Photo: Puits Bourque entre Grande Vallée et Murdochville
Au fil du temps, la contamination de l'eau souterraine causée par le fracking change selon une étude récente
Ma traduction libre d'un reportage d'Andrew Nikiforuk publié en ligne hier:
Une étude du Texas constate que la qualité fluctue en même temps que l'industrie tout près évolue.
Une nouvelle étude du Texas a découvert que les puits pétroliers horizontaux fracturés par l'injection de grandes quantités de produits chimiques, du sable et de l'eau contaminent les puits d'eau potable avoisinants avec plusieurs métaux lourds et produits toxiques qui fluctuent au fil du temps.
Depuis une décennie, l'industrie du fracking de l'Amérique du Nord qu'on évalue à $40 milliards a percé des formations géologiques non rentables ou "non conventionnelles" à partir de la Colombie-Britannique jusqu'au Texas avec des puits longs et latéraux qui s'étendent sur des milles sous terre.
Ensuite ils font éclater la formation autour avec des injections d'eau, de produits chimiques, du sable, des fluides ou des hydrocarbures. Mais l'industrie ne peut pas toujours contrôler la direction des fractures.
"Dans notre toute dernière étude, nous avons trouvé qu'au fur à mesure que de plus en plus de puits non conventionnels sont forés et stimulés, de plus en plus de contaminants reliés aux forages se retrouvent dans l'eau souterraine," dit l'auteur de l'étude Zacariah L. Hildenbrand.
Le dichlorométhane, un produit chimique de l'industrie et potentiel cancérogène pour l'humain se retrouvent en quantités au-dessus des normes acceptées pour l'eau potable saine dans des puits d'eau potable retrouvés dans des paysages hautement fracturés. L'EPA des É.-U. dit que le produit chimique "présente des dangers pour la santé pour quiconque respire l'air quand ce composé chimique est présent."
Hildenbrand, un natif de la vallée de Okanagan, est un scientifique (et biologiste du cancer par formation) de la Collaborative Laboratories for Environmental Analysis and Remediation de l'University of Texas à Arlington.
L'étude, publiée dans le journal scientifique Science of the Total Environment, est la première à mesurer la qualité de l'eau souterraine venant de puits privés d'eau potable avant, pendant et après l'expansion des forages horizontaux et la fracturation hydraulique.
Bien que les chercheurs n'ont pas pu obtenir pleine transparence des produits chimiques utilisés par l'industrie du fracking au Texas pour des raisons de secrets commerciaux, ils ont testé l'eau souterraine locale pour une variété de solvants, d’alcools, de biocides, et des composés chlorés souvent utilisés par l'industrie.
Plusieurs des produits chimiques de fracking ont une durée de vie très courte dans l'eau ou servent comme source de carbone pour les communautés microbiennes également, ce qui rend le suivi de leurs déplacement leurs impacts sur la chimie de l'eau souterraine encore plus difficile au fur à mesure que le temps passe, selon Hildenbrand.
L'étude s'est penché sur les forages sur la région est du bassin Permian sur une période de 13 mois entre 2012 et 2014. L'industrie extrait environ 280 millions de barils de pétrole par an du bassin Permian.
Aucune telle étude n'a été faite encore en C.-B., où du fracking de schiste intensif dans presque 10,000 puits horizontaux ont déclenché des milliers de petits, mais importants séismes partout la parti nord-est de la province.
Suivi d'une région au fil du temps
En 2012, les chercheurs du Texas ont échantillonné 38 puits d'eau potable dans une région couvrant 3 comtés déjà percés par 298 puits pétroliers et ont trouvé des quantités importantes de métaux lourds comme le fer et l'arsenic et des niveaux élevés de sels dissous dans les puits d'eau potable.
Plusieurs mois plus tard quand 85 puits additionnels ont été forés dans la région étudiée, d'autres contaminants, et des niveaux plus élevés de contaminants sont apparus dans 36 puits d'eau potable monitorés, dont du toluène, de l'arsenic, du baryum, du strontium et du chrome. Le pH de l'eau a également changé tandis que du dichlorométhane, un dégraisseur utilisés sur les sites de forages, est apparu dans l'eau également.
Durant la phase trois (en 2013), tandis que l'industrie forait et fracturait 37 puits de plus dans la région, le projet a enregistré des hausses importantes dans le pH (l'eau est devenue plus alcaline), de carbone inorganique, du toluène, du o-xylène (un cancérogène humain probable), et du baryum, ainsi que des diminutions statistiquement significatifs de sels, de fluor, de béryllium, de chrome, de fer, de zinc et de zirconium.
Avec l'an 2014, pendant que les forages et les fracturations industriels se sont intensifiés, la composition chimique de l'eau changea encore une fois. Les concentrations d'éthanol, de bromure, de fluor, de chlorite, de nitrates et de sulfate ont toutes augmenté comparé à la phase trois. Les échantillons contenant des ingrédients habituels du fracking et du forage comme le méthanol, l’alcool isopropanol, acétaldéhyde, le cyclohexane, l'éthyl benzène et l'o-xylène ont aussi augmentés.
