La actividad humana puede desencadenar terremotos, pero no significa que las personas puedan crear a voluntad un gran terremoto ni controlar las placas tectónicas. La evidencia científica acumulada durante décadas demuestra que determinadas actividades, entre ellas la inyección de fluidos a gran profundidad, la explotación de petróleo y gas, algunas operaciones mineras, la construcción y llenado de grandes embalses y determinados proyectos geotérmicos, pueden modificar las condiciones de presión y tensión dentro de la corteza terrestre y provocar el deslizamiento de fallas que ya se encontraban sometidas a esfuerzos naturales. El fenómeno se conoce como sismicidad inducida o sismicidad antropogénica y está documentado en numerosos países. El Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) advierte que la mayoría de estos eventos son pequeños, pero también existen casos de terremotos capaces de producir daños, por lo que el verdadero desafío científico no es determinar si los seres humanos pueden influir en la actividad sísmica, sino establecer cuándo una intervención humana puede transformar una falla geológica potencialmente inestable en una fuente de terremotos.

La pregunta parece, a primera vista, casi de ciencia ficción: ¿puede una represa, un pozo petrolero o una operación minera provocar un terremoto? La respuesta científica es sí, pero con una precisión fundamental. La actividad humana no crea desde cero la enorme energía tectónica que produce los grandes terremotos naturales. Lo que puede hacer, bajo determinadas circunstancias, es modificar el equilibrio de una falla existente hasta facilitar que se produzca una ruptura.

La corteza terrestre está atravesada por innumerables fracturas. Algunas permanecen prácticamente inmóviles durante miles o millones de años; otras acumulan lentamente tensión debido al movimiento de las placas tectónicas. Una falla puede encontrarse durante mucho tiempo en una situación de equilibrio entre las fuerzas que intentan hacerla deslizar y la fricción que mantiene sus bloques unidos.

Una modificación relativamente pequeña de ese equilibrio puede ser suficiente para desencadenar un movimiento si la falla ya estaba próxima al punto de ruptura.

El mecanismo: presión, tensión y agua dentro de la roca

Uno de los mecanismos mejor estudiados está relacionado con el aumento de la presión de los fluidos dentro de las rocas.

Cuando se inyectan grandes cantidades de agua u otros fluidos en formaciones geológicas profundas, el líquido puede desplazarse a través de fracturas y poros. Si existe una falla cercana, el incremento de la presión puede reducir la fuerza efectiva que mantiene sus superficies unidas.

Dicho de manera sencilla, el fluido puede hacer que una falla que estaba cerca de deslizarse necesite menos esfuerzo adicional para comenzar a moverse.

El USGS explica que para que una inyección produzca terremotos perceptibles deben coincidir varios factores: volumen y velocidad de inyección, existencia de fallas suficientemente grandes, estado de tensión de esas fallas y vías que permitan que la presión del fluido llegue hasta ellas. Por eso, la existencia de un pozo de inyección no significa automáticamente que se vaya a producir un terremoto.

Este punto es particularmente importante porque en Estados Unidos existen decenas de miles de pozos destinados a la disposición de fluidos y solo una pequeña fracción está relacionada con terremotos suficientemente grandes como para generar preocupación pública.

El fracking no es exactamente lo mismo que inyectar aguas residuales

Uno de los errores más frecuentes al hablar de sismicidad inducida es afirmar simplemente que “el fracking provoca terremotos”.

La realidad es más compleja.

La fracturación hidráulica o fracking consiste en inyectar fluidos a alta presión para crear pequeñas fracturas en una formación rocosa y facilitar la extracción de hidrocarburos. Esa actividad puede producir microsismos y, en determinadas circunstancias, terremotos inducidos.

Sin embargo, el USGS señala que la mayor parte del incremento reciente de terremotos inducidos en el centro de Estados Unidos está asociada a la inyección profunda de aguas residuales provenientes de la producción de petróleo y gas, no directamente al proceso de fracturación hidráulica. En Oklahoma, el USGS estima que solo alrededor del 1 % al 2 % de los terremotos inducidos pueden vincularse directamente con operaciones de fracturación hidráulica, mientras que la mayoría está relacionada con la disposición de fluidos residuales.

