Fracking-Studie findet Giftstoffe im Grundwasser der Stadt Wyoming und wirft breitere Bedenken auf

Hydraulic Fracturing und andere Öl- und Gasoperationen kontaminierten das Grundwasser in Pavillion, Wyoming, laut einer neuen Studie von Wissenschaftlern der Stanford University. Die Ergebnisse werfen Bedenken hinsichtlich einer möglichen Wasserverschmutzung in anderen stark fracked und geologisch ähnlichen Gemeinden im Westen der USA.

Pavillion ist seit langem ein Brennpunkt in der nationalen Debatte über die möglichen Auswirkungen von Hydraulic Fracturing oder Fracking auf das Trinkwasser. Die Einwohner der Stadt begannen sich in den 1990er Jahren über verdorbenes Trinkwasser zu beschweren, als die Öl- und Gasentwicklung in der Region boomte. Die Environmental Protection Agency veröffentlichte 2011 einen Studienentwurf, aus dem hervorgeht, dass Öl- und Gasaktivitäten das Wasser der Stadt kontaminierten. Aber nach heftiger Kritik von Industrie und Politikern aus Wyoming stellte die EPA 2013 ihre Untersuchung ein und übergab die Probenahme an die staatlichen Aufsichtsbehörden. Die staatlichen Studien haben bisher keinen Beweis für eine Kontamination gefunden.

Die in Environmental Science & Technology veröffentlichte Stanford-Studie identifizierte Chemikalien im Wasser von Pavillion im Zusammenhang mit Substanzen, von denen Unternehmen berichteten, dass sie sie bei lokalen Fracking-Vorgängen und bei der Säurestimulation, einer Öl- und Gasproduktionsmethode, verwenden. Die Forscher fanden auch heraus, dass Energieunternehmen häufig in viel flacheren Tiefen frackten als bisher angenommen, manchmal sehr nahe an Trinkwasserbrunnen. In Ergänzung, Unternehmen frackten in unterirdische Trinkwasserquellen, oder USDWs, nach Bundesgesetz als Grundwasserleiter definiert, die ein öffentliches Wassersystem versorgen könnten. Fracking in USDWs ist legal, aber die Öl- und Gasindustrie hat lange darauf bestanden, dass Fracking weit tiefer stattfindet als dort, wo sich Grundwasserleiter befinden.

Die Studie ermittelte weiter mögliche Wege der Wasserkontamination. Zum Beispiel fanden die Forscher heraus, dass aufgrund der ausgeprägten Geologie von Pavillion, wo Erdgas oft neben Wasser existiert, gefährliche Chemikalien aus Fracking-Zonen entlang von Rissen in den Grundwasserleiter wandern könnten. Fehlerhafte Zementbarrieren um das Stahlgehäuse in einer Öl- oder Gasbohrung schaffen auch das Potenzial für Fracking-Chemikalien, unterirdisch zu sickern. Schließlich wurden vor 1995 bis zu 44 ungefütterte Erdgruben zur Entsorgung von diesel- und chemikalienhaltigen Flüssigkeiten aus Bohr- und Produktionsprozessen genutzt. Tests des nahe gelegenen Grundwassers zeigten gefährliche Konzentrationen dieselbedingter und flüchtiger organischer Verbindungen wie Benzol, ein bekanntes Karzinogen, und das Neurotoxin Toluol.

EPA-Mitarbeiter proben eine Überwachungsbohrung für Verunreinigungen aus Fracking. Kredit: Dominic DiGiulio

Geschrieben von Stanford Visiting Scholar Dominic DiGiulio und Professor für Geowissenschaften Robert Jackson, die Studie kommt als die EPA bewegt sich einen umfassenden Abschluss, mehrjähriger Bericht über die Auswirkungen von Fracking auf Wasser. In einem 1.000-seitigen Entwurf, der im vergangenen Juni veröffentlicht wurde, kam die EPA zu dem Schluss, dass Fracking keine systemischen, weit verbreiteten Auswirkungen auf das Trinkwasser hatte. Aber seit letztem Herbst hat das eigene Gremium unabhängiger wissenschaftlicher Berater der Agentur diese Schlussfolgerung bestritten und empfohlen, dass die EPA ihre Untersuchungen zur Wasserverschmutzung in Pavillion und anderen Gemeinden ausführlicher erörtert.

