O desenvolvimento de petróleo e gás não convencionais leva a preocupações sobre impactos nas águas superficiais e subterrâneas, em que contaminação e fraturamento hidráulico introduzem hidrocarbonetos e poluentes nas fontes de água potável. Estudo desenvolvido na Pensilvânia durante 2 anos via recolhimento de 75 amostras de poços residenciais e águas superficiais coletadas em áreas vizinhas e analisadas quanto à presença de hidrocarbonetos leves, além de amostra inserida em MCI, Índice de Contaminação Multicomponente, escala de 0 a 6, na presença de hidrocarbonetos, ou, metano, etano e propano avaliando o nível de impacto. Resultados mostraram evidências de salmoura de petróleo e gás à química da água e metano fugitivo com 62% das amostras de água de poço apresentando ICM superior a 4, ao passo que 71% continham metano 19% acima de 10 ppm, enquanto análise geoespacial determinou que a extensão da contaminação foi maior que a relatada inicialmente, comprovando eventos de comunicação não intencionais resultando em contaminação generalizada de fontes de água subterrâneas em áreas mais amplas que as zonas de impacto especificadas pela regulamentação em vigor.
Estimativas da Administração de Informação de Energia dos EUA giram em torno de 419 bilhões de barris e 215 trilhões de m³ de petróleo e gás respectivamente, além de desenvolvimento de xistos compactos tornando-se viável pela combinação de perfuração com fraturamento hidráulico, embora depósitos não convencionais onde petróleo e gás são extraídos tenham milhares de metros de profundidade, há situações que afetam estratos sobrejacentes até a superfície. O conceito de "fraturamento" se refere ao retorno inadvertido de misturas de fluidos de fraturamento/salmouras de xisto à superfície da Terra conhecido como "fraturamento" e geralmente ocorre quando poços fraturados hidraulicamente interagem com redes de poços horizontais existentes, em que fraturas podem ocorrer com mais frequência à medida que os poços são perfurados com maior densidade e laterais mais longas, aumentando potenciais interações com estruturas geológicas e poços históricos particularmente órfãos e abandonados de difícil detecção. O Departamento de Proteção Ambiental da Pensilvânia documentou 54 incidentes de comunicação entre janeiro de 2016 e maio de 2024 e, quando comparado ao número de poços fraturados hidraulicamente nesse período, fraturas ocorreram em 1% desses poços e se a taxa for aplicada à atividade de fraturamento hidráulico nos EUA em ano típico de 14 mil poços direcionais/horizontais/ano, deve haver aproximadamente 140 fraturamentos/ano no país ou um fraturamento a cada 2–3 dias. Os fraturamentos são impactantes pois forçam os fluidos atravessarem zona maior que a típica de um poço causando falha ou vazamento de líquido, sendo os impactos ambientais do fraturamento atualmente não foram documentados na literatura exacerbando desafios no uso de traçadores geoquímicos à examinar extensão dos impactos na qualidade da água. Por fim, New Freeport, Pensilvânia, EUA, situa-se sobre a formação Greene, conjunto de sequências sedimentares de arenito, xisto, leitos vermelhos, calcário fino e carvão fino e impuro, sendo que a mineração de carvão e extração convencional de petróleo e gás são centrais e a extração do xisto levou ao fraturamento hidráulico com o Departamento de Proteção Ambiental da Pensilvânia emitindo 5.085 licenças, das quais 4.727 à poços de gás entre 1º de janeiro de 2005 e 12 de setembro de 2024, enquanto 237 licenças à exploração de metano em leitos de carvão e 43 licenças à poços de petróleo convencionais foram emitidas nesse período.
Moral da Nota: combustíveis fósseis encontram evidências na água da Pensilvânia contaminada por fraturamento hidráulico, que após 3 anos de observação de descoloração e odores nos poços os moradores de New Freeport lutam por água limpa. Os testes realizados mostram evidências de contaminação por petróleo e gás em área geográfica maior que a relatada inicialmente, conforme estudo publicado e, das 75 amostras testadas, 71% continham metano sendo que 2 dos poços registraram "níveis explosivos de gás metano" cujos "proprietários não tinham ideia que era tão ruim." Além dos problemas de poluição, moradores de New Freeport notaram que seus poços estão secando e, em 2024, entraram com ação coletiva contra a EQT, empresa de fraturamento hidráulico, proprietária da área de poços que é a suposta fonte do fraturamento. O Departamento de Proteção Ambiental da Pensilvânia testou poços em New Freeport e descobriu que a água não era segura para consumo humano, mas não encontrou ligação com a perfuração de petróleo e gás, sendo que New Freeport não é a única cidade da Pensilvânia ter água contaminada pós perfuração de petróleo e gás, refletindo Dimock, comunidade no nordeste do estado sem água limpa há mais de uma década. Por fim, a contaminação das águas subterrâneas representa risco grave à saúde pública na Pensilvânia, onde mais de 25% dos adultos usam poços como fonte de água potável, 10 % a mais que a média nacional, sendo que a água dos poços privados que atendem mais de 3 milhões de pessoas raramente é testada, conforme o programa de Água Potável da Universidade Estadual da Pensilvânia.