Fracturation hydraulique : les risques pour l'eau potable

samedi 13 juin 2015 Écrit par  Yves Heuillard
Fosse pour les eaux et les boues résiduelles Fosse pour les eaux et les boues résiduelles Joshua Doubek, Wikicommons, CC-BY-SA-3.0

L'Agence de protection de l'environnement des Etats-Unis (EPA) a publié en juin 2015 une étude sur l'impact de la fracturation hydraulique sur la ressource en eau potable. Sa rédaction alambiquée est le résultat d'obtsructions à l'enquête, mais le document est une mine d'informations.

L'étude de l'EPA se concentre uniquement sur l'impact de la fracturation hydraulique sur la ressource en eau et rien d'autre (ce n'est donc pas une évaluation des risques pour la santé humaine, ou des émisssions de méthane). Elle se fonde pricipalement sur l'analyse de la littérature scientifique et des données existantes : articles publiés dans les revues scientfiques, rapports et bases de données des organismes publics, rapport des ONG, publications de l'industrie. S'y ajoutent quelques enquêtes de terrain et la modélisations des risques sur ordinateur.

Au moment où nous écrivons ces lignes, sa rédaction n'est pas définitive, et nous n'avons en théorie pas le droit d'en rapporter le contenu. Sauf que tous les médias concernés au Etats-Unis se sont empressés de le faire, en interprêtant les résultats selon leur inclination.

La question, posée en 2010, était la suivante : La fracturation hydraulique peut-elle polluer la ressource en eau ? Cinq ans plus tard, on s'attendrait à une réponse précise et détaillée. Ce n'est pas le cas, mais vu de l'Europe, cette étude est néanmoins intéressante, car si les réponses sont partielles, toutes les questions sont posées. Par ailleurs elle donne les ordres de grandeur de la fracturation hydraulique.

La fracturation est-elle dangereuse pour l'eau potable ?

stockage de l'eau nécessaire à la fractuation hydraulique
Réservoirs d'eau sur un site de fracturation hydraulique. Photo Joshua Doubek, Wikicommons, CC-BY-SA-3.0.

Voici les termes exacts de la réponse de l'EPA (notre traduction) :

"Selon notre évaluation, nous concluons qu'il y a, à la fois en surface et sous terre, des mécanismes de la fracturation qui potentiellement peuvent avoir des conséquences pour la ressource en eau. Ces mécanismes concernent notamment : le puisage de l'eau [nécessaire à la fracturation, ndlr] à des moments, ou dans des zones, où l'eau est peu disponible ; la perte intempestive de fluide de fracturation hydraulique, ou de l'eau de fracturation ; la fracturation directement dans les eaux potables souterraines ; la migration de liquide et de gaz dans le sous-sol ; le traitement et le rejet inaproprié des eaux résiduelles."

La bonne question

La question centrale concernant les gaz de schiste est celle-ci : avons-nous besoin de trouver encore plus de combustibles fossiles pour émettre encore plus de gaz à effet de serre ? La réponse est bien évidemment non, sachant que 60% à 80% des réserves de combustibles fossiles valorisées par les marchés financiers sont "imbrûlables" car incompatibles avec l'objectif de lutte contre l'effet de serre. 

Quant à présenter les gaz de schiste comme une énergie de transition, les défenseurs de l'environnement expliquent que l'argument est fallacieux :  en résumé l'extraction des gaz de schistes, plus généralement des gaz et pétroles non-conventionnels, déplacent et retardent les investissement dans les énergies renouvelables, seules capables de répondre à l'urgence climatique du fait de leur grande vitesse de déploiement et de leurs coûts désormais compétififs.

Et les auteurs poursuivent :

"Nous n'avons pas mis en évidence que ces mécanismes ont pu aboutir à des impacts étendus et généralisés sur les ressources en eau aux Etats-Unis. Nous avons trouvé quelques exemples où les mécanismes potentiels identifiés dans ce rapport ont eu des conséquences sur la ressource en eau potable, dont la contamination de puits d'eau potable. Le nombre de cas identifiés reste cependant petit au regard du nombre de puits de fracturation hydraulique."

Et de préciser :

"Ces résultats pourraient refléter la rareté des effets sur la ressource en eau potable, mais ils peuvent aussi être dus à d'autres facteurs limitants. Parmi ces facteurs : l'insuffisance des données sur la qualité des eaux avant et après les opérations de fracturation hydraulique ; le manque d'études sur le long terme ; la présence d'autres sources de contamination empêchant d'établir clairement le lien avec la fracturation ; l'impossibilité d'accéder à certaines informations sur des activités de fracturation hydraulique et leurs impacts potentiels."

Autrement dit, oui la fracturation présente des risques de pollution de la ressource en eau, mais rien de généralisé, seulement quelques cas. Et si nous n'avons trouvé que quelques cas ce n'est pas parce qu'il n'y en pas d'autres mais parce que nous n'avons pas toutes les données ou bien qu'on nous a empêchés d'en prendre connaissance.

Notez que "quelques cas" fait référence en réalité à des centaines de cas. Le "quelques" est justifié dans la mesure où les puits se comptent en centaines de milliers. La photo aérienne ci-après montre un petit territoire de quelques kilomètres carrés de Louisiane. Si l'exploitation de 0,5% de ces puits conduisait à une pollution de la nappe phréatique - un non-événement en apparence - ce n'est pas 0,5% de la nappe qui serait polluée, mais la nappe tout court.

site de fracturation hydraulique en Lousiane
À l'est de Taylortown en Louisiane. Capture d'écran réalisée avec Google Earth. Chaque rectangle est un site de fracturation hydraulique. La largeur de la photo correspond à 5,5 km. Pour vous rendre à cet endroit avec Google Earth cliquez ici.