La diferencia tiene importancia económica y regulatoria. Una operación puede terminar el proceso de fracturación, pero continuar generando grandes volúmenes de agua salina y otros fluidos que posteriormente deben ser eliminados. La solución utilizada en muchas regiones consiste en inyectarlos en pozos profundos.

Es justamente esa presión sostenida y el volumen acumulado de líquido lo que puede alterar el equilibrio de fallas situadas a kilómetros de profundidad.

Oklahoma: el laboratorio accidental de la sismicidad inducida

Uno de los ejemplos más conocidos se encuentra en Oklahoma, Estados Unidos.

Durante décadas, el estado registró relativamente pocos terremotos significativos. Sin embargo, a partir de la expansión de determinadas actividades de extracción de hidrocarburos y de la disposición profunda de aguas residuales, la actividad sísmica aumentó de manera extraordinaria.

El fenómeno llegó a tal magnitud que Oklahoma experimentó terremotos que antes eran considerados poco habituales para la región.

En 2016, un terremoto de magnitud 5,8 golpeó cerca de Pawnee. El USGS determinó que el evento ocurrió sobre una falla del basamento que no estaba previamente cartografiada en esa zona y señaló que el terremoto formaba parte del extraordinario aumento de actividad sísmica asociado en gran medida a la inyección profunda de fluidos residuales de la producción de petróleo y gas. Posteriormente, el organismo lo identificó como el mayor terremoto inducido por disposición de aguas residuales documentado hasta entonces.

Otro caso importante ocurrió en Fairview, Oklahoma, en febrero de 2016, con un terremoto de magnitud 5,1. El USGS concluyó que los pozos de disposición de aguas residuales situados a más de 12 kilómetros probablemente habían contribuido a desencadenar la secuencia. En esa región, el volumen de fluido inyectado había aumentado aproximadamente siete veces en tres años.

Lo más interesante de estos casos es que el terremoto no necesariamente ocurre exactamente debajo del pozo.

La presión puede propagarse por las formaciones rocosas y alcanzar fallas situadas a cierta distancia. El USGS advierte que la sismicidad inducida puede aparecer a 10 millas o más del punto de inyección, dependiendo de las características geológicas.

Las grandes represas también pueden modificar la actividad sísmica

La relación entre grandes embalses y terremotos se conoce desde hace décadas.

Cuando una enorme cantidad de agua queda acumulada detrás de una represa, cambia la carga ejercida sobre la corteza terrestre. Pero el peso del agua no es el único factor.

El agua también puede infiltrarse progresivamente en fracturas y modificar la presión de los fluidos dentro de las rocas. Los ciclos de llenado y vaciado del embalse pueden alterar repetidamente las condiciones de tensión.

Uno de los ejemplos históricos más importantes se encuentra en Koyna, India.

La construcción de la represa y el llenado del embalse estuvieron acompañados por un aumento de la actividad sísmica. En 1967, la región sufrió un terremoto de magnitud 6,3, considerado por el USGS uno de los ejemplos más importantes —y durante décadas el mayor conocido— de sismicidad inducida por un embalse. La actividad sísmica continuó posteriormente en la región, convirtiendo Koyna-Warna en uno de los principales laboratorios naturales para estudiar la relación entre agua almacenada y fallas geológicas.

Investigaciones más recientes continúan encontrando una relación entre las variaciones del nivel del embalse de Koyna y la aparición de terremotos en la región.

Esto no significa que toda gran represa provoque terremotos. El USGS incluye el almacenamiento de agua entre las causas documentadas de sismicidad inducida, pero la respuesta depende de la geología específica de cada lugar.

La minería también modifica el equilibrio subterráneo

La minería constituye otro mecanismo.

