Les méthodes conventionnelles de production de pétrole et de gaz peuvent affecter les eaux souterraines bien plus que la fracturation hydraulique, selon les hydrogéologues Jennifer McIntosh de l'Université de l'Arizona et Grant Ferguson de l'Université de la Saskatchewan.

Fracturation hydraulique à grand volume, connu sous le nom de fracturation hydraulique, injecte de l'eau, du sable et des produits chimiques sous haute pression dans des formations rocheuses pétrolifères pour récupérer du pétrole et du gaz naturel auparavant inaccessibles. Cette méthode a conduit au boom actuel du gaz de schiste qui a commencé il y a environ 15 ans.

Méthodes conventionnelles de production de pétrole et de gaz naturel, utilisés depuis la fin des années 1800, également injecter de l'eau sous terre pour aider à la récupération du pétrole et du gaz naturel.

« Si nous voulons examiner les impacts environnementaux de la production de pétrole et de gaz, nous devrions examiner les impacts de toutes les activités de production de pétrole et de gaz, pas seulement la fracturation hydraulique, " a déclaré McIntosh, professeur d'hydrologie et de sciences atmosphériques à l'Université de l'Arizona.

« La quantité d'eau injectée et produite pour la production de pétrole et de gaz conventionnels dépasse largement celle associée à la fracturation hydraulique et à la production de pétrole et de gaz non conventionnels, " elle a dit.

McIntosh et Ferguson ont examiné la quantité d'eau qui était et est injectée sous terre par les activités de l'industrie pétrolière, comment ces activités modifient les pressions et le mouvement de l'eau sous terre, et comment ces pratiques pourraient contaminer les réserves d'eau souterraine.

Bien que l'utilisation des eaux souterraines varie selon les régions, environ 30 % des Canadiens et plus de 45 % des Américains dépendent de la ressource pour leur municipalité, besoins domestiques et agricoles. Dans les régions plus arides des États-Unis et du Canada, les réserves d'eau douce de surface sont tout aussi importantes.

McIntosh et Ferguson ont découvert qu'il y a probablement plus d'eau maintenant dans les formations pétrolifères qu'initialement en raison des activités de production traditionnelles.

Pour pousser le pétrole et le gaz vers les puits d'extraction, la méthode conventionnelle, connu sous le nom de récupération assistée du pétrole, injecte de l'eau dans les formations rocheuses pétrolifères. L'eau saline est produite comme sous-produit et est ensuite réinjectée, avec de l'eau douce supplémentaire, pour extraire plus de pétrole et de gaz.

Cependant, en fin de cycle, l'excès d'eau salée est éliminé en l'injectant dans des champs de pétrole épuisés ou en profondeur dans des formations géologiques qui ne contiennent ni pétrole ni gaz. Cette injection d'eaux usées a modifié le comportement des liquides souterrains et augmente la probabilité que de l'eau contaminée atteigne les aquifères d'eau douce.

Une partie de l'eau injectée dans le cadre des activités de production de pétrole et de gaz est de l'eau douce de surface ou d'aquifères peu profonds. McIntosh a déclaré que cela pourrait affecter les approvisionnements en eau souterraine et en eau de surface dans les régions à stress hydrique telles que le Nouveau-Mexique ou le Texas.

« Il existe un besoin critique de surveillance à long terme – des années voire des décennies – de la contamination potentielle des ressources en eau potable non seulement par la fracturation hydraulique, mais aussi de la production conventionnelle de pétrole et de gaz, " a déclaré McIntosh.

L'équipe a publié son article, "Pétrole conventionnel—La partie oubliée du lien eau-énergie, " en ligne le 30 juin dans le journal Eaux souterraines . Global Water Futures a financé la recherche.

McIntosh a participé à des études sur les impacts environnementaux de la fracturation hydraulique. Elle a commencé à se demander comment ces impacts se comparent aux impacts des méthodes conventionnelles de production de pétrole et de gaz, des méthodes qui sont utilisées depuis environ 120 ans et continuent d'être utilisées.

