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MITAGE du Paysage | NO FRACKING FRANCE

MITAGE du Paysage

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   Colorado.(Voir figure6)

Le maillage dense du réseau de puits et la dégradation potentielle des écosystèmes et des paysages, parfois appelé mitage du paysage

La technique des puits verticaux suivis de forages horizontaux ne permettra d'exploiter ce gaz de schiste que sur quelques km2 au maximum autour de chaque puits. Typiquement, pour exploiter complètement une couche horizontale, il faudrait un puits tous les 0,5 à 4 km. On peut espérer un espacement des forages avec le développement de la technologie. Chaque forage occupe une emprise au sol d'environ un hectare (10.000 m2) pendant la période de forage. Après la période de forage et pendant toute la période d'exploitation, chaque tête de puits occupe plusieurs dizaines de m2 (l'équivalent d'une grange) au centre d'une surface "réservée" d'environ 1/3 d'hectare. Tout un réseau de pistes devra relier entre eux tous ces puits pendant la période de forage pour permettre le passages d'engins et camions, et après, pendant la phase d'exploitation, si le gaz est évacué par citernes. Si le gaz est évacué par gazoduc, c'est tout un réseau de gazoducs à construire pour relier tous ces puits d'abord entre eux puis et à un centre d'évacuation sur le réseau national.

Pour se rendre compte de ce à quoi correspondent "en vrai" les atteintes aux paysages causées (1) par l'exploitation des gaz de schiste là où elle a lieu (aux USA) , et (2) dans les paysages français, non pas par l'exploitation des gaz de schistes (elle n'a pas commencé) mais par le stockage souterrain de gaz, on peut grâce à Google Earth observer trois cas concrets. Les 3 vues générales, d'une part, et les 3 vues rapprochées, d'autre part, couvrent des surfaces équivalentes pour faciliter les comparaisons.

Figure 6. Vue Google Earth (2005) montrant un secteur du Colorado (USA) où sont exploités des gaz de schiste

Vue Google Earth (2005) montrant un secteur du Colorado (USA) où sont exploités des gaz de schiste

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Chaque « tache » claire correspond à une zone de forage.

Prise de vue : 15 km d'altitude. Espacement moyen entre les puits : 600 m. Emprise au sol de chaque zone de forage : 150 à 200 m de côté (2,25 à 4 hectares).

Figure 7. Gros plan sur une zone de forage / exploitation quelque part au Colorado

Gros plan sur une zone de forage / exploitation quelque part au Colorado

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Zoom de la vue précédente.

L'échelle (en bas à gauche) montre la taille de l'emprise au sol (environ 200 m de diamètre, 3 à 4 hectares), véritable plaie dans le paysage, plaie que la loi américaine n'oblige pas (encore ?) à remettre en état.

Figure 8. Le stockage souterrain de gaz de Chemery (Cher), fonctionnel depuis 1968

Le stockage souterrain de gaz de Chemery (Cher), fonctionnel depuis 1968

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L'altitude de prise de vue est la même que pour la vue générale du Colorado.

L'espacement des puits est d'environ 200 m. L'emprise au sol de chaque « installation » est d'environ 60 m de côté (0,36 hectare). Assez discret dans les zones cultivées, les zones de puits sont particulièrement visibles (en vue aérienne) en forêt taches blanches).

Sur les sites français, tant de stockages de gaz que d'exploitation d'hydrocarbures, les forages sont localisés à l'aplomb des pièges, ce qui explique leur faible extension géographique. Cela peut aussi expliquer la forte densité locale des forages.

Figure 9. Le stockage souterrain de gaz de Chemery (Cher), fonctionnel depuis 1968, gros plan sur une zone d'exploitation

Le stockage souterrain de gaz de Chemery (Cher), fonctionnel depuis 1968, gros plan sur une zone d'exploitation

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Zoom de la vue précédente.

On voit que l'emprise au sol de la zone « réservée » ne mesure qu'environ 60 m de coté, soit 0,36 hectare (contre 3 hectares de zone dégradée aux USA pour le gaz de schiste). La tête de puits visible au centre de chaque zone n'occupe que quelques mètres de diamètre.

