mardi 10 janvier 2012

Gaz de schiste et séisme - un survol

Le séisme de 4.0 du 31 décembre 2011 survenu près de Youngstown dans l'état de l'Ohio (États-Unis) a été décrié par plusieurs comme le résultat de l'exploitation des gaz de schistes. Cependant, il n'existe pas suffisamment d'études sur les effets de l'injection de l'eau dans le sol pour déterminer si cet événement a bel et bien été causé par les techniques d'exploitation.

Dans un précédent article de Simplement Géologie, la formation et les techniques d'exploitation des gaz de schiste a été abordé. Cependant, il ne s'était pas penché sur le lien entre cette exploitation et les séismes.

Le cas de l'Ohio

Le séisme du 31 décembre n'est pas le seul séisme à s'être produit dans la région, et il s'est produit le lendemain de l'arrêt de l'injection. De plus, il s'est produit près du site d'injection ce qui a laissé supposé qu'il était dû à cette activité.

Bien sûr, il est tentant d'accuser l'injection de l'eau dans le sol. Cependant, aucune étude ou analyse en profondeur n'a été effectué sur ce cas particulier et il est encore difficile de confirmer ce lien.

La fracturation hydraulique dans l'exploitation des gaz de schiste peut-elle causer des séismes?

La réponse courte est "oui... et non".

La fracturation hydraulique peut provoquer des séismes, mais ceux-ci seront mineurs et la plupart ne seront pas ressentis par la population locale. À plusieurs endroits dans le monde où il y a une exploitation des gaz de schiste par la fracturation hydraulique, des petits séismes ont été enregistrés.

Ces séismes ne sont pas précurseurs de séismes plus important, ils ne sont que l'expression d'un accommodement du sol à la pression utilisée pour fracturer la roche. Les séismes vont se produire le long de micro-fractures qui ne sont habituellement pas recensées par les géologues, car trop petites, trop loin de la surface, etc.

Cette pression n'est pas suffisante pour provoquer de séismes sérieux. En fait, la présence de plusieurs petits séismes permettent au sol de s'adapter et évite des problèmes au long terme.

Comme ils se produisent près de la surface et n'impliquent pas des masses importantes de roche, ils vont être très localisés. De plus, l'injection d'eau dans le sol n'entraînera pas un mouvement de domino le long d'anciennes failles importantes, comme la faille de Logan, car la pression n'est pas assez grande pour faire bouger une telle masse de roche.

Bref, la fracturation hydraulique peut causer des séismes mineurs et localisés près des puits d'injection.

Le nombre important de séismes va-t-elle affaiblir la croûte terrestre à cet endroit?

Non. La croûte terrestre n'est pas lisse et est parsemée de failles plus ou moins importantes.

L'exploitation des gaz de schiste n'est pas la première activité humaine qui peut provoquer des séismes, et une fois le sol adapté à une nouvelle forme de pression, les risques d'un nouveau séisme sont diminués. Bien sûr, dans le cas des gaz de schiste, des nouveaux puits sont constamment forés, la fracturation hydraulique s'applique à un nouvel endroit, etc. À chaque fois, la terre va s'adapter et causer des séismes jusqu'à ce qu'une nouvelle stabilité se produise.

Tant que l'exploitation a lieu dans des endroits sismiquement stable, le sol va tenter de retrouver une position d'équilibre.

Il y a plusieurs cas célèbre de séismes induits par l'activité humaine. Un exemple célèbre est le remplissage d'un réservoir d'eau derrière un barrage.

1- Lors du remplissage du réservoir Manicouagan, dans le nord du Québec, une série de séismes, dont le plus important à 4.1 a été enregistré. Le réservoir étant situé dans un cratère, le sol présentait plusieurs faiblesse et l'apport d'eau supplémentaire a permis le déclenchement de ces séismes.

2- Aux États-Unis, le remplissage du réservoir derrière le barrage Hoover (le Lac Mead) a déclenché plusieurs séismes. Au printemps et à l'été 2011, une série de séismes s'est produit sous le lac, causé par un niveau d'eau plus élevé dans le réservoir.

Doit-on craindre les séismes associés à l'exploitation des gaz de schiste?

Ces séismes étant mineurs et localisés près des puits d'injection, il n'y a pas à craindre pour la sécurité des gens. Il s'agit plutôt d'un ennui pour les résidents, alors que des séismes naturels plus importants peuvent également se produire dans la même région.

Cela ne veut pas dire que des études sur l'impact de l'exploitation des gaz de schistes n'est pas nécessaire, au contraire. Il s'agit d'une technique encore dans son enfance et beaucoup de détails nous sont encore méconnus.

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