DiGiulio war auch einer der führenden Wissenschaftler auf der EPA-Sonde von Pavillion. Er sagte, die zusätzliche Forschung, die er und Jackson für ihre Arbeit durchgeführt hätten, habe Fragen zur Grundwasserqualität in anderen Teilen des Westens aufgeworfen, in denen Fracking stattfindet. „Pavillion ist geologisch nicht einzigartig im Westen, und ich mache mir Sorgen um die Rocky Mountain Region der USA.“ , sagte DiGiulio. „Die Auswirkungen auf USDWs könnten ziemlich umfangreich sein. Pavillion ist wie ein Kanarienvogel in einer Kohlengrube und wir müssen uns andere Felder ansehen.“

Die Studie basiert vollständig auf öffentlich zugänglichen Daten, einschließlich der Wassertests der EPA, die 2008 begannen, und mehr als 1.000 Bohr- und Produktionsberichten, die von der Industrie beim Bundesstaat Wyoming eingereicht wurden.

Pavillion, eine kleine Stadt in West-Zentral-Wyoming, ist seit 1953 der Ort einer dicht gepackten Öl- und Gasentwicklung, wobei der erste Brunnen 1964 und der letzte 2007 fracked wurde, so die Studie. In diesem Zeitraum wurden etwa 11 Millionen Gallonen Fracking-Flüssigkeit in den Boden injiziert, schätzten die Autoren. Die verschiedenen Flüssigkeiten und Säurestimulationsrezepte enthielten eine Reihe von Chemikalien, darunter Salzsäure, Methanol und Diesel. Viele der Chemikalien sind Neurotoxine und Karzinogene.

Ein Teil dieser Flüssigkeit wurde direkt in unterirdische Trinkwasserquellen gepumpt. In Pavillion wird Grundwasser aus einem großen Grundwasserleiter namens Wind River Formation gewonnen. Etwa 30 Meter unter der Oberfläche fließt der Grundwasserleiter ungehindert. Darunter, in Tiefen von einigen hundert Metern, ist Wasser vorhanden, wenn auch in unzusammenhängenden Taschen im gesamten Sandstein. Im Osten der USA trennen Schieferschichten häufig USDWs vom Fracking. Aber in Pavillion und anderen Teilen des Westens sind die Schichten von Wasser und Kohlenwasserstoffen oft nicht verschieden.

„In USDWs müssen sich Brüche nur über eine kurze Entfernung ausbreiten, um Auswirkungen zu verursachen“, sagte DiGiulio in einer E-Mail.

Nach den Berichten, die Unternehmen beim Staat eingereicht haben, sind Fracking und Acid Well Stimulation im Laufe der Zeit flacher geworden. Als Ergebnis waren etwa 10 Prozent der Brunnen, die fracked oder stimuliert wurden, innerhalb von 750 Fuß der tiefsten Wasserbrunnen, ungefähr die Länge von zwei Fußballfeldern, zeigte die Studie. Die Hälfte war innerhalb von 1.800 Fuß. Die Industrie hat lange darauf bestanden, dass Fracking Meilen unter USDWs stattfindet. In den meisten Staaten sind für das Fracking in geringen Tiefen keine besonderen Schutzmaßnahmen erforderlich.

„Zum Glück sind die Formationen, in denen Hydraulic Fracturing tatsächlich auftritt … durch mehrere Schichten und oft Milliarden Tonnen undurchdringliches Gestein von USDWs isoliert“, sagte Steve Everley, ein Sprecher von Energy in Depth, einer Industriegruppe, gegenüber der Los Angeles Times im Jahr 2014.

USDWs sind nach dem Bundesgesetz über sicheres Trinkwasser geschützt. Aber im Jahr 2005 befreite der Kongress Hydraulic Fracturing von vielen Bundesgesetzen, einschließlich des Trinkwasserschutzes, was es legal machte, in USDWs zu fracken. Die EPA könnte Maßnahmen ergreifen, wenn sie feststellt, dass die Auswirkungen von Fracking auf einen USDW die öffentliche Gesundheit gefährden, obwohl dies noch nicht der Fall ist.

