¿México está preparado para la fracturación hidráulica?

Por Omar Arellano Aguilar

La reforma energética de 2013 trajo al escenario nacional el tema del procedimiento de extracción de gas lutita, también llamado fracking. De inmediato, los grupos ambientalistas manifestaron su preocupación por los impactos negativos al ambiente y la salud. Las redes sociales y algunos documentales como Gasland de Josh Fox (2010), que muestra uno de los aspectos más preocupantes del fracking en los Estados Unidos, jugaron un papel importante en la difusión masiva del tema. De hecho, la sola búsqueda de “fracking en México” arroja más de 550 mil resultados en Google® y 24,600 videos en el sitio de Youtube®. Las organizaciones no gubernamentales han sido muy activas en la elaboración de material de divulgación (por ejemplo la Alianza Mexicana contra el Fracking). El gobierno, en cambio, ha mantenido una campaña de difusión a favor del gas natural y la reforma energética sin tocar el tema de la tecnología de fracturación hidráulica, en tanto que los medios de comunicación masiva tradicionales, como la televisión, han intervenido poco en el debate. Nuestra impresión es que, en general, se sigue desconociendo del tema, por lo que la pregunta inicial todavía es válida: ¿el fracking representa un riesgo para el ambiente o la salud?

En este trabajo analizamos los datos duros y estudiamos las experiencias de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) y los artículos científicos especializados que ha publicado recientemente. Con base en esto, buscamos responder la pregunta con la que titulamos este trabajo: ¿México está preparado para la fracturación hidráulica?

Tecnología de la fracturación hidráulica

Balance de agua y sustancias químicas usadas durante la operación de pozos de gas shale. A) Pozo de extracción de gas shale y B) Fotografía de barrido de lutita. Imagen elaboración propia con datos de USEPA 2012 e imágenes modificadas de Marcellus.com y Rojas Rodríguez (2012).

El fracking, o fracturación hidráulica, es el proceso mediante el cual se extraen de la tierra hidrocarburos como el gas de la roca de lutita o gas shale, y consiste en inyectar agua a alta presión (entre 680 y 1,360 atmósferas) en línea vertical y luego horizontal, a profundidades que superan los 6 mil metros (Ver L. Ferrari en este mismo número.). Para esta perforación se usa un volumen de agua que va de los 8,000 a los 100,000 metros cúbicos por pozo. El agua se mezcla con sustancias químicas que, según algunos autores, llegan a ser 700, mientras que la EPA reconoce una lista de 930 sustancias, entre las cuales hay sales sódicas, potásicas, metales pesados, solventes, biocidas., glicoles, gomas, alcoholes y naftalenos, entre otros. Como resultado de la perforación y fracturación de la roca se obtienen el gas y aceite de lutita, junto con agua residual contaminada por las sustancias que se emplearon en la inyección y los materiales que se desprenden del yacimiento. De hecho, las aguas residuales que se obtienen de la perforación representan entre el 10 y 40 por ciento del agua que se inyecta (Figura 1); es decir, que hasta un 60% del agua contaminada queda en el subsuelo.

     Se ha dicho que la tecnología del fracking representa un paso en la transición energética que reduce la emisión de gases de efecto invernadero producida por los medios actuales de obtención de hidrocarburos. La fracturación hidráulica tuvo su auge en Estados Unidos durante la última década, ya que, entre otras cosas, permitió la reducción de emisiones por la quema de combustible fósil en la generación de energía. Según el reporte de la EPA titulado Study of the potential impacts of hydraulic fracturing on drinking water resources (EPA 601/R-12/011) existen 12,173 pozos de extracción, principalmente en Texas (4,859 pozos), Colorado (2,307 pozos) y Virginia del Oeste (93 pozos), aunque datos recientes del Registro nacional de sustancias químicas de la fracturación hidráulica indican que hay 99,734 pozos. Entre las cuencas de mayor producción de gas shale se encuentran Barnett e Eagle Ford (Texas), Haynesville (Luisiana), Marcellus (Virginia del Oeste), Woodford (Oklahoma), Antrim (Michigan) y Fayetteville (Arkansas). Al menos son 14 las empresas dedicadas a la extracción de gas cuya producción, tan sólo en el 2012, alcanzó los 0.68 x 1012 metros cúbicos de gas, con un valor promedio de 100 dólares por barril.

