Des chercheurs cartographient la susceptibilité aux tremblements de terre d'origine humaine
Les tremblements de terre largement ressentis qui ont frappé le centre-nord de l'Oklahoma et le sud du Kansas et la probabilité que ces régions connaissent des tremblements de terre induits potentiellement dommageables en 2018 et 2020. Les tremblements de terre d'origine humaine dans cette région sont causés par l'injection profonde d'eaux usées provenant des opérations pétrolières et gazières. Crédit :Cornélius Langenbruch
Les tremblements de terre en Oklahoma et au Kansas avaient augmenté en raison de l'injection d'eaux usées - un sous-produit des opérations pétrolières et gazières - avant que la réglementation ne commence à limiter les injections. Désormais, un nouveau modèle développé par des chercheurs de l'Université de Stanford intègre la physique des tremblements de terre et la réponse hydrogéologique de la Terre à l'injection d'eaux usées pour prévoir une diminution des tremblements de terre d'origine humaine en Oklahoma et au Kansas jusqu'en 2020.
Le modèle est basé sur des données accessibles au public sur l'injection d'eaux usées dans la formation Arbuckle, un près de 7, Formation sédimentaire de 1 000 pieds de profondeur sous-jacente au centre-nord de l'Oklahoma et au sud du Kansas. En supposant que l'injection d'eaux usées provenant des opérations pétrolières et gazières se poursuive à son rythme actuel, les chercheurs ont cartographié la probabilité que la région connaisse de futurs tremblements de terre. La recherche paraît le 26 septembre dans le journal Communication Nature .
"Nous avons créé un modèle détaillé qui permet aux régulateurs de savoir où la plupart des problèmes sont susceptibles de se produire, " a déclaré le co-auteur Mark Zoback, le professeur Benjamin M. Page de géophysique à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement (Stanford Earth). "Cela peut être utilisé en Oklahoma, ou ailleurs, fournir une base scientifique à l'action réglementaire.
Informations locales
Les opérations pétrolières et gazières produisent souvent de grandes quantités d'eau salée qu'elles éliminent en l'injectant profondément sous terre pour protéger l'eau dans les aquifères près de la surface utilisés pour la consommation, l'élevage et l'irrigation.
Le fluide injecté dans la formation Arbuckle augmente la pression qui se propage sur une grande surface. Cette pression est problématique car elle peut affecter de grandes failles à proximité qui sont déjà sous le stress des processus tectoniques. Ces failles sont capables de produire des séismes largement ressentis et potentiellement dommageables, s'il est atteint par l'augmentation de pression provoquée par l'injection.
La même augmentation de pression dans différentes zones peut provoquer jusqu'à 100 fois plus de tremblements de terre, selon l'auteur principal Cornelius Langenbruch, chercheur postdoctoral à Stanford Earth. Les séismes ne sont pas nécessairement concentrés dans les zones où le changement de pression est le plus élevé. Afin de comprendre où les séismes se produiront ou non à l'échelle locale, le nouveau modèle évalue l'augmentation de la pression dans le contexte des personnes vulnérables de la zone, défauts préexistants.
"C'était surprenant pour moi de voir que la susceptibilité locale aux tremblements de terre fluctue autant, " a déclaré Langenbruch. " L'exemple de l'Oklahoma montre que la clé de la gestion des risques sismiques liés à ces tremblements de terre induits, c'est gérer la quantité et l'endroit où les eaux usées sont injectées."