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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 . . .

07 - Adèche

Du 1er mai au 15 novembre
Exposition "ENTRE TERRE ET EAU"

Crises sociales et environnementales dans le Delta du Danube en Roumanie, à la fin du Néolithique. A près de 2 000 km de l'Ardèche, comment se passe la fin de la Préhistoire au bord du fleuve et de la Mer Noire ? Une exposition franco-roumaine inédite, interactive et immersive, à découvrir à la Cité de la Préhistoire !

Grand Site de l’Aven d’Orgnac
Place Robert de Joly
07150 Orgnac–L’Aven
04 75 38 65 10
www.orgnac.com


Du 20 octobre au 4 novembre
Démonstration "LES SECRETS DU FEU"

Un animateur de la Cité de la Préhistoire vous dévoile les différentes techniques d’allumage du feu à la manière préhistorique, bien avant l’invention du briquet : en frottant des cailloux ou du bois, tout simplement !
Durée : 30 min. De 11h45, 14h et 16h45.

Grand Site de l’Aven d’Orgnac
Place Robert de Joly
07150 Orgnac–L’Aven
04 75 38 65 10
www.orgnac.com


Du 20 octobre au 4 novembre
Visite spéciale Famille "LE COFFRE MYSTÉRIEUX"

Venez explorer la préhistoire autrement en partant à la recherche d’un mystérieux objet préhistorique dans la Cité. Un voyage dans le Temps pour petits et grands, qui devront revêtir les habits et ustensiles de nos
ancêtres pour traverser les âges anciens. Accompagnés par un archéologue et sa machine à remonter le Temps, saurez vous résoudre l’énigme ?
Durée : 1h15. A partir de 5 ans.

Grand Site de l’Aven d’Orgnac
Place Robert de Joly
07150 Orgnac–L’Aven
04 75 38 65 10
www.orgnac.com


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 de 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


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
http://www.bloischambord.com


49 - Maine et Loire

Du 20 octobre au 4 novembre
"CONTES ET RACONTÉES SPÉCIAL 3-9 ANS"

Les raconte-tapis débarquent au Bioparc pour plonger les enfants dans l’univers des contes animaliers ! Réunis autour de ces magnifiques créations tissées mains animées par nos soigneurs, les enfants découvrent le terrain d’aventure des personnages de l’histoire.

Bioparc Doué la Fontaine
103 rue de Cholet
49700 Doué-en-Anjou
02 41 59 18 58
www.bioparc-zoo.fr


61 - Orne

Du 13 octobre au 23 décembre
Exposition : "LES HAIES", Joël Auxenfans

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


76 - Seine Maritime

Du 15 septembre 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


87 - Haute-Vienne

Du 1er avril au 4 novembre
Exposition : « L’ÉLOGE DE L’ÉTRANGE ET DE L’INCOMPRIS »

Une revisite du Cabinet des Curiosités par 7 artistes qui explorent des thèmes à la fois scientifiques et naturalistes, mais aussi oniriques et bouleversants, merveilleux et revendiquant.

La Cité des insectes
Chaud 87120 Nedde
05 55 04 02 55
www.lacitedesinsectes.com


31 octobre
LA CHASSE D’HALLOWEEN AUX PETITES BÊTES !

La Chasse d’Halloween aux petites bêtes ! Avec dégustation d’insectes ! des cadeaux pour tout le monde mais surtout la famille la mieux déguisée recevra une belle surprise.

La Cité des insectes
Chaud 87120 Nedde
05 55 04 02 55
www.lacitedesinsectes.com

Lieux:

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