Dans plusieurs cas, les puits pétroliers étaient situés à moins de quatre kilomètres des puits d'eau potable échantillonnés.
"Nous savons que pas tous les puits contribuent aux contaminants à tous les mêmes rythmes, et c'est ici qu'une collaboration plus serrée avec l'industrie et l'usage de marqueurs chimiques nous aideraient mieux à comprendre exactement quand les évènements de contamination se sont produits, comment ils se sont produits, et comment ils pourraient être évités ou améliorés dans le futur," dit Hildenbrand.
Les chercheurs du Texas se doutent que les contaminants chimiques suivent un ou deux passages dans l'eau souterraine: au travers les puits qui ont des fuites ou, et en plus de passer dans les failles naturelles "quand il se trouve de l’inter-connectivité géologique entre la couche de schiste et l'eau souterraine au-dessus."
Hildenbrand dit qu'ils ne savent pas quel rôle pourraient jouer les petits séismes déclenchés par l'industrie dans la mobilisation des produits chimiques ou comment le mouvement naturel des gaz sous terre transporteraient ces produits chimiques dans l'eau souterraine. C'est bien reconnu que les séismes peuvent changer la chimie de l'eau.
Vu qu'une variété de produits chimiques souvent dangereux, dont l'éthanol, le bromure, le dichlorométhane, et plusieurs composés organiques volatils augmentent en concentration pendant l'intensification des forages et des fracturations dans la région immédiate étudiée, les chercheurs demandent pour d'autres études afin de protéger les communautés qui dépendent de l'eau souterraine.
"La détection de ces composés dans des sources d'eau potable est particulièrement déconcertant vu la nature potentiellement nocive de ces composants pour la santé humaine," dit l'étude du Texas.
L'industrie a toujours argumenté que la fracturation hydraulique ne peut pas contaminer l'eau souterraine parce que la technologie est sûre et prouvée bien qu'il n'y a virtuellement pas d'études scientifiques sur le sujet avant 2004.
Manque de monitorage à long terme disent les scientifiques
La recherche au Texas ajoute à l'ensemble de preuves grandissante qui a détecté plusieurs alcools (qui peuvent causer des irritations cutanées sévères), des espèces chlorées, des composés qui causent des cancers, et du 2-butoxyethanol (un produit chimique très toxique pour les humains) dans l'eau souterraine au-dessus d'activités minières de pétrole et de gaz non conventionnels dans les schistes du Barnett et du Marcellus.
(L'étude du Barnett avait été financée par des scientifiques locaux inquiets des impacts du fracking des schistes non conventionnels sur les communautés rurales.)
Des scientifiques de Stanford ont aussi fait le lien entre des composés chimiques utilisés durant le fracking aux produits chimiques trouvés dans deux puits de monitorage d'eau souterraine dans le Wyoming forés par l'EPA des É.-U.
Questionné à savoir si aux É.-U. il se faisait du monitorage adéquat à long terme de contaminants dans l'eau souterraine dans des régions qui subissent des fracturations hydrauliques, Hildenbrand a répondu non.
"Malheureusement, il n'y a pas de législation en place qui exigerait des tests témoins et un monitorage continu. Il en revient aux opérateurs individuels de le faire, et certains le font mieux que d'autres," dit-il.
John Cherry, un important hydrogéologue du Canada et expert en contaminants, confirme qu'il ne se fait pas de monitorage adéquat dans aucune province ébranlée par le fracking à haut volume et les forages horizontaux.
Il qualifie maintenant le fracking comme une expérimentation scientifique non contrôlée sur l'eau souterraine, l'une des ressources les plus importantes du continent.
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Groundwater Contamination from Fracking Changes over Time: Study
Texas study finds quality fluctuates as nearby industry evolves.
By Andrew Nikiforuk,published yesterday in TheTyee.ca
A new Texas study has found that horizontal oil wells fractured by the injection of high volumes of chemicals, sand, and water contaminate nearby water wells with a variety of heavy metals and toxic chemicals that fluctuate over time.
In the last decade, North America's $40-billion fracking industry has punctured uneconomic or ''unconventional'' rock formations from British Columbia to Texas with long lateral wells that extend for miles underground.
Then they blast open the surrounding formation with injections of water, chemicals, sand, fluids, or hydrocarbons. But industry can't always control the direction of the fractures.
''In our most recent study, we found that as more unconventional wells were drilled and stimulated, more drilling-related contaminants were found in the groundwater,'' study author Zacariah L. Hildenbrand told The Tyee.
Dichloromethane, an industry chemical and potential human carcinogen, was found in quantities above safe drinking water levels in water wells on highly fracked landscapes. The U.S. Environmental Protection Agency says the chemical ''poses health risks to anyone who breathes the air when this compound is present.''
