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La fracturation hydraulique provoque des séismes à longue distance
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La fracturation hydraulique provoque des séismes à longue distance

Les forages à grande profondeur, pour l'exploitation d'hydrocarbures par fracturation hydraulique ou pour la production d'énergie par géothermie, peuvent provoquer des séismes. Connu depuis plusieurs dizaines d’années, ce risque sismique est considéré comme limité, avec des secousses de faible magnitude. Mais depuis une dizaine d’années, avec l’augmentation des forages, certaines régions, comme l’Oklahoma aux États-Unis, semblent plus affectées que prévu : les séismes de magnitude supérieure à 5 y sont de plus en plus fréquents. Afin de limiter ces risques, la communauté scientifique a dans un premier temps émis des recommandations sur le choix des sites de forage. La nature de la roche en profondeur est l’un des critères, les roches sédimentaires étant considérées comme moins susceptibles d'engendrer des séismes que les roches cristallines, plus rigides. En compilant les données issues de 18 sites de séismes induits par des forages, Thomas Goebel et Emily Brodsky, de l’université de Californie, à Santa Cruz, montrent aujourd'hui que ces recommandations devraient être révisées.

Les deux chercheurs ont sélectionné des séismes spécifiquement reliés à un seul puits d’injection, géothermique ou de fracturation, situés dans des régions ayant une activité sismique naturelle très faible. En cherchant à comprendre la relation entre le nombre de séismes induits et la distance au puits d’injection, ils ont mis en évidence l’existence de deux types de séismes.

Les premiers sont bien connus et bien compris. Ils sont reliés à la présence de roches cristallines. L’injection de fluides dans la roche provoque une augmentation de la pression de l’eau infiltrée dans les pores de celle-ci au sein des fractures situées autour du point d’injection. Cette pression facilite les glissements le long des failles, qui, quand ils sont brusques, provoquent les secousses sismiques. Les séismes induits selon ce mécanisme sont généralement localisés dans la zone connectée hydrauliquement à la rupture, dans un rayon de moins d’un kilomètre autour du puits. Mais ce mécanisme n’explique pas le second type de séismes induits observé par les chercheurs. Les ruptures correspondant à ces séismes, moins brusques, se produisent beaucoup plus loin, jusqu’à plus d’une dizaine de kilomètres du puits. En outre, ces séismes sont associés aux puits creusés dans des roches sédimentaires.

Pour expliquer ce second type de séismes, les chercheurs ont proposé un mécanisme de couplage dit poro-élastique. Ce processus, par lequel l’augmentation de pression du fluide dans les fissures de la roche change les propriétés élastiques de celle-ci, provoquerait des modifications des contraintes dans des pans de roches éloignés du puits, augmentant ainsi la probabilité d’une rupture sismique sur les failles avoisinantes qui ne sont pourtant pas en contact direct avec le fluide injecté.

D’après Clara Duverger, sismologue au CEA, ces travaux sur l'origine des séismes induits « sont primordiaux pour estimer les aléas et les risques sismiques et protéger les populations. Ces problématiques touchent particulièrement les régions où les gaz de schiste sont exploités, comme l'Alberta au Canada ou l'Oklahoma aux États-Unis, ou l’énergie géothermique, comme en Alsace ».


Source : Pour la science
Crédit : Shutterstock.com/Christopher Boswell

La fracturation hydraulique provoque des séismes dont la distance au puits de forage dépend de la nature des roches du sous-sol.