Figure 10. Le stockage souterrain de gaz de Crouy sur Ourcq (Seine et Marne), à l'intérieur du carré rouge

Le stockage souterrain de gaz de Crouy sur Ourcq (Seine et Marne), à l'intérieur du carré rouge

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L'altitude de prise de vue est la même que pour la vue générale du Colorado.

L'espacement des puits est d'environ 200 m. L'emprise au sol est d'environ 60 m de côté (0,36 hectare). Les puits sont assez discrets dans les zones cultivées.

Sur les sites français, tant de stockages de gaz que d'exploitation d'hydrocarbures, les forages sont localisés à l'aplomb des pièges, ce qui explique leur faible extension géographique. Cela peut aussi expliquer la forte densité locale des forages.

Figure 11. Le stockage souterrain de gaz de Crouy sur Ourcq (Seine et Marne), gros plan sur une zone d'exploitation

Le stockage souterrain de gaz de Crouy sur Ourcq (Seine et Marne), gros plan sur une zone d'exploitation

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Zoom de la vue précédente.

On voit que l'emprise au sol de la zone « réservée » ne mesure qu'environ 60 m de côté, soit 0,36 hectare (contre 3 hectares de zone dégradée aux USA pour le gaz de schiste). La tête de puits visible au centre de chaque zone n'occupe que quelques mètres de diamètre. En France, la loi oblige les compagnies à remettre en « bon état » la zone réservée à l'exploitation. Cette zone est ici partiellement ré-engazonnée, et ceinturée de haies ou d'arbres, d'où sa relative discrétion dans le paysage.

Quand des exemples réels sont connus, on peut faire des simulations, en transposant ces réalités dans la région française de son choix. Nous vous en proposons deux, une en milieu urbanisé, une dans un milieu rural, une relativement optimiste (espacement américain actuel, emprise au sol française), et une très pessimiste, voire caricaturale (emprise américaine, espacement des 2 gisements français cités ci-dessus).

Mais il faut prendre un certain nombre de précautions pour interpréter ces simulations. Citons deux précautions essentielles.

  1. Tout d'abord, ces simulations n'ont évidemment pas la prétention de localiser des sites de forages potentiels, ou de prétendre qu'on envisage des exploitations dans les deux secteurs choisis. Si une chose est sûr par exemple, c'est qu'on n'exploitera jamais de gaz de schiste au Mont Saint Michel, en pays granitique.
  2. Cette comparaison transpose à la France post-2011 une situation américaine anté-2005 pour les gaz de schiste, et des installations gazo-pétrolières certes françaises, mais qui ne concernent pas les gaz de schistes. Dans le cas de l'exploitation de gaz de schiste, la technologie post-2011 entrainerait sans doute un plus grand espacement des sites de forage. Et surtout, les lois françaises obligent à remettre en état les sites de forage. Et une fois le forage fini, pendant toute la période d'exploitation, chaque parcelle réservée n'occuperait qu'1/3 d'hectare d'après les 2 exemples cités ci-dessus, le puits proprement dit n'occupant alors que la surface d'une « grange agricole ».
Figure 12. Transposition théorique dans l'Ouest parisien de l'espacement des puits au Colorado et de leur emprise au sol française

Transposition théorique dans l'Ouest parisien de l'espacement des puits au Colorado et de leur emprise au sol française

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Chaque cercle rouge a la taille des sites réservés dans le Cher ou la Seine et Marne. Cette région a été choisie parce que tout le monde connaît Versailles, son château et ses environs… Si, en France post-2011, l'espacement entre les puits est supérieur à celui des USA anté-2005, le maillage sera plus espacé.

Figure 13. Caricature de la pire des situations possibles au voisinage de la Baie du Mont Saint Michel : maillage aussi serré que dans les 2 gisements français cités ci-dessus, avec emprise au sol de la taille des emprises américaines (cercles rouges)

Caricature de la pire des situations possibles au voisinage de la Baie du Mont Saint Michel : maillage aussi serré que dans les 2 gisements français cités ci-dessus, avec emprise au sol de la taille des emprises américaines (cercles rouges)

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Que les amoureux du Mont Saint Michel se rassurent : jamais des gaz de schiste ne seront exploités dans cette région granitique qui ne peut en contenir !