Cuando se excavan grandes galerías y se extraen enormes cantidades de roca, cambia la distribución de tensiones dentro del macizo rocoso. Las excavaciones profundas pueden provocar pequeños y medianos terremotos asociados al reajuste de la roca.

El fenómeno es particularmente conocido en minas profundas, donde las tensiones acumuladas pueden producir eventos sísmicos capaces de dañar túneles y poner en peligro a los trabajadores.

En este caso, el mecanismo no es necesariamente el mismo que el de los pozos de inyección. Aquí el elemento fundamental puede ser la redistribución de esfuerzos provocada por la extracción de grandes volúmenes de material.

El USGS reconoce tanto la minería superficial como la subterránea entre las actividades humanas capaces de inducir terremotos.

El gas y el petróleo también pueden producir el efecto contrario: quitar presión

Existe otro mecanismo menos conocido.

No solamente la inyección puede producir sismicidad. Extraer fluidos del subsuelo también puede modificar las condiciones de presión y tensión.

Cuando se extraen grandes cantidades de petróleo, gas o agua subterránea, las propiedades mecánicas del reservorio cambian. La disminución de presión puede provocar compactación, deformación y redistribución de tensiones.

El USGS incluye la extracción de fluidos y gases del subsuelo entre los mecanismos documentados de terremotos inducidos.

Por ello, la relación entre energía y terremotos es mucho más amplia que el simple debate sobre fracking.

La energía geotérmica enfrenta el mismo desafío

La transición hacia fuentes de energía con menores emisiones también ha llevado a estudiar cuidadosamente la sismicidad inducida.

Los sistemas geotérmicos avanzados requieren, en algunos casos, inyectar agua a gran profundidad para crear o estimular circuitos de circulación dentro de rocas calientes.

El procedimiento puede generar microsismos útiles para conocer cómo se fractura y conecta el reservorio, pero si la estimulación es demasiado intensa puede aumentar el riesgo de eventos perceptibles.

Por eso, los proyectos geotérmicos modernos incorporan sistemas de vigilancia sísmica y modelos destinados a determinar cuándo deben reducirse o detenerse las inyecciones. La investigación científica trabaja incluso con sistemas de control capaces de adaptar las operaciones en función de la actividad sísmica observada.

El desafío es particularmente interesante porque demuestra que una tecnología puede ser simultáneamente una solución energética y una fuente potencial de riesgo geológico si no se administra correctamente.

¿Podemos provocar un terremoto de magnitud 8 o 9?

Aquí es necesario separar la realidad científica de una interpretación sensacionalista.

La humanidad no dispone de una tecnología que permita seleccionar una falla y producir deliberadamente un terremoto gigantesco de cualquier magnitud.

Los terremotos naturales de mayor magnitud están relacionados con procesos tectónicos de dimensiones continentales y acumulación de energía durante períodos extremadamente largos.

Los terremotos inducidos conocidos suelen ser mucho menores. Sin embargo, la investigación demuestra que una actividad humana puede desencadenar un terremoto potencialmente dañino cuando una falla natural ya está cerca de romperse.

En los casos relacionados con inyección de fluidos, existe además una relación entre el volumen de líquido inyectado y el tamaño máximo potencial de los eventos, aunque los propios investigadores advierten que se trata de una relación con incertidumbres y no de un límite absoluto capaz de predecir exactamente la magnitud de un terremoto.

Por eso, decir que “los humanos pueden provocar terremotos” es científicamente correcto, pero decir que “los humanos pueden fabricar terremotos gigantes a voluntad” sería incorrecto.

¿Y qué significa esto para Paraguay?

La cuestión resulta especialmente interesante para Paraguay debido al peso que tienen las grandes infraestructuras hidroeléctricas en su economía.

Paraguay forma parte de uno de los principales polos hidroeléctricos de Sudamérica, con grandes represas binacionales como Itaipú y Yacyretá. Sin embargo, la existencia de estas represas no permite concluir por sí misma que estén provocando terremotos relevantes.

