Le gaz de schiste est un gaz naturel, essentiellement du méthane, piégé dans la roche-mère qui l'a produit, des formations argileuses ou marneuses très peu perméables. Il ne diffère pas chimiquement du gaz conventionnel : c'est sa localisation, et donc sa méthode d'extraction, qui le distingue.
Pourquoi il est difficile à extraire
Dans un gisement conventionnel, le gaz a migré depuis la roche-mère et s'est accumulé sous une couche imperméable. Il suffit de percer le piège : la pression fait le reste.
Dans un schiste, le gaz est resté dispersé dans une roche dont la perméabilité est extrêmement faible. Un puits vertical ordinaire ne draine qu'un volume dérisoire. Il faut donc deux techniques combinées : le forage horizontal, qui parcourt la couche sur un ou 2 kilomètres, et la fracturation hydraulique, qui crée artificiellement la perméabilité manquante.
Fracturation hydraulique
De grands volumes d'eau, mélangés à du sable et à des additifs chimiques, sont injectés sous très haute pression. La roche se fissure ; le sable maintient les fissures ouvertes ; le gaz s'écoule vers le puits.
Les ordres de grandeur expliquent le débat : plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes d'eau par opération, des additifs en nombre, et une partie de ce fluide qui remonte, chargée en sels, en métaux et parfois en éléments radioactifs naturels présents dans la roche.
Impacts du gaz de schiste
Quatre familles reviennent dans la littérature. La consommation et la contamination de l'eau : le risque principal ne vient pas de la fracturation elle-même, réalisée à grande profondeur, mais de la qualité de la cimentation des puits qui traversent les nappes, et de la gestion des eaux de reflux en surface.
Les fuites de méthane, ensuite : le méthane est un gaz à effet de serre beaucoup plus puissant que le dioxyde de carbone à court terme, et le bilan climatique du gaz de schiste dépend entièrement du taux de fuite sur la chaîne. Les mesures publiées donnent des résultats très variables selon les exploitations.
La sismicité induite, principalement liée à la réinjection des eaux usées en profondeur plus qu'à la fracturation. Et l'emprise territoriale : la productivité d'un puits de schiste décline rapidement, ce qui impose d'en forer un grand nombre, avec le trafic et l'artificialisation qui vont avec.
Gaz de schiste en France
La France a interdit la fracturation hydraulique par une loi de 2011, et abrogé les permis exclusifs de recherche qui la prévoyaient. Le Conseil constitutionnel a validé cette interdiction en 2013. Une loi de 2017 a ensuite posé le principe de l'arrêt de la recherche et de l'exploitation des hydrocarbures sur le territoire national à l'horizon 2040.
Le potentiel du sous-sol français a fait l'objet d'estimations très divergentes, précisément parce qu'aucun forage d'évaluation n'a été réalisé. C'est ce qui alimente l'argument régulièrement avancé : on ne saurait juger d'une ressource qu'on n'a pas mesurée. L'objection symétrique est que l'exploration elle-même suppose la technique interdite.
Enseignements de l'expérience américaine
Les États-Unis ont connu une transformation énergétique majeure : passage du statut d'importateur à celui d'exportateur, effondrement du prix du gaz intérieur, et substitution massive du gaz au charbon dans la production électrique, ce qui a fait baisser leurs émissions du secteur électrique.
Le même mouvement a produit une forte volatilité financière du secteur, des conflits d'usage sur l'eau dans les régions arides, et une littérature abondante sur les effets locaux, dont les conclusions restent débattues selon les bassins et les périodes.
Ce précédent est cité par les deux camps du débat français, ce qui montre surtout que l'arbitrage n'est pas seulement technique : il porte sur ce qu'un pays accepte de faire de son sous-sol, et sur l'horizon qu'il donne aux hydrocarbures.