Les activités industrielles causent de plus en plus de séismes

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20 janvier 2020 / Pauline de Deus (Reporterre)



Fin 2019, un tremblement de terre a secoué le village du Teil (Ardèche). Phénomène naturel ou causé par la carrière de calcaire du groupe Laffarge, toute proche ? Mines, barrages, exploitations de gaz de schiste... Depuis plus d’un siècle, les activités humaines sont responsables de séismes, toujours plus nombreux.

- Peaugre (Ardèche), correspondance

En 1894, en Afrique du sud, la terre a tremblé. Il aura fallu plus de dix ans pour que l’origine de ces secousses soit reconnue. Il a été causé par une mine d’or avoisinante. Située à Witwatersrand, près de Johannesburg, cette mine, exploitée depuis 1886, produisait près de 40 % de l’or mondial au début du XXe siècle. Ce séisme est le premier de l’histoire attribué à l’humain.

Quelques dizaines d’années plus tard, les séismes provoqués par des activités industrielles se sont multipliés. Au Nevada, en 1935, la terre a tremblé lors de la mise en eau d’un barrage. En France, la création du lac de Monteynard en Isère, a provoqué le 25 avril 1963 un séisme de magnitude 4,9 sur l’échelle de Richter. En Inde, en 1967, le barrage Koyna a été à l’origine d’un tremblement de terre de magnitude 6,3.

Le pire séisme du genre est survenu le 12 mai 2008, dans la région du Sichuan, en Chine. Il a provoqué la mort de près de 90.000 personnes. Dans ce cas, la cause anthropique est encore en débat. Situé sur d’importantes failles de la chaîne himalayenne, ce territoire n’est pas étranger aux séismes. Toutefois, la retenue de 320 millions de tonnes d’eau avec le barrage de Zipingpu pourrait bien avoir déclenché un tremblement de terre bien avant que celui-ci ne se produise naturellement. La terre aurait tremblé de 25 à 60 ans plus tôt, d’après différentes estimations. La tension exercée sur la croûte terrestre — ainsi que l’eau infiltrée dans les failles — serait responsable. Certains scientifiques chinois avaient d’ailleurs alerté le gouvernement de ce risque avant même la construction du barrage.

En Ardèche, un séisme survenu à quelques kilomètres d’une carrière de calcaire

Décréter qu’un tremblement de terre est provoqué ou aggravé par l’activité humaine n’est pas aisé pour les scientifiques. Il faut parfois plusieurs années pour le prouver. Tant que les incertitudes persistent, dirigeants et industriels préfèrent souvent fermer les yeux. À ce titre, l’exemple du séisme du Teil, en Ardèche — obligeant près de 2.000 personnes à être relogées et amenant à l’arrêt de la centrale nucléaire de Cruas toute proche — est éclairant.

Le séisme du Teil, en Ardèche, a obligé près de 2.000 personnes à être relogées.

Le 11 novembre 2019, des secousses ont été ressenties dans le sud-est de la France. De magnitude 5,4, ce séisme est l’un des plus forts de la décennie en métropole. Immédiatement, des scientifiques de toute la France ont accouru pour chercher à comprendre ce mouvement terrestre inhabituel. Parmi les hypothèses émises, celle du lien avec une carrière de calcaire située près du village du Teil. Cette exploitation est celle qui a lancé le business de la famille Lafarge, en 1833. Presque deux siècles plus tard, elle est encore en activité.

Mardi 18 décembre, un mois après le tremblement de terre, la préfecture de l’Ardèche annonçait, via un communiqué, que le rôle que la carrière « apparaît négligeable ». L’information est reprise par les médias. Le rapport du CNRS, publié quelques heures plus tard, a quant à lui un écho bien moindre. En parcourant ce document de 40 pages, on comprend rapidement que rien n’est tranché.

« Depuis 1945, 30 millions de m3 de roches ont été retirés », explique à Reporterre Christophe Voisin, sismologue et membre du groupe de travail du CNRS. Sous terre, cette masse en moins se ressent. « La contrainte sur la faille sismique a été modifiée de 5 à 10 % », précise-t-il. Un changement qui pourrait avoir déclenché, ou au moins précipité, une rupture des failles déjà présentes. Mais il est impossible à ce jour d’en avoir la certitude. « La question reste ouverte », résume Christophe Voisin. Depuis, plusieurs séismes de plus faible intensité se sont produits aux alentours. En attendant de découvrir ce qui s’est réellement passé, la carrière a repris son activité début janvier avec des tirs de mines de moindre intensité qu’à l’accoutumée.

