Gaz de schiste, une exploitation à risque

La France a son or noir : les gaz de schiste, une forme particulière de gaz qu’il faut déloger en fracturant la roche. Un documentaire américain récemment sorti dans l’Hexagone fustige leur exploitation, redoutable pour l’environnement.

Qu’en est-il vraiment?
Faut-il craindre l’exploitation des gaz de schiste en France ? Depuis que le gouvernement a délivré trois permis de recherche de cette forme de gaz naturel, les protestations se multiplient. Le week-end du 17 avril, des milliers de personnes ont manifesté en Seine-et-Marne, en Aveyron ou dans la Drôme pour s’opposer aux méthodes d’extraction des gaz, potentiellement dangereuses pour l’environnement. Aux États-Unis, certains industriels positionnés sur ce marché technologiquement mature et encouragé au nom de l’autonomie énergétique ont fini par polluer des nappes phréatiques.
Cette agitation est entretenue par un documentaire diffusé en 2010 aux États-Unis, et sorti en France début avril. Gasland dénonce les ravages écologiques de l’exploitation des gaz de schiste outre-Atlantique : pollution des nappes, rejets toxiques en rivière, émanations douteuses au robinet des maisons, mitage des paysages, contaminations radioactives.
En France, le gouvernement a pour l’instant suspendu les autorisations de recherche de Total, GDF Suez et Schuepbach. Le 13 avril, le Premier ministre François Fillon a indiqué que le gouvernement soutiendra les propositions de loi récemment déposées pour interdire les explorations. Le texte sera débattu le 10 mai à l’Assemblée Nationale.

Non conventionnel
Comme les gaz de réservoirs compacts et le gaz de houille, le gaz de schiste est dit « non conventionnel ». Il est présent dans le sous-sol sous forme diffuse, au sein même de la roche mère et non sous forme de poches, comme l’est un gisement de gaz naturel, un champ de pétrole ou une veine de charbon. « La roche, souvent une argile ou un grès très compact, n’est ni poreuse ni perméable, contrairement aux roches réservoirs classiques »,explique Roland Vially, à l’Institut français du pétrole et des énergies nouvelles.
Cette configuration particulière nécessite donc des techniques d’extraction elles aussi non conventionnelles. Il s’agit de créer des fissures artificielles pour déloger le gaz de sa matrice : c’est le principe de la fracturation hydraulique.
À la différence d’un puits conventionnel, par lequel le gaz remonte naturellement lorsque le tube de forage le rencontre, la fracturation hydraulique s’effectue en injectant de l’eau sous pression, mélangée à du sable pour faire éclater la roche. Les particules de sable, parfois associées à des billes d’alumine, se logent dans les fractures créées pour éviter qu’elles ne se referment aussitôt. Une fois la voie libre, le méthane s’échappe et remonte à la surface par une canalisation parallèle à celle qui achemine le fluide. Ce dernier est (partiellement) récupéré par la même occasion (voir ci-dessous).

Tout cela serait presque inoffensif si les foreurs n’ajoutaient des produits chimiques dans le fluide pour maximiser l’efficacité du puits. Selon Gasland , ces 0,14 % d’additifs ont donné lieu à des contaminations de nappes phréatiques. Au point qu’en Pennsylvanie des habitants rapportent que l’eau du robinet est devenue inflammable !

Parmi ces additifs, on trouve des agents antimicrobiens comme le méthanol, de l’acide chlorhydrique pour dissoudre les
ciments minéraux dans les fractures, ou encore des inhibiteurs de dépôts comme l’éthylène glycol. Sur 260 produits répertoriés par la justice américaine, huit sont des cancérigènes avérés.

Étanchéité

« Ces produits se trouvent ensuite piégés dans la roche »,explique Roland Vially. On ne devrait donc pas les retrouver
dans les aquifères qui surplombent les couches fracturées, ni dans l’eau du robinet. Alors pourquoi en observe-t-on ? Par manque d’étanchéité de certains forages. Contrairement au gaz conventionnel, le puits par lequel descendent les  tuyaux et l’eau sous pression finit par former un coude, pour ensuite progresser horizontalement en épousant la couche schisteuse.

