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L’estrazione di gas può provocare terremoti?

Tempo di lettura: 6 mins

L’estrazione di gas può causare dei terremoti? Sì. Ma la maggior parte dei giacimenti in cui si effettuano estrazioni non presenta sismicità indotta o innescata. Inoltre, la maggior parte dei terremoti al mondo sono legati a cause tettoniche e vulcaniche. Ma non è questo il motivo per cui non si deve più estrarre gas, anche in Italia.

Immagine: Pixabay

Terremoti naturali

Come si legge in questa sintesi dell’INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia), i terremoti si generano quando si supera il «limite di resistenza» delle rocce, a causa del continuo movimento di crosta e mantello superiore. Superato il limite, le rocce si rompono e si avvia così la propagazione di onde sismiche (di tipo longitudinale “P” e trasversale “S”, le seconde non si propagano nei fluidi e hanno velocità 1,7 volte inferiore rispetto alle prime), convenzionalmente a partire da un punto nel sottosuolo, l’ipocentro. Ogni terremoto viene gradualmente classificato con un valore di magnitudo, a partire dai primi secondi ai minuti successivi, e con un valore di intensità. I gradi di magnitudo (ML: magn­­itudo locale) descrivono il terremoto a livello energetico, e per ogni grado in più l’energia aumenta di 32 volte: è la famosa scala Richter. L’intensità misura i danni nell’area colpita, con dodici gradi di gravità: è la scala Mercalli-Cancani-Sieberg. La durata del terremoto dipende dal tempo che impiega la faglia a rompersi e, quindi, è correlata alla magnitudo. Mappare i terremoti, come qui di seguito, serve per avere una stima di quanto è probabile che si verifichino in un certo luogo o meno.

Immagine INGV: La sismicità italiana dal 1985 al 2014. Sono mostrati i terremoti di magnitudo ML≥2.0 registrati dalla Rete Sismica Nazionale (Dati: Iside). Se li si confronta con i terremoti dall’anno Mille a oggi sembrano di più, perché oggi, banalmente, disponiamo di tecnologie migliori per registrarli.

Terremoti antropogenici

A far propagare un’onda sismica, può teoricamente essere ogni tipo di perturbazione, quindi anche di origine antropica. Se consultiamo il database del sito The human-induced earthquake osserviamo che sono stati segnalati un po’ più di 1200 progetti industriali dall’anno 1801 che si ritiene abbiano indotto o innescato un terremoto, molti meno dei terremoti naturali registrati dal 1985, cioè tra 100mila (sopra magnitudo 2) e 400mila (di ogni magnitudo). La maggior parte dei sismi indotti ha magnitudo tra 2 e 4.

Le cause principali, secondo il database, sono fracking (cioè la fratturazione del sottosuolo con un liquido a fini estrattivi), ricerche minerarie, bacini idrici di contenimento, estrazione di gas e petrolio, geotermia, smaltimento di rifiuti fluidi ed esplosioni nucleari, oltre che altre meno importanti. Di seguito un’immagine (anche interattiva) del Servizio Sismologico Svizzero.

Ecco anche la mappatura dei sismi indotti nel mondo dal 1930 al 2019 secondo il Servizio Sismologico Svizzero, dove si evidenziano quelli più rilevanti. (Registrazioni più specifiche su «sismicità indotta da iniezioni di fluidi risalgono agli anni ‘70, ma sono spesso scarsamente documentati o non disponibili per i ricercatori», si legge nel loro sito.)

Esistono, per la precisione, tre diversi tipologie di sismicità antropogenica, cioè causata dall’uomo, come spiega tra gli altri Davide Scrocca dell'Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria (IGAG) del CNR.

  • Sismicità Stimolata (“Stimulated Seismicity”): Definizione generica che include sia la sismicità indotta che innescata
  • Sismicità Indotta (“Induced Seismicity”): Le attività antropiche sono responsabili della gran parte delle variazioni del campo di stress che genera la sismicità
  • Sismicità Innescata (“Triggered Seismicity”): Le attività antropiche sono responsabili solo di una minima frazione delle variazioni del campo di stress che genera la sismicità, mentre il ruolo principale è svolto dal campo di stress pre-esistente dovuto alla tettonica.

I terremoti antropogenici in Italia

La storia della situazione italiana dei terremoti di origine antropica è ben riassunta in questo Monitoraggio di sismicità antropica in Italia, scritto da Thomas Braun, Stefania Danesi, Andrea Morello e Simone Cesca, in occasione del 37° convegno nazionale del Gruppo Nazionale di Geofisica della Terra Solida del 2018.