Lire l'évaluation de l'EPA ici.

L'enquête impossible

En mars dernier Inside Climate News, un media indépendant récipiendaire du prix Pulitzer a publié une enquête sur les raisons pour lesquels l'EPA ne pouvait pas mener à bien son étude sur l'impact de la fracturation hydraulique sur la ressource en eau, rapportant les propos de dirigeants de l'EPA, de l'administration et du Congrès américains sur la difficulté d'aboutir à des résultats significatifs (1). Inside Climate News explique comment l'industrie du pétrole et du gaz s'est opposée à cette enquête avec la passivité de l'administration Obama davantage préoccupée par la stimulation de l'économie et la production locale d'énergie.

Il explique aussi comment durant ces 35 dernières années la loi américaine s'est évertuée à exempter l'industrie pétrolière de nombreuses réglementations sur la protection de l'environnement dont celle qui interdirait la réinjection des liquides de fracturation hydraulique (mélange d'eau, d'adjuvants chimiques, et d'hydrocarbures) dans le sous-sol (2 et 3).

La bible de la fracturation hydraulique

Face à la rareté des éléments qui auraient été nécessaires pour mener leur enquête convenablement les rapporteurs de l'EPA se sont attachés à fournir des informations précises sur le principe même de la fracturation hydraulique et sur les méthodes de l'industrie.  En particulier les quelques chiffres suivants intéresseront les européens :

Aux États-Unis en 2011 et 2012, la consommation annuelle d'eau nécessaire à la fracturation hydraulique a été de 162 millions de mètres cubes d'eau, soit à peu près la consommation d'une ville comme Paris (donc peu par rapport à la consommation totale d'eau des États-Unis, mais beaucoup quand il s'agit de puiser, de transporter (souvent par camion), puis de traiter les eaux résiduelles polluées.)

25 à 30 000 puits ont été forés par an entre 2011 et 2014.

Le site FracFocus.org répertorie plus de 90 000 puits de fracturation hydraulique aux Etats-Unis (mais la déclaration n'y est pas nécessairement obligatoire, selon les états). Nous citons plus le loin le chiffre de un million de puits actifs (y compris les puits conventionnels).

Les photos et les échelles fournies par le rapport permettent d'estimer la taille d'un site de fracturation : de l'ordre de 1,5 à 2 hectares.

La longueur de la partie horizontale du puits peut dépasser 1,5 km.

Chaque puits exploité selon la méthode de la fracturation hydraulique exige de l'ordre de 15 000 mètres cubes d'eau.

Les eaux résiduelles, c'est à dire le mélange d'eau, de produits chimiques, de boues et d'hydrocarbure qui remonte du puits à la fin d'un cycle de fracturation et une fois le puits soustrait à la pression des machines (jusqu'à plus de 800 bars), sont de l'ordre de 10 à 25 % des quantités injectées.

Malgré la faible densité des États-Unis (2 à 7 fois moins que dans les états européens), entre 2000 et 2013 environ 9,4 millions de personnes ont vécu dans un rayon de 1,6 km d'un puits.

34 000 litres de produits chimiques sont injectés par puits. 1076 différents produits chimiques ont été utilisés, ou sont utilisés, selon les zones géographiques, par l'activité de fracturation hydraulique aux Etats-Unis, en moyenne 14 produits chimiques par puits.

Selon une source citée par l'étude, le million de puits de gaz ou de pétrole actifs (conventionnels et non conventionnels) aux Etats-Unis en 2007 a produit 9 millions de mètres cubes d'eau polluée par jour. La quasi totalité de cette eau a été réinjectée dans le sous-sol.

On peut trouver des éléments radioactifs dans les eaux résiduelles de la fracturation si elles ne sont pas traitées convenablement. Le rapport cite des cas où du radium est trouvé dans des concentrations de dizaines de milliers de becquerels par litre [de notre point de vue il n'est pas possible de traiter de tels eaux à un coût acceptable].

Sur la base de chiffres de 2009 et 2010 concernant 23 000 puits, l'EPA estime que dans 20% des cas la distance entre le point le moins profond de la zone de fracturation hydraulique et la nappe phréatique est de moins de 610 mètres. Généralement les profondeurs d'extraction se situent entre 1200 et 2600 mètres et jusqu'à 4100 mètres mais parfois à moins de 150 mètres.

Sur 151 cas caractérisés de pertes ou fuites (spill en anglais) de liquides de fracturation hydraulique, 13% ont atteint la nappe phréatique, et 64% ont contaminé les sols.

Sur la base des sites de fracturation de Pennsylvanie et du Colorado, l'EPA estime qu'un déversement accidentel d'eau résiduelle sur les sites de production a lieu dans 0,4 à 12,2% des puits. Sur 225 déversements accidentels à proximité des sites de production et pour lesquels l'EPA a pu recueillir des informations, la moitié concerne des pertes de plus de 3750 litres. L'agence note que le transport en camion ou par canalisation a aussi le potentiel d'occasionner des fuites.

Notes
1) Can Fracking Pollute Drinking Water? Don't Ask the EPA
2) Senate votes to keep 'Halliburton loophole'; regulation stays with states
3) New Rules are Needed to Protect Our Health and Environment from Contaminated Wastewater

Photos Joshua Doubek, Wikicommons, CC-BY-SA-3.0.

Laissez un commentaire

Assurez-vous d'indiquer votre nom.
Le code HTML n'est pas autorisé.