Youngstown, Ohio - Jusqu’à cette année, cette ville et sa campagne environnante était complètement morte, si on parle des tremblements de terre, bien sûr ! Il n’y a même pas eu un petit séisme depuis la colonisation écossaise-irlandaise du 18e siècle. Mais le 17 mars, 2 petit séismes ont ébranlé brièvement la ville. Et durant les prochains 8 mois, il y en a eu 7 de plus : comme les 2 premiers, trop faibles pour causer des dommages, ou même d’être perçus par beaucoup de gens, mais assez puissants pour ébranler les nerfs de certains.
"C’était comme si quelqu’un donnait des coups de pieds dans la porte d’en avant. Çà m’a drôlement fait peur !" dit Steve Moritz, un chef cuisinier qui vit dans la partie ouest de la ville, en décrivant le 7 séisme à la fin de septembre. C’était le plus fort, d’une magnitude de 2,7.
Neufs séismes dans 8 mois dans une région qui n’est pas active géologiquement est inhabituel. Mais des sismologues de l’Ohio ont été surpris encore une fois quand ils ont retracés les épicentres de ces tremblements de terre : la plupart coïncidaient avec le site d’un puits de 9,000 pieds sur un lot industriel sur le bord de la rivière Mahoning, juste en bas de la côte du voisinage de M. Moritz et à 2 milles du centre-ville de Youngstown. Sur le site du puits, une compagnie locale était à se débarrasser de saumures et d’autres liquides venant de puits de gaz de schiste de l’autre côté de la frontière avec la Pennsylvanie : des millions de gallons de déchets générés par le procédé appelé fracturation hydraulique qui est employé pour relâcher le gaz emprisonné dans le schiste.
Le lieu et les séquences des séismes ont suscités des soupçons que le puits d’injection à grande profondeur était responsable de l’éveil séismique de Youngstown. L’opinion populaire voudrait que les eaux usées étant injectées dans le puits sous pression, une partie aurait pu se rendre vers des formations rocheuses plus creuses, décrochant des failles géologiques anciennes et permettant ainsi au roc de glisser.
Durant ce temps, les États-Unis vivent un boom dans la production du gaz tiré du schiste, et la fracturation hydraulique, baptisée "fracking", attire la foudre des environnementalistes et d’autres personnes à cause de son potentiel de polluer l’air et contaminer l’eau potable. Mais les évènements dans Youngstown, et une série d’autres séismes de moindre importance dans l’Arkansas, en Oklahoma, au Texas, en Colombie-Britannique et d’autres régions où on exploite de gaz de schiste, soulève la question que la technique pourrait, directement ou indirectement, provoquer un tremblement de terre qui causerait des dommages importants. Des scientifiques disent que ce lien est très peu probable, que des milliers de puits de fracturation et d’injection opèrent au travers le pays sans provoquer des séismes, et les profondeurs relativement moindres de ces puits voudrait dire que n’importe quel séisme qui pourrait s’en suivre serait mineur. "Mais quand même, on ne veut pas que cela se produise." dit Mark Zoback, un géo-physicien de Stanford University.
D’autres soulèvent le point que parmis les milliers de petits séismes perçus au centre de l’Arkansas depuis l’an passé dont on soupçonnait la cause étant les puits d’injection, dont un de magnitude 4,7, et un puits d’injection au Rocky Mountain Arsenal au Colorado, était pour les eaux usées générées par la production d’armes de guerre, pas de forages gaziers, étaient aussi liés à plusieurs séismes des années 1960, dont plusieurs de magnitude de 5,0 et plus qui ont causé des dommages à Denver et d’autres villes. Des puits géothermiques plus profonds ont provoqués des séismes importants également : "C’est vrai qu’on ne peut pas avoir un séisme plus important que ce qu’une faille géologique peut générer." dit Serge Shapiro, un professeur à l’université Free University of Berlin qui a étudié ce que les scientifiques appellent "induced seismicity" - séisme induit - "Mais même un séisme de magnitude 4 dans une région peuplée peut être très déplaisant."
Les représentants de la compagnie D & L Energy, la compagnie dans Youngtown qui injectait les eaux usées, et le gouvernement de l’Ohio disent qu’il n’y a pas de preuves qu’il existe un lien entre le puits d’injection à grande profondeur et les séismes. "En ce moment, nous ne pouvons pas confirmer dans un sens comme dans l’autre." dit Tom Tugend, le chef de la division pétrolière et gazière du ministère des ressources naturelles de l’Ohio, Ohio Department of Natural Resources. Mais l’état a demandé à la compagnie de boucher les 250 pieds au fond du puits avec du ciment comme mesure de précaution, pour s’assurer qu’il est scellé et imperméable du roc plus profond où l’on pense que les séismes de produisent.
