Le Fossé rhénan

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Sommaire de ce numéro

  Editorial  

  Actualité 

• La prise de position de l’ONU sur le nucléaire
• Le prix de l’innovation 2021 de l’EGEC attribué à ENGIE, associé à ANTEA
• PYCASSO : un projet de territoire de capture, utilisation et stockage géologique de CO2
• L’eau souterraine, clé des Objectifs de Développement Durable de l’ONU
• Appli muRex

  Jeune entreprise  

• Tessael, la start-up experte en maillage du sous-sol : Une nouvelle technologie pour la simulation couplée écoulement-géomécanique 3D des réservoirs naturels - François Leparmentier avec Wan-Chiu Li

  Décryptage  

• Le nouveau rapport du GIEC : Le cri de la science

  Dossier  : Le Fossé rhénan 

CADRE GÉOLOGIQUE

• Données stratigraphiques du Fossé rhénan supérieur dans la région de Strasbourg - Coralie Aichholzer, Pauline Harlé, Philippe Duringer
  

Entre 2012 et 2020, dans le Fossé rhénan supérieur, plu- sieurs forages géothermiques ont atteint le socle granitique. Les plus complets ont traversé environ 100 m de graviers quaternaires, 1 700 m de Tertiaire, plus de 1 000 m de Mésozoïque et près de 200 m de Permien. Une discontinuité majeure sépare le Jurassique moyen des séries cénozoïques. Dans cet article, nous proposons une colonne stratigraphique virtuelle et complète (compilation de puits) avec la succession de toutes les formations sédimentaires du Permien au Quaternaire dans la région de Strasbourg avec une indication des variations latérales d’épaisseur et de faciès.

• Regard sur un changement climatique majeur : la transition Éocène-Oligocène dans le Fossé rhénan - Emile Simon, Laurent Gindre-Chanu, Alexis Nutz, Quentin Boesch, Guillaume Dupont-Nivet, Hendrik Vogel et Mathieu Schuster

La transition Éocène-Oligocène marque le passage d’un climat « greenhouse » à un climat « icehouse », c’est-à-dire l’entrée pour la Terre d’une configuration « chaude » à une configuration climatique quasi-moderne. Cet article synthétise les connaissances à l’échelle globale de cet épisode climatique majeur et propose pour la première fois de le confronter à l’histoire tectono-sédimentaire du Fossé rhénan.

UNE REGION RICHE DE SON HISTOIRE MINIÈRE

• Les gisements métalliques des Vosges et leurs relations avec l’histoire régionale : un aperçu bibliographique - C. Marignac

Près de la moitié du massif ancien des Vosges est constituée par des granites carbonifères (ca. 340-300 Ma) intrusifs soit dans des gneiss de haut grade (Vosges moyennes), soit dans des complexes volcano-sédimentaires de bas degré, dévoniens (Vosges du nord) ou viséens (Vosges du sud). Des minéralisations variées, mais dans l’ensemble peu ou pas économiques, y sont connues :W, Sn, Mo, associées aux granites ; filons de sulfures à métaux de base et argent ; filons à barytine-fluorite ; minéralisations liées aux strates des bassins stéphano-permiens discordants. Les filons sont liés à la réactivation des grandes failles NE-SO du Viséen.

• Un projet transfrontalier autour des ressources minérales : Regio mineralia (Région du Rhin Supérieur) - Pierre Fluck

Les Vosges et la Forêt-Noire étant constituées de terrains anciens de socle anté-permiens, hébergent des concentrations assez remarquables de ressources métallifères. Aussi ont-elles été agitées par une histoire minière intense en même temps que tourmentée. L’article propose une vision holistique de la question, qui ne sépare pas les approches relevant des sciences de la Terre et celles plus spécialement liées aux hommes, aux économies et aux territoires à travers l’épaisseur des temps.