     Se calcula que las reservas mundiales de gas shale alcanzan en promedio los tres mil millones (3 x 1012) de metros cúbicos, que equivalen a 7,229 millones de barriles de petróleo aproximadamente. Los países con los principales yacimientos son China, Argentina, Argelia, Estados Unidos, Canadá, México, Australia, Sudáfrica, Rusia y Brasil. De acuerdo con la Comisión Nacional de Hidrocarburos (CNH, http://www.cnh.gob.mx), México cuenta con recursos prospectivos de gas y aceite de lutita equivalentes a 122.1 mil millones de barriles de petróleo crudo. Las principales cuencas están en Burgos (Coahuila), Sabinas (entre Coahuila y Nuevo León), Tampico (Tamaulipas), y Tuxpan (Veracruz). Sin embargo, la perforación de un pozo de gas shale no necesariamente significa que sea productivo. La Secretaría de Energía y PEMEX reportaron, en un informe de junio de 2014 para la CNH, que de 15 pozos de exploración construidos en Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas, el 33 por ciento resultó ser improductivo. Otras fuentes indican que desde 2003 se han perforado al menos 924 pozos en México. La información no es detallada; únicamente se cuenta con la ubicación (Figura 2).

Riesgos por la fracturación hidráulica

Mapa de la zona con pozos de fracturación hidráulica. Modificado de CartoCrítica (http://www.cartocritica.org.mx/2015/fracking-en-mexico/)

Se debe tomar en cuenta que, como cualquier actividad industrial, el fracking conlleva un riesgo tanto para el ambiente como para la salud humana. Por lo tanto, es crucial contar con planes de prevención de accidentes. Esta actividad extractiva requiere grandes cantidades de agua y representa una amenaza de contaminación química para los cuerpos de agua superficiales y subterráneos, así como para el suelo y la atmósfera, debido a la emisión de contaminantes volátiles y gases de efecto invernadero. Aunado a lo anterior, el trasporte de las materias primas que conforman el fluido de fracturación, así como del gas obtenido, pueden ser factores de riesgo lejos del sitio de perforación.

La primera preocupación es el tema del agua debido a que el consumo por pozo, como se mencionó anteriormente, puede alcanzar hasta 100,000 metros cúbicos. El líquido inyectado se compone 90 por ciento de agua y 10 por ciento del fluido de fracturación. Este volumen de agua es equivalente al que se emplea al regar un millón y medio de hectáreas de cultivos, por lo que representa una presión hídrica muy fuerte para las zonas en donde se pretende perforar pozos fracking, también llamados pozos de inyección de agua combinada. Tomando en consideración que las regiones potenciales para el fracking en México están en zonas áridas y semiáridas, la presión hídrica y competencia por el agua se exacerba. Por otro lado, el riesgo de contaminación de los acuíferos y de los cuerpos de agua superficiales es preocupante, pues el fluido de fracturación contiene sustancias altamente tóxicas. Además, el volumen que se inyecta puede alcanzar los 100 millones de litros y el que se dispone en la superficie como agua residual puede ser de 40 millones de litros (Cuadro). Algunos reportes indican que el riesgo de contaminación en el agua subterránea no sólo se debe a la posible infiltración del fluido de fracturación, sino también al gas shale que se extrae y que puede alcanzar los pozos de agua potable. Sobre este tema en particular, la EPA ha tenido posiciones contradictorias, pues indica que el número de casos de contaminación de pozos de agua potable cercanos a pozos de perforación son contados, pero admite que tales estadísticas pueden ser el resultado de la falta de datos de monitoreo durante la producción y la postproducción de gas.

