Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales
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Introducción
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¿Qué es Vaca Muerta?
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¿Cómo es el método de extracción no convencional?
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Riesgos ambientales
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Regulaciones
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Propuesta acádemica
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Conclusión
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Bibliografía
Gestión Ambiental
Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales Introducción La energía es la base de nuestra sociedad y de nuestra forma de vida. De ella dependen la producción de alimentos, el transporte, la calefacción, la electricidad, la iluminación, las telecomunicaciones y las tecnologías. El desarrollo económico del país depende de la disponibilidad del petróleo y el gas, las principales fuentes de energía, que no sólo generan energía eléctrica. Nuestro país cuenta con un enorme potencial a nivel mundial para obtener grandes reservas de hidrocarburos a partir de recursos no convencionales, una de ellas se encuentra en Vaca Muerta, en la provincia de Neuquén. Desde que se descubrió su riqueza, el Gobierno apuesta al único método para explotar esa fuente de hidrocarburos no convencionales: el fracking, una técnica de excavación horizontal y fractura hidráulica, también conocida como hydrofracking. A partir del acuerdo YPF-Chevron-fracking para explotar Vaca Muerta, se ha generado todo un debate que está íntimamente ligado con la idea de desarrollo sustentable. Desde un principio se ha desestimado la parte social y ambiental y se ha sobredimensionado la parte económica y el crecimiento económico que ofrece esta actividad a Neuquén. Vaca Muerta posee una biodiversidad muy rica en términos ecológicos, probablemente el futuro de muchas de estas especies y sistemas biológicos no sea el mejor, por lo tanto este debate es claramente prioritario. Existen muchas opiniones a favor del gobierno de turno y opiniones en contra por parte de la oposición, pero concretamente; • ¿qué monitoreos se están haciendo en la zona a impactar previo a la perforación? • ¿se monitorea la fauna, la flora, los cuerpos de agua, el aire, etc.? • ¿que tanto daño ambiental y social estamos dispuestos a aceptar? • ¿se fiscaliza y controla? • ¿se cuenta con las herramientas para hacer esto? • ¿está capacitada Chevron, una empresa que supuestamente tiene experiencia en extracción de hidrocarburos no convencionales, después del antecedente del desastre en la amazonia ecuatoriana? • ¿existe algún ejemplo donde se haya realizado esta actividad “adecuadamente”? • ¿se escucho a algún funcionario público exponer datos concretos y verificables respecto de políticas de cuidado ambiental, así como lo hacen con datos concretos y verificables de políticas de extracción hidrocarburífera? • ¿porque hay países o ciudades que han prohibido el fracking o han adherido a una veda o moratoria de esta actividad por diferentes motivos y justificaciones? Evidentemente hay mucha desinformación, por ello en esta monografía se intenta explicar el método no convencional y los riesgos asociados. Lamentablemente se está incurriendo en argumentos discursivos poco claros y muchas veces falaces, cuesta creer que sigan siendo utilizados, pero lo peor es que buena parte de la sociedad se conforma con ellos.
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales ¿Qué es Vaca Muerta? Vaca Muerta es una formación sedimentaria depositada en un mar de edad jurásica, en la Cuenca Neuquina. Fue denominada con ese curioso nombre en 1931 por el estadounidense Charles Edwin Weaver (1880-1958), doctor en Geología y Paleontología, que la encontró aflorando en toda la sierra de Vaca Muerta. Es una formación geológica de 30.000 km² (12.000 km² concesionados a YPF) ubicada principalmente en la provincia de Neuquén, que posee una ubicación fito-zoogeográfica privilegiada, siendo la intersección entre las regiones de Cuyo y el resto de Patagonia (fig. 1).
Figura 1 Ubicación de Vaca Muerta en la Provincia de Neuquén.
