Certains tremblements de terre dans le bassin sédimentaire de l'Ouest canadien seraient associés aux activités pétrolières et gazières au pays, selon une étude menée par des chercheurs canadiens. L'injection d'eau dans le sol pourrait bien être derrière le phénomène.

Un texte d'André Bernard, de l'émission Découverte

Selon les chercheurs, 60 % des séismes dans le bassin sédimentaire de l'Ouest, qui se trouve à l'est des Rocheuses, auraient un lien avec les activités de fracturation hydraulique et 30 % avec l'injection de liquide dans les puits d'enfouissement. Ils en sont venus à cette conclusion en analysant les tremblements de terre survenus dans cette zone entre 1985 et 2015 et leur corrélation avec les activités et la localisation de plus de 12 000 puits de fracturation hydraulique et d'enfouissement.

Des explications de la corrélation entre séisme et fracturation : 

Contrairement à la côte ouest, où se trouve le point de rencontre des plaques tectoniques, le bassin sédimentaire de l'Ouest se situe à l'intérieur de la plaque et les séismes d'origine naturelle y sont rares.

Bien que la magnitude des séismes d'origine naturelle puisse être aussi grande que celle des séismes provoqués par l'activité humaine, leur fréquence est rarement élevée, car les forces ou les contraintes en présence dans le sol sont plus faibles. C'est pourquoi la multiplication des séismes dans cette région a commencé à soulever des questions.

Étudier la fracturation hydraulique

La fracturation hydraulique consiste à injecter dans un puits, foré en direction horizontale, un mélange d'eau, de sable et de composés chimiques sous haute pression pour créer des microfractures dans la roche afin d'en libérer le gaz et le pétrole.

Compte tenu de la nature du procédé, il est à même de créer des microséismes très localisés, mais généralement de magnitude très faible, souvent imperceptibles à la surface du sol.

Multiplication des séismes en 6 ans

Depuis 2010 environ, le nombre de séismes s'est multiplié dans le bassin sédimentaire de l'Ouest tout comme l'élévation de la magnitude des tremblements de terre. À Fox Creek, où se concentre une partie des puits de fracturation hydraulique albertains, les secousses ont atteint une magnitude de 4,8 en janvier 2016.

Des hypothèses

Il existe un réseau de failles dans le bassin sédimentaire de l'Ouest, dont certaines portions ont accumulé au fil du temps des forces ou des contraintes suffisantes pour qu'un léger déclencheur suffise à provoquer le relâchement de toute cette énergie accumulée. Or, il est difficile pour les sismologues de déterminer à l'avance le niveau précis de contraintes existant dans une faille et le niveau d'énergie nécessaire pour la réactiver.

Les forces géologiques sont présentes, rappelle le sismologue Maurice Lamontagne. Il peut s'écouler des dizaines, voire des centaines d'années avant que ces failles se réactivent, selon lui.

En injectant le liquide de fracturation dans le puits, il se crée une onde de surpression qui se propage dans le sol. Cette poussée d'énergie permet à l'eau de s'infiltrer un peu partout dans la roche, de former de minces films d'eau qui pourraient permettre aux parois de glisser plus aisément l'une sur l'autre et éventuellement de déclencher un séisme.

Voyez l'impact de la fracturation hydraulique sur les failles  :

Or, les failles n'ont pas toutes accumulé le même niveau d'énergie. Certaines subissent-elles des contraintes insuffisantes pour être réactivées par les activités de fracturation hydraulique? Cela pourrait expliquer, en partie, que moins de 1 % des puits de fracturation hydraulique dans le bassin sédimentaire de l'Ouest canadien sont associés au déclenchement de tous ces séismes.

D'autres facteurs pourraient entrer en ligne de compte, dont l'orientation des failles, leur distance des puits de fracturation ou les procédures mêmes de fracturation qui peuvent varier d'une région à l'autre.

Les puits horizontaux

Les tremblements de terre pourraient aussi être liés à l'architecture des puits de fracturation. Ces puits horizontaux ont cette particularité de se déployer sur une très grande distance. Chaque puits horizontal peut atteindre de 1 à 2 kilomètres sous terre. Puisqu'une zone d'exploitation compte plusieurs de ces puits, ils ont collectivement la possibilité de perturber une surface de plusieurs kilomètres carrés.

Enfin, même si les séismes observés jusqu'à présent n'ont pas causé d'accidents graves ou de bris majeurs au Canada, ils représentent un nouveau facteur de risque. Contrairement aux tremblements de terre d'origine naturelle, ces événements se produisent à faible profondeur et les vibrations qu'ils peuvent générer sont parfois plus intenses localement qu'un séisme de même magnitude, mais dont la source est à de plus grandes profondeurs dans le sol.

De quoi soulever de nouvelles questions sur la capacité des maisons ou des infrastructures à soutenir la fréquence et la magnitude de ces événements sismiques alors qu'elles ont été construites dans une zone où l'aléa sismique était à l'origine faible.

Plus d'articles

Commentaires