La fracturation hydraulique et les pratiques conventionnelles utilisent les eaux souterraines et les eaux de surface lorsqu'il n'y a pas assez d'eau provenant d'autres sources pour poursuivre la production de pétrole.

Pour voir comment tous les types d'activités de production de pétrole et de gaz ont affecté l'utilisation de l'eau au Canada et aux États-Unis, elle et Ferguson ont synthétisé des données provenant de diverses sources. Les études scientifiques publiées qui étaient disponibles ne couvraient que quelques régions. Par conséquent, les scientifiques se sont également penchés sur les rapports des agences d'État et d'autres sources d'information.

Les chercheurs ont trouvé de l'information sur le bassin sédimentaire de l'Ouest canadien, le bassin permien (situé au Nouveau-Mexique et au Texas), les états de l'Oklahoma, Californie et Ohio, et la quantité totale d'eau produite par la fracturation hydraulique à grand volume aux États-Unis.

"Ce qui était surprenant, c'est la quantité d'eau produite et réinjectée par la production conventionnelle de pétrole et de gaz par rapport à la fracturation hydraulique, " a déclaré McIntosh. "Dans la plupart des endroits que nous avons examinés - la Californie était l'exception - il y a maintenant plus d'eau dans le sous-sol qu'auparavant. Il y a un gain net d'eau salée."

Il existe des règlements régissant l'industrie pétrolière en ce qui concerne les eaux souterraines, mais les informations sur ce qui se passe sous terre varient selon la province et l'état. Certaines juridictions conservent d'excellentes données alors que pour d'autres, elles sont pratiquement inexistantes. Malgré cela, Ferguson a déclaré que lui et McIntosh peuvent faire quelques observations.

"Je pense que les conclusions générales sur l'utilisation de l'eau et le potentiel de contamination sont correctes, mais les détails sont flous dans certains domaines, " a déclaré Ferguson. " L'Alberta a probablement de meilleurs records que la plupart des régions, et l'Alberta Energy Regulator a produit des chiffres similaires aux nôtres pour cette région. Nous avons observé des tendances similaires pour d'autres régions productrices de pétrole et de gaz, mais nous avons besoin de meilleurs rapports, la tenue des dossiers et le suivi."

Les activités de production de pétrole et de gaz peuvent avoir des effets environnementaux loin des régions productrices de pétrole. Par exemple, des études antérieures montrent que l'exploitation de puits de stockage peut provoquer une activité sismique détectable à plus de 90 kilomètres. Les activités conventionnelles injectent des volumes d'eau plus faibles et à plus faible pression mais se déroulent sur des périodes plus longues, ce qui peut entraîner une contamination sur de plus grandes distances.

Un autre joker est les milliers d'actifs, puits dormants et abandonnés à travers l'Amérique du Nord. Certains ont des fuites ou ont été mal mis hors service, fournissant des voies possibles pour la contamination des aquifères d'eau douce.

Bien que des efforts soient déployés pour régler ce problème par le biais d'organisations telles que l'Orphan Well Association de l'Alberta, il y a peu de consensus quant à l'ampleur du problème. Ferguson a déclaré que selon la source citée, le prix du démantèlement varie de quelques milliards à quelques centaines de milliards de dollars.

Un rapport de 2017 du C.D. L'Institut Howe indique qu'il y en a 155, 000 puits en Alberta n'ont pas encore été assainis. Un article de 2014 par d'autres chercheurs suggère que la Pennsylvanie en compte à elle seule au moins 300, 000 puits abandonnés, dont beaucoup sont « perdus » parce qu'il n'y a aucune trace de leur existence ni aucune preuve de surface qu'un puits de pétrole s'y trouvait autrefois.

« Nous n'avons pas fait suffisamment d'enquêtes sur le site et de surveillance des eaux souterraines pour savoir à quoi ressemble vraiment la responsabilité, " a déclaré Ferguson. "Je suppose que certains puits devraient probablement être laissés tels quels et que d'autres auront besoin de plus de travail pour gérer la migration des saumures et des hydrocarbures provenant de fuites vieilles de plusieurs décennies."