L’exploitation de la carrière Lafarge se trouve proche de la faille.

La fracturation hydraulique augmente le danger sismique

Aurait-il fallu interdire la reprise de l’exploitation Lafarge ? « Ce n’est pas au CNRS de prendre cette décision », pondère Jean-Robert Grasso, physicien à l’Institut des sciences de la Terre (Isterre), spécialiste de la sismologie anthropique. « C’est une gestion des ressources naturelles vue par l’État. » Les responsables politiques peuvent souhaiter minimiser ces secousses (comme en Ardèche) ou les prévenir — comme dans le Bas-Rhin où les tests sur un puits géothermique ont été suspendus à la suite d’un séisme de magnitude 3,3.

Les scientifiques cherchent à comprendre ces phénomènes, mais plus le temps passe et plus le sujet semble complexe. « Au début, on était très déterministe, puis progressivement on s’est rendu compte que c’était des phénomènes très hétérogènes et surtout très instables », témoigne Jean-Robert Grasso. Il est rare qu’une activité industrielle déclenche un séisme de magnitude supérieur à 3 : une probabilité de l’ordre d’1 % tout au plus, d’après le physicien. « Mais le risque peut être très important, surtout lorsque les infrastructures sont sensibles », insiste-t-il. Ces dernières décennies, ce danger n’a fait qu’augmenter, à cause d’exploitations minières et d’hydrocarbures de plus en plus nombreuses et profondes ainsi que la généralisation du gaz de schiste.

La carrière a repris son activité début janvier.

Ce gaz est obtenu en forant et en créant de nombreuses fractures dans la roche grâce à une injection d’eau à haute pression. C’est le fracking, ou fracturation hydraulique. Cette activité industrielle se développe depuis une vingtaine d’années, notamment aux États-Unis et au Canada. Les cas de séismes provoquées par cette technique sont nombreux. Comme à Preston New Road, à une cinquantaine de kilomètres de Manchester (Royaume-Uni), ou encore à l’ouest du Canada où la sismicité a nettement augmenté : seuls 10 % des séismes seraient d’origine tectonique dans cette zone.

Pourtant, en 2013, le Conseil national de la recherche des États-Unis (United states national research council) assurait que cette technique ne soulevait pas de risque sismique important. Il y a quelques mois, en Angleterre, un rapport de l’Oil and Gas Authority (OGA) rendait, lui, des conclusions opposées. Le gouvernement britannique a alors suspendu toute fracturation hydraulique sur le territoire.

En Oklahoma, il y a trente fois plus de séisme que le siècle dernier

La production de gaz de schiste implique un autre problème : l’injection d’eaux polluées en profondeur. « À proximité d’un système de faille favorablement orienté et proche de l’état critique, la probabilité de déclencher un séisme ressenti en surface est importante », souligne un rapport de l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (Ineris).

Tableau récapitulant le nombre de séismes, en France, causés par une activité industrielle.

Aux États-Unis, plusieurs millions de m3 d’eau sont ainsi enfouis provoquant une forte hausse des séismes dans le centre et l’est du pays. En Oklahoma, par exemple, la vingtaine de tremblements de terre annuelle a été multipliée par 8 en 2011, puis par 30 en 2014, dont plusieurs de magnitude supérieure à 5. D’après le cas d’étude de Paradox Valley (Colorado), la sismicité d’abord localisée autour du forage s’étend d’année en année.

Si en France l’exploitation de gaz de schiste par fracturation hydraulique est interdite, certaines industries injectent tout de même des liquides dans le sol. C’est notamment le cas de Géopétrol à Lacq, dans les Pyrénées-Atlantiques. Dans cette zone, plusieurs séismes ont déjà été relevés mais le lien avec les injections n’est pas encore établi. Des travaux scientifiques sont en cours.





Lire aussi : L’exploitation du gaz de schiste dévaste les États-Unis

Source : Pauline De Deus pour Reporterre

Photos :
. Séisme Ardèche. © Cédric Crocilla

DOSSIER    Mines et Gaz de schiste

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