Les perturbations/pollutions potentielles des écosystèmes superficiels

Le forage et la fracturation hydraulique en particulier, nécessitent d'énormes quantités d'eau (on cite classiquement les chiffres de 10 000 à 15 000 m3 par forage). En France, cette eau ne peut être prélevée, en l'état actuel de la législation, sur les ressources sur les ressources utilisées régulièrement. Un transport d'eau par une noria de camions citerne ou une ressource additionnelle locale doit être trouvée, ce qui peut poser une sérieuse réserve à l'exploration et, a fortiori , à l'exploration. Cette eau est injectée dans le forage. L'eau soutirée est salée et boueuse. Elle peut être réinjectée dans des puits très profonds ou au contraire traitée et recyclée en surface. Elle est alors débarrassée de ses particules par floculation et décantation dans des bassins, traitée chimiquement, puis ré-injectée dans les puits de production pour de nouvelles stimulations / fracturations. Cette eau peut également renfermer certains des produits indésirables contenus initialement dans les additifs utilisés pour la fracturation (des premiers essais aux États-Unis ont été effectués avec des rendus de Napalm de la guerre du Vietnam !). Plus récemment, certains cocktails contenaient encore des produits toxiques et corrosifs tel que le monohydrate de nitritriacétate de trisodium utilisé comme détergent industriel. Désormais la plupart des états aux États-Unis et beaucoup de pays exigent de connaître la composition des additifs préalablement aux opérations de fracturation hydraulique.

D'autre part, les black shales peuvent contenir naturellement des métaux lourds, comme par exemple du cadmium et de l'uranium. Ceci est dû à l'affinité de ces métaux pour les molécules organiques. Les sources naturelles qui sortent de ces niveaux contiennent ces métaux lourds. Mais ces sources sont rares (niveaux imperméables) et ont lessivé leurs conduits au cours des temps géologiques. Les métaux lourds "naturellement présents" ne sont pas un problème majeur d'environnement. Voici un exemple, indépendant des gaz de schiste, mais illustrant les risques inhérents à une exploitation mal contrôlée de ressources minières. L'exploitation d'une mine de zinc dans le bassin de Decazeville a laissé d'immenses terrils particulièrement enrichis en métaux lourds. Les eaux de lessivage de ces terrils, enrichies en cadmium, arrivent au final dans la Gironde dont les huîtres sauvages sont désormais interdites à la récolte car elles ont la teneur en cadmium la plus élevée de tout le littoral atlantique français (50 à 100 µg par gramme de chair sèche, données du Réseau national d'observation de la qualité du milieu marin). Revenons aux gaz de schiste. Les milliers de m3 d'eau de forage et de fracturation de chacun des dizaines et dizaines de forages risquent de contenir des métaux lourds. Des analyses en continu seront nécessaires. En cas de teneur significative, leur dépollution sera très coûteuse. Notons que si les niveaux cibles peuvent contenir des métaux lourds, ce n'est pas une certitude géologique. Il faudra des études au cas par cas. Ainsi, le Toarcien de l'Ardèche ne contient que 3 à 6 ppm (µg/g ou g/t) d'uranium (Laval et Dromart, 1990, Note DAM/DEX 1756, B.R.G.M), teneur dépassée par beaucoup de leucogranites.

En fin de forage et de fracturation, des milliers de m3 d'eau polluée (par les additifs et éventuellement les métaux lourds) présents dans le puits et les bassins de décantation devront être traités et dépollués. Si le traitement est insuffisant pour éliminer additifs et métaux lourds (ou si il y a des fuites, des accidents…), cela risque de créer des pollutions.

Les perturbations/pollutions potentielles des aquifères profonds

Le principe même de la fracturation hydraulique est d'injecter de l'eau sous très haute pression, pression très largement supérieure à la pression lithostatique. La surpression fournie par le compresseur devra être très supérieure à 5.107 Pa dans le cas d'un forage de 3000 m. À 1000 m de profondeur, dans le tube de forage, la pression interne sera supérieure à 6.107 Pa (la pression communiquée par le compresseur –supposé en surface- augmentée de la pression des 1000 m d'eau de forage), alors que la pression lithostatique ne sera que de 2,5.107 Pa à l'extérieur du tube. Un formidable écart de pression de 3,5.107 Pa ! Cette surpression est normalement accommodée par le tubage multiple et la cimentation du puits. Cependant, à la moindre fuite dans le tubage du puits entre le compresseur et la couche imperméable cible, de l'eau et ses additifs se dispersera irréversiblement dans les roches environnantes, avec tous les risques de pollutions des nappes phréatiques profondes que cela comporte. La chute de pression anormale liée à une fuite entraînerait un arrêt rapide de l'injection, ce qui limiterait le volume d'eau "perdue", limitant, sans l'empêcher, la pollution.