La fracturation hydraulique provoque des séismes à longue distance Actualités

La fracturation hydraulique provoque des séismes à longue distance

Les forages à grande profondeur, pour l'exploitation d'hydrocarbures par fracturation hydraulique ou pour la production d'énergie par géothermie, peuvent provoquer des séismes. Connu depuis plusieurs dizaines d’années, ce risque sismique est considéré comme limité, avec des secousses de faible magnitude. Mais depuis une dizaine d’années, avec l’augmentation des forages, certaines régions, comme l’Oklahoma aux États-Unis, semblent plus affectées que prévu : les séismes de magnitude supérieure à 5 y sont de plus en plus fréquents. Afin de limiter ces risques, la communauté scientifique a dans un premier temps émis des recommandations sur le choix des sites de forage. La nature de la roche en profondeur est l’un des critères, les roches sédimentaires étant considérées comme moins susceptibles d'engendrer des séismes que les roches cristallines, plus rigides. En compilant les données issues de 18 sites de séismes induits par des forages, Thomas Goebel et Emily Brodsky, de l’université de Californie, à Santa Cruz, montrent aujourd'hui que ces recommandations devraient être révisées.

Les deux chercheurs ont sélectionné des séismes spécifiquement reliés à un seul puits d’injection, géothermique ou de fracturation, situés dans des régions ayant une activité sismique naturelle très faible. En cherchant à comprendre la relation entre le nombre de séismes induits et la distance au puits d’injection, ils ont mis en évidence l’existence de deux types de séismes.

Les premiers sont bien connus et bien compris. Ils sont reliés à la présence de roches cristallines. L’injection de fluides dans la roche provoque une augmentation de la pression de l’eau infiltrée dans les pores de celle-ci au sein des fractures situées autour du point d’injection. Cette pression facilite les glissements le long des failles, qui, quand ils sont brusques, provoquent les secousses sismiques. Les séismes induits selon ce mécanisme sont généralement localisés dans la zone connectée hydrauliquement à la rupture, dans un rayon de moins d’un kilomètre autour du puits. Mais ce mécanisme n’explique pas le second type de séismes induits observé par les chercheurs. Les ruptures correspondant à ces séismes, moins brusques, se produisent beaucoup plus loin, jusqu’à plus d’une dizaine de kilomètres du puits. En outre, ces séismes sont associés aux puits creusés dans des roches sédimentaires.

Pour expliquer ce second type de séismes, les chercheurs ont proposé un mécanisme de couplage dit poro-élastique. Ce processus, par lequel l’augmentation de pression du fluide dans les fissures de la roche change les propriétés élastiques de celle-ci, provoquerait des modifications des contraintes dans des pans de roches éloignés du puits, augmentant ainsi la probabilité d’une rupture sismique sur les failles avoisinantes qui ne sont pourtant pas en contact direct avec le fluide injecté.

D’après Clara Duverger, sismologue au CEA, ces travaux sur l'origine des séismes induits « sont primordiaux pour estimer les aléas et les risques sismiques et protéger les populations. Ces problématiques touchent particulièrement les régions où les gaz de schiste sont exploités, comme l'Alberta au Canada ou l'Oklahoma aux États-Unis, ou l’énergie géothermique, comme en Alsace ».


Source : Pour la science
Crédit : Shutterstock.com/Christopher Boswell

La fracturation hydraulique provoque des séismes dont la distance au puits de forage dépend de la nature des roches du sous-sol.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 6 janvier 2019

EXPOSITION
"GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


41 - Loir et Cher

Jusqu'au 31 décembre

LES JARDINS DE CHAMBORD

Le château a retrouvé en 2017 ses jardins à la française du XVIIIe siècle avec six hectares et demi au pied de la façade nord du château : plus de 600 arbres, 800 arbustes, 200 rosiers, 15 250 plantes...

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
www.bloischambord.com


44 - Loire Atlantique

 

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/


61 - Orne

Jusqu'au 23 décembre

EXPOSITION "LES HAIES"

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


76 - Seine Maritime

Jusqu'au 15 décembre

EXPOSITION
"L’ABBÉ PIERRE PHOTOGRAPHE, UN REGARD SUR LE MONDE"

L'exposition présente soixante-dix photographies inédites prises par l’abbé Pierre lui-même dans de nombreux pays. Elles témoignent de la vitalité des personnes pauvres dans le monde et dévoilent le regard lucide et plein d’amour.

Centre abbé Pierre - Emmaüs
Route d'Emmaüs
76690 Esteville
02 35 23 87 76
www.centre-abbe-pierre-emmaus.org

Lieux:

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