Producir energía geotérmica puede reducir el riesgo de terremotos

Una central de energía geotérmica ubicada en un área de riesgo de terremotos en California ha sido vinculada con una reducción de la actividad sísmica en su entorno inmediato.

En los meses posteriores al terremoto de magnitud 7,1 del 5 de julio de 2019 en Ridgecrest, los sismólogos registraron miles de réplicas en la región. Sorprendentemente, no se observó ninguno en el campo geotérmico de Coso, un área a solo unos 10 kilómetros de las rupturas superficiales causadas por el choque principal.

Investigadores de Caltech han descubierto ahora que las operaciones relacionadas con Coso durante los últimos 30 años han desestresado la región, haciendo que el área sea menos propensa a los terremotos. Estos hallazgos podrían indicar formas de eliminar el estrés de manera sistemática en las regiones de alto riesgo de terremotos, al mismo tiempo que se construye una infraestructura de energía limpia.

La investigación, publicada en Nature, se llevó a cabo en el laboratorio de Jean-Philippe Avouac, profesor de geología e ingeniería mecánica y civil.

Los campos geotérmicos, como la región del Coso, son áreas donde las temperaturas del subsuelo son particularmente altas, por ejemplo, como resultado de la actividad volcánica o tectónica. Este calor se puede utilizar para crear energía limpia que no requiere la quema de combustibles fósiles. Para aprovechar esta energía, se bombea agua al suelo, donde las altas temperaturas calientan el agua; cuando el agua vuelve a la superficie, esa energía térmica se utiliza para generar electricidad.

Es importante destacar que durante el desarrollo de un campo geotérmico, muchos pequeños terremotos (alrededor de magnitud 4) se desencadenan cuando se bombea el agua. Esto generalmente se considera una fuente de preocupación; varios proyectos geotérmicos han sido abandonados debido a tal sismicidad "inducida". Sin embargo, en este nuevo estudio, los investigadores encontraron que estos pequeños terremotos, así como la deformación "silenciosa" o asísmica (que ocurre sin producir un terremoto) causada por la inyección de fluido en realidad alivian el estrés y, por lo tanto, reducen el riesgo de un terremoto más grande en la región.

"La energía geotérmica es energía limpia y nos gustaría tener tanta energía limpia como sea posible", dice Avouac en un comunicado. "La sismicidad inducida, el desencadenamiento de muchos pequeños terremotos, durante el desarrollo inicial de un campo geotérmico se ha visto como un impedimento para construir más de esta infraestructura. Pero nuestro estudio muestra que en realidad hay un beneficio en esto. Podrías imaginar el desarrollo de geotermia campos a lo largo de la falla de San Andrés, por ejemplo, donde obtendría energía limpia y disminuiría el riesgo de un gran terremoto".

Dirigido por el investigador postdoctoral de Caltech Kyungjae Im, el equipo buscó modelar lo que está sucediendo debajo de la superficie de un campo geotérmico que se ha desarrollado para la producción de energía. Utilizando una técnica llamada interferometría de radar de apertura sintética (SAR), los geocientíficos han medido que la superficie del campo geotérmico de Coso se ha deformado y hundido decenas de centímetros en las décadas transcurridas desde su desarrollo. Construyó un modelo de esta deformación y determinó que el subsuelo se estaba contrayendo térmicamente debido al agua que se bombeaba.

Se llegó a la conclusión de que esta contracción térmica alivió algo de tensión en el área de Coso y permitió que el suelo se deslizara "silenciosamente", es decir, de una manera suave que no produzca terremotos. Esto explica por qué el área de Coso no experimentó réplicas importantes después del gran terremoto del 5 de julio de 2019: hubo menos estrés bajo tierra porque ya había sido aliviado por la actividad geotérmica.

"Nuestro estudio muestra que inyectando agua fría, en realidad se puede suprimir la sismicidad en el futuro", dice Im. "Pero todavía no está exento de riesgos: cuando se comienza a desarrollar el campo, existe el riesgo de que los pequeños terremotos inducidos puedan convertirse en uno grande. Pero, en principio, con el tiempo, el riesgo de grandes terremotos en la región es menor que si no hubieras estado desarrollando el campo".