Ein 5.4-Meter-Erdbeben erschüttert Öl- und Gasentsorgungsbohrungen und Atommüllpläne im Perm-Becken von West-Texas.

Auf der zu Indonesien gehörenden Insel Westjava ereignete sich am 5.6. November 21 ein mittelschweres Erdbeben der Stärke 2022. Aufgrund der hohen Bevölkerungsdichte kamen fast 300 Menschen ums Leben und weitere könnten unter eingestürzten Gebäuden begraben werden.

Ein mittelschweres Erdbeben der Stärke 5.4 ereignete sich am 16. November 2022 in der Wüste von West-Texas. Niemand starb und es gab wenig Schaden, weil die Bevölkerungsdichte gering ist.

Als Faustregel gilt, dass an der Erdoberfläche Größenordnungen größer als 3 zu spüren sind. Größer als 4 kann Gebäude beschädigen. Größer als 5 kann in Gebieten mit hoher Dichte zum Verlust von Menschenleben führen.

Die Stärke 5.4 war kilometerweit zu spüren – von El Paso bis zum Big-Bend-Nationalpark (siehe Abbildung 1). Hier sind einige Zitate:

Lanette Brown Giese: Hier in Carlsbad war es genau wie ein Helikopter, der neben unserem Haus landete. Es dauerte fast 20 Sekunden.

Mari Annelise Thomas: Ich kann nicht glauben, dass ich es in Midland gespürt habe. Mein Bett wackelte und meine Jalousien schwankten.

Susan D. Rayburn: Fühlte es in Alpine! Es hat mein Bett erschüttert, während ich darin war und zusah, wie mein Haus erbebte! Wild.

Lonna Edwards Gideon: Mein 4Runner schwankte in San Antonio hin und her

Erdbeben im Delaware-Becken.

Diese werden hauptsächlich durch Öl- und Gasoperationen verursacht, die sind umfangreich im Delaware-Becken. Es ist das größte und aktivste Ölbecken der USA.

Salzwasser kommt aus einem Bohrloch mit Öl und Gas und muss entsorgt werden. Am günstigsten ist es, das Abwasser tief unter der Erde durch vertikale Entsorgungsbrunnen zu verpressen. Wenn sich das Wasser in einer unterirdischen Schicht ansammelt, steigt sein Druck und es breitet sich aus einer Injektionsbohrung nach außen aus. Wenn es auf eine Verwerfung trifft, die sich an einem Wendepunkt (in der Nähe eines Spannungsungleichgewichts) befindet, kann die Verwerfung rutschen und ein Erdbeben verursachen.

Aufsichtsbehörden überwachen Erdbeben mithilfe von Arrays von seismischen Detektoren. Wenn Erdbebenzahlen oder -stärken ein bestimmtes Niveau erreichen, schreiben sie vor, dass Wasserinjektionen in die üblichen Gesteinsschichten reduziert oder in andere Schichten injiziert werden, um den Wasserdruck im Untergrund zu verringern.

Die Geschichte der Erdbeben in den letzten Jahren ist in Abbildung 2 dargestellt. Die schlechte Nachricht ist, dass Erdbeben exponentiell zunahmen, bevor die texanischen Aufsichtsbehörden im Jahr 2021 einschritten. Die gute Nachricht ist, dass die Vorschriften das Wachstum von Erdbeben begrenzt, aber nicht gestoppt haben.

Aber eine weitere schlechte Nachricht ist, dass sich der Druck des injizierten Salzwassers weiter von den Injektionsbohrungen weg ausbreitete und das bisher größte Erdbeben im Perm verursachte: 5.4 M am 16. November 2022. Es gibt Verzögerungen von 6 bis 12 Monaten bei der Erdbebenreaktion auf Änderungen in Wasserinjektionsraten oder -volumina.

Dieses Muster war eine Wiederholung des Erdbeben in Oklahoma als Spitzenbeben, fast 900 > 3M, im Jahr 2015 auftraten. Nach dem Höhepunkt ereignete sich das größte Erdbeben aller Zeiten am 3. September 2016: 5.8 M.

Wen interessieren solche Erdbeben?

Tief in der Wüstenisolation von West-Texas könnte man vermuten, dass Erdbeben keine allzu große Rolle spielen, selbst wenn sie die Stärke 5 überschreiten. Stimmt nicht!

Aufgrund möglicher Umwelt- und Menschenschäden wurden Öl- und Gasunternehmen ermutigt, Salzwasser auf andere Weise zu entsorgen. Dazu gehören die Reinigung vor Ort und das Recycling von Schmutzwasser, um es für den nächsten Fracking-Einsatz zu verwenden. Oder das schmutzige Wasser zur kommerziellen Reinigung schicken, z. B. in eine Entsalzungsanlage.

Abgesehen von Erdbeben gibt es dafür einige sehr gute Gründe. Dadurch würde viel Aquifer- oder Stadtwasser eingespart, das beim Fracking verwendet wurde und wird. Wie viel Wasser? Ein Fußballstadion mit Wasser bis zu 40 Fuß über der Rasenfläche ist erforderlich, um eine Schieferbohrung mit neuer Technologie, wie sie im Delaware-Becken verwendet wird, vollständig zu frackieren. Recycling findet im Delaware-Becken statt, muss aber beschleunigt werden.