Esta formación está constituida por sedimentitas denominadas margas bituminosas, debido a su alto contenido de materia orgánica. Corresponden a sedimentos marinos de baja energía, depositados en condiciones de fondo altamente reductoras. Es normal, cuando se realiza el control geológico de un pozo, que al entrar en la formación Vaca Muerta, se retire un fragmento de Cutting y se lo exponga a la llama de un mechero:
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales inmediatamente arderá con una llama rojiza, signo de su contenido y riqueza de materia orgánica. Mientras que la formación Vaca Muerta mantiene sus características litológicas de rocas sedimentarias (margas bituminosas) desde la sierra del mismo nombre, hasta acuñarse lateralmente en el subsuelo, aproximadamente en el centro de la cuenca y al sudeste de Catriel. En gran parte de esta gran extensión del subsuelo, donde se desarrolla la formación Vaca Muerta, es factible desarrollar la extracción de shale gas o shale oil o lutitas bituminosas (fig. 2). En suma, deberá llamarse yacimiento a cada trampa, estratigráfica, estructural o combinada, que llevara el nombre y la sigla de pozo, de acuerdo con la resolución 1040/90 sobre nomenclatura de pozos, de allí el nombre de Yacimiento “Vaca Muerta”.
Figura 2 Corte de sur a norte de la Cuenca Neuquina, donde se indica la sección sedimentaria, en la cual se podría realizar explotación de tipo no convencional.
Las exploraciones indican que constituye uno de los principales reservorios de gas de lutitas del planeta, estimados en unos 23000 millones de barriles equivalentes de petróleo.
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales ¿Cómo es el método de extracción no convencional? El fracking, es una técnica de extracción de gas y petróleo de yacimientos no convencionales, generalmente de formaciones de esquistos (shale). Estas formaciones geológicas se ubican a 3000 o 5000 metros de profundidad y para acceder a ellas se debe perforar hasta la formación que alberga los hidrocarburos, empleando una técnica de perforación mixta. El método de fracturación hidráulica es un sistema complejo de elementos tecnológicos en el que juegan un papel de capital importancia los componentes: i). Método de perforación vertical y horizontal multidireccionado; ii). El entubado de los pozos así como los recubrimientos para aislar los pozos del contacto con los acuíferos; iii).Requerimiento de agua dulce; iv Las emulsiones inyectadas a presión para fracturar la roca y recuperar el gas extraído; v). Disposición y tratamiento de las emulsiones residuales. I.
Método de perforación vertical y horizontal multidireccionado
La perforación de un pozo no convencional es igual a la de un pozo convencional. En ambos se utilizan los mismos equipos y se necesitan idénticos permisos ambientales, que son regulados por la autoridad de aplicación. En primer lugar, se perfora verticalmente hasta la capa de shale de 3 a 5 km (fig. 3)y posteriormente se continúa de forma horizontal por una longitud de 1,5 a 3 km (fig. 4)
Figura 3 Perforación vertical
Figura 4 Perforación horizontal
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales II.
El entubado de los pozos así como los recubrimientos para aislar los pozos del contacto con los acuíferos
La pérdida de esa capacidad de aislamiento entre el pozo y el medio externo, es uno de los factores que provoca la afectación del medio físico y de terceros, quienes ven dañado su hábitat físico y su interés económico. Por eso se trata, por todos los medios de aislar, en todo lo posible, el sistema operativo del pozo y el medio físico que lo rodea. Con objeto de evitar en todo lo posible afectar el medio externo, es que la tecnología constructiva de los pozos para shale gas/oil, ha diseñado técnicas que consiste en encapsular o entubar los pozos con tubos de diversas cédulas o grosores además de otros materiales y aislamientos en cada uno de los trayectos, según la profundidad que se pretenda proteger. Una técnica es colocar un tubo de acero llamado casign, con un recubrimiento de cemento para proteger los acuíferos de los aditivos químicos que posteriormente se añaden.
Figura 5 Entubamiento de la perforación
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales En la imagen (fig. 5) se observa el acuífero aislado por varias capas de cemento y cañerías de acero de gran espesor que impide el contacto de los los hidrocarburos con el agua y el resto de las formaciones. Se rellena las paredes de las cañerías con cemento que es un material inerte e inocuo para la roca y el agua que reviste las paredes del pozo. El aislamiento entre el casign y el cemento se utilizan del inicio al fin del pozo. En virtud de que un mismo pozo puede ser sometido a hasta 12 o 15 veces, los cambios de presión pueden ser muy extremosos pudiendo causar fracturas en las capas de protección de cemento dispuestos entre los tubos de metal que se introducen a todo lo largo de las galeras, verticales y horizontales.