In Italia, la discussione sulla sismicità antropogenica è iniziata nel 2012, a seguito del terremoto M=6 in Emilia-Romagna. La vicinanza dell’epicentro ai siti di produzione di idrocarburi […] sollevava la questione se le perturbazioni di stress indotte dall’attività di sfruttamento avrebbero potuto innescare tali eventi. Come prima conseguenza il governo incaricò una commissione internazionale – chiamata ICHESE (International Commission on Hydrocarbon Exploration and SEismicity) – con il compito di esprimere un parere su tale questione. ICHESE concludeva che le variazioni di stress introdotte dall’attività industriale non erano probabilmente sufficienti per indurre sismicità, ma che non poteva essere escluso con certezza che le attività umane avessero innescato gli eventi […]. Nel 2014, l’ISPRA (Istituto Superiore per la Ricerca e la Protezione dell’Ambiente) pubblicò un rapporto su casi documentati e ipotizzati di sismicità indotta e/o innescata in Italia […]. Basato su tale rapporto - e su richiesta del DGS-UNMIG [Ufficio nazionale minerario per gli idrocarburi e le georisorse, ndr] - il Ministero dello Sviluppo Economico (MISE) nominò un gruppo di esperti nazionali, che redassero nel 2014 gli “Indirizzi e le Linee Guida” (ILG).

Di seguito i terremoti indotti e innescati in Italia secondo il rapporto ISPRA del 2014, che vedeva coinvolti l’INGV, il CNR, l’Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale, la Protezione Civile e il Ministero dello sviluppo economico – Direzione Generale per le risorse minerarie ed energetiche. 

Il rapporto fa presente che per il periodo prima del 1980 circa, «il quadro non può essere considerato completo per la mancanza di dati pubblici relativi a molti impianti», oltre che per colpa di «siti non funzionanti o difficilmente rintracciabili».

Oggi, «le aziende con nuove concessioni sono obbligate a realizzare un sistema di monitoraggio almeno un anno prima dell’inizio delle attività». Le linee guida per il monitoraggio realizzate in seguito al rapporto ISPRA aggiungono infatti un elemento di prevenzione attraverso un sistema a semaforo, oltre che un database di «dati di alta qualità che consentono di delineare criteri per la discriminazione tra sismicità naturale e antropica». Il concessionario deve comunicare opportunamente valori sopra soglia alle autorità competenti ed eventualmente ridurre o interrompere l’attività.

NOTA: È utile sapere, per completezza, che esiste un registro di dati sull’attività di ricerca e coltivazione di idrocarburi liquidi e gassosi e le attività di stoccaggio del gas naturale nel sito dell’Ufficio nazionale minerario per gli idrocarburi e le georisorse (vedi portale WebGIS).

L’Istituto di Metodologie per l’Analisi Ambientale (IMAA) del CNR ha realizzato l’Osservatorio geofisico dell’Alta Val d’Agri HAVO, nell’ambito del progetto INSIEME (INduced Seismicity in Italy: Estimation, Monitoring, and sEismic risk mitigation). La Val d’Agri è oggetto di studio in quanto luogo di estrazione petrolifera tra i maggiori in Europa. Uno studio del 2016 su Nature di Buttinelli e colleghi ha registrato come la reiniezione delle acque di strato al di sotto del bacino quaternario della Val d'Agri abbia causato eventi di microsismicità: «le faglie identificate utilizzando il dataset a disposizione non sembrano avere relazioni con le faglie normali che delimitano il bordo nord-orientale del bacino Quaternario della Val d’Agri», si legge nel comunicato stampa dell’INGV.

L’attività sismica associata all’estrazione di combustibili fossili non rappresenterebbe comunque la norma, secondo uno studio su larga scala apparso su Frontiers in Earth Science di Alexander Garcia e colleghi, che ha analizzato sei aree di produzione di petrolio e quarantatré di gas in Italia. «In un numero considerevole di casi il tasso di sismicità è risultato stazionario», anche se è stata rivelata una correlazione «tra i tassi di sismicità a bassa profondità e la produzione di idrocarburi in queste aree, che vengono quindi identificate come hotspot che richiedono ricerche più approfondite».

Al di là dell’attribuzione di specifici terremoti a specifiche attività estrattive, la probabilità che si verifichino esiste e si sta sviluppando una sempre maggiore consapevolezza nel monitorare questi eventi, come abbiamo visto. Tuttavia, la prevenzione del rischio sismico deve anzitutto fare i conti con la naturale pericolosità sismica nota (cioè lo scuotimento atteso in una certa area) e quindi agire sull’esposizione delle persone e sulla vulnerabilità delle infrastrutture. In Italia – che per altro è anche a rischio idrogeologico – devono probabilmente aumentare considerevolmente interventi infrastrutturali di messa in sicurezza e di rispetto della legalità contro l’abusivismo edilizio per prevenire disastri da terremoto. Allo stesso tempo, serve anche rinunciare all’estrazione di gas (le cui riserve italiane basterebbero per uno o due anni: qui i dati sui consumi) come previsto dalla Roadmap dell’IEA sulla decarbonizzazione al 2050, per cui ulteriori estrazioni di combustibili fossili non sono compatibili con l’obiettivo “1,5°C”.

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