Cartographie du site

Afin de trouver le site idéal pour l’implantation de l’exploitation de gaz de schiste, nous avons utilisé un logiciel de SIG (Système d’Informations Géographiques). Nous avons utilisé deux logiciels en parallèle : le logiciel ArcGIS et le logiciel QGIS. Nous avons été aidées dans nos démarches par M. Sheeren, Maître de conférence en Géomatique à l’INP de Toulouse et membre du laboratoire de recherche UMR DYNAFOR.

Dans un premier temps, nous allons regrouper les principales contraintes sur une unique carte. Les différentes contraintes peuvent se superposer. Ainsi, sur la carte obtenue, nous pourrons visualiser le nombre de contraintes présentes sur une zone. Cette carte servira de base pour la recherche de la meilleure zone pour l’implantation de l’exploitation de gaz de schiste.

Dans un deuxième temps, nous chercherons la meilleure zone d’implantation, à la fois à l'échelle de la zone où des permis de recherches d’hydrocarbures ont déjà été délivrés et à l’échelle des départements du Gard et de l’Ardèche. Pour ce faire, nous prendrons en compte des contraintes spécifiques de l’exploitation telles que la topographie du sol ou la surface nécessaire à son implantation. L’accessibilité sera également un critère important dans la détermination de la zone idéale.

Intégration des différentes contraintes sur une carte unique

Les zones de protection environnementale

Les contraintes liées à la protection de l’environnement sont nombreuses et diverses. Certaines zones présentent plusieurs types de protection, par exemple une zone peut à la fois être protégée dans le cadre d’une ZNIEFF et dans le cadre d’une Réserve Naturelle Régionale. Ainsi, les contraintes environnementales peuvent se superposer.

Par la suite et afin d'alléger la cartographie, nous avons décidé de ne pas tenir compte de ces chevauchements en attribuant la même importance à toutes les zones de contraintes environnementales (figure 1).

Figure 1 : Carte représentant l'ensemble des zones de protection de l'environnement sur la zone de recherche

La protection de la ressource en eau

Pour tenir compte de la ressource en eau, nous avons décidé d’éloigner l’exploitation de gaz de schiste de 750m des différentes zones pouvant être considérées comme des ressources en eau. En effet, en s’éloignant de 750m des nappes phréatiques, le risque de pollution due à la fracturation hydraulique peut être considéré comme nul. D’où l’application de cette distance de sécurité à toutes les zones de ressource en eau.

Nous avons considéré comme zones de ressource en eau susceptibles d’être polluées par l’exploitation les cours d’eau, les plans d’eau, les bassins, les réservoirs, les stations de pompage, les lacs, les marais et les points d’eau isolés.

En appliquant une distance de sécurité de 750m autour de toutes ces zones, on obtient la carte de la figure 2.

Figure 2 : Carte représentant l'ensemble des contraintes liées à la ressource en eau

Le risque sismique

Comme expliquer dans la partie sur les contraintes géologiques, les communes du Gard et de l’Ardèche sont classées selon trois niveaux de sismicité : très faible, faible et modéré. Afin de tenir compte de ce risque sismique dans la cartographie des contraintes, nous avons attribué un numéro à chaque risque sismique : 1 pour un risque très faible, 2 pour un risque faible et 3 pour un risque modéré. 

On peut ajouter, sur la carte, les mines présentes sur les deux départements. Une distance de sécurité de 500m a été prise en compte afin de limiter les risques lors de la fracturation hydraulique. En effet, les fissures engendrées par la fracturation hydraulique de dépassent pas les 100m de longueur. En prenant, 500m nous nous assurons que les fissures créées par l’exploitation de gaz de schiste ne perturbent pas les mines, qu’elles soient en activité ou non. La figure 3 présente la carte obtenue.

