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Mesures d’endiguement de la sismicité induite

Plusieurs moyens sont utilisés afin de surveiller et de contrôler au mieux la sismicité induite dans le cadre de projets de géothermie profonde.

Le principal élément de ces mesures préventives consiste à avoir les informations les plus précises sur le sous-sol. Dans la plupart des cas, ces informations ne sont pas disponibles pour un site spécifique et il est nécessaire de les obtenir avant toute chose, bien qu’elles soient par ailleurs appelées à constamment s’enrichir au cours du projet. Par exemple, une modélisation en 3D d’un emplacement donne des indications importantes afin de localiser un site potentiel. Ce type de modélisation ne peut cependant représenter que les principales structures. Les structures plus petites, l’état de tension des failles ou la perméabilité de la roche ne peuvent pas être reflétés avec fiabilité par le biais de ces méthodes géophysiques. Pour obtenir une image plus précise, il faut attendre les premiers forages et se baser sur les retours du sous-sol consécutifs aux premières interventions.

Les études sur les risques sismiques menées en amont de projets géothermiques doivent éclaircir les points suivants:

La sismicité naturelle d’une région est un élément essentiel de l’évaluation du risque. En principe, le risque sismique lié à des projets de géothermie est moindre dans les régions qui présentent une sismicité naturelle réduite sur une longue période de temps.

Les séismes sont impossibles à prévoir. En se fondant sur des données historiques, on peut toutefois concevoir plusieurs scénarios faisant état des différents taux de probabilité sismique.

Les effets d’un séisme dépendent non seulement de sa force, mais également de la profondeur du foyer sismique, de la distance à l’épicentre et du sous-sol du lieu concerné. Un microzonage permet de saisir les caractéristiques géologiques et géotechniques d’un sous-sol donné, afin de déterminer si celui-ci est susceptible d’atténuer ou d’accroître les secousses causées par un séisme. Les informations correspondantes doivent également être prises en compte dans le cadre d’études de risques pour des projets de géothermie.

Une analyse probabiliste des risques et des aléas sismiques propre à chaque projet est nécessaire afin de tenir compte des caractéristiques de la zone en question ainsi que des spécificités du projet.

Le fonctionnement exact du système de feux tricolores doit au préalable avoir été défini, de même que les responsabilités de chacune des personnes prenant part au projet.Outre ces clarifications préalables et une analyse constante des dernières informations sur le sous-sol, on a habituellement recours à un système dit de «feux tricolores» afin d’endiguer la sismicité induite.

Les systèmes de feux tricolores ont pour objectif d’éviter les effets négatifs d’une sismicité induite ou de les limiter autant que possible. Le système de feux tricolores traditionnel s’appuie sur une surveillance étroite de la sismicité induite et prévoit différentes mesures à appliquer selon l’activité sismique enregistrée. Un système de ce type a été utilisé à Bâle en 2006, mais il a par la suite été jugé insuffisant. Le système de feux tricolores étendu et adaptatif mis en place à l’occasion du projet de géothermie de Saint-Gall en 2013 a été conçu en tenant compte de l’expérience acquise au préalable. La sismicité observée n’est plus l’unique indicateur, mais se voit complétée par des prévisions quant à son évolution possible. Ces prévisions reposent sur les effets envisagés des pompages attendus, sur la perméabilité de la roche, ainsi que sur d’autres facteurs. Là encore, l’exemple de Saint-Gall a toutefois montré les limites de ce système adaptatif. Le déclenchement d’un niveau d’alerte jaune aurait en effet dû entraîner l’arrêt immédiat des opérations de pompage, mais il a fallu maintenir celles-ci en raison d’une montée de gaz.

Il va être nécessaire, dans les années à venir, de mener des études dans ce domaine, de faire des progrès et d’en tester les résultats au moyen d’installations de démonstration et d’essai. En l’état actuel des connaissances et des techniques, évaluer le degré de contrôle que l’on peut avoir sur les séismes induits ou même dire si l’on pourra un jour les éviter est très difficile.