Des spécialistes des eaux souterraines, de la végétation, des forêts, des milieux humides et des paysages unissent leurs forces pour atteindre un but commun

Cette étude, qui portait au départ uniquement sur les impacts potentiels de l’exploitation pétrolière et gazière sur les aquifères, s’est ensuite transformée en un projet multidisciplinaire regroupant 20 experts de divers horizons.

Novembre 2021

Christine Rivard, Ph. D., travaille à Québec comme hydrogéologue pour la Commission géologique du Canada (CGC). Étudier l’infiltration de l’eau dans le sol et son écoulement à travers les sédiments et le roc pour mieux comprendre la dynamique des eaux souterraines et des aquifères n’est que pure routine pour elle. Pendant dix ans, elle a étudié les impacts potentiels des activités pétrolières et gazières sur les nappes phréatiques peu profondes, s’intéressant particulièrement à l’Est canadien. Puis en 2019, elle s’est intéressée à l’une des régions de l’Ouest canadien les plus intensivement exploitées pour le pétrole et le gaz au cours des 50 dernières années : Fox Creek.

M^me Rivard voulait explorer les impacts potentiels de plusieurs décennies d’activités industrielles sur les nappes phréatiques peu profondes dans le centre-ouest de l’Alberta. Dans la région à l’étude, l’aquifère régional rocheux est situé dans la formation de Paskapoo – une vaste unité géologique qui représente la plus importante source d’eau souterraine des Prairies canadiennes.

La région de Fox Creek, à l’extrémité nord de la formation, présentait un intérêt tout particulier, car la fréquence des tremblements de terre avait augmenté de façon significative de 2013 à 2017 en raison des opérations de fracturation hydraulique. En 2017, la CGC a collaboré avec différents experts pour mettre au point un outil qui aiderait l’industrie à limiter les séismes, souvent induits par la fracturation hydraulique – procédé qui consiste à injecter de l’eau, des produits chimiques et du sable à haute pression dans les formations rocheuses en profondeur pour faciliter l’extraction du pétrole et du gaz naturel.  

Vue d’ensemble des enjeux

Même si les activités d’exploration et d’exploitation d’hydrocarbures accusent une baisse ces dernières années en raison de la baisse du prix du gaz naturel, la région présentait toujours un grand intérêt pour les études environnementales.

Au départ, les travaux étaient axés sur un domaine particulier de l’hydrogéologie. Mais lorsque Ressources naturelles Canada (RNCan) a déterminé que cette région était une zone d’intérêt possible pour l’élaboration de nouvelles méthodes d’évaluation des effets cumulatifs, Mme Rivard a élargi la portée du projet et fait appel à l’expertise de spécialistes d’autres domaines, issus des gouvernements fédéral et provinciaux et du milieu universitaire. Elle s’est bientôt retrouvée à la tête d’un groupe de 20 experts qui concentrent leurs efforts sur Fox Creek pour y étudier les eaux souterraines, le roc, la végétation, les forêts, les milieux humides et autres éléments du paysage.

Cette approche globale, de plus en plus adoptée dans les projets de recherche, est incontestablement nécessaire compte tenu des interrelations dynamiques et souvent complexes entre les facteurs en jeu dans une région donnée.

« Il est important d’étudier les effets cumulatifs parce que les impacts de plusieurs actions ou activités dans une région donnée – lorsqu’ils sont combinés – peuvent être plus grands que ceux résultant d’actions individuelles », explique Mme Rivard. Il est important de prendre en considération à la fois les activités passées, présentes et envisagées au moment d’évaluer les effets cumulatifs.

