dimanche 21 juin 2015
L'augmentation spectaculaire du nombre de tremblements de terre depuis 2009 dans le centre et l'est des États-Unis est associée à l'injection sous haute pression de liquides utilisés dans la technique de la fracturation hydraulique, selon une nouvelle étude de l'Université Boulder du Colorado et de l' US Geological Survey. 

Le nombre de tremblements de terre a augmenté de façon fulgurante au centre des états unis, passant de quelques uns dans les années 1970 à plus de 650 en 2014, selon Matthew Weingarten, doctorant de l'université Boulder qui a dirigé l'étude. 

L'augmentation observée depuis quelques années comprend plusieurs séismes dommageables en particulier en 2011 et 2012 avec des magnitudes enregistrées comprises entre 4.7 et 5.6 à à Prague en Oklahoma, Trinidad dans le Colorado, Timpson au Texas,  et Guy en Arkansas. 

"Cette étude est la première à examiner de près les corrélations entre les activités de l'extraction hydraulique de l'industrie pétrolière et les tremblements de terre sur une large échelle nationale", a déclaré Weingarten du département des sciences géologiques de l'université Boulder. 

"Nous avons constaté une énorme augmentation des tremblements de terre associés à des puits d'injection à débit élevé, en particulier depuis 2009, et nous apportons dans cette étude la preuve convaincante que les tremblements de terre que nous avons enregistrés à proximité des sites d'injection sont induits par l'activité pétrolière et gazière." 

Les chercheurs ont constaté que les puits d'injection "à haut débit" injectant près de 50 millions de litres d'eaux usées par mois dans les sols étaient beaucoup plus susceptibles d'être associés à des tremblements de terre importants que les installations à débit inférieur. 

Pour cette étude l'équipe de chercheurs ( le professeur Shemin Ge du département des sciences géologiques ainsi que Jonathan Godt et Barbara Bekins accompagnés de Justin Rubinstein de l'US Geological Survey) ont rassemblé une base de données d'environ 180 000 puits d'injection dans la zone d'étude. 

Plus de 18 000 puits ont été associés à des tremblements de terre inattendus, principalement dans l'Oklahoma et le Texas où 77 % de ces puits d'injection sont toujours actifs actuellement, selon les auteurs de l'étude. Parmi les puits associés aux tremblements de terre, 66 % d'entre eux étaient des puits d'extraction de pétrole de schiste, a déclaré Ge. 

Les puits d'évacuation des eaux salées étaient 1,5 fois plus susceptibles d'être associés à des tremblements de terre. "Les puits de récupération d'hydrocarbures comportent une entrée de fluide à huile de balayage allant vers un deuxième puits pour l'enlèvement. Ces puits d'injection d'eaux usées produisent un changement de pression très importante dans les couches souterraines", a déclaré Ge. Ces injections sont effectuées soit pour la récupération du pétrole ou pour l'élimination des liquides salés produits par l'activité pétrolière et gazière, a dit Weingarten. 

L'équipe a noté que des milliers de puits d'injection ont opéré au cours des dernières décennies aux États-Unis, dans les régions centrale et orientale, ils sont clairement associés à la montée en puissance des événements sismiques constatés dans la même période. 

"Dans la grande majorité se sont des puits qui fonctionnent pendant une période relativement courte 
afin d'injecter des fluides à des pressions élevées mais qui provoquent aussi des tremblements de terre," dit Weingarten. 

En plus de l'examen des puits individuels sur la zone d'étude , l'équipe a également examiné d'autres aspects des opérations et notamment le volume de fluides cumulés injectés dans les puits au fil du temps, la pression moyenne d'injection mensuelle à la tête des puits individuels, la profondeur d'injection, et leur proximité avec les couches des "socles rocheux" où des failles sismiques peuvent apparaître. 

L'étude révèle que l'Oklahoma est l'état où l'activité sismique est le plus associé à des puits d'extraction pétrolier. Le Colorado, l'ouest du Texas, le centre de l'Arkansas  et le sud de l'Illinois ont également montré des concentrations de tremblements de terre associés à des puits, a confirmé le professeur Weingarten.

Dans le Colorado, les zones les plus touchées par ces tremblements de terre déclenchés sont le bassin Raton dans la partie sud de l'Etat et la région de Greeley au nord de Denver.

«Personne ne peut contrôler la géologie d'une région ni son échelle de stress sismique", a déclaré Weingarten. "Mais la gestion des pressions d'injection de fluide dans la fracturation peut peut être aider à diminuer la probabilité de séismes induits dans l'avenir." 

L'étude a été soutenue par le Centre de l'USGS John Wesley Powell, ce qui offre des possibilités de collaboration entre le gouvernement, les chercheurs académiques et privés dans l'avenir.

Un article a été publié sur ce sujet dans le numéro de Juin 18 dans la revue science. 

© Nature Alerte



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