La ville qui a subi un tremblement de terre de 4 magnitude en mai 2015 – le plus fort jamais enregistré dans le Nord du Texas – se trouve sur une faille ayant le potentiel de produire un événement 10 fois plus grand, suggère une nouvelle étude dirigée par des scientifiques de la Southern Methodist University.
Le rapport a également conclu qu’il y avait des « preuves substantielles » que le tremblement de terre, près de la ville de Venus, dans le comté de Johnson, a été déclenché par l’évacuation souterraine d’eaux usées provenant d’opérations pétrolières et gazières.
L’étude est la dernière à enquêter sur la vague de tremblements de terre du Nord du Texas, qui a commencé en 2008 et a généré plus de 200 secousses. L’événement le plus récent largement ressenti a été un séisme de 3,1 de magnitude qui a frappé près de la frontière entre Irving et Dallas le 25 août.
L’U.S. Geological Survey, appuyé par des études évaluées par des pairs, a classé les tremblements de terre postérieurs à 2008 comme étant d’origine humaine. Mais la Railroad Commission of Texas, une agence qui à la fois réglemente et promeut l’industrie pétrolière et gazière, n’a pas accepté les conclusions de l’USGS.
En réponse à la nouvelle étude, publiée le sept. 4 dans le Journal of Geophysical Research, la Railroad Commission a seulement déclaré par l’intermédiaire d’un porte-parole que son sismologue, Aaron Velasco, n’avait pas eu la chance d’examiner en profondeur le document.
L’équipe de sismologues a identifié deux failles inédites près de Venus et Mansfield, à environ 30 miles au sud-ouest de Dallas. Les chercheurs ont constaté que la faille responsable du séisme de 2015 mesure au moins 4 miles de long et détient le potentiel de produire un séisme de magnitude 5 ou plus si la faille se rompait sur toute sa longueur.
« Cela ne doit pas être pris comme, ‘une magnitude 5 se produira sur cette faille' », a déclaré Heather DeShon de SMU, qui a dirigé la nouvelle étude. Jusqu’à présent, la faille ne s’est rompue que dans des sections plus petites, et il se peut qu’elle ne produise jamais un événement plus important, a-t-elle ajouté.
/arc-anglerfish-arc2-prod-dmn.s3.amazonaws.com/public/3FA4S7BEDVMTATATTPZ543XPTI.jpg)
Les tremblements de terre de cette taille sont considérés comme modérés et ne causent généralement pas de graves dommages matériels. Mais un tremblement de terre d’une magnitude de 5 qui a frappé Cushing, en Oklahoma, en novembre, a entraîné la condamnation de plusieurs bâtiments en briques, particulièrement vulnérables aux dommages causés par les tremblements de terre. Au moins un de ces bâtiments s’est ensuite effondré, et d’autres ont été démolis, a déclaré Jacob Walter, sismologue de l’État de l’Oklahoma, qui a contribué à l’article alors qu’il était à l’Institut de géophysique de l’Université du Texas à Austin.
Parce que les tremblements de terre dans le nord du Texas et en Oklahoma sont moins profonds que les séismes naturels typiques, ils peuvent être ressentis plus fortement près de l’épicentre.
DeShon, Walter et leurs collègues ont également constaté que l’événement de magnitude 4 marquait le point culminant d’une série de tremblements de terre de plus en plus importants le long de la même faille qui a commencé il y a une décennie, environ un an et demi après que les entreprises ont commencé à évacuer les eaux usées dans le nord-est du comté de Johnson. Jusqu’en mai 2015, la magnitude des tremblements de terre a augmenté au même rythme que les volumes d’injection, selon l’étude.
Pour DeShon, cela signifie que la fermeture de puits individuels n’est pas susceptible d’affecter la taille ou le taux des tremblements de terre.
« Du point de vue de l’atténuation, vous devez commencer à penser en termes d’histoire cumulative de l’injection dans les régions », a-t-elle déclaré.
Le directeur de la gestion des urgences du comté de Johnson, Jamie Moore, a déclaré que le comté avait pris en compte les tremblements de terre dans ses plans, mais que les tornades et les inondations étaient prioritaires en raison des ressources limitées. « Nous nous concentrons sur les scénarios les plus probables, pas nécessairement les plus dommageables », a-t-il déclaré. Il s’inquiète de la possibilité qu’un tremblement de terre déplace les gazoducs et provoque une fuite. Mais, comme le comté de Johnson abrite un réseau dense de puits et de pipelines, les premiers intervenants sont préparés à ces situations, a-t-il dit.
Moore a suggéré que les tremblements de terre sont plus une question politique qu’une question de gestion des urgences. « C’est une question complètement distincte de savoir si nous voulons, en tant que société, vivre avec des tremblements de terre mineurs qui sont très étranges et certainement très perceptibles », a-t-il dit.
Le tremblement de terre de magnitude 4 qui a secoué Vénus le 7 mai 2015 a généré un flot d’appels téléphoniques au bureau de Moore, mais un seul rapport de dommages relativement mineurs : un bloc soutenant une maison mobile s’est fissuré.
