Quand le gaz de schiste fait trembler la terre

Le 6 novembre 2011, un séisme de magnitude 5,7 frappait la petite ville de Prague, dans l'Oklahoma (Etats-Unis). Le tremblement de terre détruisit une quinzaine d'habitations, fit deux blessés et tordit le ruban d'asphalte d'une quatre-voies. Précédé d'un événement classé au cinquième niveau de l'échelle de Richter et suivi d'environ un millier de répliques de faible intensité, il fut ressenti dans 17 Etats américains. Apparemment sans grand intérêt - ni par son ampleur ni par les dégâts occasionnés -, le séisme de Prague a pourtant un statut un peu particulier. Il a toutes les chances d'avoir été le plus fort sursaut de la croûte terrestre provoqué jusqu'ici, sur le sol américain, par des activités humaines.
Dans une étude publiée mardi 26 mars par la revue Geology, Katie Keranen (université de l'Oklahoma) et ses coauteurs de l'université Columbia à New York ont analysé la séquence d'événements ayant précédé et suivi le séisme. Les auteurs concluent à un lien causal entre l'injection de fluides de fracturation usés dans le sous-sol et la survenue du tremblement de terre. Non loin de Prague, un ancien gisement pétrolier, désormais épuisé, est en effet utilisé depuis plusieurs années comme site d'injection d'eaux souillées issues d'opérations de fracturation hydraulique – la technique d'exploitation du gaz de schiste.

C'est la surpression induite dans la faille dite "de Wilzetta" qui a provoqué la cascade d'événements sismiques. Les géologues notent que la quantité d'eaux usées injectée était faible. Mais la pratique, qui dure depuis plusieurs années, a suffi à déséquilibrer le sous-sol. Ils notent également que "les opérations d'injection se poursuivent et que des tremblements de terre de magnitudes supérieures à 3 continuent de se produire".

La situation en Oklahoma n'est pas isolée. La récente ruée vers les gaz et huiles de schiste produit des quantités importantes d'eaux usées dont il faut bien se débarrasser. Une bonne part du fluide de fracturation (mélange d'eau, de sable et d'adjuvants chimiques) utilisé pour fissurer la roche-réservoir, loin sous la surface, est en effet régurgitée par les puits, après la fracturation de la roche. Ces eaux usées, inutilisables, chargées d'adjuvants chimiques, de métaux lourds ou d'éléments radioactifs présents dans la roche-mère, sont souvent réinjectées dans des vieux puits.

En 2012, au congrès annuel de la Société géologique américaine, l'US Geological Survey (USGS) a présenté des travaux montrant qu'en Oklahoma le nombre annuel de séismes de magnitude supérieure à 3 a été multiplié par 20 entre 2009 et 2011, par rapport au demi-siècle précédent. Selon l'USGS, l'Arkansas, le Texas, l'Ohio et le Colorado, où se déroulent des opérations d'injection ou de fracturation, connaissent une situation comparable.