Gaz de schiste, mines, agriculture: comment provoquer des séismes ?

Selon une étude publiée hier dans Nature Geoscience par Pablo Gonzalez, chercheur à l’Université Western Ontario, le séisme de 5,1 sur l’échelle de Richter qui a fait 9 morts à Lorca, en Espagne, en 2011, a probablement été provoqué par la baisse du niveau de l’eau dans une nappe phréatique, entrainée par des décennies de pompage pour l’agriculture et l’élevage.

La baisse du niveau de l’eau, de 250 mètres en 50 ans, n’a peut-être pas causé directement le séisme, mais elle a influencé une faille sismique proche, pour donner un tremblement de terre d’une magnitude que l’on attendait pas dans cette région. Avec comme résultat des dégats majeurs.

Comme le note en éditorial de Nature Geoscience Jean-Philippe Avouac, géologue au California Institute of Technology, on sait depuis longtemps que certaines activités humaines peuvent induire des séismes, même si les méga-séismes sont toujours d’origine naturelle.

On pense évidemment à l’exploitation des hydrocarbures comme le gaz de schiste et aux mines, mais le remplissage des réservoirs ou l’exploitation de la géothermie peuvent aussi provoquer des tremblements de terre.

En 1975, par exemple, un séisme de 4,1  de magnitude survenu dans sur la Côte Nord a été directement attribué au remplissage par Hydro-Québec du réservoir Manicouagan.

La bonne nouvelle, c’est qu’on est de plus en plus conscient des risques, qui sont plutôt mineurs.

La mauvaise, c’est qu’on comprend encore mal ce qui se produit parfois sous nos pieds et qu’on n’est pas à l’abri des surprises, comme à Lorca.

En 2006, la ville de Bâle, en Suisse, a dû abandonner un projet d’usine géothermique après que les premiers essais ont provoqué quatre séismes de 3,1 à 3,4 de magnitude, dans une zone déjà connue pour son instabilité sismique.

Mais c’est évidemment le développement très rapide de l’exploitation du gaz de schiste qui inquiète.

En août, les National Academies américaines ont publié un volumineux rapport sur les séismes induits par les technologies énergétiques (pdf en anglais).

Conclusion : si aucun Américain n’est jamais mort d’un séisme induit par l’exploitation du pétrole ou du gaz, de très nombreux petits séismes directement attribuables à l’exploitation énergétique se sont produits dans les dernières décennies aux États-Unis.

L’injection de fluides dans le sous-sol semble la technologie la plus potentiellement risquée.

La fracturation horizontale telle que pratiquée pour exploiter le gaz de schiste ne semble ni plus ni moins dangereuse que tout autre type d’injection souterraine, que ce soit pour stocker le CO2 sous terre ou pour enfouir des eaux usées.

Des milliers de puits de gaz de schiste n’ont pas provoqué le moindre séisme, mais quelques uns ont été directement incriminés dans des séismes très mineurs.

Le problème, c’est que dans l’état actuel des connaissances, on ne sait absolument pas prédire quelle technologie occasionne quel risque à tel ou tel endroit. Les besoins en recherche sont immenses.

Résultat : au moindre petit séisme comme celui ressenti dans la région de Montréal le 10 octobre (4,5 sur l’échelle de Richter), on cherche un coupable.

Pas de panique !

Jusqu’à preuve du contraire, l’immense majorité des séismes, et à de très rares exceptions près, tous ceux qui font des dégats,  sont dûs à des mouvements des plaques tectoniques qui n’ont rien à voir avec une quelconque activité humaine.

Mais les sismologues pensent qu’un peu de prudence s’impose, parce que les activités potentiellement «sismogènes» sont de plus en plus nombreuses.

Évacuer une partie de la petite ville de Malartic pour réaliser un «mégasautage» de 940 000 tonnes de roches dans la mine d’or d’Osisko est certainement une bonne idée quand on sait sur quel gruyère d’anciennes galeries minières repose la ville.

Les vibrations, mais aussi de petits séismes consécutifs à ce dynamitage monstre, pourraient avoir des conséquences inattendues, et mieux vaut jouer de prudence.

Même si les besoins de recherche sur les séismes induits semblent de plus en plus criants, il va falloir du temps pour qu’on comprenne mieux tout cela.

Mais le jeu en vaut la chandelle.

Comme le note Jean-Philippe Avouac en conclusion de son éditorial de Nature Geoscience, le jour où on comprendra comment l’humain peut influencer les séismes, on sera peut-être en mesure de le faire «par exprès», en recourant à de nouvelles techniques de géoingénierie pour bloquer des séismes naturels ou les provoquer à une date précise, après avoir sécurisé les lieux. Tout un programme !

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« Comme le note Jean-Philippe Avouac en conclusion de son éditorial de Nature Geoscience, le jour où on comprendra comment l’humain peut influencer les séismes, on sera peut-être en mesure de le faire «par exprès», en recourant à de nouvelles techniques de géoingénierie pour bloquer des séismes naturels ou les provoquer à une date précise, après avoir sécurisé les lieux. Tout un programme ! ». Il semble que la justice italienne ne lit pas Nature Geoscience !

Pour les schistes, si à structures en plaques comme les ardoises à glissements différentiels relatifs, ne faudra-t-il pas étudier ces problèmes de glissement entre elles, une fois le liquide fluidifiant introduit (en dehors de son caractère polluant?
Tout dépendrait alors de la taille des gisements de schistes de l’orientation des plaques et du risque de roulement à bille des unes sur les autres, entraînant en jeu des libérations de contraintes énormes.

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