Petits tremblements de terre, trop petit pour être ressenti à la surface de la Terre, créer des changements chimiques qui rendent les eaux souterraines acides, selon une recherche récemment publiée à l'Université de Strathclyde.

Le document de recherche, "Les événements microsismiques provoquent des chutes de pH significatives dans les eaux souterraines, " publié par Lettres de recherche géophysique , documente pour la première fois comment de minuscules tremblements de terre, pas ressenti à la surface, rompre les liaisons chimiques dans les roches lors de la fracturation. Ces liaisons chimiques rompues réagissent avec l'eau environnante et créent des poches d'eaux souterraines acides.

L'acidité change

L'équipe de Strathclyde a observé des baisses de pH de 1 à 3 unités dans les eaux souterraines sur une période de 24 heures, ce qui équivaut à la différence entre l'eau du robinet et le vinaigre. Les changements d'acidité sont suffisamment importants pour dissoudre les minéraux dans les roches, libérant les éléments piégés tels que les métaux et leur permettant de se déplacer à travers la surface de la Terre.

On estime que des milliers d'événements microsismiques similaires se produisent chaque année au Royaume-Uni et bien que chaque événement soit petit, les effets cumulatifs peuvent être importants. Sur de longues périodes, les microséismes pourraient transporter des éléments dans les roches à travers la surface de la Terre. Certains de ces éléments, tels que le calcium et le magnésium, peuvent jouer un rôle essentiel dans le piégeage du dioxyde de carbone dans l'atmosphère et donc influencer les températures mondiales. Mais jusqu'à maintenant, ce processus d'acidification n'a pas été inclus dans les modèles climatiques ou la prévision des emplacements des minerais.

Sismomètres sensibles

Dans le projet Strathclyde, des sismomètres sensibles ont détecté de minuscules tremblements de terre dans la roche entourant les tunnels du site d'essai du Grimsel dans les Alpes suisses, un laboratoire souterrain. L'eau souterraine a été échantillonnée dans le système de tunnel pour rechercher des changements dans la chimie de l'eau à intervalles réguliers en 2014 et 2015.

Auteur principal Dr Mark Stillings, un associé de recherche en génie civil et environnemental à Strathclyde, a déclaré : « Lorsque certains de ces événements ont eu lieu à proximité des tunnels, nous avons observé des impulsions d'eau acide complètement inattendues dans le tunnel associées à de minuscules tremblements de terre détectés par nos sismomètres dans les roches environnantes. "

Des expériences en laboratoire ont ensuite montré que les changements d'acidité sont purement le résultat de la fissuration de roches à base de silice comme le granit.

Des tremblements de terre imperceptibles

Grands tremblements de terre, de grandeur supérieure à trois, ont déjà montré qu'ils modifiaient la chimie des eaux souterraines en créant de nouvelles fissures dans la roche qui relient des plans d'eau auparavant isolés et leur permettent de se mélanger. L'étude Strathclyde, cependant, montre pour la première fois que petit, des tremblements de terre imperceptibles peuvent également provoquer des changements chimiques et que ceux-ci se produisent par un mécanisme différent - la rupture des liaisons de silice dans la roche qui affecte l'acidité de l'eau environnante.

Professeur Rebecca Lunn, le chef de projet, a déclaré :« Ces résultats sont importants parce que de minuscules, les « micro séismes » non ressentis sont extrêmement fréquents et l'acidité de l'eau affecte de manière significative la plupart des réactions chimiques sur Terre, y compris, par exemple, les réactions d'altération des roches qui affectent les prévisions des émissions mondiales de carbone et les réactions des précipitations qui affectent les emplacements probables des gisements de minerais métalliques précieux sur la Terre. »