Figure 3 : Carte représentant l'ensemble des contraintes géologiques

Les zones d’habitations et les zones industrielles

Afin d’assurer la protection des populations, une distance de sécurité de 300m a été choisie. Aux Etats-Unis, la distance réglementaire est de 60m. Cependant, celle-ci semble très faible au regard des nuisances sonores et visuelles occasionnées par la mise en place d’un puits d’extraction de gaz de schiste. Nous avons donc appliqué une distance de 300m afin d’éloigner l’exploitation de toutes les zones habitées ainsi que des zones industrielles et des zones de loisirs. La figure 4 présente la carte de ces zones.

Figure 4 : Carte représentant les contraintes liées aux zones d'habitations et aux zones d'activités

Obtention de la carte des contraintes

La carte comportant toutes les contraintes est celle présentée en figure 5. On obtient des zones de contraintes classées de 1 à 6. Les zones numérotées 1 correspondent aux zones présentant une seule contrainte tandis que les zones numérotées 6 contiennent les 6 contrainte citées précédemment (zones de protection environnementale, protection de la ressource en eau, sismicité et présence de mines, protection des zones d'habitations et industrielles) se superposant au même endroit. 

Figure 5 : Carte représentant les contraintes cumulées sur la zone de recherche


Bibliographie

Baylocq P. & Charlez P., 2014, Gaz et pétrole de schiste ... en questions, Edition TECHNIP

​BRGM, SIG Mines France, consulté sur http://sigminesfrance.brgm.fr/, le 13/02/15

Inventaire National du Patrimoine Naturel, Référentiels Géographiques, consulté sur http://inpn.mnhn.fr/telechargement/cartes-et-information-geographique/ref, le 18/02/15

SANDRE, Service d'administration nationale des données et référentiels sur l'eau, consulté sur http://www.sandre.eaufrance.fr/atlascatalogue/?mode=ModeMeta&uuid=cf2dba67-de9b-4b49-876b-e4c6bfa71f92#meta1, le 18/02/15

Analyse des zones d’implantation possible dans la zone des permis de recherche d'hydrocarbures

Dans le bassin d’Alès, trois permis ont été délivrés pour la recherche d’hydrocarbures. Nous allons nous concentrer sur cette zone, représentée en figure 1, afin de trouver le meilleur site d’implantation pour une exploitation d’extraction de gaz de schiste.

Figure 1 : Carte représentant les contraintes cumulées dans la zone des permis de recherche d'hydrocarbures

 La superficie de l’exploitation

La superficie de l’exploitation a été définie à 10km² minimum dans la partie « estimation de la surface du site ». Seulement 8 zones ont une superficie supérieure ou égale à 10km², soit 10 000 000m² comprises dans la zone où les permis ont été délivrés : une zone de contrainte 3, 4 zones de contrainte 4 et 3 zones de contrainte 5.

Figure 2 : Carte représentant les zones de contraintes ayant une superficie supérieure ou égale à 10km² dans la zone de permis de recherche d'hydrocarbures

Afin de comparer ces différentes zones, nous allons les analyser selon différents critères et leur attribuer une note de 1 à 8 pour chaque critère, 1 étant la meilleur note, c’est-à-dire correspondant à une contrainte  faiblement représentée dans la zone. En faisant la somme des notes obtenues, nous pourrons comparer ces différentes zones.

En analysant la carte plus précisément, on constate que ces zones sont très découpées et peuvent donc être très étendues. Or, plus les zones sont étendues, plus les camions devront se déplacer sur de longues distances afin d’acheminer le matériel d'un puits à un autre. Ainsi, il nous faut privilégier les zones les moins étendues et donc les moins découpées afin de limiter la circulation. Pour cela, nous comparons l’étendue des 8 entités possibles. En attribuant des notes, nous obtenons le tableau 1 suivant.

Tableau 1 : Classement des zones selon leur étendue

Zones Étendue de la zone
3-1 3
4-2 6
4-3 1
4-4 2
4-5 7
5-1 5
5-2 4
5-3 8

                                                                                             

Accessibilité du site

Concernant l’accessibilité des différents sites, nous pouvons les comparer en fonction de la densité du réseau routier à l’intérieur même de ces zones ainsi qu’aux alentours (figure 3). Les zones à privilégier sont les zones situées près de grands axes routiers afin de faciliter la circulation des camions et d’éviter de détériorer les routes.