• La potasse en Alsace : une aventure industrielle de renommée mondiale - François Leparmentier

L’histoire industrielle du Bassin potassique d’Alsace est intimement liée à celle du XXe siècle dont elle embrasse les contours, du premier forage d’exploration en 1904 à la déclaration officielle de l’épuisement du gisement en 2004. L’exploitation de la potasse a contribué à l’essor industriel de la région dans un contexte mondialisé, avec ses succès, mais aussi ses drames et ses crises. Aujourd’hui, la reconversion économique du bassin d’emploi est largement réalisée et le patrimoine industriel est en partie préservé grâce à une forte culture identitaire des anciens acteurs des sociétés minières.

• StocaMine - Marc Brisebarre

StocaMine est un stockage souterrain de déchets dangereux situé à Wittelsheim, près de Mulhouse ; il a été en activité de 1999 à 2002, date à laquelle un incendie a conduit à l’arrêt de l’apport de déchets. Depuis, nombreuses ont été les études (et polémiques) pour rechercher une solution permettant de préserver la nappe d’Alsace d’une éventuelle pollution par les matériaux entreposés.

• Histoire de l’exploitation du pétrole en Alsace - Daniel Rodier et Denise Weinling

Pechelbronn fut d’abord (sous la forme Baechelbronn, qui signifie la source du petit ruisseau) le nom d’un affleurement sur la commune de Lampertsloch, située entre Haguenau et Wissembourg. Ce site, à l’origine de l’aventure pétrolière en Alsace, est le plus ancien en Europe, et sans doute dans le monde, qui ait connu une exploitation continue depuis le Moyen Age jusqu’à l’ère industrielle. Ce terme de Pechelbronn est devenu par la suite le nom de la concession et du gisement, puis à partir de la fin du XIXe siècle il fut associé aux noms successifs de l’entreprise, qui ferma définitivement en 1970 sous le nom de SAEM Pechelbronn.

• Rapatriement des carottes historiques d’Alsace à la carothèque du BRGM d’Orléans - Olivier Serrano

La carothèque du BRGM a pour vocation de regrouper, reconditionner, préserver et mettre à disposition de la communauté scientifique les carottes et échantillons de forages réalisés par le BRGM ou faisant partie de ses collections historiques. Plusieurs lieux de stockage à vocation temporaire ont été gérés par le BRGM en France ; c’est le cas, notamment, du stockage de Preuschdorf, près de Merkwiller-Pechelbronn, dont le contenu a été transféré à la carothèque d’Orléans et les locaux réaménagés pour accueillir le Musée du Pétrole.

• Les collections en Sciences de la Terre de l’Université de Strasbourg - Barbara Gollain, Kévin Janneau et Delphine Issenmann

L’Université de Strasbourg se distingue par un patrimoine constitué au fil du temps par l’équipement scientifique, instrumental comme architectural, lié à l’émergence des sciences expérimentales telles que la sismologie ou l’étude du magnétisme terrestre, à la fin du XIXe siècle. Cet article dresse un panorama de ce patrimoine non seulement his- torique mais aussi typologique et dynamique, mettant notamment en avant les perspectives communes de (re)mobilisation des collections à des fins non seulement patrimoniales mais aussi scientifiques.

UNE EXPLOITATION DU SOUS-SOL AUJOURD’HUI TOURNÉE VERS LA TRANSITION ÉNERGÉTIQUE

• Atlas des ressources géothermiques de surface en Alsace : un outil d’aide à la décision pour conseiller sur l’exploitabilité locale des principaux aquifères  - Murielle Chabart

Lors d’un choix énergétique, les maîtres d’ouvrages, les bureaux d’études, les décideurs des collectivités territoriales ou les particuliers sont en attente d’informations locales sur la ressource, afin d’examiner la possibilité d’utiliser ou pas la géothermie très basse énergie (TBE). Cet article présente les principaux résultats et l’approche technique mise en œuvre par le BRGM pour établir l’atlas des ressources géothermiques de surface sur nappe concernant le territoire alsacien, en complément des atlas préexistants sur la Champagne-Ardenne et la Lorraine.

