua potable en los condados de Carroll, Stark y Harrison, una región rural en el noreste de Ohio donde muchos residentes dependen del agua de pozos subterráneos privados.
El estudio de series temporales fue el primero de su tipo en Ohio en examinar el metano en las aguas subterráneas en relación con la perforación de gas natural. Los resultados se publicaron en la revista Monitoreo y evaluación ambiental .
"Algunas personas tenían concentraciones elevadas de metano en sus aguas subterráneas, pero la composición isotópica mostró que no era de gas natural", dijo Amy Townsend-Small, profesora asociada de geología en la Facultad de Artes y Ciencias McMicken de la UC.
"Lo que encontramos es que, en la mayoría de los casos, fue probablemente de carbón subterráneo en el área o metano biológico producido en aguas subterráneas".
Los investigadores de la UC recolectaron 180 muestras de agua subterránea en total en los hogares de los tres condados. Algunos de los sitios fueron muestreados varias veces. En particular, los investigadores buscaron evidencia de metano, el compuesto primario en el gas natural. También estudiaron los cambios en la acidezo pH del agua, y cambia su conductividad.
No encontraron aumento en la concentración o composición de metano en el agua subterránea durante los cuatro años del estudio, a pesar de la presencia de nuevos pozos de gas de esquisto perforado en el área de estudio. Del mismo modo, no encontraron niveles más altos de metano en una aproximación más cercana a la perforación de esquisto.
Los investigadores encontraron una gran variabilidad en las concentraciones de metano en el agua potable, que van desde 0.2 microgramos por litro a 25.3 miligramos por litro, que es lo suficientemente fuerte como para incendiarse en espacios cerrados. Pero los investigadores no encontraron relación entre el metano observado en el agua potabley los nuevos pozos de gas.
"Claramente, se necesita monitoreo adicional para determinar si las concentraciones de metano y las señales fuente en esta región cambian a medida que el número de pozos de petróleo y gas continúa aumentando", concluyó el estudio.
Los investigadores identificaron la composición química del agua mediante cromatografía de gases, espectrometría de masas con relación de isótopos y datación por radiocarbono en un laboratorio de geología de la UC. Comprender la composición química ayuda a identificar la fuente de metano que se encuentra en el agua potable: de la extracción de gas natural, descomposición orgánicao incluso del sistema digestivo de vacas cercanas.
La autora principal y graduada de UC Claire Botner dijo que el estudio solicitó la participación de propietarios que estaban dispuestos a dejar que los investigadores probaran sus pozos.
El área de estudio ha visto un interés creciente por parte de las compañías de gas natural en los últimos años. Se encuentra por encima de una característica geológica llamada formación de esquisto bituminoso, que se sabe que alberga petróleo y gas natural. Cuando UC lanzó su estudio de metano en 2012, Ohio teníaemitió 115 permisos de perforación para la región. Al final del estudio en 2015, se habían emitido casi 1,600 permisos, principalmente para el condado de Carroll.
La fracturación hidráulica es un proceso mediante el cual el agua a presión, la arena y los productos químicos se bombean a los pozos de gas natural a más de una milla de profundidad para separar el esquisto y liberar bolsas de petróleo y gas natural.
Los investigadores plantearon la hipótesis de que las concentraciones de metano en los pozos de agua potable que tomaron muestras aumentarían con el tiempo con el crecimiento de la perforación de gas natural en el área. Esta es una correlación que los investigadores observaron en la región Marcellus Shale de Pennsylvania.
Pero eso no es lo que revelaron las pruebas de agua de la UC. El estudio concluyó que el metano observado en el agua subterránea era "biogénico", o que ocurría naturalmente e independiente de la perforación de gas natural.
"Los investigadores del estudio en Pensilvania pensaron que el problema de la contaminación era un fallo de las cubiertas de los pozos de fractura", dijo Townsend-Small.
"Con suerte, eso no sucede a menudo. Y eso aparentemente no sucedió con los pozos de los propietarios con los que trabajamos para nuestro estudio".
Townsend-Small ha pasado gran parte de su carrera investigando las aguas subterráneas y el metano. Ella y otros geólogos de la UC están estudiando la influencia del Gran Río Miami en las aguas subterráneas del suroeste de Ohio en el Observatorio de Aguas Subterráneas CV Theis de la UC. También ha estudiado el metano atmosférico en relacióna las floraciones de algas en los Grandes Lagos y metano en los lagos árticos en Alaska.
"Algunas personas tenían concentraciones elevadas de metano en sus aguas subterráneas, pero la composición isotópica mostró que no era de gas natural. Era de una fuente diferente", dijo Townsend-Small. "Lo que encontramos es que en la mayoría de los casos eraprobablemente de carbón subterráneo en el área o metano biológico producido en aguas subterráneas ".
Los coautores del estudio incluyeron al profesor emérito de la UC David Nash y al profesor asistente de geología de la UC Joshua Miller.
Botner dijo que si los investigadores replicaran el estudio, podría recomendar expandirlo para incluir otros hidrocarburos como el propano o buscar isótopos de carbonato asociados con la perforación de gas natural.
"Es un tema controvertido", dijo Botner. "Pero es por eso que la ciencia es tan valiosa. Tal vez otro estudio confirmaría nuestros hallazgos o tal vez encontrarían algo más. Independientemente, daríamos la bienvenida a más pruebas".
El comisionado del condado de Carroll, Robert Wirkner, dijo que los hallazgos eran buenas noticias para los residentes. Al igual que muchos de sus vecinos, recibe agua potable en su casa de un pozo privado en su propiedad.
Wirkner dijo que las compañías de gas prueban el agua potable de las casas cercanas antes y después de perforar un pozo para observar cualquier cambio en la calidad del agua.
"Mi agua ha sido analizada varias veces", dijo. "Así que estamos felices de escuchar los hallazgos".
Townsend-Small dijo que proteger los pozos de la contaminación es especialmente importante en las zonas rurales porque hay pocas alternativas para el agua potable. Excavar un pozo nuevo o más profundo es costoso y no necesariamente resolvería un problema de contaminación. Y hay pocas oportunidades en las zonas ruralesáreas para conectarse a líneas de agua públicas.
"Sería genial si los propietarios tuvieran acceso a un monitoreo continuo", dijo. "En las ciudades, se asegura que su agua potable es segura. Pagamos a los servicios públicos de agua para que prueben el agua todos los días. Pero si tieneun pozo privado, solo tienes que esperar que no esté contaminado en el día a día "
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Materiales proporcionado por Universidad de Cincinnati . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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