III.
Requerimiento de agua dulce
Uno de los componentes más importantes del método de "fracturación hidráulica" es el empleo de grandes cantidades de agua dulce para enfriar los cabezales de los taladros, mantener las presiones hidrostáticas del pozo a todo lo largo de las perforaciones verticales y multidireccionales, ejercer la presión para la fragmentación de la roca, extraer hacia el exterior el producto de los cortes, etc. Aún y cuando los rangos en los volúmenes de agua empleada, desde que se inicia la perforación vertical del pozo incluyendo la operación del mismo hasta que se presentan los agotamientos que hacen incosteable su operación, desde el punto de vista económico de la unidad, se calcula que rondan entre los 9,000 y 30,000 m3 ( 9.0 – 30.0 millones de Lts. ) de agua. Esta variabilidad depende de muchos factores específicos: de la ingeniería del pozo, de la estructura geológica de las capas de las formaciones rocosas, del número de aplicaciones de fracturación, de la concentración de petrolíferos por metro cúbico de lutita, etc. Recordemos que cada pozo es muy diferente al otro más cercano. Es decir, que no hay dos pozos iguales. La alta demanda de agua dulce de la industria energética de lutita la sitúa como una fuerte competidora por el vital líquido con la industria manufacturera, la agricultura y la ganadería e incluso con las poblaciones humanas consumidoras. Es por ello que se tiene que analizar el costo/beneficio social y económico de destinar agua a cada uno de los diversos sectores consumidores. IV.
Las emulsiones inyectadas a presión para fracturar la roca y recuperar el gas extraído
La emulsión que se emplea en el proceso de la fracturación hidráulica para estimular la liberación de gas shale, es, en un 95 %, agua dulce a través de la cual se ejerce alta presión para fracturar la roca(fig. 6), el 4.5 % es arena, la cual cumple la función de mantener abiertas las fisuras de las rocas fracturadas, y solamente el 0.5 % son productos químicos, los cuales se agrupan en 5 divisiones con las siguientes funciones: a).- Anticorrosivos: ayudan a prevenir la corrosión de las tuberías que cubren las paredes del pozo en toda su extensión multidireccional; b).- Ácidos: para ayudar en el inicio del proceso de la fracturación de la roca, sobre todo cuando es de poro muy cerrado; c).- Biocida: para eliminar cualesquier bacteria que pudiera producir sulfuro de hidrógeno, el cual también es corrosivo de metales; d).- Reductores de fricción: los cuales ayudan a disminuir la fricción en las paredes de la tubería que reviste el interior del pozo con los aditivos que se le inyectan a presión para estimular la fracturación y
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales liberación del gas; y, e).- Surfactantes: para reducir la viscosidad de la mezcla de aditivos inyectados a presión.
Figura 6 Fracturación de la roca por agua a alta presión
Figura 7 Inyección de arena y aditivos químicos
Es necesario mencionar que las dosis de los componentes químicos varían según sean los materiales de la roca de esquisto que mantiene atrapado el gas; el grosor de la formación, la dureza, los componentes, etc. Recordemos que ninguna formación de lutita es similar a otra. Puede haber muchas diferencias físicas y químicas de las formaciones de roca de un pozo a otro, por más cerca que estén uno del otro. Por ejemplo YPF en su página utiliza los siguientes aditivos
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales ADITIVO Ácidos Glutaldehido Cloruro de sodio
FUNCIÓN Ayuda a disolver los minerales en la roca generadora. Elimina bacterias en el agua.
N-Dimethyl Sales de borato
Permite demorar la degradación de las cadenas de polímeros. Prevé la corrosión de las tuberías. Mantiene la viscosidad del fluido.
Destilados
Permite reducir la fricción del agua.