  • Autoroutes 
  • La zone 4-5 est la seule qui soit traversée par l’autoroute
  • La zone 3-1 de contrainte 3 est très proche de l’autoroute (9,8km)
  • La zone 5-2 de contrainte 3 est proche de l’autoroute (12,5km)
  • La zone 4-4 de contrainte 3 est proche de l’autoroute (13km)
  • Zones avec des routes à 2 chaussées 
  • Les zones 4-3,4-4 et 3-1  ne contiennent pas de route à 2 chaussées
  • Les autres zones contiennent des routes à 2 chaussées 
  • Zones avec des routes à 1 chaussée
  • Toutes les zones contiennent des routes à 1 chaussée
  • La zone 4-5 contient le plus de route à une chaussée

Figure 3 : Carte représentant le réseau routier dans la zone des permis de recherche d'hydrocarbures

Nous pouvons également regarder la disposition des zones par rapport aux lignes de chemins de fer (figure 3) :

  • Les zones 4-4 et 5-3 ne contiennent pas de ligne de chemin de fer
  • Les autres zones contiennent des lignes ferroviaires

Les notes ont été attribuées pour chaque type de réseau routier analysé ci-dessus.

La pente

Il est possible de comparer les zones d’implantation possibles au regard de leur topographie. Une faible pente est préférable pour l’implantation des puits. La pente moyenne de chaque zone a été calculée.

En attribuant des notes également sur ce critère on obtient le tableau 2 suivant : 

Tableau 2 : Classement des différentes zones possibles pour l'implantation de l'exploitation

  Zone 3-1 Zone 4-2 Zone 4-3 Zone 4-4 Zone 4-5 Zone 5-1 Zone 5-2 Zone 5-3
Contraintes 3 4 4 4 4 5 5 5
Étendue 3 6 1 2 7 5 4 8
Autoroute 4 8 8 4 8 8 4 8
Route à 2 chaussée 6 4 6 6 1 2 3 5
Route à 1 chaussée 7 5 6 8 1 2 4 3
Chemin de fer 4 6 5 7 1 2 3 7
Pente 5 4 7 8 2 3 6 1
TOTAL 32 37 37 39 24 27 29 37

 

La meilleure zone d'implantation à l'échelle de la zone des permis de recherche                 

La zone la plus adaptée à l’implantation d’une exploitation de gaz de schiste est la zone 4-5. On trouve ensuite la zone 5-1 et la zone 5-2.

Figure 4 : Carte représentant les trois meilleures zones d'implantation pour une exploitation de gaz de schiste dans la zone des permis de recherche d'hydrocarbures

On constate que ces zones présentes de fortes contraintes environnementales (figure 4). Nous allons élargir notre analyse des zones possibles pour l’implantation de l’exploitation à l’ensemble des départements du Gard et de l’Ardèche. 

Analyse des zones d’implantation possibles à l’échelle des deux départements

Afin de sélectionner la ou les zone(s) d’implantation idéale(s) pour l’exploitation de gaz de schiste que nous étudions, nous avons procédé par élimination en appliquant les contraintes qui ne sont pas cartographiées sur la carte précédente.

La superficie de l’exploitation

La superficie de l’exploitation a été définie à 10km² minimum dans la partie « estimation de la surface du site ». 75 zones ont une superficie supérieure ou égale à 10km², soit 10 000 000m².

  •         Zone présentant 1 contrainte : 0 entité
  •         Zone présentant 2 contraintes : 1 entité
  •         Zone présentant 3 contraintes : 19 entités
  •         Zone présentant 4 contraintes : 26 entités
  •         Zone présentant 5 contraintes : 22 entités
  •         Zone présentant 6 contraintes : 7 entités

Il existe 7 classes de contrainte. Les classes 0 et 1 n’existent pas, c’est-à-dire qu’il n’existe pas de zones ayant une superficie supérieure ou égale à 10km² et ne présentant aucune contrainte ou n’en présentant qu’une. Nous allons donc analyser les zones pouvant accueillir l’exploitation et ayant deux ou trois contraintes.

