Avant 2009, la plupart des tremblements de terre aux États-Unis se limitaient à la Californie. Depuis lors, les États du Centre et de l’Est ont connu une augmentation spectaculaire de l’activité sismique et de la formation de dolines. Selon l'US Geological Survey (USGS), la région a enregistré 844 tremblements de terre de magnitude 3,0 ou plus entre 1978 et 2008. La même période de 2009 à 2013 a vu 2 897 événements de ce type, soit une augmentation de 343 %, et la tendance se poursuit. Rien qu'en 2014, plus de 659 tremblements de terre d'une magnitude supérieure à 3,0 ont été enregistrés.
En août 2012, des mois de secousses sismiques et de bouillonnements inexpliqués dans le Bayou de Louisiane ont abouti à un énorme gouffre près de la petite ville de BayouCorne, à 77 miles à l'ouest de la Nouvelle-Orléans. L'ouverture d'un acre s'est rapidement développée, consommant des arbres et atteignant 34 acres en quatre ans. Les scientifiques de l'État ont attribué l'effondrement au forage effectué par la Texas Brine Company trop près du bord extérieur du dôme de sel, ce qui a abouti à un règlement de 48,1 millions de dollars avec les résidents locaux.
Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace (NASA)
Pour enquêter sur la surtension, l'USGS a installé des stations sismiques temporaires dans la région touchée, permettant une cartographie précise des origines des tremblements. Les données ont révélé une forte corrélation entre les activités humaines – en particulier l’exploitation minière, la fracturation hydraulique et l’injection des eaux usées – et la sismicité induite. En 2016, l'USGS a publié son premier modèle complet de tremblement de terre provoqué qui intègre à la fois les risques naturels et anthropiques.
Les conclusions de l’USGS soulignent que la plupart des tremblements de terre d’origine humaine proviennent de l’injection d’eaux usées, un sous-produit de l’extraction de pétrole et de gaz, dans le sol. Bien que la réinjection de ce fluide sur le même site présente généralement un risque minime, le forage de nouveaux puits pour évacuer les eaux usées dans des zones auparavant non forées élève la pression souterraine, déclenchant fréquemment des tremblements de terre et, dans certains cas, des dolines.
En septembre 2016, ManoochehrShirzaei, géophysicien de l'Arizona State University, a publié une étude dans la revue Science. montrant que la surveillance des changements de soulèvement et de pression interstitielle peut prédire les risques sismiques. En comparant les images radar satellite de mai 2007 à novembre 2013 autour d'un séisme de magnitude 4,8 près de Timpson, au Texas, l'étude a démontré que les infiltrations d'eaux usées augmentaient la pression dans les zones de failles de 3,5 à 4,5 km de profondeur. Ce modèle permet aux opérateurs d'arrêter les injections avant que les seuils dangereux ne soient atteints.
L'Agence de protection de l'environnement (EPA) et les agences d'État supervisent l'obtention des permis, la construction, l'exploitation et la mise hors service des puits d'injection utilisés dans la fracturation hydraulique et la production de gaz et de pétrole. Les réglementations de l'EPA couvrent également la fracturation hydraulique qui utilise des carburants diesel, protégeant ainsi les ressources en eaux souterraines. Cependant, l'agence ne réglemente pas les puits utilisés uniquement pour la production, une lacune qui nécessite une attention continue.
Les données du radar à synthèse d'ouverture (SAR) de la NASA, collectées par le jet C-20A, ont signalé la zone de BayouCorne comme susceptible à la formation de gouffres un mois avant l'effondrement de 2012. Le radar a détecté un renflement vers le haut de 10,2 pouces avant l'événement. Des analyses SAR similaires ont aidé le géophysicien de l'ASU à identifier la déformation pré-sismique autour de Timpson, au Texas.
Les preuves historiques soulignent les risques environnementaux et sanitaires liés à des pratiques minières négligentes, notamment la contamination des eaux souterraines, les tremblements de terre provoqués et les dolines. Grâce à des réglementations strictes, une surveillance rigoureuse et des techniques d'imagerie avancées, l'industrie peut fonctionner de manière responsable, en protégeant les communautés et les écosystèmes.