Les activités humaines peuvent-elles provoquer des tremblements de terre?

Oui, sans aucun doute. Ceci est reconnu depuis longtemps. On distinguera ici les tremblements de terre induits et ceux déclenchés (« triggered ») par l’activité humaine. Ces séismes peuvent être dus à diverses sortes d’activités:

• des pressions exercées sur la surface de la terre (par exemple le remplissage ou la vidange de bassins d’eau artificiels)
• les activités minières: extraction et injection de fluides et de gaz, injection sous pression de fluides et de gaz, la fracturation hydraulique (fracking)
• les explosions minières ou militaires en sous-sol

Quelle est la différence entre un tremblement induit et un tremblement déclenché ?

Dans le cas du tremblement induit, c’est principalement l’énergie propre de la stimulation qui est responsable de l’énergie sismique libérée et de ses effets.

Dans le cas du tremblement déclenché, l’énergie libérée est beaucoup plus grande que l’énergie de la stimulation. Ici, « stimulation » signifie une variation de l’un des nombreux paramètres qui définissent une structure géologique donnée et sa stabilité: la stratigraphie, la pression de l’écorce terrestre, la température, la composition géochimique, la friction, la porosité, la pression de pore etc.

Une énergie libérée plus grande que celle investie: comment est ce possible?

Cela se produit dans les structures géologiques où s’est accumulé un stress tectonique, important mais pas encore suffisant pour provoquer le tremblement de terre. C’est comme des structures tendues et « chargées », par exemple une roche prête à rompre ou une faille proche de son point de glissement et qui va céder. Il suffit alors d’une petite stimulation provenant de l’activité humaine pour déclencher le tremblement de terre qui peut être très important. De même qu’une aiguille peut faire éclater un ballon par une pression minime.

Souvent il est difficile de distinguer entre séisme induit et séisme déclenché parce que les structures géologiques de la terre se trouvent presque toujours sous un certain stress.

A-t-on déjà observé des séismes provoqués par la géothermie ?

Oui, des séismes induits, partout dans le monde et tous les jours.

Dans le champ géothermique d’Alfina on a observé un des premiers séismes induits: l’injection d’une modeste quantité d’eau sous pression a provoqué des séismes jusqu’à une magnitude 3.

En ce qui concerne les séismes déclenchés, c’est très difficile de démontrer avec certitude que la cause en est humaine. Encore le rapport ICHESE de 2012 affirmait: « la possibilité que les activités humaines déclenchent des séismes n’est pas aujourd’hui prouvée mais celle-ci ne peut être exclue ». (Voir toutefois ici)

Mais le point de vue a changé depuis le tremblement de terre de magnitude 5,5 dit « gamechanger », survenu à Pohang en 2017 en Corée du Sud. La communauté scientifique s’accorde à considérer qu’il a été déclenché par l’activité d’une centrale géothermique à proximité.

Il est important de rappeler que, toujours selon le rapport ICHESE, « la magnitude des séismes déclenchés peut être importante, du même ordre que celle des séismes résultant de mouvements tectoniques ».

Tremblements historiques du Lac Bolsena

Sur notre territoire ces risques sont-ils réels?

Nous avons toutes les conditions pour qu’un séisme puisse être déclenché: des failles tectoniques profondes faisant partie du « graben » de Siena-Radicofani (sud-est de la Toscane)-Cimino, avec plus en superficie une structure géologique très fracturée et complexe liée au complexe volcanique Vulsino. C’est une zone où la géothermie profonde induirait certainement des tremblements de terre, lesquels déclencheraient à leur tour des séismes de magnitude allant jusqu’à 6, et d’une intensité déstructrice.

Peut-on limiter ou circonscrire ces risques?

On pourrait rendre antisismiques tous les bâtiments de la zone, dans un rayon de dizaines de km autour des centrales géothermiques, afin qu’ils puissent résister à une intensité de cette importance. Mais les dommages causés aux aquifères resteraient irréversibles.

Il vaut bien mieux ne pas implanter des centrales géothermiques.