Goma Guar
Espesante del agua que evita la precipitación de arenas. Evita la precipitación de óxidos de metal. Salmuera que mejora la circulación de fluidos. Mantiene la efectividad de otros compuestos. Evita depositaciones en las cañerías
Ácido cítrico Cloruro de potasio Carbonato de Potasio Glycol Isopropanel
Utilizado para aumentar la viscocidad de fluidos de inyección.
USO DOMÉSTICO Limpiador de piletas. Desinfectante utilizado por dentistas. Sal de mesa. Farmacéuticos y plásticos. Jabón de uso diario y cosméticos. Desmaquillante, laxantes, golosinas. Cosméticos, helados, pasta dental, aderezos. Aditivos para comidas, jugos, etc. Sal de mesa light. Jabones, vidrios, cerámicas. Limpiadores domésticos, masilla. Limpiadores de vidrios, antitranspirantes.
Sin embargo entre los aditivos químicos utilizados se encuentran benzenos, xilenos, cianuros, hasta llegar a unas 500 sustancias químicas entre las que se encuentran elementos cancerígenos y mutagénicos, que no se describen o se mantienen bajo secreto confidencial por temas de patentamiento. Esta operación se realiza en etapas y por sólo 1 a 2 días. Una vez finalizada, el pozo queda en producción por los próximos 20 a 40 años. Esto posibilita que los hidrocarburos asciendan a la superficie junto con parte de la mezcla inyectada (fig. 8), denominada reflujo (se recupera una cantidad que varía entre un 9 y un 35%). El resto queda en el subsuelo.
Figura 8 Extracción de hidrocarburos
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales V.
Disposición y tratamiento de las emulsiones residuales.
Una vez que el pozo ha sido terminado y se ha aplicado la fracturación hidráulica de la roca de esquisto, en su primera etapa, la emulsión empleada empieza a ser extraída de todo el sistema, por lo cual se empieza a despresurizar el sistema. Se estima que de la emulsión inyectada solamente se recupera entre un 10 y un 40 % del total empleado. En las primeras semanas posteriores a la conclusión es cuando se extraen los mayores volúmenes a una tasa de ~ 1,000 M3 /dia. Después de las primeras semanas cuando el flujo de extracción es alto, comienza a decrecer hasta estabilizarse en 2 – 8 M3 por día. Las emulsiones residuales extraídas son portadoras, no solo de los productos químicos de formulación, sino también de aquellos productos que se desprendieron de las formaciones rocosas de lutita entre los que se pueden mencionar metales pesados (mercurio, plomo, etc,) radón, radio o uranio y otros elementos radiactivos, además de otros iones como calcio, potasio y carbonatos que emergen a la superficie haciendo de las emulsiones unos compuestos hipersalinos con una elevada carga de STD (sólidos totales disueltos). Aún y cuando las emulsiones recuperadas varían de un pozo a otro, dependiendo de las formulaciones de productos químicos iniciales en el método de fracturación, factores geológicos, entre otros, la concentración de sólidos disueltos puede llegar hasta 100,000 p.m., es decir, casi cuatro veces más salinos que el agua de mar.
Figura 9 Tratamiento de efluentes (Pennsylvania)
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales Riesgos ambientales o
Contaminación de los acuíferos: Un 1% del líquido de fracturación, más de 200.000 litros, está compuesto por químicos que son contaminantes en grandes concentraciones. Si bien la tubería se recubre de cemento para evitar fugas, cualquier filtración puede afectar los acuíferos y contaminar así las aguas que beben miles de personas. El principal argumento de los defensores de esta técnica es que las perforaciones se realizan a una profundidad mayor a las napas, de modo tal no habría peligro de contaminación. Sin embargo, no se puede descartar una posible contaminación de los acuíferos subterráneos y de las aguas superficiales debido a las operaciones de la fractura hidráulica y a la disposición de las aguas residuales, ya sea a través de una planta de tratamiento de agua o directamente a las aguas superficiales. Estos productos químicos pueden, por lo tanto, ser vertidos en los acuíferos y fuentes de aguas subterráneas que alimentan los suministros públicos de agua potable. Incluso pequeñas cantidades de hidrocarburos cancerígenos son perjudiciales para los seres humanos. En algunos casos, estas aguas residuales son mínimamente procesadas antes de ser vertidas a las aguas que alimentan los suministros públicos, y a veces son retenidas en los estanques que más tarde pueden verter estos productos químicos al medio ambiente.
