En Oklahoma, la réduction de la quantité d'eau salée (eau hautement saumâtre produite lors de la récupération du pétrole et du gaz) pompée dans le sol semble diminuer le nombre de petits tremblements de terre déclenchés par des fluides. Mais une nouvelle étude montre pourquoi cela n'a pas suffi à atténuer les plus gros tremblements de terre. L'étude, dirigé par Ryan M. Pollyea de Virginia Tech à Blacksburg, Virginie, a été publié en ligne avant impression dans Géologie cette semaine.

À partir de 2009, Le volume d'évacuation d'eau salée (SWD) a commencé à augmenter considérablement alors que la production de pétrole et de gaz non conventionnels augmentait rapidement dans tout l'Oklahoma. Par conséquent, le nombre de tremblements de terre de magnitude 3 et plus qui secouent l'état est passé d'environ un par an avant 2011 à plus de 900 en 2015. "Les fluides lubrifient essentiellement les failles existantes, ", explique Pollyea. L'Oklahoma est désormais l'État le plus actif sur le plan sismique dans les 48 États inférieurs des États-Unis.

Des études antérieures ont établi un lien entre les puits SWD de l'Oklahoma et l'activité sismique dans le temps. Au lieu, Pollyea et ses collègues ont étudié cette corrélation dans l'espace, analyser les épicentres des tremblements de terre et les emplacements des puits SWD. L'équipe s'est concentrée sur le groupe Arbuckle, une formation géologique poreuse dans le centre-nord de l'Oklahoma largement utilisée pour l'élimination de l'eau salée. Les tremblements de terre proviennent de la roche du sous-sol directement en dessous de l'Arbuckle, à une profondeur de 4 à 8 kilomètres.

La corrélation était claire :« Lorsque nous avons tracé les emplacements annuels moyens des puits et les épicentres des tremblements de terre, ils se sont déplacés ensemble dans l'espace, " dit Pollyea. Les chercheurs ont également découvert que le volume de SWD et l'occurrence du tremblement de terre sont spatialement corrélés jusqu'à 125 km. C'est la distance à l'intérieur de laquelle il semble y avoir un lien entre le volume d'injection, mouvement fluide, et l'occurrence des tremblements de terre.

En séparant les données par année de 2011 à 2016, Pollyea et ses collègues ont également constaté que la corrélation spatiale pour les petits tremblements de terre s'est affaiblie en 2016, lorsque de nouvelles réglementations ont réduit les volumes de pompage. Pourtant, la corrélation spatiale pour les séismes M3.0+ persiste sans relâche. En réalité, deux séismes particulièrement alarmants ont secoué la région en septembre 2016 et novembre 2016. Le premier, M5.8, était le plus grand jamais enregistré en Oklahoma. La deuxième, M5.0, a secoué la zone entourant la plus grande installation de stockage de pétrole du pays, contenant des millions de barils de pétrole.

La théorie de Pollyea expliquant pourquoi la réduction de la pression du fluide n'a affecté que les petits défauts :« C'est comme si le trafic sur l'autoroute était toujours en mouvement, mais les plus petites artères sont coupées. » Il souligne que jusqu'à présent, ils ne peuvent pas prédire des tremblements de terre isolés ou même blâmer des puits spécifiques pour des secousses spécifiques. Mais pour réduire les grands tremblements de terre déclenchés par des fluides, Pollyea conclut, "Il semble que la façon de le faire soit d'injecter moins d'eau."

Image :Figure 2 de Pollyea et al., Emplacements géographiques annuels des centroïdes pour les années 2011-2016 (la carte de faille sous-jacente est de Marsh et Holland, 2016), y compris les centroïdes de puits pondérés en volume, le rayon de giration 1σ, et centroïdes des séismes M3+.