La géothermie fait trembler la terre près de la mer de Salton

Au sud de la Californie, le long de la faille de San Andreas, se trouve la mer de Salton qui, comme son nom l'indique, est en réalité un lac salé. Ce site suscite de nombreuses convoitises car il est bordé par l'un des plus grands champs géothermiques de la planète. En 2013, pas moins de 10 centrales électriques y sont en fonctionnement, pour une capacité totale d'environ 330 MW. Cette filière industrielle est en plein essor depuis quelques années, puisqu'elle exploite une ressource naturelle, durable et renouvelable pour produire de l'électricité verte.

Ces centrales sont connectées à des puits qui descendent à plusieurs centaines de mètres de profondeur (entre 1 km et 2,5 km dans le cas présent). Ils servent à récolter de l'eau chauffée durant son séjour sous terre (parfois jusqu'à 320 °C et plus), qui se transforme progressivement en vapeur durant sa remontée vers la surface, la pressionpression diminuant. Le gazgaz est alors employé pour actionner des turbines, avant d'être récupéré puis injecté sous terre. L'eau retourne là d'où elle vient, du moins pour la fraction récoltée. En effet, le bilan extraction-injection n'est pas en équilibre : il y a plus de liquideliquide extrait qu'injecté, ce qui n'est pas sans conséquence géologique.

L'information vient d'être dévoilée dans la revue Science par Emily Brodsky et Lia Lajoie de l'université de Californie à Santa-Cruz (États-Unis) : il existe une corrélation entre le volumevolume net de fluide extrait au cours du temps, et l'augmentation de l'activité sismique dans le champ géothermique de la mer de Salton. De plus, la relation statistique prend encore plus de valeur lorsque le volume injecté est aussi pris en compte. Oui, la géothermie fait trembler la terre. 

La centrale islandaise de Nesjavellir produit de l'électricité grâce à l'énergie géothermique, comme les installations du champ géothermique de la mer de Salton. © Gretar Ívarsson, Wikimedia Commons, DP

Vers une prévision des séismes causés par l’Homme

Les chercheuses ont étudié l'activité sismique enregistrée sur le site entre 1981 et 2012. Un outil informatique a été créé pour dépolluer les signaux, c'est-à-dire supprimer les informations relatives aux répliques qui suivent un séisme principal. Les données ont alors été comparées aux informations fournies par les centrales au California Department of Conservation sur leur production, les quantités d'eau extraites et injectées. Chaque année depuis 1992, seul 81 % du liquide extrait sont renvoyés sous terre.

La première centrale a été lancée en 1982, tandis que l'activité sismique dans la région était assez faible. Depuis, elle a progressivement augmenté au fur et à mesure que des opérations ont été menées sur le champ géothermique, surtout entre 1991 et 2005. Durant cette période, de nouveaux puits ont été forés, ce qui a autorisé l'extraction d'un plus grand volume d'eau (environ 10 millions de m³ en 2012). Précisons cependant que les séismes d’origine anthropique sont pour la plupart de faible magnitudemagnitude (donc peu perceptibles).

Cependant, il est impossible de dire quelle magnitude pourrait atteindre un séisme engendré par les activités géothermiques. Un indice peut-être : durant ces 30 dernières années, le plus puissant tremblement de terretremblement de terre mesuré sur place a atteint une magnitude de 5,1. Par ailleurs, grâce aux deux paramètres isolés par les chercheuses, il pourrait bientôt devenir possible de prévoir, sur le court terme, les séismes qu'occasionneront les activités anthropiques dans la région. Voilà en tout cas de nouveaux résultats à ne pas négliger durant le développement de la géothermie en France, comme dans le reste du monde.