Gaz de schiste : l'envers du décor

La fracturation hydraulique se répand et est devenue, au fil des années, un enjeu géopolitique et économique fort. Et pourtant les risques sur la santé publique et sur l’environnement pèsent lourds sur l’avenir. Les analyses sur la menace écologique du gaz de schiste sont de plus en plus nombreuses et alarmantes. Retour sur les faits.

 

Le gaz de schiste a le vent en poupe. Depuis le début des années 2000, les lobbies gaziers ne cessent de faire pression auprès des différents gouvernements en faveur de l’extraction du gaz non-conventionnel devenu célèbre. Il est pourtant clair que ce gaz, extrait par fracturation de la roche à des profondeurs qui frisent l’irréel (jusqu’à 3000 mètres au dessous du niveau de la terre), n’est pas sans risque pour l’environnement et donc pour notre santé.

Essayons d’y voir plus clair. Le gaz de schiste provient de plantes et d’animaux enterrés il y a 400 millions d’années qui ont été recouvert de couches successives de sable. Il y a de ça 50 à 100 millions d’années, le réchauffement de la Terre (120°C) les a transformé en gaz et en huile. Le gaz de schiste n’est donc pas contenu dans des réservoirs proche du niveau du sol tel que le gaz conventionnel mais emprisonné dans la roche constituée de petites incisions bien en dessous de la couche de grès (Université de Nottingham[1] ).  La porosité et la perméabilité très faible de la roche contenant le gaz non-conventionnel accentuent la difficulté de son extraction. Ce gaz est particulièrement intéressant pour les industries gazières de par sa composition faite de 70% à 90% de méthane, de 0% à 20% de propane, éthane et butane et enfin, de 0% à 8% de dioxyde de carbone – sa structure dépendant de sa maturité (Université de Nottingham). 

 

Techniques de fracturation : quels sont les enjeux ?

La fracturation hydraulique consiste à forer un puits et à injecter de l’eau mélangée à du sable et à des produits chimiques pour amorcer une forte pression afin de fracturer la roche et libérer le gaz.  Le sable injecté permet de garder les fissures ouvertes et d’augmenter la perméabilité de la roche. Cependant, le gaz risquant de s’échapper de la pompe, les foreurs introduisent des produits chimiques afin de le conserver dans la fore et de transférer le gaz jusqu’au puits. L’injection est composée d’eau (95%), de sable (5%) et de produits chimiques, essentiellement de l’acide fort (1%)[2] mais cela dépend des sites fracturés et des firmes exploitantes.

Les procédés d’exploitation génèrent et rejettent sur les sites plusieurs substances avérées toxiques pouvant polluer l’eau « potable » et la qualité de l’air. Plusieurs facteurs de contamination sont ici à mettre en exergue : pollution des sols par des substances toxiques, transports des eaux usées, mauvais stockage de ces mêmes eaux usées ou encore confinement défaillant des gaz et des fluides. Les Etats-Unis et le Canada, pays dans lesquels le gaz de schiste est extrait depuis 2008, commencent à avoir plus ou moins assez de recul pour en déterminer les conséquences. Selon une étude conduite par le Wall Street Journal en octobre 2013, 15 millions d’Américains vivent à moins d’un kilomètre et demi d’un puits. En avril 2014, trois chercheurs américains ont publié une analyse accablante dans Environmental Health Perspectives: « A certaines concentrations, plus de 75 % des produits identifiés sont connus pour affecter négativement les yeux, la peau et d’autres organes sensoriels, le système respiratoire, le système gastro-intestinal et le foie et 52 % ont le potentiel d’affecter négativement le système nerveux, tandis que 37% sont de possibles perturbateurs endocriniens »[3]

 


 

Des preuves qui s’accumulent

La dangerosité du gaz de schiste prend de multiple facettes tant au niveau de la santé de la population, de la faune et de la flore environnantes qu’au niveau des quantités d’eau acheminée.

Les puits de forage ont tout d’abord besoin d’un volume d’eau dépassant l’entendement, un seul puits d’extraction utilisant 10 millions de litres d’eau[4] ;  chiffre qui varie selon les compagnies et les sites d’exploitation. Selon l’agence environnementale américaine, en 2010, 70 à 140 millions de gallons d’eau ont été utilisés pour un total de 35 000 puits fracturés[5]. Près de 1 400 aller-retour en semi remorque sont par ailleurs nécessaire pour acheminer l’eau  sur chaque site. La concentration de particules fines aux alentours des sites est donc très élevée. La pollution de l’air se fait également par la libération de composés volatiles hautement toxiques.

Malgré un pourcentage faible (au premier abord) de produits chimiques dans la solution injectée, les 1% peuvent correspondre à une quantité inimaginable. Dans le Marcellus Shale en Pennsylvanie, 937 gallons d’acide chlorhydrique (engendrant brûlures cutanées, irritations respiratoires et oculaires[6]) ont été injectés dans les puits[7]. Plus généralement, ces produits se déclinent en 260 sortes de substances dont certains – tels que le Benzène et le formaldéhyde – sont de nature cancérogène (voir les composés chimiques en bas de la page*). Déjà en 2009, des journaux en ligne (ici, Propublica) alertaient le public du danger de cette eau usée et toxique que les industries gazières abandonneraient dans les sols après l’exploitation terminée[8]. Stephen Heare, à l’époque directeur du département de l’agence environnementale américaine en charge de la protection de l’eau à Washington affirmait que l’exploitation du gaz de schiste était exempte de régulations concernant la sécurité de l’eau potable[9].

