Studien verbinden Erdbeben mit Abwasser aus Fracking

Auf dem Treffen der American Geophysical Union in San Francisco letzte Woche präsentierten Wissenschaftler die neuesten Beweise dafür, dass die Entsorgung von Abwasser aus Schiefergas-Hydrofracking mit zunehmenden Erdbeben in Verbindung gebracht wird.

Gasfresser: Eine Bohrinsel in der Nähe der Schieferformation Eagle Ford in Texas.

Einige US-Bundesstaaten, darunter Oklahoma, Texas und Colorado, haben in den letzten Jahren einen erheblichen Anstieg der seismischen Aktivität erlebt, der mit einem Boom beim Fracking zusammenfiel – einem Prozess, bei dem Gas aus schwer zugänglichen unterirdischen Lagerstätten durch Injektion von Wasser und Chemikalien in Schiefergestein. Beim Fracking fallen riesige Mengen an Abwasser an, die typischerweise in Tiefbrunnen entsorgt werden. Inwieweit jedoch die Entsorgung von Abwässern aus Fracking-Betrieben die ungewöhnliche seismische Aktivität verursacht hat, ist unter Wissenschaftlern noch umstritten.



Die Frage ist wichtig, weil die meisten Staaten das Erdbebenrisiko nicht berücksichtigen, wenn sie Gasbohrunternehmen erlauben, große Mengen an chemikalienbeladenem Bohrwasser zu entsorgen.

Hydrofracking produziert weit mehr Abwasser als konventionelle Öl- und Gasbohrungen. Die sichere Entsorgung dieses Abfalls wird mit der zunehmenden Verbreitung von Fracking zu einer immer größeren Frage.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass Abwasserinjektionsbrunnen, die für Bohrunternehmen oft die billigste Entsorgungsoption sind, die Hauptursache für Beben sind. Laut dem Natural Resources Defense Council, einer Umweltgruppe, werden heute 90 Prozent des Fracking-Abwassers in den USA in Injektionsbrunnen entsorgt.

Seit 2010 haben die Einwohner von Oklahoma mehr als 250 von ihnen gefühlt – viel mehr als die ein bis drei, die in den vergangenen Jahrzehnten jedes Jahr gemeldet wurden.

Das größte Beben in der Geschichte des Staates, ein Beben der Stärke 5,7 im Jahr 2011, das etwa 200 Gebäude beschädigte, wurde wahrscheinlich durch Flüssigkeitsinjektionen verursacht, schlossen Wissenschaftler der University of Oklahoma, der Columbia University und des US Geological Survey bei der Präsentation ihrer Daten auf der Konferenz. Sie nutzten Nachbeben, um Verwerfungsmuster zu kartieren und zu zeigen, wie sich der Druck im Laufe der Zeit aufbaute, als das Wasser aus dem Fracking bis zu 250 Meter von den resultierenden Beben entfernt entsorgt wurde.

Andere USGS-Wissenschaftler untersuchten eine Reihe von Erdbeben seit 2001 in Colorado und im Raton-Becken von New Mexico (einschließlich eines Erdbebens von 5,3 im letzten Jahr). Sie präsentierten diese Woche auch ihre Ergebnisse und kamen zu dem Schluss, dass diese Beben das Ergebnis von Abwassereinleitungen waren. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Anstieg der Rate größerer Erdbeben, die größer als 3,0 sind, auf natürliche Weise auftritt, ist extrem gering, heißt es in der Studie.

Das Gesamtbild ist jedoch kompliziert, denn noch bevor Hydrofracking im letzten Jahrzehnt üblich wurde, haben Öl- und Gasbohrer sowie Bergbauunternehmen in diesen Regionen Zehntausende von Injektionsbohrungen genutzt.

Austin Holland , ein Seismologe des Oklahoma Geological Survey, sagt, dass einige der jüngsten Erdbeben eindeutig durch die Abwasserentsorgung aus Fracking-Aktivitäten verursacht werden könnten. Seine Daten zu Oklahoma deuten jedoch darauf hin, dass keine Veränderungen bei den Öl- und Gasaktivitäten sofort erkennbar sind, die den dramatischen Anstieg der Erdbebenraten erklären könnten.

Geophysiker der University of Texas at Austin Klippe Fröhlich sagte bei dem Treffen, dass es schwierig sei, die Ursachen des Trends zu bestimmen, da die meisten Studien einzelne Erdbeben untersucht haben, anstatt umfassendere Erhebungen durchzuführen. Seine Untersuchung eines Teils des Gebiets Dallas-Forth Worth im Barnett Shale ergab, dass sich fast alle Erdbeben im Umkreis von zwei Meilen von großvolumigen Injektionsbrunnen befanden. Viele andere Brunnen schienen jedoch überhaupt keine Beben auszulösen.

Für Beamte, die eine Regulierung in Erwägung ziehen, sei es wichtig, die Gründe für diese Unterschiede zu erkennen, sagt Fröhlich. Vorschriften könnten das Erdbebenrisiko verringern, indem sie genauer vorschreiben, wo sich Brunnen befinden und wie sie gebaut und genutzt werden. Ohio zum Beispiel hat nach einer Reihe von Erdbeben im vergangenen Jahr ein Moratorium für neue Abwassereinleitungsgenehmigungen erlassen, aber vor kurzem damit begonnen, sie wieder zu genehmigen, nachdem mehr Standards eingeführt wurden.

Auch für die Abwasserentsorgung gibt es Alternativen, wie die Aufbereitung des Wassers in bestehenden oder dedizierten Kläranlagen. Die US-EPA ist jetzt auswerten nationale Standards für diese Wasseraufbereitung, und diese Option könnte häufiger in Betracht gezogen werden, wenn die Erdbebensorgen weiter zunehmen und die knapperen Vorräte Wasser selbst zu einer wertvolleren Ressource machen, sagt Fröhlich.

Von Menschenhand verursachte Erdbeben, ausgelöst durch unterirdische Injektionen, sind seit langem bekannt, spätestens seit den 1960er Jahren, als eine Mülldeponie der Armee ein Erdbeben auslöste, das in Denver große Schäden anrichtete.

Insgesamt scheinen Experten jedoch zu glauben, dass die seismische Gefahr in vielen Schiefergasstaaten zunimmt: Die Zukunft birgt wahrscheinlich viel mehr in induzierten Erdbeben, wenn sich der Gasboom ausweitet, sagt Art McGarr, Forscher des USGS Earthquake Science Center.

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