Hildenbrand, a native of the Okanagan Valley, is a scientist (and cancer biologist by training) with the Collaborative Laboratories for Environmental Analysis and Remediation at the University of Texas in Arlington.
The study, published in the journal Science of the Total Environment, is the first to measure groundwater quality from private water wells before, during, and after the expansion of horizontal drilling and hydraulic fracking.
Although researchers couldn't get a full disclosure of the chemicals used by the fracking industry in Texas for proprietary reasons, they tested local groundwater for a variety of solvents, alcohols, biocides, and chlorinated compounds commonly used by the industry.
Many of the fracking chemicals have short life spans in water or serve as a carbon source for microbial communities too, which makes tracking their transport and impact on groundwater chemistry over time even more difficult, Hildenbrand said.
The study examined drilling on the eastern shelf of the Permian Basin over a period of 13 months between 2012 and 2014. Industry extracts about 280 million barrels of oil a year from the Permian Basin.
No such study has been done yet in B.C., where extensive shale gas fracking of nearly 10,000 horizontal wells has triggered thousands of mini yet significant earthquakes throughout the northeastern part of province.
Tracking region over time
In 2012, the Texas researchers sampled 38 water wells in a three-county region already punctured by 298 oil wells and found significant amounts of heavy metals such as iron and arsenic and high levels of dissolved salts in the water wells.
Several months later when an additional 85 wells appeared in the study area, more or higher levels of contaminants appeared in 36 monitored water wells, including toluene, arsenic, barium, strontium, and chromium. The pH of the water also changed while dichloromethane, a degreaser used on well pads, appeared in the water as well.
During phase three (in 2013), while industry drilled and fracked another 37 wells in the region, the project recorded significant increases in pH (the water became more alkaline), inorganic carbon, toluene, o-xylene (probable human carcinogens), and barium, along with statistically significant decreases in salts, fluoride, beryllium, chromium, iron, zinc, and zirconium.*
By 2014, as industry drilling and fracking intensified, the chemical composition of the water changed once again. Concentrations of ethanol, bromide, fluoride, chloride, nitrate, and sulfate all increased from phase three. Samples containing common frack or drilling ingredients such as methanol, isopropyl alcohol, acetaldehyde, cyclohexane, ethyl benzene, and o-xylene also increased.
In many cases, the oil wells were located within four kilometres from the sampled water wells.
''We know that not all of the wells are contributing to the contaminants at the same rate, and this is where a closer collaboration with industry and the use of chemical tracers would help us better understand exactly when the contamination events occurred, how they occurred, and how they could be prevented or improved upon in the future,'' Hildenbrand said.
The Texas researchers suspect that chemical contaminants followed one of two pathways into the groundwater: through leaky wells and/or through naturally occurring fault lines ''when there is geological interconnectivity between the shale layer and the overlying groundwater.''
Hildenbrand said they do not know what role mini-earthquakes set off by industry may play in mobilizing chemicals or how the natural movement of gases in the earth transports these chemicals into groundwater. It is well established that earthquakes can change water chemistry.
Given that a variety of often hazardous chemicals, including ethanol, bromide, dichloromethane, and multiple volatile organic compounds increased in concentration as drilling and fracking activity intensified in the immediate study area, the researchers called for more studies to protect communities dependent on groundwater.
''Detection of these compounds in sources of drinking water is particularly disconcerting given the potentially deleterious nature of these constituents to human health,'' said the Texas study.
Industry has always argued that hydraulic fracturing can't contaminate groundwater because the technology is safe and proven even though there were virtually no scientific studies on the matter prior to 2004.
Long term monitoring lacks, say scientists
The Texas research adds to a growing body of evidence that has detected various alcohols (which can cause severe skin rashes), chlorinated species, cancer-causing compounds, and 2-butoxyethanol (a chemical highly toxic to humans) in groundwater overlying unconventional oil and gas mining activity in the Barnett and Marcellus shales.
(The Barnett study was funded by local scientists concerned about the impacts of unconventional shale fracking on rural communities.)
Stanford scientists have also matched chemical compounds used in fracking to chemicals found in two Wyoming groundwater monitoring wells drilled by the U.S. Environmental Protection Agency.
Asked if any U.S. jurisdiction was doing proper long-term groundwater contaminant monitoring in areas being fracked, Hildenbrand said no.
''Unfortunately there is not legislation in place that would require baseline testing and continual monitoring. This is left up the individual operators to do, and some are better about this than others,'' he said.
John Cherry, Canada's top hydrogeologist and contaminant expert, confirms that no adequate monitoring is taking place in any Canadian province being disturbed by high-volume fracking and horizontal drilling.
He now calls fracking an uncontrolled science experiment on groundwater, one of the continent's most important resources.
Link: http://thetyee.ca/News/2016/05/07/Contamination-Fracking-Changes-Study/
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