 

Les dangers de l'exploitation du gaz de schiste © CitoyensDuQuebec

 

Depuis mai 2012, un guide qui indique comment bien réguler l’injection de produits dans les sols a été mis en circulation par l’agence environnementale des Etats-Unis[10].

Pourtant, la contamination de l’eau et des sols subsiste.

 

 

De l'eau du robinet prend feu © Tadasoin

 

Malgré ces risques évoqués, de plus en plus de gouvernements autorisent l’extraction du gaz de schiste. Les lobbies pro-gaz de schiste, pour la plupart composés de firmes multinationales gazières, n’hésitent pas à faire du prosélytisme pour étendre l’extraction de ce gaz au détriment de l’être humain, de la faune et de la flore.

 

Pour aller plus loin, vous pouvez regarder le documentaire Gasland (2010) http://www.dailymotion.com/video/xtslpi_gasland_news  

 

Et cette data visualisation :

http://dangersoffracking.com/

 

 

*Composition des produits injectés dans le fluide en vue d’une fracturation hydraulique:

Proppant

“Props” open fractures and allows gas / fluids to flow more freely to the well bore.

Sand [Sintered bauxite; zirconium oxide; ceramic beads]

Acid

Cleans up perforation intervals of cement and drilling mud prior to fracturing fluid injection, and provides accessible path to formation.

Hydrochloric acid (HCl, 3% to 28%) or muriatic acid

Breaker

Reduces the viscosity of the fluid in order to release proppant into fractures and enhance the recovery of the fracturing fluid.

Peroxydisulfates

Bactericide / Biocide

Inhibits growth of organisms that could produce gases (particularly hydrogen sulfide) that could contaminate methane gas. Also prevents the growth of bacteria which can reduce the ability of the fluid to carry proppant into the fractures.

Gluteraldehyde;
2-Bromo-2-nitro-1,2-propanediol

Buffer / pH Adjusting Agent

Adjusts and controls the pH of the fluid in order to maximize the effectiveness of other additives such as crosslinkers.

Sodium or potassium carbonate; acetic acid

Clay Stabilizer / Control

Prevents swelling and migration of formation clays which could block pore spaces thereby reducing permeability.

Salts (e.g., tetramethyl ammonium chloride) [Potassium chloride]

Corrosion Inhibitor

Reduces rust formation on steel tubing, well casings, tools, and tanks (used only in fracturing fluids that contain acid).

Methanol; ammonium bisulfate for Oxygen Scavengers

Crosslinker

The fluid viscosity is increased using phosphate esters combined with metals. The metals are referred to as crosslinking agents. The increased fracturing fluid viscosity allows the fluid to carry more proppant into the fractures.

Potassium hydroxide; borate salts

Friction Reducer

Allows fracture fluids to be injected at optimum rates and pressures by minimizing friction.

Sodium acrylate-acrylamide copolymer;
polyacrylamide (PAM); petroleum distillates

Gelling Agent

Increases fracturing fluid viscosity, allowing the fluid to carry more proppant into the fractures.

Guar gum; petroleum distillate

Iron Control

Prevents the precipitation of carbonates and sulfates (calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate) which could plug off the formation.

Ammonium chloride; ethylene glycol; polyacrylate

Solvent

Additive which is soluble in oil, water & acid-based treatment fluids which is used to control the wettability of contact surfaces or to prevent or break emulsions.

Various aromatic hydrocarbons

Surfactant

Reduces fracturing fluid surface tension thereby aiding fluid recovery.

Methanol; isopropanol; ethoxylated alcohol

 

 

 


[1] https://www.futurelearn.com/courses/categories

[2] http://reseau-environnement-sante.fr/wp-content/uploads/2011/05/BILAN-TOXICOLOGIE-GAZ-DE-SCHISTE.-A-Picot.pdf

[3] http://www.lemonde.fr/planete/article/2014/04/17/gaz-de-schiste-quelles-consequences-sanitaires_4403545_3244.html

[4] http://www.sciencepresse.qc.ca/actualite/2010/09/20/labc-schiste-quon-ne-sait

[5]http://www.earthworksaction.org/issues/detail/hydraulic_fracturing_101#.VRLcXmYXyxw

[6] http://www.travailler-mieux.gouv.fr/Acide-chlorhydrique-ou-Chlorure-d.html

[7] http://quebec.huffingtonpost.ca/paul-yanic-laquerre/gaz-de-schiste-trois-etudes-sonnent-lalarme_b_3062405.html

[8] http://www.propublica.org/article/new-gas-wells-leave-more-chemicals-in-ground-hydraulic-fracturing

[9] "If you are emplacing fluid, it does not matter whether you are recovering 30 percent or 65 percent of it, if you are emplacing fluids, that is underground injection," Heare said. "The simple explanation for why hydraulic fracturing is different from other injection activities," he added, is that hydraulic fracturing "is exempt from regulation under the Safe Drinking Water Act." Stephen Heare pour Propublica en 2009.

[10] (Page 7) http://www.marcellus-shale.us/pdf/Safe-Drinking-Water-Act-Issues_7-12-12.pdf

Le Club est l'espace de libre expression des abonnés de Mediapart. Ses contenus n'engagent pas la rédaction.