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Technischer Bericht NTB 14-02/VII

SGT Etappe 2: Vorschlag weiter zu untersuchender geologischer Standortgebiete mit zugehörigen Standortarealen für die Oberflächenanlage Geologische Grundlagen Dossier VII: Nutzungskonflikte

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Dossier VII: Conflits d’exploitation

Le dossier VII «Conflits d’exploitation» vise à déterminer si, actuellement ou à moyen terme, il existe à l’intérieur, au-dessus ou en dessous de la roche d’accueil, des matières premières susceptibles d’être exploitées (p. ex. sel, hydrocarbures, charbon), des exploitations d’eaux minérales ou thermales, des ressources géothermiques, des matières premières pour la construction, des minerais, etc., si ces gisements sont importants et s’il y a un risque de voir surgir des conflits d’exploitation.

Un conflit d’exploitation peut naître lorsque l’aménagement d’un dépôt en profondeur (y compris la construction des ouvrages d’accès) rend impossible ou difficile l’exploitation de ressources existantes ou s’il existe une forte probabilité d’intrusion humaine involontaire. Il s’agit par ailleurs de déterminer si l’exploration et l’exploitation de matières premières pourraient porter atteinte à la zone de confinement géologique (roche d’accueil et roches encaissantes), que ce soit en raison d’une pénétration directe de forages exploratoires dans la zone de confinement géologique ou le dépôt lui-même, ou par une atteinte indirecte résultant de mouvements induits affectant des failles ou des fractures (subsidence du sous-sol, activité sismique induite).

L’inscription, consécutive à la décision du Conseil fédéral du 30 novembre 2011, des propositions de domaines d’implantation formulées par la Nagra au cours de l’étape 1 dans le plan sectoriel «Dépôts en couches géologiques profondes», signifie aussi que les cantons appelés à délivrer des autorisations de forage ou des concessions d’exploitation doivent vérifier, sur la base de la documentation fournie par l’IFSN, si les activités envisagées pourraient compromettre la capacité de confinement des roches. A cet effet, la Nagra a élaboré, sur mandat de l’IFSN, un rapport contenant les cartes des périmètres de protection.

Les conflits d’exploitation potentiels dans les domaines d’implantation géologiques et les régions environnantes ont été analysés du point de vue des matières premières et des types d’exploitation énumérés plus haut. Les résultats sont résumés ci-après.

  • Hydrocarbures, charbon: les conflits d’exploitation potentiels concernant l’exploitation d’hydrocarbures fossiles (gaz naturel, pétrole) et de charbon sont multiples. Ils peuvent porter sur l’exploration, les méthodes d’extraction ou les conséquences de l’exploitation.

Selon l’état des connaissances, les quatre roches d’accueil proposées dans le cadre de l’étape 1 du plan sectoriel ne contiennent pas de gisements de ressources fossiles. Aucune d’entre elles ne peut être utilisée pour l’extraction de gaz de schiste.
 

L’évaluation relative à la présence d’éventuels gisements de matières premières dans les formations situées en dessous des roches d’accueil montre qu’une grande partie du domaine d’implantation Zürich Nordost ne recèle pas de matières premières fossiles potentielles. En revanche, sur l’ensemble du domaine Jura Ost, du gaz naturel pourrait être présent dans les roches denses du permo-carbonifère (dit tight gas plays). Il en va de même pour Nördlich Lägern, où la zone nord-ouest recèle en outre d’autres types de gisements potentiels; ceux-ci se situeraient toutefois en dehors du périmètre du dépôt. Dans le cas des domaines Jura-Südfuss et Südranden, il se pourrait qu’il y ait du gaz naturel (tight gas) dans les roches denses du permo-carbonifère ainsi que du gaz de couche dans des gisements houillers. Les données disponibles sur le sous-sol profond (> 2 km) du domaine d’implantation du Wellenberg ne permettent pas d’évaluer son potentiel en matière de ressources. Cependant, si des forages profonds étaient effectués, ils le seraient à partir du fond de la vallée. Il n’y a donc pas de raison de craindre des conflits d’exploitation.
 

