Les techniques de récupération par fracturation hydraulique (ou «fracturation hydraulique») du pétrole et du gaz naturel sont une activité controversée. La pratique consistant à injecter un mélange d’eau, de sable et de produits chimiques profondément dans le substrat rocheux à haute pression pour créer des fractures, permettant ainsi au gaz et au pétrole de remonter vers le haut, a été mise au point à la fin des années 1990 et est devenue de plus en plus courante aux États-Unis. Au cours des dernières années, l’ouverture de zones géologiques telles que les schistes schisteux Bakken dans le Dakota du Nord et schisteux Marcellus en Pennsylvanie, à New York et en Virginie-Occidentale a entraîné une augmentation spectaculaire de la production de gaz.
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D'un côté, les partisans soutiennent que la fracturation hydraulique augmente la quantité d'énergie pouvant être produite économiquement aux États-Unis, rendant le pétrole et le gaz moins coûteux et réduisant notre dépendance à l'égard des importations étrangères. Les opposants, cependant, notent que la fracturation chimique provoque la pénétration de produits chimiques dangereux dans les eaux souterraines, libère des agents cancérigènes connus dans l'air et augmente notre contribution au changement climatique.
Parallèlement aux problèmes observés, un autre type d'inquiétude est apparu: l'idée que la fracturation hydraulique peut déclencher un séisme. Les scientifiques savaient depuis des décennies que l'injection de fluides dans la terre pouvait causer des tremblements de terre, mais nous ne savions pas à quel point l'augmentation de la fracturation généralisée pourrait entraîner. Au printemps dernier, les scientifiques de l'USGS ont décidé que la récente augmentation spectaculaire du nombre de petits séismes aux États-Unis est «presque certainement provoquée par l'homme», sans toutefois pouvoir l'associer de manière concluante à cette activité.
Maintenant, les preuves commencent à s'accumuler. Une étude publiée aujourd'hui dans les Actes de la National Academy of Sciences révèle une corrélation entre des dizaines de petits tremblements de terre dans la région des schistes de Barnett au Texas, site de la fracturation hydraulique intensive, et les emplacements des puits d'injection utilisés pour évacuer les déchets de ce site. processus. "Vous ne pouvez pas prouver qu'un séisme ait été causé par un puits d'injection", explique Cliff Frohlich, géologue de l'université du Texas qui a mené l'étude, "mais il est évident que les puits augmentent la probabilité que des séismes se produisent."
Pour en arriver à cette conclusion, Frohlich a analysé des données d'une durée de deux ans provenant d'un réseau de sismographes extrêmement sensibles installé dans la région en 2009. Il a découvert des dizaines de petits tremblements de terre qui n'avaient jamais été signalés auparavant. des tremblements de terre pour lesquels il a pu établir un épicentre précis se sont produits à moins de trois kilomètres d'un puits d'injection
Une distinction importante est que ces puits étaient les sites de décharge des fluides usés qui avaient déjà utilisé pour fracturer la roche, plutôt que les puits originaux utilisés pour extraire le gaz. Bien que les puits d'extraction de gaz provoquent de nombreux micro-séismes par leur nature même (ils fissurent littéralement le substrat rocheux pour libérer du gaz et du pétrole), ils sont beaucoup trop petits pour être ressentis par l'homme ou causer des dommages. Cependant, les puits d’élimination des fluides sont plus susceptibles de causer des séismes importants, car ce sont des sites d’injection de longue durée.
(Image via Wikimedia Commons / Mike Norton) Les déchets liquides peuvent déclencher des tremblements de terre en agissant comme lubrifiants dans des failles préexistantes profondément enfouies sous terre, ce qui permet aux masses de roche de glisser plus facilement les unes contre les autres et de relâcher la pression accumulée. Tous les puits que Frohlich a trouvés en corrélation avec des tremblements de terre présentaient des taux d’injection élevés (plus de 150 000 barils de fluide par mois). Cependant, il y avait d'autres puits dans la région avec des taux d'injection similaires qui n'étaient pas en corrélation avec une activité sismique accrue. "Il se peut qu'une injection ne puisse déclencher un tremblement de terre que si les fluides injectés atteignent et soulagent le frottement sur une faille proche qui est déjà prête à glisser", explique Frohlich.
La bonne nouvelle est que tous ces tremblements de terre étaient encore relativement petits, avec des magnitudes inférieures à 3, 0 sur l'échelle de Richter, de sorte que rien ne puisse causer des dommages en surface. Les sismologues craignent toutefois que l'injection de fluide ne provoque des tremblements plus importants si le fluide migre dans des formations rocheuses plus anciennes et plus profondes au-delà des schistes locaux, qui abritent des lignes de faille plus larges. Un certain nombre de tremblements de terre survenus l’année dernière dans l’Ohio, dont un de magnitude 4, 0, étaient liés à l’élimination des fluides de fracturation.
Frohlich note que beaucoup plus de recherches sont nécessaires pour nous aider à comprendre exactement pourquoi certains puits sont plus susceptibles de causer des tremblements de terre que d'autres. Pour ceux qui sont déjà préoccupés par la fracturation, cependant, sa nouvelle recherche ajoute une autre préoccupation majeure à une liste croissante.