Comparant maintenant l’étendue des 20 entités possibles. Nous ne conservons pour la suite de l’analyse que la zone de contrainte 2 ainsi que les 10 premières zones de contraintes 3, c’est-à-dire les 10 dont l’étendue est la plus faible.Ces zones sont représentées sur la figure 1. 

​Figure 1 : Carte représentant les zones possibles pour l'implantation de l'exploitation dans les départements du Gard et de l'Ardèche

​Accessibilité du site

La majorité de ces zones se situent dans le département du Gard. Etant donné que l’eau utilisée pour le forage et la fracturation hydraulique provient de la mer, on peut privilégier les zones situées dans le département du Gard car celles-ci sont plus proches de la mer et permettent donc de diminuer la distance à effectuer par les camions citernes. Nous poursuivons l’analyse avec les 8 zones présentes dans le Gard et représentées sur la figure 2.

Figure 2 : Carte représentant les zones possibles dans le département du Gard selon les critères pris en compte précédemment

Concernant l’accessibilité des différents sites, nous pouvons les comparer en fonction de la densité du réseau routier à l’intérieure même de ces zones ainsi qu’aux alentours (figure 3). Les zones à privilégier sont les zones situées près de grand axes routiers.

  •  Autoroutes 
  •        La zone de contrainte 2 et la zone 3-3 contiennent des portions d’autoroute​
  •        Les autres zones ne contiennent pas de portion d'autoroute
  • Zones avec des routes à 2 chaussées 
  •       Les zones 3-5 et 3-3 contiennent des routes à 2 chaussées ​
  •      La zone 2-1 et les autres zones de contrainte 3 ne contiennent pas de route à 2 chaussées
  •   Zones avec des routes à 1 chaussée 
  •        La zone 2-1 contient le plus de route à 1 chaussée
  •        Toutes les autres zones contiennent des routes à 1 chaussée

Figure 3 : Carte représentant le réseau routier dans le département du Gard

Nous pouvons également regarder la disposition des zones par rapport aux lignes de chemins de fer :

  •        Les zones 3-14, 3-5 et 2-1 contiennent des voies de chemin de fer
  •        Les autres zones ne contiennent pas de voies ferroviaires

La pente

Comparons maintenant les différentes zones d’implantation possibles au regard de leur topographie. La pente moyenne de chaque zone a été calculée. 

En attribuant des notes pour chaque critère développé ci-dessus, on obtient le tableau 1 suivant.

 

Tableau 1 : Classement des différentes zones possibles pour l'implantation de l'exploitation​ 
  Zone 2-1 Zone 3-3 Zone 3-5 Zone 3-9 Zone 3-11 Zone 3-12 Zone 3-13 Zone 3-14
Contraintes 2 3 3 3 3 3 3 3
Étendue 8 5 6 1 4 2 3 7
Autoroute 2 1 3 3 3 3 3 3
Route à 2 chaussées 3 2 1 3 3 3 3 3
Route à 1 chaussée 1 2 4 8 6 7 3 5
Chemin de fer 3 4 1 4 4 4 4 2
Pente 1 2 5 7 6 4 3 810
TOTAL 20 19 23 29 29 26 22 31

La meilleure zone d'implantation à l'échelle  des départements du Gard et de l'Ardèche

On en déduit donc, qu’à l’échelle des deux départements, la zone 3-3 est la plus adaptée à l’implantation de l’exploitation de gaz de schiste. Cette zone est située à 32 km de la mer. La deuxième zone d'implantation est la zone 2-1 qui est très proche de la zone 3-3. Ces zones sont présentées sur la figure 4. 

Figure 4 : Carte représentant les deux meilleures zones d'implantation à l'échelle des départements du Gard et de l'Ardèche