Des études établissent un lien entre les tremblements de terre et les eaux usées provenant de la fracturation hydraulique

Lors de la réunion de l'American Geophysical Union à San Francisco la semaine dernière, les scientifiques ont présenté les dernières preuves liant l'élimination des eaux usées provenant de l'hydrofracturation des gaz de schiste à l'augmentation des tremblements de terre.

Gourmande en essence: Une plate-forme de forage près de la formation de schiste Eagle Ford au Texas.

Certains États américains, dont l'Oklahoma, le Texas et le Colorado, ont connu une augmentation significative de l'activité sismique au cours des dernières années, coïncidant avec un boom de la fracturation hydraulique, un processus qui force le gaz des gisements souterrains difficiles à atteindre en injectant de l'eau et chimiques dans la roche de schiste. La fracturation produit d'énormes quantités d'eaux usées qui sont généralement évacuées dans des puits profonds. Mais la mesure dans laquelle l'élimination des eaux usées provenant des opérations de fracturation a causé l'activité sismique inhabituelle est toujours sujette à débat parmi les scientifiques.

La question est importante car la plupart des États ne prennent pas en compte le risque de tremblement de terre lorsqu'ils autorisent les sociétés de forage gazier à éliminer de grands volumes d'eau de forage chargée de produits chimiques.

L'hydrofracturation produit beaucoup plus d'eaux usées que le forage pétrolier et gazier conventionnel. Alors, comment éliminer ces déchets en toute sécurité devient une question de plus en plus importante à mesure que la fracturation hydraulique se développe.

Les scientifiques pensent que les puits d'injection d'eaux usées, qui sont souvent l'option d'élimination la moins chère pour les entreprises de forage, sont le principal responsable du séisme. Aujourd'hui, 90 % des eaux usées de fracturation aux États-Unis sont éliminées dans des puits d'injection, selon le Natural Resources Defense Council, un groupe environnemental.

Depuis 2010, les résidents de l'Oklahoma en ont ressenti plus de 250, bien plus que les un à trois signalés chaque année au cours des décennies précédentes.

Le plus important jamais enregistré dans l'histoire de l'État, un séisme de magnitude 5,7 en 2011 qui a endommagé quelque 200 bâtiments, a probablement été causé par une injection de fluide, ont conclu les scientifiques de l'Université d'Oklahoma, de l'Université Columbia et de l'U.S. Geological Survey en présentant leurs données à la conférence. Ils ont utilisé des répliques pour cartographier les modèles de failles et montrer comment la pression accumulée au fil du temps à mesure que l'eau de la fracturation était évacuée jusqu'à 250 mètres des tremblements de terre résultants.

D'autres scientifiques de l'USGS ont examiné une série de tremblements de terre depuis 2001 dans le Colorado et le bassin de Raton au Nouveau-Mexique (y compris un tremblement de terre de 5,3 l'année dernière). Ils ont également présenté leurs résultats cette semaine et ont conclu que ces tremblements de terre étaient le résultat d'injections d'eaux usées. La probabilité que l'augmentation du taux de séismes plus importants, supérieurs à la magnitude 3,0, se produise naturellement est extrêmement faible, selon l'étude.

La situation dans son ensemble est toutefois compliquée, car même avant que l'hydrofracturation ne devienne courante au cours de la dernière décennie, les foreurs pétroliers et gaziers et les sociétés minières ont utilisé des dizaines de milliers de puits d'injection dans ces régions.

Austin Hollande , un sismologue de l'Oklahoma Geological Survey, affirme qu'il est clair que certains des tremblements de terre récents pourraient être causés par l'élimination des eaux usées provenant des activités de fracturation hydraulique. Mais ses données sur l'Oklahoma suggèrent qu'aucun changement dans les activités pétrolières et gazières n'est immédiatement apparent, ce qui pourrait expliquer l'augmentation spectaculaire des taux de tremblement de terre.

Géophysicien de l'Université du Texas à Austin Falaise Frohlich a déclaré lors de la réunion qu'il est difficile d'identifier les causes de la tendance car la plupart des études ont porté sur des tremblements de terre individuels, plutôt que de faire des enquêtes plus larges. Son étude d'une partie de la région de Dallas-Forth Worth, dans les schistes de Barnett, a révélé que presque tous les tremblements de terre se produisaient à moins de trois kilomètres des puits d'injection à haut volume. Cependant, de nombreux autres puits semblaient ne déclencher aucun séisme.

Discerner les raisons de ces différences sera important pour les responsables qui envisagent une réglementation, dit Frohlich. Les réglementations pourraient réduire le risque de tremblements de terre en dictant plus précisément où les puits peuvent être situés et comment ils sont construits et utilisés. L'Ohio, par exemple, a mis en place un moratoire sur les nouveaux permis d'injection d'eaux usées après une série de tremblements de terre l'année dernière, mais a récemment recommencé à les approuver après avoir mis en place plus de normes.

Il existe également des alternatives pour l'évacuation des eaux usées, telles que le traitement de l'eau dans des stations d'épuration existantes ou dédiées. L'EPA des États-Unis est évaluer maintenant normes nationales pour le traitement de l'eau de cette manière, et cette option peut être plus souvent envisagée si les craintes liées aux tremblements de terre continuent de croître et si des approvisionnements plus rares font de l'eau elle-même une ressource plus précieuse, dit Frohlich.

Les tremblements de terre provoqués par l'homme, déclenchés par des injections souterraines, sont connus depuis longtemps, au moins depuis les années 1960, lorsqu'un puits de décharge de déchets de l'armée a déclenché un tremblement de terre qui a causé des dommages importants à Denver.

Dans l'ensemble, cependant, les experts semblent croire que le risque sismique dans de nombreux États du gaz de schiste augmente : l'avenir est probablement beaucoup plus lié aux tremblements de terre induits à mesure que le boom gazier s'étend, déclare Art McGarr, chercheur au USGS Earthquake Science Center.

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