• La géothermie profonde dans le Fossé rhénan supérieur, des années 80 à aujourd’hui - Eléonore Dalmais, Albert Genter, John Reinecker et Béatrice Pandélis
  

Depuis les années 80, des projets de géothermie se sont succédés dans le Fossé rhénan pour tirer parti de la chaleur terrestre dans une région où le gradient thermique peut atteindre jusqu’à 100°C/km. Cet article tente de tracer le panorama des différents projets en les replaçant dans leur contexte tant géologique que technico-économique et sociétal.

•  En Alsace, la géothermie fait ses preuves
  

Pionnier de l’aventure géothermique en Alsace, le groupe ÉS (Électricité de Strasbourg) exploite aujourd’hui deux centrales dans le Bas-Rhin. De la conception d’un projet à son exploitation, son expertise est complète et ne cesse de s’enrichir grâce à de nombreux programmes de recherche et d’innovation. Avec deux énergies renouvelables décarbonées, la chaleur et l’électricité, et une ressource potentielle de lithium « vert », la transition énergétique se joue aussi ici.

•  Évolution du suivi sismique des sites géothermiques en exploitation dans le Fossé rhénan supérieur - Emmanuel Gaucher et Vincent Maurer
  

Le Fossé rhénan concentre, au niveau européen, un grand nombre de systèmes géothermiques améliorés, dits EGS (« Enhanced Geothermal Systems »), qui ont dû être stimulés en profondeur. Or les stimulations génèrent de la sismicité qui apporte de l’information sur le réservoir mais qui peut être également ressentie par la population ; d’où la mise en place d’un suivi sismique qui a évolué pour répondre à ces deux problématiques.

•  La valorisation du lithium issu des eaux géothermales : le cas du Fossé rhénan - Clio Bosia, Elif Kaymakci, Thomas Koelbel, Bernard Sanjuan, Blandine Gourcerol et Romain Millot

Le lithium se profile, dans les années à venir, comme une ressource critique pour la réussite de la transition énergétique. Les saumures géothermales sont une ressource qui mérite d’être explorée car elle offre un potentiel en lithium significatif et à faible empreinte carbone. Au niveau européen, des travaux récents ont montré que le Fossé rhénan représentait la zone la plus prometteuse en Europe ; plusieurs permis d’exploration lithium sont en cours d’instruction et il existe également un test pilote relatif aux technologies d’extraction sur la centrale géothermique de Rittershoffen.

ENJEUX DE PROCHE SURFACE

•  La réalisation de sondes géothermiques dans les collines de bordure du Fossé rhénan, un pari à risque - Charles Frey
  

À partir des années 2005 de nombreuses sondes géothermiques (ne nécessitant pas la présence d’une nappe phréatique) ont été installées dans les collines bordant le Fossé rhénan ; or le non respect des règles de l’art joint à l’absence d’études géologiques préalables sérieuses a généré de nombreux sinistres dans ces collines d’une grande complexité tectonique ; trois cas emblématiques seront étudiés : Lochwiller et Kirchheim en Alsace (Bas- Rhin), et Staufen dans le pays du Bade-Wurtemberg en Allemagne.

•  Lochwiller, une autre origine est-elle possible ? - Interview de Luc Jaillard

Cet article propose une nouvelle origine des désordres observés à Lochwiller ne faisant pas intervenir le forage géothermique comme cause principale.

•  Réseaux de surveillance des eaux souterraines de l’aquifère du Rhin supérieur : enjeux et perspectives - Rémy Cotinet, Fabien Toulet, Michel Wingering, Emmanuelle Witz, Baptiste Rey et Didier Lihrmann

L’aquifère alluvial du Fossé rhénan renferme une ressource d’envergure transfrontalière. Ce réservoir d’eau souterraine fait l’objet d’une surveillance particulièrement dense depuis le début du XXe siècle. Les réseaux de mesures et les campagnes d’analyses permettent le développement de connaissances et d’outils nécessaires pour assurer aux générations futures une eau de bonne qualité.