El impacto de las actividades humanas (como las emisiones de gases de efecto invernadero y la deforestación) en la superficie de la Tierra ha sido bien estudiado. Ahora, investigadores de hidrología de la Universidad de Arizona han investigado cómo los humanos impactan el subsuelo profundo de la Tierra, una zona que se encuentra entre cientos de metros y varios kilómetros debajo de la superficie del planeta.
“Observamos cómo se comparan las tasas de producción de fluidos con petróleo y gas con la circulación natural del agua y mostramos cómo los humanos han tenido un gran impacto en la circulación de fluidos en el subsuelo”, dijo Jennifer McIntosh, profesora del Departamento de Arizona. de Hidrología y Ciencias Atmosféricas y autor principal de un artículo en la revista El futuro de la Tierra detallando los hallazgos.
“El subsuelo profundo está fuera de la vista y fuera de la mente de la mayoría de la gente, y pensamos que era importante proporcionar algún contexto a estas actividades propuestas, especialmente cuando se trata de nuestros impactos ambientales”, dijo el autor principal del estudio, Grant Ferguson, adjunto. profesor del Departamento de Hidrología y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Arizona y profesor de la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la Universidad de Saskatchewan.
Según el estudio, se prevé que en el futuro estos flujos de fluidos inducidos por el hombre aumenten con estrategias que se proponen como soluciones para el cambio climático. Dichas estrategias incluyen: el secuestro geológico de carbono, que consiste en capturar y almacenar dióxido de carbono atmosférico en rocas porosas subterráneas; producción de energía geotérmica, que implica hacer circular agua a través de rocas calientes para generar electricidad; y extracción de litio de salmueras subterráneas ricas en minerales para impulsar vehículos eléctricos. El estudio se realizó en colaboración con investigadores de la Universidad de Saskatchewan en Canadá, la Universidad de Harvard, la Universidad Northwestern, el Instituto Coreano de Geociencias y Recursos Minerales y la Universidad Linnaeus en Suecia.
“La gestión responsable del subsuelo es fundamental para cualquier esperanza de una transición verde, un futuro sostenible y mantener el calentamiento por debajo de unos pocos grados”, dijo Peter Reiners, profesor del Departamento de Geociencias de la Universidad de Arizona y coautor del estudio.
Con la producción de petróleo y gas natural, siempre hay una cierta cantidad de agua, típicamente salina, que proviene del subsuelo profundo, dijo McIntosh. El agua subterránea suele tener millones de años y adquiere su salinidad por evaporación del agua de mar antigua o por reacción con rocas y minerales. Para una recuperación de petróleo más eficiente, se agrega más agua de fuentes cercanas a la superficie al agua salada para compensar la cantidad de petróleo extraído y mantener las presiones del yacimiento. Luego, el agua salina mezclada se reinyecta en el subsuelo. Esto se convierte en un ciclo de producción de fluido y reinyección al subsuelo profundo.
El mismo proceso ocurre en la extracción de litio, la producción de energía geotérmica y el secuestro geológico de carbono, cuyas operaciones involucran agua salina sobrante del subsuelo que se reinyecta.
“Demostramos que las tasas de inyección de fluido o las tasas de recarga de esas actividades de petróleo y gas son mayores de lo que ocurre naturalmente”, dijo McIntosh.
A medida que aumentan las actividades humanas como la captura y secuestro de carbono y la extracción de litio, los investigadores también predijeron cómo estas actividades podrían registrarse en el registro geológico, que es la historia de la Tierra registrada en las rocas que forman su corteza.
Las actividades humanas tienen el potencial de alterar no sólo los fluidos profundos del subsuelo sino también los microbios que viven allí, dijo McIntosh. A medida que los fluidos se mueven, los entornos microbianos pueden verse alterados por cambios en la química del agua o por el traslado de nuevas comunidades microbianas desde la superficie de la Tierra al subsuelo.
Quedan muchas incógnitas sobre el subsuelo profundo de la Tierra y cómo se ve afectado por las actividades humanas, y es importante seguir trabajando en esas cuestiones, dijo McIntosh.
“Necesitamos utilizar el subsuelo profundo como parte de la solución a la crisis climática”, dijo McIntosh. “Sin embargo, sabemos más sobre la superficie de Marte que sobre el agua, las rocas y la vida en las profundidades de nuestros pies”.