Le gaz naturel est devenu la principale source de combustible pour produire de l'électricité aux États-Unis, représentant un tiers de la production et de la consommation d'énergie. Cependant, les impacts environnementaux et socioéconomiques du gaz naturel n'ont pas été pris en compte de manière exhaustive. Une nouvelle étude a estimé les effets cumulatifs du boom des gaz de schiste dans le bassin des Appalaches au début des années 2000 sur la qualité de l'air, changement climatique, et l'emploi. L'étude a révélé que les effets sur la qualité de l'air et l'emploi suivaient le cycle d'expansion et de ralentissement, mais les effets sur le changement climatique persisteront probablement pour les générations à venir. L'étude, qui a également examiné comment compenser ces effets, fournit des informations pour la prise de décision à long terme dans ce domaine.

L'étude, par des chercheurs de l'Université Carnegie Mellon (CMU), Université de Princeton, et l'Université de Stanford, apparaît dans la nature la durabilité.

« Alors que le développement du gaz a stimulé certains aspects de l'économie régionale, les entreprises privées n'ont pas fait face à tous les coûts du développement du gaz naturel, " explique Nicholas Z. Muller, Professeur agrégé d'économie, Ingénierie, et les politiques publiques à la Tepper School of Business de la CMU, qui a co-écrit l'étude. « Dans notre travail, nous avons cherché à évaluer les impacts cumulatifs et disparates des systèmes énergétiques actuels pour éclairer l'élaboration des politiques. »

Augmentation rapide de la production de gaz naturel aux États-Unis, résultant des progrès du forage horizontal et de la fracturation hydraulique (une technique de stimulation de puits qui injecte des liquides sous pression dans une formation rocheuse) ont considérablement modifié les marchés mondiaux de l'énergie et les perspectives énergétiques nationales. Les États-Unis ont été le plus grand consommateur et producteur de gaz naturel au cours de la dernière décennie, représentant 20 pour cent du marché mondial, et le marché intérieur du gaz de schiste a contribué à la volatilité des prix et à une modification des flux mondiaux de gaz naturel.

Dans cette étude, les chercheurs ont analysé le boom et le déclin du gaz de schiste dans le bassin des Appalaches, le plus grand bassin de gaz naturel des États-Unis en termes de réserves et de production, de 2004 à 2016. Sur cette période, les volumes de production régionale de schiste ont augmenté chaque année et le forage a culminé en 2013. La consommation régionale de gaz naturel d'électricité et les volumes de traitement ont également augmenté. La production de gaz de schiste a dépassé la demande régionale, conduisant à des quantités substantielles d'exportations vers d'autres régions du pays.

Spécifiquement, les chercheurs ont examiné la mortalité prématurée due aux particules fines et aux particules secondaires formées par l'oxydation atmosphérique des oxydes d'azote et les émissions de composés organiques volatils. Ils ont également estimé la variation de la température moyenne mondiale due aux émissions de dioxyde de carbone et de méthane, ainsi que les effets sur l'emploi liés au développement du gaz naturel.

L'étude a estimé que la production de gaz de schiste dégradait la qualité de l'air, résultant en 1, 200 à 4, 600 décès prématurés (coûtant de 2,3 à 61 milliards de dollars), tout en augmentant l'emploi de 469, 000 années d'emploi ou emplois d'une durée d'un an (générant un revenu salarial évalué entre 8 et 33 milliards de dollars). Les auteurs ont supposé que ces résultats sont en ligne avec le cycle d'expansion et de ralentissement du développement du gaz de schiste. Mais l'étude a également révélé que la production de gaz naturel affectait le climat (à un coût de 12 à 94 milliards de dollars, en fonction des hypothèses concernant les coûts sociaux) d'une manière qui persistera pour les générations à venir, bien au-delà de la période d'activité gazière dans la région.

"Notre étude donne un aperçu des impacts socio-économiques et environnementaux cumulatifs des systèmes de gaz naturel, " dit Jared L. Cohon, ancien président de la CMU, un autre co-auteur. "L'argument selon lequel le gaz naturel peut servir de carburant de transition repose en partie sur son avantage climatique comparatif par rapport au charbon et son avantage de coût par rapport aux énergies renouvelables et à d'autres technologies énergétiques. Cependant, cela n'est pas étayé si les prix du gaz naturel ne reflètent pas l'économie réelle des entreprises productrices ou les coûts des dommages causés au climat et à la qualité de l'air. »

L'étude a également révélé que les effets sur l'emploi étaient concentrés dans les zones rurales où se produisait la production de gaz naturel, mais 76 pour cent de la mortalité prématurée cumulative due à la pollution de l'air était sous le vent de ces zones dans les zones urbaines des États-Unis. Les effets cumulatifs des émissions de méthane et de dioxyde de carbone sur la température moyenne mondiale sur une période de 30 ans étaient presque équivalents, mais sur le long terme, l'impact climatique cumulé était en grande partie dû au dioxyde de carbone, selon l'étude.

Les auteurs ont estimé qu'une taxe sur la production de gaz naturel de 2 $ par millier de pieds cubes (mcf) de gaz compenserait les effets cumulatifs du climat et de la qualité de l'air tout au long de la chaîne d'approvisionnement. C'est considérablement plus élevé que les frais actuels de 0,08 $/mcf. Les auteurs ne préconisaient pas la mise en œuvre d'une telle taxe en l'absence de politiques similaires sur d'autres combustibles énergétiques.

"L'un de nos objectifs était d'évaluer les compromis entre différents impacts, et la comparaison des impacts physiques révèle les compromis impliqués dans les décisions concernant le développement du gaz naturel, " selon Erin N. Mayfield, Chercheur postdoctoral à la CMU, qui a dirigé l'étude. « Sur la base de nos estimations cumulatives de la mortalité prématurée due à la pollution de l'air et à l'emploi, nous avons conclu que le compromis implicite est de 217 années d'emploi par mortalité prématurée au niveau des systèmes, ou équivalent, trois années d'emploi par années de vie perdues."

Parmi les limites de l'étude, notent les auteurs, sont que les estimations de l'impact de la pollution atmosphérique n'incluent pas tous les impacts associés à ce type de pollution, et les impacts sur la santé du gaz naturel s'étendent au-delà de ceux associés à la pollution de l'air et n'ont pas été pris en compte dans l'étude.