La quantité de ressources énergétiques potentielles issues d’hydrocarbures ou du charbon est considérable. Pour matérialiser ce potentiel et exploiter ces ressources de façon commerciale, il faudrait toutefois procéder à des travaux exploratoires onéreux.
 

Il n’y a guère de risque de conflits d’intérêts en rapport avec de tels travaux exploratoires pour découvrir des gisements d’hydrocarbures ou de charbon, pour la plupart hypothétiques, car un dépôt en profondeur sollicite peu d’espace. Des forages exploratoires peuvent être effectués en dehors du périmètre potentiel du dépôt, en respectant des distances de sécurité adéquates, sans que leurs résultats en soient affectés. Les campagnes d’exploration géophysiques (sismique réflexion, gravimétrie) ne portent pas atteinte à un dépôt en profondeur. Si l’exploration débouchait sur une exploitation, il conviendrait de respecter les distances de sécurité qui s’imposent.

  • Sel: les informations relatives aux gisements de sel dans le nord de la Suisse ont été mises à jour et précisées au cours de l’étape 2. L’extraction du sel gemme se fait exclusivement par un procédé de lixiviation avec forages. Les couches de sel dans les domaines d’implantation se situent à une profondeur telle qu’ils n’entrent pas en ligne de compte, du point de vue actuel, pour une exploitation commerciale, ou alors tout donne à penser que leur épaisseur est très faible ou qu’ils n’existent pas. Ce n’est que dans la partie à l’extrême nord et à l’extrême ouest du domaine Jura Ost qu’une exploitation du sel pourrait être envisagée, si de futurs forages devaient révéler une épaisseur suffisante pour être économiquement viable. Ce secteur se situe toutefois nettement en dehors du périmètre du dépôt DFMA et DHA.
  • Pierres et terres, minerais: le terme «pierres et terres» est générique (on parle aussi de non-minerais inorganiques) et recouvre différentes matières premières minérales non métalliques. Pour des raisons économiques, celles-ci ne sont extraites qu’à une faible profondeur, généralement à ciel ouvert et plus rarement dans des cavernes proches de la surface. Une atteinte potentielle à un dépôt en couches géologiques profondes est théoriquement possible, si une extraction de matières minérales devait être pratiquée, à grande échelle et sur une certaine profondeur, directement au-dessus du périmètre du dépôt. Ces opérations pourraient entraîner une décompaction des formations rocheuses et partant une augmentation de la conductivité hydraulique des roches assurant le confinement.

Un débat public a eu lieu ces dernières années à propos d’un grand projet d’extraction de calcaires/marnes situé dans le domaine d’implantation géologique Jura Ost. Ce projet aurait pu atteindre des dimensions qui, dans le cas extrême, auraient eu des conséquences sur la délimitation du périmètre de dépôt. La demande a toutefois été retirée. Il n’y a donc pas actuellement de projet concret d’extraction de calcaires/marnes dans le domaine Jura Ost. Dans l’intervalle, les zones de protection requises pour les dépôts en couches géologiques profondes ont été déterminées.

Une exploitation économique de minerais dans les domaines d’implantation géologiques est considérée comme peu probable.

  • Exploitations d'eaux minérales et thermales: il existe plusieurs exploitations d'eaux minérales et thermalesdans le nord de la Suisse et dans les régions voisines du sud de l'Allemagne. Ces eaux souterraines proviennent en général de systèmes d'écoulement profonds. D'où la nécessité d'examiner si les accès au dépôt (c'est-à-dire à la roche d'accueil) pourraient avoir des répercussions sur ces utilisations. Il est permis d'exclure un effet négatif résultant des ouvrages aménagés dans la roche d'accueil elle-même, étant donné que ces formations présentent une très faible conductivité hydraulique.

Des atteintes aux exploitations d'eaux minérales ou thermales sont possibles pendant la phase de construction ou d'exploitation des voies d'accès, s'il existe une connexion hydraulique entre ces exploitations et les zones traversées par les accès. Les vastes études menées pendant de nombreuses années par la Nagra ont fourni des informations qui permettent de mieux comprendre les modes d'écoulement des nappes phréatiques profondes. C'est sur ces connaissances que se fondent les évaluations des conflits d'exploitation potentiels avec des exploitations d'eaux minérales ou thermales.
 