Les avantages de cette approche pluridisciplinaire sont multiples. « Le leadership exercé par le gouvernement fédéral avec ses différents projets aidera à combler des lacunes en matière de données et de connaissances, » ajoute-t-elle. « Par exemple, nous continuons d’améliorer nos connaissances sur les meilleures stratégies à adopter pour réaliser des évaluations régionales des effets cumulatifs, qui sont très complexes. Ces études vont non seulement nous aider à mieux gérer nos ressources, mais elles aideront aussi les promoteurs et leurs consultants à réaliser de meilleures évaluations environnementales. »

Des travaux sont en cours, sous terre et en surface

À l’automne 2020, une équipe a foré neuf puits de surveillance peu profonds, dont un à côté d’un puits gazier. Cette activité était importante en soi, puisqu’il s’agissait de la première fois que l’industrie pétrolière et gazière de l’Ouest canadien permettait au gouvernement fédéral de forer un puits de surveillance sur une plateforme d’exploitation en activité pour un projet environnemental.

Bien que ce projet d’une durée de cinq ans n’en est qu’à sa troisième année, certains résultats ont déjà été obtenus, malgré un ralentissement des activités sur le terrain causé par la pandémie de la COVID-19.

Outre la collecte de données hydrogéologiques et géochimiques, une autre équipe étudie de près les épaisseurs de couverture neigeuse et l’humidité du sol aussi bien dans les zones boisées que dans les zones touchées par les activités pétrolières (p. ex. plateformes d’exploitation, anciens levés sismiques et le long des pipelines).

Les résultats obtenus à ce jour sont encourageants en ce qui concerne les eaux souterraines et la santé de l’environnement : une modélisation hydrogéologique bidimensionnelle préliminaire et des données géochimiques suggèrent que la formation de Paskapoo est bien protégée face aux activités industrielles réalisées en profondeur. Quant aux prochaines étapes du projet, des modèles géomécaniques 3D aideront les scientifiques à comprendre comment les formations rocheuses sous-jacentes protègent les aquifères superficiels en étudiant leurs réponses aux variations de contraintes et de pressions occasionnées par la fracturation hydraulique ou d’autres activités impliquant de l’injection.

En ce qui concerne la question plus générale de l’évolution du paysage au cours de cinq décennies d’activités industrielles, les chercheurs s’intéressent aux corridors linéaires tels que les routes d’accès, les pipelines et les levés sismiques, ainsi qu’aux milieux naturels comme les cours d’eau, les zones humides et les forêts, qui ont tous une incidence sur les habitats fauniques.

 

Pour obtenir des mises à jour en ligne

Tous ces travaux sont manifestement importants, et leurs résultats seront disponibles sur la Plateforme de science et de données ouvertes du gouvernement du Canada. Celle-ci offre un accès en ligne à des produits scientifiques liés aux effets cumulatifs, tels que des cartes, des publications et des données de partout au pays. Vous y trouverez des milliers de produits scientifiques, y compris la récente publication de Mme Rivard (2021).

Informer l’industrie, les décideurs et les Canadiens

Au Canada, les effets cumulatifs sont généralement examinés au cas par cas, par exemple lorsqu’une nouvelle mine ou un agrandissement est prévu. Cependant, les impacts de nombreuses activités – comme l’exploitation forestière, la pêche commerciale, l’exploitation minière, la chasse, les loisirs et l’établissement humain – s’accumulent dans le temps et l’espace dans une région donnée.

Par conséquent, la science moderne reconnaît qu’il est essentiel d’avoir une vision globale, élargie et à long terme de ces activités. « Étudier ces activités dans leur ensemble est un défi considérable, et nous ne sommes qu’au début de notre capacité à le faire », affirme Mme Rivard. « Toutefois, nous serons certainement en mesure d’accomplir de grandes choses en travaillant tous ensemble dans les années à venir. »

Renseignements

Explorez

Profil de Christine Rivard sur Science.gc.ca

Commission géologique du Canada

Plateforme de science et de données ouvertes

Lisez

Nouvelle étude sur la sismicité induite : fracturation et séismes dans l’ouest du Canada

Eaux souterraines et aquifères

Visionnez

Évaluation des impacts potentiels des activités d’exploitation pétrolière et gazière sur les aquifères peu profonds de la région de Fox Creek (AB) (mise à jour du projet en date de mai 2021, en anglais seulement)