Tecnología de la fracturación hidráulica

Allen Burton, de la Universidad de Michigan, publicó en el 2012 en la revista Environmental toxicology and chemistry un análisis de los riesgos potenciales de exposición y contaminación que ocurren durante las tres fases del proceso de fracturación hidráulica: preproducción, producción y postproducción; es decir, desde la transportación y almacenamiento de los componentes del fluido de fracturación, que representan un riesgo que va de moderado a alto, hasta la extracción de gas y agua residual. Especialmente, el volumen del agua residual tóxica puede alcanzar los 4 mil metros cúbicos por pozo; ésta se deposita en salmueras o se reinyecta al subsuelo. Además de los componentes químicos, el agua residual del fracking es hipersalina (siete veces la salinidad del agua de mar) y puede contener sales orgánicas, condensados de carbono orgánico disuelto (por arriba de 5,500 mg/l), residuos de los compuestos químicos empleados en la inyección (más de 800 sustancias y materiales), y niveles tóxicos de bario, estroncio, arsénico y otros metales pesados. Por si fuera poco, el agua residual arrastra materiales radiactivos que se encuentran acumulados en las rocas del yacimiento como el uranio (238U), torio (232Th), radio (228Ra, 226Ra, 224Ra), plomo (210Pb) y polonio (210Po). Una vez que el agua residual se deposita en tanques de salmuera, se ha observado que las condiciones de alta salinidad y falta de oxígeno disuelto (anoxia) propician el crecimiento de colonias bacterianas anaerobias y halotolerantes; es decir, bacterias que viven en condiciones extremas sin oxígeno y salinidad. De hecho, tan sólo la concentración de sales del agua residual de la fracturación hidráulica es suficiente para poner en riesgo la integridad de los ecosistemas acuáticos cercanos en caso de que ocurra un derrame, ya que el aumento de 1 gramo de sales por litro es letal para las plantas e invertebrados de agua dulce. La actividad se ha considerado tan riesgosa, en términos ambientales, que el Comité de las Regiones de la Unión Europea considera que la fracturación hidráulica no es una actividad sostenible a largo plazo.

Consideraciones del marco regulatorio

El fracking en México tiene como antecedentes varios estudios realizados desde el 2010 por PEMEX y SENER, a través de la Comisión Nacional de Hidrocarburos. Estos estudios se han enfocado especialmente en el potencial de extracción de gas shale. Sin embargo, en materia de regulación y protección al ambiente durante la extracción de hidrocarburos, los referentes son dos sistemas de administración para la seguridad, salud y protección ambiental de PEMEX, conocidos como Programa de Seguridad, Salud y Protección Ambiental (PROSSPA) y Sistema Integral de Administración de Seguridad y Protección Ambiental (SIASPA), que entraron en vigor en 1996 y 1997 respectivamente. En el 2005, ambos sistemas se fusionaron para formar el sistema Pemex-SSPA, cuyos objetivos se centraron en adoptar un manejo adecuado de las instalaciones, de las metodologías o procesos y del factor humano, así como en identificar los riesgos relacionados con las actividades extractivas.

Actualmente sólo se cuenta con la Guía de criterios ambientales para la exploración y extracción de hidrocarburos contenidos en lutitas como herramienta de regulación de la industria del fracking. Ante la falta de normas regulatorias específicas, la guía de criterios usa como referencia 17 normas oficiales mexicanas. Cabe señalar que la Ley Federal de Responsabilidad Ambiental establece como medida precautoria en el caso de la fracturación hidráulica la elaboración de un “estado base”; es decir, la elaboración de un diagnóstico ambiental previo. Asimismo, propone el desarrollo de indicadores en temas como calidad del aire, suelo, agua, biodiversidad e impacto en el paisaje, incluyendo criterios de sensibilidad ambiental y de restricciones ambientales. Sin embargo, debido a que no existen instrumentos legales que regulen la industria del fracking, existe una gran incertidumbre sobre cómo se controlarán y mitigarán los posibles impactos adversos al ambiente, puesto que no sólo se corren riesgos por la contaminación de las fuentes de agua potable o superficiales, sino por otros factores relacionados con el proceso de extracción (ver L. Ferrari en este mismo número).