Un séisme de magnitude 5 serait 10 fois plus important qu’un séisme de magnitude 4 et libérerait 32 fois plus d’énergie.
La nouvelle étude suggère que la pression des injections d’eaux usées dans le comté de Johnson a déclenché le séisme de magnitude 4 de mai 2015. Les entreprises du secteur de l’énergie s’appuient sur les puits d’eaux usées pour évacuer les fluides restant après la fracturation hydraulique et d’autres techniques de production de pétrole et de gaz. Le comté de Johnson, qui se trouve au sommet du Barnett Shale, riche en gaz, est l’une des régions les plus denses des États-Unis en matière de puits d’évacuation des eaux usées, avec plus de cinq puits pour 3 km². Les puits d’évacuation et de production de gaz parsèment le paysage, parfois cachés derrière des arbres mais souvent s’élevant au milieu de nouveaux lotissements et le long des routes.
Pour extraire le gaz, les entreprises forcent des millions de gallons d’eau, de sable et de produits chimiques dans un puits pour fracturer le schiste. Lorsque le gaz remonte de la roche vers le puits, le fluide de fracturation et les eaux souterraines naturelles remontent avec lui. Les entreprises séparent ensuite le pétrole et le gaz des eaux usées, puis les acheminent par camion vers un puits d’évacuation qui injecte le fluide en profondeur, où il est moins susceptible de contaminer le sol et l’eau potable.
Des études remontant aux années 1960 ont montré que la pression exercée par les injections d’eaux usées peut faire glisser les failles et produire des tremblements de terre. Plus récemment, les scientifiques ont appris que seul un petit pourcentage de failles – celles orientées dans la bonne direction par rapport aux contraintes naturelles de la terre – sont susceptibles de glisser dans de tels cas.
Ce rare ensemble de circonstances a convergé vers Vénus le 7 mai 2015. En réponse, la Railroad Commission a envoyé des inspecteurs dans la région pour vérifier que les puits et les pipelines n’étaient pas endommagés et a demandé aux exploitants des cinq puits les plus proches de l’épicentre de s’arrêter temporairement et d’effectuer des tests de pression. La commission a ensuite publié une déclaration disant qu’il n’y avait « aucune preuve concluante » liant les puits au tremblement de terre.
Les scientifiques de la SMU ont analysé les données de ces tests et ont constaté que les pressions autour des puits étaient suffisamment élevées pour déclencher un tremblement de terre. Bien qu’elle ait publiquement minimisé les liens entre l’injection d’eaux usées et le séisme, la Railroad Commission a demandé en privé à l’un des exploitants de puits, Metro Saltwater Disposal, de reboucher son puits à une profondeur moindre. Un autre opérateur, EOG Resources, a cessé d’injecter dans l’un de ses puits après mai 2015, selon les données publiques disponibles sur le site de la Railroad Commission. Il a depuis bouché ce puits et vendu ses actifs de gaz naturel dans le comté de Johnson, selon un porte-parole de l’entreprise.
En novembre, le commissaire aux chemins de fer Ryan Sitton a failli accepter publiquement le lien entre l’évacuation des eaux usées et le tremblement de terre. Il a déclaré que le lien était particulièrement plausible dans le comté de Johnson. « J’ai vu des données crédibles et la science des opérateurs qui me conduisent à croire que a des risques élevés de sismicité liés aux activités d’élimination, et justifie donc une enquête supplémentaire », a-t-il déclaré dans une déclaration préparée.
Cette enquête, a-t-il suggéré, viendrait du Bureau de géologie économique de l’UT-Austin, qui exploite TexNet, le nouveau réseau sismique financé par l’État du Texas, et accueille le Centre de recherche intégrée sur la sismicité, ou CISR, parrainé par l’industrie.
Peter Hennings, chercheur principal du CISR, a qualifié la nouvelle étude de « contribution précieuse pour la compréhension des tremblements de terre dans le comté de Johnson » et a déclaré que le lien entre le tremblement de terre et les puits était « raisonnable » mais incomplet en attendant des études plus définitives. Son groupe étudie également les failles dans la région de Dallas-Fort Worth et leur potentiel à produire des tremblements de terre et commencera à publier ces résultats en décembre.
Il a ajouté que la réduction des taux d’injection d’eaux usées dans le comté de Johnson au cours des cinq dernières années suggère qu’un tremblement de terre plus fort serait moins probable maintenant, mais ne peut être exclu. Depuis que l’Oklahoma a commencé à réduire ses injections d’eaux usées, il a connu plusieurs tremblements de terre plus importants, même si son taux de séisme global a diminué.
Pour cette raison, ont écrit DeShon et ses collègues, le tremblement de terre du 7 mai 2015 « pourrait n’être ni le dernier ni le plus grand tremblement de terre de cette séquence. »
Lire la suite : Pourquoi le Texas ne veut pas admettre que les eaux usées de fracturation provoquent des tremblements de terre
.