Für jedes Barrel Öl, das aus einer Quelle im Delaware-Becken gefördert wurde, wurden 3-10 Barrel Wasser gefördert. Das Verhältnis in Oklahoma war 7-20 Barrel Wasser/Öl.

Im Jahr 2017 das Perm als Ganzes hergestellt 63 Milliarden Gallonen oder 1.5 Milliarden Barrel pro Jahr. Ein großer Teil davon wurde in Entsorgungsbohrungen injiziert. Diese enorme Wassermenge war so viel wie Oklahoma im Jahr 2015 produzierte, als dieser Staat 890 Erdbeben der Stärke M > 3 verzeichnete.

Obwohl diese Reinigungs-/Recyclingmethoden teurer sind, steht die Öl- und Gasindustrie unter Druck, ein Problem zu beheben, das dem Image der Branche nicht gut tut.

Endlager für nukleare Abfälle.

Bedenken gibt es auch wegen eines in Planung befindlichen Endlagers für Atommüll. Die US Nuclear Regulatory Commission (NRC) hat einen Vorschlag von Holtec International zum Bau einer Lagerstätte für radioaktiver Atommüll nur 60 Meilen von Karlsbad entfernt.

Die NRC hat erklärt, dass eine Lizenz ausgestellt werden kann, aber die endgültige Entscheidung wird Anfang 2023 getroffen.

Zu den vom NRC am Holtec-Standort bewerteten Risiken gehörten (1) Versagen von Lagerkanistern, (2) mögliche Öffnung von Dolinen, (3) Strandseen und Grundwasserleiterkontamination, (4) Erdbebenschäden.

Es scheint, dass die Sicherheitsanalyse und die Erdbebenvorhersagen von Holtec durchgeführt wurden, bevor die Schieferölrevolution im Delaware-Becken begann. Tatsächlich wurde eine Holtec-Grafik der Erdbebenwahrscheinlichkeit auf das Jahr 2009 datiert.

Aber Erdbeben sind oft mit der Öl- und Gasförderung verbunden, und der geplante Holtec-Standort ist es fast Tausende neuer Öl- und Gasquellen im Delaware-Becken. Der Erdbebenschwarm südlich von Carlsbad in Abbildung 1 ist etwa 60 Meilen von dem vorgeschlagenen Holtec-Standort entfernt. So war das 5.4-M-Beben vom 16. November.

Besteht also die Gefahr eines großen Erdbebens, das die Kanister mit heißem radioaktivem Material beschädigen und aus dem Lager von Holtec austreten könnte?

Zum Vergleich: Die drei größten Erdbeben in Oklahoma – zwei mit einer Stärke von mehr als 5 – verursachten erhebliche Schäden an oberirdischen Gebäuden.

Es ist unklar, ob Erdbeben in der Erdkruste der Stärke 5 oder höher (wie sie im Delaware-Becken aufgetreten sind) in der Sicherheitsanalyse des Holtec-Standorts berücksichtigt wurden.

Eine Erkenntnis ist, dass Öl- und Gasbetriebe, die unten Erdbeben auslösen, möglicherweise kein idealer Nachbar für Atommülllager oben sind – zumindest nicht in der Perm-Wüste von New Mexico.

Mew Mexikos Gouverneur fordert Biden zum Eingreifen auf.

Am 16. November hat der Gouverneur von New Mexico, Michelle Lujan Grisham, fragte Präsident Biden die Holtec-Initiative für ein nukleares Endlager im Südosten von New Mexico abzulehnen und zu blockieren.

Der Brief listete potenzielle physische Bedrohungen für die in der Gegend lebenden Bewohner sowie umstrittene Auswirkungen auf Mensch und Umwelt auf, wie etwa Uranabbau und Atombombentests im Zusammenhang mit der vergangenen nuklearen Geschichte.

Zu den physischen Bedrohungen gehörten Unfälle am Standort oder Unfälle beim Transport von Atommüll zum Standort, die radioaktives Material verbreiten könnten. Es braucht nicht viel – ein undichtes Fass am WIPP-Standort im Südosten von New Mexico hat diese Anlage für 3 Jahre stillgelegt und die Reinigung kostete über 1 Milliarde US-Dollar.

Erdbeben wurden in dem Schreiben nicht erwähnt, obwohl zwei Beben mit einer Stärke von mehr als 5 aufgetreten sind, die Schäden an Gebäuden verursachen können. Zufälligerweise ereignete sich einer davon, M = 5.4, am selben Tag, 3 Uhr am 16. November, des Schreibens des Gouverneurs an den Präsidenten.

In dem Schreiben des Gouverneurs, der möglicherweise glaubt, dass ihr Staat seinen Teil dazu beigetragen hat, wies der Gouverneur darauf hin, dass es im Südosten von New Mexico bereits zwei weitere große Nuklearanlagen gibt: das Endlager der Abfallisolierungs-Pilotanlage (WIPP) des DOE und die URENCO National Enrichment Facility in der Nähe von Eunice.