o
Contaminación del aire y el suelo: junto al gas y los químicos, retorna entre un 20% y un 50% del agua empleada. El líquido de retorno suele arrastar sustancias peligrosas. Así, metales pesados como el mercurio y el plomo llegan a la superficie. En fluido tóxico descartado se vierte sobre el suelo o en piscinas a veces sin recubrimiento, con lo cual las sustancias contaminantes se evaporan. Un estudio en Texas de contaminación del aire en zonas cercanas a pozos de fracking, se descubrió una cantidad del agente cancerígeno benceno muy superior a lo permitido.
o
Efecto invernadero: cuando el agua vuelve a la superficie, el metano que contiene el gas se quema o se deja salir a la atmósfera. Los estudios indican que este gas es 21 veces más perjudicial que el CO2 para el calentamiento global. Así, también se agrava el cambio climático. Los promotores del fracking defienden que el uso de este gas permitiría ser más independientes energéticamente y disminuir la quema de carbón. Sin embargo, los expertos determinan que, a menos que las tasas de fuga de metano extraído, por esta técnica, se pueda mantener por debajo del 2%, la sustitución de este gas por el carbón no es un medio eficaz para reducir la magnitud del cambio climático en el futuro (Según el estudio estadounidense del año 2011, de Tom Wigley, del Centro para la Investigación Atmosférica -NCAR-)
o
Riesgo de terremotos: el agua inyectada puede alojarse en fallas geológicas, lubricar así las placas y aumentar la actividad sísmica. Hay que tener en cuenta además que las plataformas son rentables cuanto más pozos tienen, lo cual multiplica el riesgo de terremotos al volverse inestable el terreno. En Lancashire (Inglaterra) y en Ohio (Estados Unidos) se han paralizado las prospecciones y explotaciones al notarse un aumento de temblores en la zona en la que se fractura.
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales o Contaminación acústica: como consecuencia del incesante trabajo de perforación y traslado. Las operaciones de perforación pueden causar una degradación severa del paisaje (intensa ocupación del territorio) y contaminación acústica simplemente como resultado de las operaciones diarias (paso de camiones y transportes). Estas pueden afectar a las poblaciones cercanas y a la fauna local a través de la degradación del hábitat. o
Daños al ecosistema: el tamaño de los equipos utilizados conlleva una ocupación de la tierra que perjudica al entorno natural y su ecosistema. El riesgo de esto es la eliminación de especies vegetales que provoque la emigración involuntaria de los animales. En la superficie de la formación Vaca Muerta se encuentra representada casi el 80% de la diversidad biológica faunistica, floristica y paisajistica de la provincia del Neuquén.
Regulaciones Estas ordenanzas se basan en el principio precautorio vigente en la Ley 25.675, General del Ambiente, podemos mencionar 3 o
o
o
ARTICULO 1º: La presente ley establece los presupuestos mínimos para el logro de una gestión sustentable y adecuada del ambiente, la preservación y protección de la diversidad biológica y la implementación del desarrollo sustentable. ARTICULO 11º: Toda obra o actividad que, en el territorio de la Nación, sea susceptible de degradar el ambiente, alguno de sus componentes, o afectar la calidad de vida de la población, en forma significativa, estará sujeta a un procedimiento de evaluación de impacto ambiental, previo a su ejecución,. ARTICULO 21º: La participación ciudadana deberá asegurarse, principalmente, en los procedimientos de evaluación de impacto ambiental y en los planes y programas de ordenamiento ambiental del territorio, en particular, en las etapas de planificación y evaluación de resultados.