La fracturation hydraulique est une technique lourde. La direction de propagation des fractures est influencée par le champ de contraintes local, par les anisotropies de la roche (plans de stratification, fractures pré-existantes…). Maîtriser la direction et la longueur des fractures sera très difficile, même si l'on peut suivre depuis la surface cette propagation grâce à des écoutes de microsismique. Qu'il y ait une fracture qui sorte du niveau cible imperméable, ou rejoigne inopinément une faille ou zone de fracture pré-existantes (perméables) qui avait échappé à la vigilance des géologues, et d'énormes quantités d'eau polluée par les additifs se disperseront irréversiblement dans les roches environnantes, avec tous les risques de pollutions des nappes phréatiques profondes que cela comporte. Du gaz pourra aussi s'échapper et rejoindre roches et nappes phréatiques voisines.

Risques potentiels et accidents réels

La perturbation des écosystèmes et le "mitage" des paysages sont intrinsèques à l'exploitation d'une ressource diffuse, comme c'est le cas des gaz de schiste. Ces dégradations sont donc inévitables, même si la situation française éventuelle serait bien moins mauvaise que la situation américaine, du fait de législations française et européenne plus contraignantes pour limiter les impacts environnementaux.

Les autres risques, notamment les risques de pollution, sont théoriquement évitables si toutes les précautions sont prises et respectées à 100%, si la technique de la fracturation hydraulique est parfaitement maîtrisée... Si ces risques sont évitables en théorie, le passé montre qu'ils ne sont pas virtuels et n'ont pas toujours été évités. Le web abonde d'exemples (beaucoup aux USA), allant de pollutions de nappes phréatiques à des fuites de gaz vers les nappes phréatiques qui font que, parfois, l'eau du robinet s'enflamme chez des particuliers… Les compagnies qui souhaitent opérer en France disent que les USA n'ont pas toujours été un bon exemple, qu'ils ont essuyé les plâtres, que les contraintes environnementales y sont moins strictes qu'en France, qu'elles (les compagnies) tireront leçon des difficultés rencontrées aux USA… Vu le nombre très élevé de forages nécessaires (60 000 à ce jour aux USA), des accidents d'abord industriels, devenant rapidement écologiques, paraissent « statistiquement » inévitables, et ce, sans prendre en compte les insuffisances (on ne peut pas tout prévoir) et/ou les éventuelles libertés prises avec les réglementations ayant engendré des pollutions importantes. Le passé récent nous a montré ce qui pouvait arriver quand des grandes compagnies pétrolières et/ou leurs sous-traitants, pour faire des économies, ne respectaient pas les précautions d'usage et/ou les règlements en vigueur (par exemple, une plate-forme qui explose dans le golfe du Mexique en 2010, un pétrolier qui se brise au large de la Bretagne en 1999…). Non-respect des réglementations heureusement sanctionnées... mais pollutions malheureusement bien réelles.

Non-respect des réglementations heureusement sanctionnées... mais pollutions malheureusement bien réelles.

 

Source : Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/gaz-schiste.xml#technique-exploitation

 

Nous publions cette conclusion de Pierre Thomas.

Conclusion...

Que conclure de tout cela ? En résumant et simplifiant, on voit que, comme pour toute activité industrielle, les aspects "positifs" des gaz se schiste sont principalement de nature économique et politique, et que les aspects "négatifs" sont principalement de nature écologique et sociétale. Les enjeux économiques et politiques sont considérables. les préoccupations écologiques et environnementales sont justifiées. Des missions d'information sont en cours, des débats commencent et continueront certainement d'avoir lieu à l'avenir. À chacun d'entre nous d'y prendre part de manière active et constructive. C'est à chaque citoyen, en effet, une fois correctement informé, de donner son avis, en pondérant avantages et inconvénients, en essayant de garder une vision à long terme et de défendre l'intérêt général.

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