Une nouvelle étude de l'US Geological Survey révèle que les eaux souterraines dans les Appalaches, la côte du Golfe et la Californie sont susceptibles de contaminer à partir de puits de pétrole et de gaz orphelins.
Pour la première fois, les scientifiques ont cartographié les variables des eaux souterraines à l'échelle nationale pour comprendre quels aquifères sont les plus vulnérables à la contamination des puits orphelins.
Les puits de pétrole et de gaz sans propriétaire actif qui ne produisent plus et n'ont pas été bouchés sont considérés comme des puits orphelins. Ces puits débranchés peuvent créer des voies de contaminants comme les hydrocarbures et la saumure pour migrer de la formation de pétrole et de gaz dans les zones d'eau souterraine. Brancher un puits scellait ces voies potentielles.
Les scientifiques de l'USGS Joshua Woda, Karl Haase, Nicholas Gianoutsos, Kalle Jahn et Kristina Gutchess ont publié une analyse géospatiale des menaces de qualité de l'eau des puits orphelins ce mois-ci dans la revue Science of the Total Environment. Ils ont constaté que les facteurs comprenant de grandes concentrations de puits orphelins et l'âge avancé des puits font des aquifères dans les Appalaches, la côte du golfe et la Californie susceptible de contamination.
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En utilisant un ensemble de données USGS de 117 672 puits orphelins documentés à l'échelle nationale, les chercheurs ont constaté que 54% des puits se trouvent dans des aquifères qui fournissent 94% des eaux souterraines utilisées à l'échelle nationale.
« Peu importe où vous vivez à travers le pays, vous pouvez aller voir ce qui se passe dans votre arrière-cour, comment vos aquifères se comparent aux autres aquifères et quelles sont les menaces », a déclaré Gianoutsos.
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Les chercheurs ont cartographié les emplacements des puits orphelins sur des aquifères principaux et secondaires à l'aide de ensembles de données de systèmes d'information géographique. Ils ont ensuite analysé les aquifères en fonction des facteurs qui pourraient contribuer à la vulnérabilité à la contamination des eaux souterraines, comme l'âge moyen des puits orphelins.
Les puits plus âgés étaient soumis à moins de réglementation et sont plus sujets à l'échec. Les auteurs ont constaté que les aquifères Pennsylvaniens, qui couvrent plusieurs États des Appalaches, y compris la Pennsylvanie, présentent la «confluence maximale» des facteurs de risque. Les premiers puits de pétrole du pays ont été forés en Pennsylvanie. Les puits orphelins peuvent avoir plus de 100 ans et situés près des coutures de charbon et des puits d'eau résidentiel.
Les aquifères de la côte du Golfe, y compris le système d'aquifère des basses terres côtières, qui s'étend du Texas à la Florida Panhandle, se sont révélés sensibles en partie parce que les puits sont situés dans des zones telles que les zones humides et les eaux libres qui sont plus sujettes à la contamination.
L'analyse a également examiné les taux de pompage de chaque aquifère. Cela les a conduits aux aquifères côtiers de Californie et à la vallée centrale, où une densité élevée de vieux puits orphelins chevauche avec des zones hautement urbanisées et une utilisation intensive des eaux souterraines pour l'agriculture.
Les chercheurs ont constaté que l'aquifère Ada-Vamoosa, dans le centre de l'Oklahoma, a la plus forte concentration de puits orphelins par mile carré de tout aquifère principal du pays.
Les auteurs notent que le document n'est pas une analyse de la quantité de contamination des eaux souterraines des puits orphelins ou du nombre de puits orphelins qui fuient. Mais ils suggèrent que les décideurs et les chercheurs pourraient l'utiliser comme base pour cibler les aquifères pour une enquête supplémentaire.
« Cela pourrait être un bon point de départ si quelqu'un voulait faire une enquête locale », a déclaré Woda.
Gianoutsos a noté que la liste active des puits orphelins évolue en tant que recherche en puits orphelins et en termes de progrès bien pluvieux. Il a dit que quelque 40 000 puits d'orphelins avaient été ajoutés à la liste nationale depuis la création de leur ensemble de données. Environ 10 000 puits orphelins ont été branchés à cette époque.
« Les menaces sont toujours là », a-t-il déclaré. « Tout comme nous découvrons plus de puits, nous découvrons des menaces supplémentaires. »
La recherche faisait partie du bureau du programme de Wells du département américain de l'Intérieur par le biais de la loi sur les infrastructures bipartites.
Certaines parties de la Pennsylvanie ressemblent à du «fromage suisse» du forage
Les puits orphelins ont été liés à la contamination des eaux souterraines dans des États, dont la Pennsylvanie, l'Ohio et le Texas. Une étude du Conseil de protection des eaux souterraines de 2011 a révélé que les puits orphelins provoquaient 41 incidents de contamination par les eaux souterraines en Ohio entre 1983 et 2007. L'étude a révélé que les puits et les sites orphelins provoquaient 30 incidents de contamination des eaux souterraines au Texas entre 1993 et 2008.
Le Pennsylvania Department of Environmental Protection (DEP) a signalé plusieurs cas récents de puits orphelins contaminant les eaux souterraines. Un puits orphelin à Vowinckel dans le comté de Clarion a contaminé l'eau potable d'une famille avant d'être bouchée l'année dernière, selon le DEP. Un autre puits orphelin à Shinglehouse, dans le comté de Potter, a été branché par le DEP en 2024 avec des fonds d'urgence après qu'un propriétaire a signalé une contamination de leur puits d'eau.
John Stolz, professeur de microbiologie environnementale à l'Université de Duquesne à Pittsburgh, a recherché comment les fluides des puits de pétrole et de gaz peuvent migrer sous terre avec des conséquences imprévues.
Stolz a déclaré que certains des puits de Pennsylvanie sont si vieux qu'ils étaient enveloppés de bois ou de métal, contrairement au ciment qui est standard depuis des décennies. Il a dit que les douilles en bois se sont souvent complètement détériorées. Il a déclaré que le forage conventionnel et la fracturation hydraulique ont laissé une grande partie de la Pennsylvanie « ressemblant à du fromage suisse ».
« Il est bon de voir une étude qui se concentre sur les ressources en eau », a-t-il déclaré en réponse à l'étude USGS. «Nous allons avoir de plus grandes périodes de sécheresse, et ces ressources en eau deviendront beaucoup plus précieuses.»
Stolz étudie une «frack-out» dans la ville de New Freeport dans le sud-ouest de la Pennsylvanie. Un bien-être non conventionnel s'est fracturé communiqué avec un orphelin bien à plus de 3 000 pieds, forçant les fluides à la surface. Les résidents de la ville ont eu recours à de l'eau en bouteille, selon NBC News.
« L'industrie refuse d'admettre que ce genre de choses se produit », a-t-il déclaré. « La réalité est que cela se produit sur une base quelque peu régulière. »
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