Mais avant ce coude, il traverse verticalement plusieurs centaines de mètres de couches géologiques. C’est à ces faibles
profondeurs que se trouvent les nappes phréatiques. « À ce niveau, il est nécessaire de bien étanchéifier les parois du puits, quitte à augmenter le nombre de cuvelages et de cimentations, un peu comme les doubles coques des navires »,explique Didier Bonijoly, chef du service géologie du Bureau de recherches géologiques et minières.

Pollution

Or, en Pennsylvanie par exemple, certains exploitants ont traité cette étape à la légère : faute d’étanchéité, le fluide de fragmentation injecté a migré dans l’aquifère et pollué l’eau. Sans compter qu’aux États-Unis la loi exonère les foreurs de transparence sur la composition des fluides injectés.

En France, les opérateurs promettent au contraire de tout faire pour rassurer l’opinion. « Nous chercherons évidemment à réduire l’emploi d’additifs. Mais il est bien trop tôt pour dire comment. Nous ignorons jusqu’à la nature des roches qui se prêtent le mieux à cette activité »,indique Sandra Dante, porte-parole de Total, soulignant le caractère très en amont des recherches : « Nous travaillons à partir d’archives des années 1950 à 1970 et de carottages pratiqués à l’époque pour rechercher des hydrocarbures conventionnels. »

À ce risque de pollution souterraine se greffe un risque de pollution en surface. En effet, le fluide de fracturation remonte
certes avec du gaz, mais aussi avec des éléments lessivés en sous-sol. « L’argile est composée de feuillets de silicates, explique Didier Bonijoly.
À la surface de ces feuillets se trouvent des métaux comme le cuivre, le plomb ou le zinc. L’injection de fluides peut provoquer un détachement de ces éléments qui remontent avec le fluide à son retour. »En outre, l’eau remonte salée. « En précipitant sous l’effet de la pression, les particules solides et l’excès de sel peuvent diminuer la productivité, voire endommager le puits »,note Roland Vially.

Ces éléments doivent donc être éliminés avant le rejet de l’eau à la rivière. Ou, à plus forte raison, avant sa réutilisation pour un nouveau cycle de fracturation. Or si cela a été fait sur le bassin de Marcellus, aux États-Unis, ce recyclage a parfois fait défaut, et des pollutions ont été constatées, dans l’Oklahoma notamment.

Eau recyclée

Recycler le fluide est pourtant une réponse idéale à une autre problématique : les prélèvements massifs sur la ressource en eau.
Une question qui se pose avec d’autant plus d’acuité dans les régions arides, comme l’Ardèche, en France. Sur les champs de Barnett, Fayetteville et Marcellus aux États-Unis, les exploitants avouent utiliser 10 000 à 15 000 mètres cubes d’eau par puits.

Ces chiffres pourraient sembler faibles si, pour exploiter les gaz de schiste, il n’y avait pas à forer bien plus souvent, et de
manière plus rapprochée que pour pomper du gaz conventionnel. En effet, un puits de gaz de schiste s’épuise vite, parfois en moins d’un an, et il faut rapidement forer à côté pour maintenir le rythme de production. Dans les grands espaces vierges des États-Unis, cette consommation foncière est indolore.
D’autant que le code minier américain permet au propriétaire du terrain de toucher des royalties sur le gaz de schiste qui dort sous son jardin. Rien de tel en France.

L’atteinte au paysage sera sans doute moins acceptée. Roland Vially tempère : « Il est possible de rassembler plusieurs forages en une même plate-forme, dite « cluster ». Mais avec sa route d’accès et son bassin de décantation, chaque cluster fait tout de même un hectare. »Additifs moins nocifs, traitement de l’eau, étanchéité des puits, remédiation. Ces solutions que pourrait exiger le gouvernement auront un coût que les opérateurs devront intégrer à leurs calculs de rentabilité, une fois la phase exploratoire achevée.

 Source « La Recherche »