Séisme au Canada : la fracturation hydraulique en cause

Il y a tout juste un an, en août 2014, un séisme de magnitude 4,4 sur l’échelle de Richter avait lieu. Après enquête, la commission de réglementation de l’industrie pétrolière et gazière de la Colombie-Britannique a rendu son rapport. Verdict : c’est la fracturation hydraulique effectuée par Progress Energy, une filiale de Petronas, qui en est responsable. Ce énième séisme lié à la fracturation hydraulique réveille les questionnements autour de l’encadrement de cette industrie.

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Séisme au Canada : la fracturation hydraulique en cause
L'exploitation du gaz de schiste n'est pas la seule industrie à utiliser la fracturation. La géothermie utilise aussi cette technique.

La fracturation hydraulique, méthode controversée et interdite en France depuis 2011, en prend encore pour son grade. En cause : son implication dans une secousse de magnitude 4,4 sur l’échelle de Richter qui a eu lieu l’année dernière dans l’ouest canadien. La conclusion de l’enquête n’est pas une surprise pour les professionnels du secteur : ce n’est en effet ni la première ni la dernière fois que la fracturation hydraulique est impliquée dans des secousses locales allant du niveau 2 (ressenti) à 4 (léger, pas de dégâts structurels) voire 5 (modéré, pas de dommage aux édifices bien construits).

Les secousses sont ainsi devenues extrêmement régulières dans plusieurs Etats du centre des États-Unis. Elles ont même été deux fois plus nombreuses au cours de l’année 2014 qu’au cours des 30 années précédentes en Oklahoma et l’Institut de surveillance géologique inclut les séismes de cause humaine depuis 2012. Mais ces secousses ne sont absolument pas perçues de la même façon par la population en fonction des zones exploitées. Selon François Cornet, physicien en géophysique expérimentale à l’Ecole et observatoire des sciences de la terre : « les exploitations de géothermie par fracture près de San Francisco provoquent des secousses régulières allant jusqu’à 4 sur l’échelle de Richter, mais les gens sont habitués. Lorsque les mêmes travaux de forages géothermiques ont été effectués à Soultz-Sous-Forêts , en Alsace, une dizaine de secousses dépassant de peu le niveau 2 (seuil au-delà duquel l’homme ressent les secousses) avaient enflammé le débat ».

Plus encore, ce n’est pas la fracturation elle-même qui est responsable des fortes secousses (voir graphique), c’est ce qui vient après le forage. L’exploitation du puits fait émerger d’énormes quantités d’eau contenant de nombreux produits chimiques, et il impossible de retraiter ces milliers de mètres cubes de saumure sans perdre l’intérêt économique de la fracturation. L’eau est alors réinjectée là d’où elle vient : à plusieurs kilomètres de profondeur. Si tout est fait dans les règles de l’art, cette réinjection ne pose pas de problème. Mais le débit doit tout de même être contrôlé pour s’adapter à la rhéologie du sol et à sa capacité d’absorption. Du granit ou des roches compactes ? La rhéologie environnante permet un débit massif. Un sol plus meuble ? Il faut faire plus attention. La différence entre les caractéristiques locales fait qu’une étude de la vitesse de réinjection devrait être obligatoire.

Graphique Séisme/fracturation hydraulique

En effet, les sols peuvent supporter une certaine pression, plus ou moins importante en fonction de leurs comportements rhéologiques. Le non-respect de la "dose prescrite" peut alors modifier le comportement sismique d’une zone et même déclencher des séismes dans des zones fragiles. C’est ce qui s’est passé au Canada mais également à Oklahoma (magnitude 5,7) en 2011. En plus, il faut différencier deux types de mouvements introduits par les modifications de pression. Les mouvements rapides, perceptibles et à action immédiate et les mouvements lents, plus difficilement détectables mais pouvant tout de même perturber des zones critiques. Ce problème de résistance des sols à la pression de l’eau n’est d’ailleurs pas cantonné à la fracturation et il est bien plus dangereux lors de la création des barrages. Dernier exemple en date au Sichuan en 2008. Un séisme de magnitude 7,9 avait coûté la vie à 80 000 personnes et des experts ont émis l’hypothèse que le barrage Zipingpu, à 1 kilomètre de l’épicentre aurait accéléré le déclanchement du tremblement de terre. La pression interstitielle imposée par le déchargement de 1,1 milliard de mètres cubes d’eau a en effet précédé le séisme de quelques jours. Ces quantités d’eau sont heureusement très éloignées de celles utilisées en fracturation.

Devant ses défis, tant chimiques que sismique, la fracturation hydraulique a été interdite en juillet 2011 en France . Mais selon François Cornet, cette décision a fait une victime collatérale : la géothermie profonde ou EGS. Pour l’instant, ce type de forage, qui utilise 10 fois moins d’eau que la fracturation hydraulique n’est effectué qu’à Soultz-Sous-Forêts mais pourrait se développer plus rapidement si la législation le permettait. « Des recherches sont nécessaires pour améliorer la technique et un projet européen sur la résistance des sols aux pressions hydrauliques a vu le jour, explique François Cornet. Il faut laisser la possibilité de faire de la recherche sur ce domaine : on n’a pas découvert comment produire du pétrole en une journée ! »

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