Con base en las experiencias de la industria del fracking en Estados Unidos, se observa que los accidentes más frecuentes son: rupturas de tanques de almacenamiento, colisiones durante el transporte de sustancias químicas, derrame de las salmueras, incendios y fisuras en el pozo, y especialmente contaminación de acuíferos, la cual es muy grave puesto que no existen métodos para el saneamiento de acuíferos. Asimismo, la EPA informa que no se puede pasar por alto la posibilidad de que las empresas incurran en delitos ambientales. Por ejemplo, a pesar de que en Estados Unidos se toman medidas estrictas de seguridad, la Agencia Ambiental ha reportado irregularidades por parte de los operadores. En Arkansas, la EPA informó que de 305 reportes el 22 por ciento mostraba cómo las empresas habían afectado los cuerpos de agua superficiales por mal uso en lo referente a los métodos de operación; 10 por ciento relacionado con descargas ilegales al ambiente y 10 por ciento relacionado con derrames accidentales en arroyos cercanos a los pozos.

Dado que nuestro país aún no cuenta con un marco regulatorio específico para la fracturación hidráulica, que las capacidades técnicas para el monitoreo y la evaluación de riesgos ambientales requieren un mayor fortalecimiento y que la procuración de justicia ambiental aún es limitada, es claro que en México no existen actualmente las condiciones de seguridad necesarias para prevenir los riesgos y daños ocasionados durante la explotación del gas shale. Por esto, recomendamos fortalecer el marco regulatorio para la protección y prevención de riesgos ambientales relacionados con la fracturación hidráulica, fortalecer los mecanismos de vigilancia ambiental, y verificar que se haga un buen uso por parte de la industria. Es fundamental que las empresas que se incorporen en los próximos años a la extracción de gas shale elaboren un reporte completo de sus actividades, y que incluyan una lista de las sustancias que emplean, especificando el volumen de las mismas. En Estados Unidos, las empresas petroleras informan sobre la ubicación de pozos de extracción a través de comisiones gubernamentales, para que la ciudadanía tenga conocimiento de los lugares en los que se lleva a cabo esta actividad y se informe en caso de accidentes. Cabe señalar que si bien México ha sido identificado como un país importante para la producción de gas shale, es indispensable discutir ampliamente la pertinencia de este tipo de industrias, tomando en cuenta que nuestro país se enfrenta actualmente a una situación hídrica difícil, tanto por los escenarios de cambio climático como por el rezago en la protección de los recursos hídricos y ecosistemas acuáticos.

Para saber más

  • Burton, A.G., N. N. Basu, B. Ellis, E. Kapo, S. Entrekin y K. Nadelhoffer K. 2014. Hydraulic fracking: are surface water impacts and ecological concern? Environmental Toxicology and Chemistry 33: 1679-1689.
  • Comité de las Regiones de la Unión Europea. 2013. Perspectivas de los entes locales y regionales respecto del gas y petróleo de esquisto/estático (hidrocarburos no convencionales). CDR de la Unión Europea. Octubre 2013 ENVE-V-034.
  • Jackson, B.R., A. Vengosh, J.W. Carey, J.R. Davis, H.T. Darrah, F. O´Sullivan, G. Pétron G. 2014. The environmental costs and benefits of fracking. Annual Review of Environment and Resources 39: 1-7.
  • PEMEX. 2014. Seguimiento a la exploración y extracción de aceite y gas en lutitas. Base de datos institucional: Información de reservas enviada a la CNH. PEMEX-SENER.
  • Sourther S., M. Tingley, V. Popescu, et al. 2014. Biotic impacts of energy development from shale: research priorities and knowledge gaps. Frontiers in Ecology and the Environment 12: 330-338.
  • Vengosh A., R. Jackson, N. Warner, H.T. Darrah y A. Kondash A. 2014. A critical review of risk to water resources from un convencional shale gas development and hydraulic fracturating in the United States. Environmental Science & Technology 48: 8334-8348.