„Mit Hydraulic Fracturing in USDWs wird die Entscheidung getroffen, dass Gas wichtiger ist als Trinkwasserressourcen, und dieser Kompromiss ist nicht gut verstanden“, sagte DiGiulio. „Es ist legal, das zu tun, aber es ist nicht klar, ob die Auswirkungen legal sind, und dieses Papier soll die Diskussion darüber anregen.“

Die Risiken für Trinkwasser steigen, wenn Fracking so nahe an Grundwassertaschen auftritt, fand die Studie heraus. Zum Beispiel verhindert Zement zwischen dem Mantelrohr im Bohrloch und dem umgebenden Gestein, dass Fracking-Flüssigkeit, Öl und Gas in die Erde gelangen. Die Zementarbeiten in Wyoming Wells sind jedoch relativ flach, was bedeutet, dass sich Öl- und Gasbohrungen über Hunderte von Metern erstrecken, ohne dass eine Barriere zwischen ihrem Gehäuse und der geologischen Formation, einschließlich Wasser, besteht. Darüber hinaus fanden die Forscher Berichte über Gehäuseversagen an mehreren Bohrlöchern.

Das Grundwasser in Pavillion fließt im Allgemeinen tiefer in die Erde, aber an einigen Stellen zwingt der unterirdische Druck das Wasser relativ schnell nach oben. Die Forscher fanden Fälle von Wasser, das an Bohrlochstandorten sprudelte und die Öl- und Gasproduktion erschwerte. „Einer der Gründe, warum dies wichtig ist, ist, dass es Wege zeigt, wie Fracking-Flüssigkeiten viel schneller nach oben zu Wasserquellen wandern können, als die Leute gedacht hatten“, sagte Jackson.

Um festzustellen, was sich im Grundwasser des Pavillion befand, analysierten die Forscher Daten, die von zwei Überwachungsbohrungen gesammelt wurden, die die EPA 2009 und 2010 in das Grundwasser gebohrt hatte. Der Berichtsentwurf der EPA von 2011 basierte teilweise auf Wasserproben aus diesen beiden Brunnen und zeigte alarmierend hohe Konzentrationen des Karzinogens Benzol im Wasser. Die Wissenschaftler untersuchten auch „erhebliche“ Datenmengen, die vom Bundesstaat Wyoming gesammelt wurden, nachdem die EPA-Studie eingestellt worden war. Zusammengenommen zeigen die Daten das Vorhandensein einer Reihe von Chemikalien, die für Grundwasser ungewöhnlich sind, aber eng mit Fracking-Flüssigkeiten verbunden sind.

Zum Beispiel lagen die Chloridkonzentrationen in Wasserproben aus einem EPA-Überwachungsbrunnen weit über dem Normalwert für die Region. Verbindungen, die Chloride enthalten, wurden „ausgiebig“ in Pavillions Fracking-Operationen verwendet, heißt es in der Studie. In den Überwachungsbohrungen wurden extrem hohe Konzentrationen dieselbedingter organischer Verbindungen gefunden. Niedermolekulare organische Säuren wurden in hohen Konzentrationen in den Überwachungsbohrungen nachgewiesen. Diese Säuren sind laut der Studie ein Zeichen für eine Kohlenwasserstoffkontamination des Grundwassers.

„Wenn man alles als Ganzes betrachtet, scheint es unplausibel, dass all dies auf natürliche Bedingungen zurückzuführen ist“, sagte DiGiulio. „Wenn man sich die Verbindungen anschaut, ist es ein virtueller Fingerabdruck von Chemikalien, die im Feld verwendet werden.“

Die Autoren empfehlen eine weitere Überwachung des Grundwassers in Pavillion sowie Vorschriften für das Fracking in geringen Tiefen und umfangreichere Zementarbeiten an Produktionsgehäusen. „Jahrzehntelange Aktivitäten bei Pavillion haben Menschen gefährdet“, sagte Jackson. „Dies sind keine Best Practices für die meisten Bohrer.“

 Neela Banerjee

Neela Banerjee

Leitende Korrespondentin, Washington, D.C.

Neela Banerjee ist eine in Washington ansässige Reporterin für InsideClimate News. Sie leitete die Untersuchung der frühen Klimaforschung von Exxon, die Finalistin des Pulitzer-Preises für Public Service Reporting 2016 und Trägerin von fast einem Dutzend anderer Journalistenpreise war. Bevor sie zu ICN kam, arbeitete sie vier Jahre als Energie- und Umweltreporterin für das Washington Bureau der Los Angeles Times. Banerjee berichtete mit der New York Times über globale Energie, den Irakkrieg und andere Themen. Sie diente auch als Moskau-Korrespondent mit dem Wall Street Journal. Banerjee wuchs im Südosten von Louisiana auf und absolvierte die Yale University.
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