Séismes et géothermie: l’enseignement de Pohang

La commission d’experts a étudié pour ceci les conditions de contraintes tectoniques, la géologie locale, la sismicité induite, les données de forage ainsi que celles des stimulations hydrauliques. Le projet de Pohang prévoyait la mise en place d’un échangeur de chaleur de 4 à 5 kilomètres de profondeur dans la roche cristalline. Un projet pétrothermal de ce type était également prévu à Bâle en 2006. A cette fin, un fluide est pompé sous haute pression dans le sous-sol, ce qui déclenche comme on peut s’y attendre de multiples petits séismes. À Pohang ces injections ont stimulé régulièrement des séismes dans une zone de failles inconnue auparavant, sans que les exploitants ne le remarquent. Cette faille, manifestement sous contrainte tectonique, a été alors affaiblie jusqu’à ce que le tremblement de terre de magnitude 5.5 se déclenche. La relation causale étant dès lors établie, la commission d’experts se demande quels enseignements tirer de cet évènement.

La commission d’experts n’accorde pas de satisfecit au projet : a posteriori, des lacunes ont été constatées durant toutes ses phases. Avant le démarrage des travaux, les études géologiques avaient montré que certaines failles étaient précontraintes de manière critique. Ces conditions auraient dû conduire à une adaptation de l’évaluation des risques en raison de la proximité d’une ville de taille moyenne et d’un port industriel important. Ensuite, les premières stimulations ont commencé au forage PX-2. Les rapports géologiques montrent que de grandes quantités du fluide injecté se sont infiltrées dans le sous-sol. Ceci n’est pas fréquent, et indique que le forage traverse une zone faillée importante, un autre indice alarmant. Ces infiltrations de fluide ont renforcé localement la pression sur la zone faillée et provoqué rapidement de nombreux petits tremblements de terre. Cette sismicité induite accrue n’a pourtant été analysée qu’à la suite du tremblement de terre de magnitude 5.5.

La commission s’est également penchée sur les deux mois qui se sont écoulés entre les dernières stimulations et le séisme dévastateur. À plusieurs reprises, ce décalage a été considéré comme un indice de l’absence de relation entre le projet et le tremblement de terre. Le rapport attire cependant l’attention sur les résultats d’autres projets, qui démontrent que souvent, la sismicité induite ne s’arrête pas avec la fin des stimulations. Pour les projets futurs, la commission recommande d’effectuer au préalable une analyse de risque complète impliquant les autorités et tous les experts concernés, et de l’actualiser constamment. Par ailleurs, il est important de mettre en place un système fiable de surveillance en temps réel, de contrôler et éventuellement de corriger en permanence les processus et la stratégie d’injection, et de mettre par écrit les mesures de réduction des risques afin de les diffuser.

Le canton du Jura a ordonné, peu après le séisme de Pohang, une vérification de l’analyse de risque pour le projet pétrothermal de Haut-Sorne. L’exploitant, Geo Energie Suisse SA, a rédigé un rapport d’expertise à ce sujet, et le SED l’examine désormais sur demande du canton, en tenant compte de tous les enseignements tirés de l’évènement de Pohang. Le SED participe par ailleurs aux travaux de recherche du «Bedretto Underground Laboratory for Geoenergies ». L’ETH Zurich y étudie, en collaboration avec des partenaires nationaux et internationaux, les techniques et procédés éventuels permettant d’utiliser de manière sure, efficace et durable la chaleur terrestre.

Article Science « Managing injection-induced seismic risk » (anglais)

Rapport de la commission (coréen et anglais)

Article Science « The November 2017 Mw 5.5 Pohang earthquake: A possible case of induced seismicity in South Korea » (anglais)