Para establecer una relación entre un embalse y un terremoto sería necesario estudiar la geología local, las fallas existentes, los niveles y variaciones del agua, la profundidad de los eventos, su distribución espacial y temporal y la evolución de la actividad sísmica antes y después del llenado.

La ciencia, por tanto, no permite convertir automáticamente el caso de Koyna o los ejemplos de Oklahoma en una afirmación sobre las represas paraguayas.

Lo que sí significa es que cualquier proyecto de gran infraestructura que modifique significativamente las condiciones del subsuelo debe considerar la sismicidad inducida dentro de sus evaluaciones de riesgo.

Esto adquiere todavía más importancia cuando se analizan nuevos proyectos de almacenamiento de agua, minería, exploración de hidrocarburos, geotermia, almacenamiento subterráneo de gases o disposición profunda de residuos.

La clave está en detectar la falla antes de que reaccione

El mayor avance de la ciencia no consiste en intentar impedir que las placas tectónicas se muevan. Eso es imposible.

La estrategia consiste en identificar las condiciones que pueden hacer que una actividad humana desencadene una ruptura.

Los científicos utilizan redes de sismómetros, modelos geológicos, mediciones de presión, datos de inyección y sistemas de alerta para determinar cómo responde el subsuelo.

En determinados proyectos se aplican incluso sistemas conocidos como “semáforos sísmicos”: cuando la actividad se mantiene en niveles bajos, las operaciones continúan; si los terremotos aumentan, se reduce la intensidad; y si se alcanza un nivel considerado peligroso, la operación puede detenerse.

La experiencia de Estados Unidos demuestra que esta estrategia puede funcionar. El USGS documentó casos en Colorado, Ohio y Arkansas donde los terremotos asociados a disposición de aguas residuales dejaron de producirse después de detener las inyecciones.

Pero existe un problema adicional: el subsuelo puede conservar durante un tiempo los efectos de una intervención anterior.

En Oklahoma, por ejemplo, las investigaciones mostraron que la relación entre reducción de inyección y disminución de terremotos no siempre es inmediata. La presión de los fluidos puede continuar propagándose y modificando las condiciones de las fallas incluso después de que cambien los niveles de inyección.

Antes, ahora y después: una nueva frontera de la seguridad industrial

Antes, la preocupación principal de ingenieros y geólogos era determinar si una zona era naturalmente sísmica antes de construir una gran infraestructura.

Ahora, el conocimiento científico ha añadido una segunda pregunta: ¿puede la propia infraestructura modificar las condiciones geológicas y cambiar el comportamiento sísmico de la región?

La diferencia es enorme.

Una región considerada de baja sismicidad no necesariamente queda completamente fuera del análisis si comienza a recibir grandes cantidades de fluidos a presión, desarrolla minería profunda o incorpora un enorme embalse.

Después, el desafío será desarrollar modelos capaces de anticipar con mayor precisión cuándo una intervención humana puede aumentar el peligro.

La investigación actual avanza precisamente hacia ese objetivo: vigilar en tiempo real, modelar la propagación de presión, identificar fallas ocultas y ajustar las operaciones antes de que la actividad sísmica alcance niveles peligrosos.

La conclusión científica es clara: los seres humanos no controlan la tectónica terrestre, pero sí pueden alterar localmente el equilibrio de la corteza y, en circunstancias específicas, desencadenar terremotos.

El fenómeno no convierte a la humanidad en creadora de terremotos, pero sí introduce una responsabilidad completamente nueva. Cuando se perfora kilómetros bajo tierra, se extraen enormes volúmenes de petróleo y gas, se inyectan fluidos, se construyen grandes embalses o se estimulan reservorios geotérmicos, ya no basta con estudiar únicamente lo que ocurre en la superficie.

La verdadera frontera de la seguridad está varios kilómetros bajo nuestros pies, donde una pequeña modificación de presión puede ser suficiente para despertar una falla que llevaba décadas, siglos o incluso mucho más tiempo acumulando tensión.