Dove si produce energia geotermica, terremoti prevedibili

Un’analisi dei terremoti attorno all’area del Campo Geotermico di Salton Sea, il grande lago nel Sud della California, ha scoperto una correlazione tra l’attività sismica e le operazioni per la produzione di energia geotermica, che consistono nel pompaggio di acqua all’interno e all’esterno di un serbatoio sotterraneo.

Veduta sul più grande dei tre principali siti di produzione di energia geotermica della Imperial Valley, all’estremità sud-orientale del Salton Sea (fonte: Center for Land Use Interpretation)

“Abbiamo mostrato che la percentuale di terremoti avvenuti a Salton Sea è in relazione alla combinazione tra il volume di liquido asportato dal sottosuolo per generare energia e il volume di acque reflue immesso”, ha detto Emily Brodsky, geofisica della California University, Santa Cruz (UCSC), autrice principale dello studio, pubblicato qualche giorno fa su Science.
“I risultati mostrano che potremmo prevedere i terremoti generati dalle attività umane. Per far questo, avremmo bisogno di una più ampia visione del sistema di funzionamento e di accurati rapporti fra l’acqua che entra e quella che esce dal terreno”.

Brodskij e il co-autore Lia Lajoie, hanno studiato i dati dei terremoti nella regione dal 1981 al 2012, confrontando l’attività sismica con i dati sulla produzione di energia dell’impianto geotermico, comprese le registrazioni delle immissione e delle estrazioni di liquido.
La centrale è un impianto di tipologia “flash-steam”, che consiste nel prelevare acqua calda dal sottosuolo, trasformarla in vapore pressurizzato (flash-steam) per far girare le turbine e quindi espellerne quanta più possibile.
Tuttavia, a causa di perdite per evaporazione, la quantità d’acqua espulsa è minore dell’acqua immessa, con l’effetto di sottrazione continua di liquido dal sottosuolo.

Durante il periodo di minore operatività geotermica, prima del 1986, anche la percentuale di terremoti nella regione era bassa. Aumentando le operazioni, è aumentata la sismicità.
Dopo il 2001, quantità di operazioni geotermiche e sismicità sono costantemente salite.
I ricercatori hanno monitorato l’estrazione d’acqua nel tempo, confrontandola con l’attività sismica. La relazione è complessa perché i terremoti sono raggruppati per zone, a causa delle scosse di assestamento locali ed è difficile distinguere queste scosse secondarie dalla diretta influenza delle attività umane.

Si è elaborato allora un metodo statistico per distinguere le scosse di assestamento, permettendo di misurare la percentuale di terremoti principali o “background rate” nel corso del tempo.
“Abbiamo trovato una buona correlazione tra sismicità ed estrazione”, ha affermato Brodskij.
“Confrontando tutte le informazioni ottenute sull’immissione e il prelevamento di liquidi, la sismicità appare chiaramente collegata con le variazioni di volume di liquido nel sottosuolo”.
I terremoti indotti sono comunque pochi; questo vale per i terremoti in generale.
La domanda chiave per Brodskij, è ‘quale magnitudo potrebbe raggiungere un eventuale terremoto nell’area del Salton Sea Geothermal Field?’.

Finora, il più grande terremoto nella zona, durante il periodo trentennale osservato, è stato di magnitudo 5.1.
La vicina faglia di S.Andrea, però, è in grado di scatenare terremoti molto distruttivi, anche di magnitudo 8. Il campo geotermico situato al margine meridionale della Faglia di S.Andrea desta preoccupazione perché potrebbe indurre un sisma disastroso.
“E’ difficile correlare direttamente il Campo Geotermico di Salton Sea e gli effetti della faglia di S.Andrea, ma sembra plausibile che potrebbero interagire”, ha ribadito Brodskij.

L’estremità meridionale della faglia di S.Andrea tocca il Salton Sea e non è chiaro il suo andamento sotto la massa d’acqua.
Una regione sismicamente attiva nota come ‘Zona Sismica Brawley’ si estende dal sud della faglia di S.Andrea all’estremità settentrionale della faglia Imperiale. Il Campo Geotermico di Salton Sea, che si trova sul bordo sud-orientale del lago, è uno dei quattro campi geotermici operanti nell’area.