Un nombre anormal de tremblements de terre a frappé le Texas au cours de la dernière décennie, et l'activité sismique de la région augmente. En 2008, deux tremblements de terre supérieurs à la magnitude 3 ont frappé l'État. Huit ans plus tard, 12 ans.
Les forces naturelles déclenchent la plupart des tremblements de terre. Mais les humains causent aussi des tremblements de terre, les mines et la construction de barrages étant les suspects les plus fréquents. Il y a eu récemment une augmentation de l'extraction de gaz naturel – y compris la fracturation hydraulique ou la fracturation hydraulique, mais aussi d'autres techniques – qui produisent beaucoup d'eaux usées.
Pour s'en débarrasser, l'eau est injectée profondément dans le sol. Lorsque les eaux usées pénètrent dans les failles dormantes, la pression de l'eau pousse les anciennes fissures. Contractions tectoniques refoulées et secousses au sol.
Mais pour tout tremblement de terre donné, il est pratiquement impossible de dire si les humains ou la nature ont déclenché le tremblement de terre. Il n'y a pas de caractéristiques connues d'un séisme, ni en magnitude ni en forme de ses ondes sismiques, qui fournissent des indices sur ses origines.
"Ce fut une période de gratte-tête pour les scientifiques", a déclaré Maria Beatrice Magnani, qui étudie les tremblements de terre à la Southern Methodist University de Dallas. Avec une équipe de chercheurs du US Geological Survey, Magnani, un auteur d'un nouveau rapport publié vendredi dans le journal Science Advances a tenté de mieux identifier ce qui a provoqué l'éruption des tremblements du Texas.
Une série de tremblements de terre autour d'un projet de forage peut, au mieux, suggérer une relation. "L'approche principale a été de corréler l'emplacement à l'endroit où il y avait une activité humaine", a déclaré Michael Blanpied, géophysicien de l'USGS et co-auteur de la nouvelle étude.
Les auteurs de l'étude ont adopté une approche différente dans le nouveau travail – ils ont pourchassé des failles déformées au-dessous du Texas. "Cette technique est appelée imagerie par réflexion sismique à haute résolution", a déclaré Magnani. La réflexion sismique est le même outil qui permet aux extracteurs de trouver des gisements de pétrole et de gaz dans des structures souterraines.
Pour recueillir des données de réflexion sismique, une onde générée artificiellement ondule dans le sol et se réfléchit à la surface, comme la lumière d'un miroir. Le résultat est "un peu comme une échographie", a déclaré Magnani, révélant non pas les orteils de bébé, mais la roche tordue.
Les scientifiques ont comparé la terre du Texas avec le Mississippi, une autre région sismiquement active qui, comme le Texas, n'est pas proche d'un bord turbulent d'une plaque tectonique. Contrairement au Texas, cependant, le nord du Mississippi a une histoire beaucoup plus longue de tremblements de terre enregistrés, remontant au début des années 1800.
Une échographie souterraine a révélé que, sous le Texas, les signes les plus récents de failles actives étaient dans une couche géologique vieille de 300 millions d'années – 70 millions d'années avant que le premier dinosaure fasse son premier pas. Toutes les couches plus jeunes au-dessus étaient stables.
"Tout le déplacement s'arrêtait à une couche qui a 300 millions d'années", a déclaré Magnani. "La faille ne s'est pas déplacée après le dépôt de cette couche."
Dans la région du Mississippi, au contraire, la roche racontait une histoire d'activité continuelle de la faille, ininterrompue depuis 65 millions d'années.
Étant donné l'absence de failles dans les 300 millions d'années les plus récentes du Texas, il n'y a pas de processus géologique connu qui pourrait expliquer son déclenchement soudain. "Il n'y a pas d'autre explication" sauf que ces tremblements de terre sont causés par l'activité humaine, a dit Magnani.
L'étude est en phase avec ce que d'autres experts du tremblement de terre avaient supposé en utilisant différentes analyses. "Nous n'attendons pas beaucoup de recul" de la communauté scientifique, a déclaré Blanpied.
"C'est une contribution décisive dans la question de savoir si les tremblements de terre du Fort Worth sont d'origine humaine", a déclaré Cliff Frohlich, géophysicien à l'Université du Texas, Austin qui n'a pas participé à l'étude. Frohlich dit que cette recherche élimine la possibilité, parfois soulevée par l'industrie pétrolière et gazière, que les tremblements du Texas font partie d'un cycle naturel de failles qui se réveillent tous les quelques milliers ou millions d'années.
Les données de la réflexion sismique fournissent un argument puissant "que ces tremblements de terre sont quelque chose de nouveau et différent", a-t-il dit – activité découlant de l'injection des eaux usées profondément dans la roche du sous-sol. ("La plupart du temps, c'est l'injection de gros volume", at-il dit, "pas les petits travaux de fracturation.")
En mars 2016, l'USGS a publié une carte des zones probables où les tremblements de terre d'origine humaine vont frapper aux États-Unis. Environ 7 millions de personnes sont menacées par ces événements, le Texas et l'Oklahoma voisin étant parmi les États les plus vulnérables.
"Nous espérons que la réponse de nos collègues sera de déployer ce [technique] ailleurs", a déclaré Blanpied. Magnani a dit qu'elle aimerait appliquer la réflexion sismique à l'Oklahoma, qui a également connu une hausse inhabituelle dans les tremblements de terre.
Mais les données de réflexion sismique sont difficiles et coûteuses à collecter, bien que l'industrie pétrolière et gazière vendra l'information. Quant à savoir pourquoi personne d'autre n'avait essayé de le faire auparavant, les auteurs ont dit que Magnani était simplement la première personne à avoir l'idée d'utiliser la réflexion sismique pour rechercher d'anciennes failles.
Il reste encore du travail à faire. Selon Magnani, tout processus réglementaire réussi nécessitera une compréhension des processus physiques qui déclenchent des tremblements de terre d'origine humaine.
2017 © Le Washington Post
Cet article a été publié par The Washington Post .
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