Les autorités de l’état travaillent aussi avec des chercheurs du Lamont-Doherty Earth Observatory, une aile du Columbia University, qui ont installé 4 séismomètres temporaires en dedans que quelques milles du puits. Si d’autres séismes surviennent, les instruments aideront à déterminer l’endroit et la profondeur avec plus de précision. "Cela devrait nous aider à trancher, d’un côté ou de l’autre, si il y a des liens ou pas." dit John Armbruster, un sismologue de Lamont.
C. Jeffrey Eshelman, un porte-parole de l’association pétrolière Independent Petroleum Association of America, dit que l’avis de l’industrie est qu’"il n’a pas été possible de déterminer si la fracturation hydraulique a quelque chose à voir avec " les séismes comme ceux de l’Ohio. "Mais c’est dans notre intérêt de comprendre ce qui se passe." dit-il. "Bien qu’ils sont des incidents mineurs, ils sont quand même à prendre au sérieux."
Des scientifiques disent que bien que ce soit un fait bien reconnu que les puits, et les réservoirs, et les carrières, parmi autres choses, peuvent provoquer des tremblements de terre, il pourrait être difficile de faire la preuve qu’il y a un lien, parce qu’il n’y a pas assez de données disponibles. Alors des cas spécifiques deviennent souvent des cas chaudement débattus. "La recherche scientifique doit être faite pour que l’on comprenne les données sur les injections de fluides et les volumes." dit William Leith, un conseiller scientifique sénior des séismes et dangers géologiques du département fédéral United States Geological Survey, qui a ré-instauré un projet pour étudier les séismes induits suite à la série de séismes étranges dans les régions où il y a des activités de gaz de schiste.
En Arkansas, la commission State Oil and Gas Commission était suffisamment préoccupée par le lien possible entre les puits d’injection à grande profondeur et les séismes qu’en juillet, elle a a ordonné qu’un puits cesse ses activités, et a déclaré un moratoire sur les nouveaux puits dans un périmètre de 1,100 milles carrés. Trois autres puits d’injection ont fermés volontairement. Bien que des petits séismes surviennent toujours dans la région, leur fréquence a diminuée considérablement. En Oklahoma, un sismologue de l’état a conclu qu’il y avait une "possibilité" qu’une série de petits séismes survenue en janvier à environ 50 milles au sud de la ville d’Oklahoma City était provoqué par une opération de fracturation tout près. "La raison pour laquelle je ne peux pas affirmer d’une façon conclusive est seulement à cause des limites des données disponibles." dit Austin A. Holland, sismologue.
Au nord-ouest de l’Angleterre, toutefois, un rapport indépendant demandé par une compagnie de forage appelée Cuadrilla Resources, a conclu que les 2 séismes de magnitude 1,5 et 2,3 près de la ville de Blackpool au printemps passé étaient liés à un puits fracturé. Le rapport suggère quelques façons d’éviter d’autres séismes, dont faire du monitorage et limiter les pressions et les volumes de fluides utilisés. La fracturation est reconnue pour être capable de provoquer des petits tremblements du sol, bien moindres que ceux de Youngstown, quand les fluides sont injectés dans le schiste à grande pression. Les compagnies de forage descendent souvent des instruments de mesures précises appelés géophones dans les puits forés afin d’analyser ces petits tremblements parce qu’ils indiquent si le roc est fracturé selon les prévisions attendues. Mais on pense que les séismes plus importants près de Blackpool auraient été provoqués de la même façon que les puits d’injection le font : par migration des fluides dans les formations géologiques sous le schiste. Des sismologues disent que ces couches plus profondes et plus âgées, collectivement appelés "basement" - socle rocheux - sont pleines de failles qui, bien sont sous pression, ont atteint un équilibre sur les centaines de millions d’années de leur existence.
"Il y a amplement de failles." dit Leonardo Seeber, un sismologue du Lamont-Doherty Earth Observatory. "Conservativement, on pourrait s’attendre à peut importe l’endroit choisi pour forer, le socle rocheux aura des failles qui pourraient se rompre."
Les compagnies de forage et de disposition de déchets ne connaissent habituellement pas l’existence de ces failles, toutefois. Les études séismiques sont coûteuses, et les états ne les exigent pas pour les puits pétroliers ou gaziers (bien que les plus grosses compagnies mènent des tests sismiques de façon routinière, faisant parti de leur exploration). Les règlements encadrant les puits d’injection se soucient de protéger les aquifères, pas les dangers de séismes. L’EPA fédéral, qui encadre les puits d’injection pétroliers ou gaziers à moins qu’elle ne lègue son autorité aux états, n’a pas d’exigences séismiques pour les puits d’injection, selon une porte-parole de l’agence fédérale.