Claramente observamos que no cumplen los artículos de la Ley, no hay participación ciudadana ni una evaluación de impacto ambiental. YPF dice que el shale oil y shale gas forman parte de la política energética nacional por la ley 26741, ratificado por Decreto 1277/2012, son de interés general y se encuentran enmarcadas en el contexto de políticas públicas tendientes a garantizar el autoabastecimiento energético nacional Particularmente Neuquén se relaciona de una manera peligrosamente ambigua con sus recursos naturales. En esta provincia, pareciera que los únicos recursos que valen o cuentan son los no renovables, dándole a los recursos renovables (como la fauna silvestre) un papel menos que secundario. Puede Neuquén estar tranquilo con el manejo y control de los impactos sobre el medio ambiente cuando todavía no ha reglamentado totalmente la ley de Fauna Silvestre y sus Hábitats (ley Nº 2539/06), la ley de Áreas Naturales Protegidas (ley Nº 2594/08) y la ley de Bosque Nativo (ley Nº 2780/11). Ni siquiera la Ley de Medio Ambiente (ley Nº 1875/99) está totalmente reglamentada.
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales Propuesta académica Se podría desarrollar un SIG (Sistema de Información Geográfica), ya que ofrecen numerosas ventajas a la cartografía convencional, puesto que de forma automática permiten manejar datos espaciales internamente referenciados, producir mapas temáticos y realizar procesos de información de tipo digital. Como los SIG se pueden aplicar a la gestión del medio ambiente y los recursos naturales, combinando diferentes tipos de datos, nos pueden facilitar valiosa información, que de otro modo, nos multiplicarían varias veces el tiempo de trabajo, o incluso sería muy difícil de obtener. Si hablamos en concreto de temas medioambientales, cada poco tiempo surgen en este campo nuevas aplicaciones que nos ayudan a proteger el medio ambiente y a hacer una mejor gestión de los recursos. Por ejemplo para el caso particular del Yacimiento Vaca Muerta, se podría emplear un SIG para la localización de vertederos de aguas residuales y las plantas de tratamiento, deben tenerse en cuenta puntos que produzcan grandes cantidades de residuos. También habrá que tener en cuenta vías de comunicación, instalaciones eléctricas de alta tensión (para la utilización de energía), otras plantas ya existentes, la cercanía de núcleos urbanos, y cauces de agua, o balsas de agua subterránea, flora y fauna y la visibilidad de la instalación, para calcular también el impacto medioambiental en la zona. Otra posible aplicación de los SIG es la determinación de la concentración de los diferentes contaminantes atmosféricos de la zona donde se encuentra el yacimiento, así como las fuentes que los producen: de los que se derivan para poder realizar métodos de reducción de la misma, como puede ser el uso de carbones activados, condensadores, recirculación de gases de escape, etc.Los gases contaminantes principales que se pueden tener en cuenta en este tipo de estudios pueden ser: monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitógeno y azufre, metano (CH4) y ozono (O3), compuestos orgánicos volátiles (COV) y partículas.
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Monografía Vaca Muerta y los Riesgos ambientales Conclusión El agotamiento de los combustibles fósiles y el impacto que implica para el sistema actual, a saber, la ausencia de una fuente de energía barata, abundante y fácil de obtener, es un desafío inédito que no tendrán que enfrentar nuestros nietos o hijos, lo tendremos que enfrentar nosotros mismos dentro de muy poco tiempo. Los promotores del fracking prometen importantes ventajas incluso para el medio ambiente. Pero detrás se esconde una cuestión puramente económica. Claramente, Neuquén no está a la altura de las circunstancias en cuanto a su legislación, a pesar de que la mayoría de los funcionarios dan esto por sentado. En un estado (municipal, provincial o nacional) en donde se subestime la importancia, los servicios ambientales y las funciones de la biodiversidad, los costos siempre van a superar a los beneficios. ¿Se podrá estimar causa/efecto por la actividad del fracking? Los efectos directos e indirectos, así como los efectivos y potenciales de la fractura hidráulica sobre la fauna silvestre son reales, medibles y cuantificables, pero se controla? El fracking se hace y se va a seguir haciendo y pareciera que, nos guste o no, esto es un hecho, ya sabemos cómo comenzó esto pero como terminara? Es muy incierto su final.
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