Las actividades humanas provocan "impactos dramáticos" en las profundidades de la Tierra

El impacto de las actividades humanas en la atmósfera, el mar, la superficie y las capas más cercanas a esta de la Tierra es conocido y está bien estudiado. Pero, ¿qué ocurre con el subsuelo profundo del planeta? ¿Cómo impacta lo que hace el ser humano en la zona que se encuentra entre unos pocos cientos de metros y varios kilómetros bajo tierra? Un equipo internacional de científicos ha realizado un estudio para intentar desentrañar esa incógnita. Y los resultados no son halagüeños: los impactos son "dramáticos".

"El Antropoceno se ha enmarcado en torno al impacto de la humanidad en los procesos atmosféricos, biológicos y cercanos a la superficie, como el uso de la tierra y el cambio de vegetación, las emisiones de gases de efecto invernadero y el ciclo hidrológico superficial", comienza el estudio, protagonizado por investigadores de universidades de Suecia, Canadá, Corea del Sur y Estados Unidos.

La extracción de agua subterránea ha reducido los niveles freáticos en muchos acuíferos clave, pero se ha prestado comparativamente poca atención a los impactos en el subsuelo más profundo. El estudio, publicado en la revista ‘Earth's Future’, señala que los flujos de fluidos provenientes de la extracción e inyección de fluidos asociados con la producción de petróleo y gas y la entrada de agua a las minas "probablemente exceden los caudales de fondo en sistemas de aguas subterráneas profundas (más de 500 metros) a escala global".

"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 hemos tenido un gran impacto en la circulación de fluidos en el subsuelo", apunta Jennifer McIntosh, autora principal del estudio.

Facilitar la transición energética

"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, especialmente cuando se trata de nuestros impactos ambientales", señala Grant Ferguson, también autor principal del estudio.

Además, la captura y secuestro de carbono, la producción de energía geotérmica y la extracción de litio proyectadas para facilitar la transición energética y frenar el cambio climático requerirán tasas de producción fluidas que "excederán la extracción actual de petróleo y agua coproducida".

¿Resultado de todo ello? Los análogos naturales observados y los modelos geoquímicos indican que la manipulación de fluidos subterráneos probablemente se dejará sentir en el registro geológico (historia de la Tierra registrada en las rocas que forman su corteza).

Pero la magnitud y la importancia de estos cambios no están claras, debido a la "falta de comprensión de cómo los ciclos hidrológicos y geoquímicos del subsuelo profundo y la vida microbiana asociada interactúan con el resto del sistema terrestre", admiten los científicos.

Con la producción de petróleo y gas natural, siempre hay una cierta cantidad de agua, típicamente salina, que proviene del subsuelo profundo. 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 del subsuelo.

Para una recuperación de petróleo más eficiente, se agrega más agua de fuentes cercanas a la superficie al agua salada para así compensar la cantidad de petróleo extraído y así mantener las presiones del yacimiento. Luego, el agua salina mezclada se reinyecta en el subsuelo, cerrando un ciclo de producción de fluido y reinyección al subsuelo profundo.

Florecimiento de la actividad microbiana

Ese 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 las que ocurren naturalmente", explica McIntosh.

Pero es que las actividades humanas tienen el potencial de alterar no sólo los fluidos profundos del subsuelo sino también los microbios que viven allí, alerta McIntosh. A medida que los fluidos se mueven, los entornos microbianos, que representan aproximadamente el 15% de la biomasa total de la Tierra, pueden verse alterados por cambios en la química del agua o por la llegada de nuevas comunidades microbianas desde la superficie del planeta al subsuelo.

Por ejemplo, con la fracturación hidráulica (fracking), una técnica que se utiliza para romper rocas subterráneas con líquidos presurizados y extraer petróleo y gas, una formación rocosa profunda que anteriormente no tenía ningún número detectable de microbios podría tener un florecimiento repentino de actividad microbiana, advierten los investigadores.

¿Qué hacer? "La gestión responsable del subsuelo es fundamental para cualquier esperanza de una transición verde, un futuro sostenible y mantener el calentamiento global por debajo de unos pocos grados", resalta Peter Reiners, coautor del estudio.

Conclusión: "Necesitamos utilizar el subsuelo profundo como parte de la solución a la crisis climática. Sin embargo, sabemos más sobre la superficie de Marte que sobre el agua, las rocas y la vida en las profundidades de nuestros pies", expone McIntosh.

Así que quedan muchas incógnitas sobre el subsuelo profundo de la Tierra y sobre cómo se ve afectado por las actividades humanas, y es "importante seguir trabajando en esas cuestiones", concluye la científica.

Estudio de referencia: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024EF004496

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