Des chercheurs étudient les liens possibles entre la fracturation hydraulique et les contaminants de l’eau

UNIVERSITY PARK, Pennsylvanie – Le développement du pétrole et du gaz non conventionnels (UOGD), communément appelé fracturation, a aidé la Pennsylvanie à conserver son statut de principal exportateur d’énergie, mais les processus UOGD s’accompagnent d’une multitude de problèmes environnementaux et de santé publique. Une nouvelle subvention de HEI Energy permettra aux chercheurs d’explorer les liens possibles entre la fracturation hydraulique et les contaminants de l’eau dans le sud-ouest de la Pennsylvanie.

L’équipe de recherche dirigée par l’État de Penn examinera plus de 7 000 échantillons d’eau des comtés de Beaver, Greene et Washington pour 40 signatures chimiques diverses pouvant indiquer une contamination de l’eau. Les chercheurs visent à déterminer si ces contaminants – comme le sulfate et le benzène – font partie de la géochimie de fond de la région, ou s’ils proviennent du drainage minier acide hérité ou d’une phase spécifique du processus de fracturation. Ils prévoient de solliciter les commentaires du public pour guider leur travail.

“Dans le comté de Washington, qui possède d’anciennes mines de charbon et une longue histoire d’UOGD, les communautés connaissent de rares cas de cancers infantiles comme le sarcome d’Ewing”, a déclaré Jennifer Baka, professeure adjointe de géographie à Penn State et chercheuse principale du projet. « La fracturation hydraulique suscite beaucoup d’inquiétudes. Nous voulons aller dans les communautés et déterminer quelles sont leurs préoccupations en matière de santé publique et d’environnement et utiliser ces informations pour éclairer une analyse géoscientifique.

La nouvelle recherche s’appuie sur des travaux antérieurs menés dans le nord-est de la Pennsylvanie par la co-chercheuse Susan Brantley, professeur Barnes de géosciences, et son groupe de recherche à Penn State. L’équipe de Brantley a étudié les impacts de la fracturation dans les zones du nord-est avec peu ou pas de chevauchement des activités d’extraction des ressources. L’UOGD étant la principale activité ayant un impact sur la région, les chercheurs ont pu identifier les contaminants environnementaux issus de la fracturation et d’où provenaient les contaminants dans le processus.

Baka, Brantley et leurs collègues ont compilé les résultats des études précédentes dans une base de données qu’ils utiliseront pour déterminer si les contaminants sont associés à la géochimie de fond de la région, au drainage minier acide ou à des processus UOGD spécifiques.

“Il existe deux foyers de développement du gaz de schiste en Pennsylvanie : l’un dans le sud-ouest et l’autre dans le nord-est”, a déclaré Brantley, qui dirige également le Earth and Environmental Systems Institute de Penn State. «Nous avons d’abord étudié les effets de l’impact sur la chimie des eaux souterraines et de surface dans la partie nord, où les ressources en eau n’étaient pas affectées par le développement du pétrole lourd et du gaz avant le récent boom de la fracturation hydraulique. Maintenant, nous essayons de démêler la chimie dans la partie sud-ouest, où l’exploitation minière se déroule autour des puits de pétrole et de gaz, et certains puits sont forés à travers les mines de charbon.

La longue histoire du sud-ouest de la Pennsylvanie en matière d’extraction de charbon et de développement de pétrole et de gaz conventionnels rend la nouvelle recherche un peu plus complexe, a déclaré Baka. Elle et ses collègues essaient non seulement d’identifier si les contaminants proviennent du processus de fracturation lui-même et d’où ils proviennent exactement dans le processus, mais aussi si les impacts de l’extraction des ressources héritées ont un effet cumulatif. En d’autres termes, les effets de l’extraction du charbon et du développement conventionnel du pétrole et du gaz pourraient-ils aggraver les impacts potentiels de l’UOGD ?

Sam Shaheen, étudiant diplômé en géosciences et conseiller de Brantley, a commencé à passer au crible les données de la région du sud-ouest. Jusqu’à présent, les travaux suggèrent qu’il pourrait y avoir une contamination accrue liée à la superposition de multiples activités d’extraction, a déclaré Brantley.

Les chercheurs présenteront leurs conclusions au public pour aider à répondre aux préoccupations de la communauté concernant l’UOGD. Ils visent également à établir des canaux de communication entre le public et les décideurs en ce qui concerne les questions concernant la fracturation hydraulique et ses impacts potentiels. Les scientifiques prévoient d’entamer ces conversations lors de l’atelier Shale Network de cette année en mai. Ils veulent s’assurer que les collectivités touchées par le développement énergétique sont entendues et reçoivent les ressources et l’aide dont elles pourraient avoir besoin.

« Je veux aider ces communautés à avoir une meilleure idée de ce qui se passe, les faire se sentir entendues et essayer d’obtenir des réponses à leurs questions », a déclaré Baka. « Je pense qu’il est important que je travaille dans ces communautés pendant des années et que j’établisse des canaux de communication entre le public, les scientifiques et les agences gouvernementales. Si les gens sont généreux de leur temps et me font confiance quant à leurs préoccupations, je veux m’assurer qu’ils savent que je les écoute et que j’essaie de les aider.

Les co-chercheurs supplémentaires incluent Lingzhou Xue, professeur agrégé de statistiques à Penn State, et Tao Wen, professeur adjoint d’hydrogéochimie, de science des données environnementales et de géochimie des gaz nobles à l’Université de Syracuse et ancien chercheur postdoctoral à Penn State.