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L'injection d'eau usée a joué un rôle dans le plus grand séisme en Oklahoma

2021

Le 3 septembre 2016, il était 7 h 00 quelques minutes, lorsque la terre a commencé à trembler à Pawnee, dans l'Oklahoma. Des marchandises sont tombées des étagères des épiceries et les façades en grès sont tombées au sol.

Le tremblement de terre était le plus important de l'histoire de l'Oklahoma, avec une magnitude de 5, 8. La magnitude d'un séisme est mesurée en tant que taille de l'énergie libérée à la source du séisme.

L’Oklahoma a connu une forte augmentation du nombre de tremblements de terre au cours des dernières années, une hausse attribuée au fait que les sociétés pétrolières et gazières ont réinjecté dans le sol l’eau provenant des opérations de forage. Les géologues ont lié la pratique à des centaines de tremblements de terre à travers l'état.

Peu de temps après le séisme, les autorités de réglementation ont ordonné aux exploitants de puits de fermer leurs opérations dans les environs immédiats. Mais la cause exacte du séisme est restée incertaine.

Maintenant, les géologues ont une autre pièce du puzzle.

Dans un article publié mardi dans Seismological Research Letters, les géologues ont rassemblé des données provenant de puits d’injection dans la région et ont utilisé des modèles informatiques pour voir comment l’eau injectée à la surface affectait les failles sous-jacentes.

Les foreurs de pétrole et de gaz dans la région injectent généralement les eaux usées dans une couche de roche poreuse reposant sur une couche de granite beaucoup plus dure. Le granit plus dur contenait la faille qui avait glissé dans le séisme de Pawnee en septembre. Les chercheurs savaient déjà que le fait de pomper de l'eau sous terre augmentait la pression souterraine et créait un stress supplémentaire.

«À mesure que les pressions de fluide interstitiel augmentent, la faille pourrait se déstabiliser et éventuellement produire un séisme bien avant qu'il ne se produise naturellement», a déclaré l'auteur principal, Andrew Barbour, géophysicien de la USGS. "Ce que nous montrons correspond à l'augmentation de la pression du fluide causée par cette défaillance, le taux d'injection peut également améliorer cet effet".

Barbour et ses collègues ont constaté que trois ans avant le séisme de 2016, en 2013, plusieurs puits avaient commencé à injecter de l'eau usée très rapidement. Barbour ne sait pas vraiment pourquoi il fallait de la vitesse à ces puits, mais son modèle montre que cette vitesse aurait peut-être poussé le séisme plus tôt.

«La vitesse à laquelle vous injectez un volume fixe affecte le résultat final», dit Barbour. "Les changements de stress le long d'une faille deviennent plus forts et plus rapides lorsque vous injectez à un rythme plus rapide."

Les taux d'injection de fluide constants dans d'autres puits de la région avant 2013 ont également joué un rôle, dit Barbour. Le modèle montre que, même si les sites d’injection plus stables ont contribué à augmenter le stress au fil du temps, l’augmentation soudaine puis la diminution abrupte des taux de pompage dans les puits les plus variables ont contribué à faire réagir le système sismique.

Les chercheurs étudient intensément des événements tels que Pawnee afin de mieux comprendre comment se produisent les séismes d'origine humaine. Certains groupes déploient des capteurs supplémentaires pour surveiller les futurs séismes, et des chercheurs comme Barbour examinent la physique et des modèles informatiques pour tenter de comprendre non seulement la manière dont l'activité humaine est à l'origine de ces catastrophes, mais également comment identifier les signes avant-coureurs potentiels.

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