Une atteinte aux exploitations d’eaux minérales ou thermales due aux ouvrages d’accès peut être exclue dans la plupart des cas, étant donné que les unités hydrogéologiques concernées se situent souvent en dessous de l’Argile à Opalinus et ne seront donc pas traversées par des éléments d’infrastructure. Concrètement, il n’y a qu’une seule utilisation où un préjudice lié aux ouvrages d’accès ne peut être entièrement exclu. Il s’agit du forage d’eau thermale de Lottstetten-Nack (D) où l’eau jaillit d’un puits artésien de faible débit. Cela signifie que dans les domaines d’implantation Südranden et Zürich Nordost, il faudrait, lors de la construction des ouvrages d’accès, procéder avec les précautions requises et appliquer des mesures de surveillance appropriées lors de la traversée de l’aquifère situé dans les calcaires.

Le domaine d’implantation géologique du Wellenberg et ses environs ne compte aucune exploitation d’eaux minérales ou thermales.

  • Géothermie (en particulier géothermie profonde): les conflits d’exploitation potentiels en rapport avec la géothermie (profonde) sont fortement dépendants du type d’exploitation (hydrothermal ou pétrothermal), des structures géologiques concernées ainsi que de la profondeur visée par les technologies utilisées (type de stimulation).

La Société suisse pour la géothermie a établi une liste des sites pour installations géothermiques. Sur cette base, il est permis de conclure qu’il n’existe pas actuellement de conflits d’exploitation directs entre des installations existantes ou en projet et un dépôt en profondeur.
 

Les marges perturbées du fossé permo-carbonifère du nord de la Suisse présentent un potentiel pour de futures installations hydrothermales profondes. De ce fait, on a évité les zones de failles connues situées sur les bordures de ce fossé lors de la définition des périmètres de dépôts à l’intérieur des domaines d’implantation; en outre, on a, pour diverses raisons, classé «zones tectoniques à éviter» les zones de failles réactivées du fossé permo-carbonifère du nord de la Suisse. En d’autres termes, aucun périmètre de dépôt ne se situe au-dessus de telles zones envisagées pour une exploitation géothermique. Ainsi, dans les domaines d’implantation Zürich Nordost, Nördlich Lägern et Jura Ost, les limites des périmètres de dépôt sont en partie définies par les bordures tectonisées du fossé permo-carbonifère.
 

Si un projet de géothermie dans les marges du fossé permo-carbonifère devait être lancé à l’avenir dans ces domaines d’implantation, il faudrait veiller à respecter la distance de sécurité requise et à appliquer un programme de surveillance adéquat afin d’exclure une atteinte au dépôt en profondeur résultant de mouvements induits sur les zones de failles ou d’une activité sismique.
 

Un groupe d’experts pluridisciplinaire a récemment conclu que les systèmes géothermiques stimulés (ou «pétrothermaux») s’avéraient les plus prometteurs au regard de l’exploitation à long terme des ressources géothermales en Suisse; la maturité technologique de cette méthode n’est toutefois pas encore suffisante pour une utilisation commerciale.
 

A la différence des systèmes hydrothermaux, la géothermie pétrothermale exploite des anomalies à grande échelle dans la distribution des températures dans le sous-sol profond. Elle peut être par conséquent mise en œuvre presque partout. Il est dès lors possible de contourner aisément les périmètres des dépôts en profondeur et d’éviter ainsi les conflits d’exploitation.

  • Stockage de gaz naturel: les travaux de recherche menés jusqu’ici n’ont révélé aucune formation se prêtant au stockage à large échelle de gaz naturel dans les domaines d’implantation proposés par la Nagra ni dans leurs environs.
  • Stockage du CO2: selon la dernière étude de l’OFEN, la plupart des domaines d’implantation dans le nord de la Suisse se situent en dehors des zones se prêtant au stockage de CO2. Seul le domaine Jura-Südfuss se trouve à la limite d’une zone désignée comme favorable dans cette étude. Mais étant donné qu’un dépôt en profondeur ne nécessite qu’une petite surface, les auteurs de l’étude estiment que les conflits d’exploitation sont négligeables.

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