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Titre	A systematic multi-isotope approach to unravel methane origin in groundwater: example of an aquifer above a gas field in southern New Brunswick (Canada)
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Auteur	Bordeleau, G; Rivard, C; Lavoie, D; Lefebvre, R
Source	Applied Geochemistry vol. 134, 105077, 2021 p. 1-18, https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2021.105077
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Année	2021
Séries alt.	Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20210124
Éditeur	Elsevier
Document	publication en série
Lang.	anglais
DOI	https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2021.105077
Media	papier; numérique; en ligne
Formats	pdf; html
Province	Nouveau-Brunswick
SNRC	21H/10; 21H/11; 21H/12; 21H/13; 21H/14; 21H/15; 21I/02; 21I/03; 21I/04
Région	Sussex; Elgin
Lat/Long OENS	-65.5842 -64.9228 46.0244 45.5872
Sujets	etudes isotopiques; ressources en eau souterraine; aquifères; méthane; géochimie des eaux souterraines; pollution de l'eau souterraine; écoulement de la nappe d'eau souterraine; industrie pétrolière; hydrocarbures; champs de gaz naturel; condensat; recuperation d'hydrocarbures; fracturation hydraulique; qualité de l'eau; oxydation; microorganismes; surveillance; Méthodologie; hydrogéologie; géochimie; géologie de l'environnement; combustibles fossiles; Nature et environnement; Sciences et technologie; Économie et industrie
Illustrations	cartes de localisation; cartes géolscientiques généralisées; diagrammes stratigraphiques; tableaux; diagrammes ternaires; graphiques; séries chronologiques
Programme	Géosciences environnementales Impact environnemental du bitume dilué
Diffusé	2021 08 15
Résumé	(non publié) Suite à la forte augmentation de la production d'hydrocarbures non conventionnels en Amérique du Nord et ailleurs au cours des 15 dernières années, de nombreuses juridictions ont mis en place des programmes de surveillance des eaux souterraines pour vérifier si ces activités industrielles en profondeur ont un impact sur la qualité des eaux souterraines peu profondes. L'interprétation des résultats de la surveillance des eaux souterraines repose généralement sur la composition chimique et isotopique des gaz dissous pour déduire la présence potentielle d'hydrocarbures thermogéniques présumés provenir d'une source profonde, ce qui pourrait indiquer une contamination. Toutefois, les résultats obtenus sont souvent ambigus et l'on soupçonne souvent que des processus post-génétiques ont modifié le gaz d'origine. Nous présentons ici une approche systématique permettant d'identifier l'origine du gaz avec plus de certitude, en étudiant de manière approfondie quatre processus biogéochimiques susceptibles d'affecter les hydrocarbures dissous : 1) la méthanogénèse tardive, 2) l'oxydation, 3) le mélange, et 4) la méthanogénèse secondaire. Pour ce faire, des équations empiriques et des facteurs de fractionnement disponibles dans la littérature ont été utilisés et combinés à des traceurs isotopiques spécifiques au site (d13CCH4, d2HCH4, d2HH2O, d13CDIC) dans les échantillons d'eaux souterraines. Cette approche a été développée et appliquée à une zone d'étude située dans le sud du Nouveau-Brunswick, au Canada. Cette zone recouvre le champ gazier de McCully, à partir duquel du gaz non conventionnel est produit depuis 2003, et la région voisine d'Elgin, une zone prometteuse pour les condensats. Bien que le champ gazier McCully soit la zone de production d'hydrocarbures terrestre la plus active de l'est du Canada, un moratoire sur la fracturation hydraulique a été mis en place au Nouveau-Brunswick en 2014, jusqu'à l'achèvement des évaluations des risques environnementaux liés à la fracturation hydraulique. Les résultats montrent que la présence de méthane dans les eaux souterraines n'est pas liée à la proximité des puits de gaz. Dans quelques puits peu profonds situés très près des puits de gaz en production dans le champ gazier McCully, du méthane et de l'éthane ont été détectés, et les données de composition et isotopiques semblaient parfois indiquer une origine thermogénique. Cependant, l'examen des quatre processus biogéochimiques a permis de conclure clairement que le gaz était plutôt d'origine microbienne, et qu'il avait été oxydé à différents niveaux. En revanche, du gaz thermogénique a été détecté dans l'eau souterraine de la région d'Elgin, où aucune production commerciale n'a encore eu lieu. Dans cette région, le contexte du gaz naturel est plus complexe, et le gaz de certains des puits a été affecté par du mélange, de l'oxydation et de la méthanogénèse tardive. Enfin, l'approche utilisée dans cet article s'est révélée capable de démêler la signature isotopique originale des modifications post-génétiques et, malgré l'ambiguïté initiale, n'a montré aucune preuve que la fracturation hydraulique effectuée dans le champ gazier de McCully ait affecté la qualité des eaux souterraines peu profondes.
Sommaire	(Résumé en langage clair et simple, non publié) De nombreuses juridictions ont mis en place des programmes de surveillance des eaux souterraines pour vérifier si la production d'hydrocarbures a un impact sur la qualité des eaux souterraines peu profondes. Ces programmes comprennent généralement la composition chimique et isotopique des gaz dissous afin de déduire la présence éventuelle de gaz thermogéniques. Cependant, des résultats ambigus sont souvent obtenus quand seules ces analyses sont utilisées. Nous présentons ici une approche systématique pour identifier l'origine du gaz avec plus de certitude, en étudiant de manière approfondie quatre processus biogéochimiques qui peuvent affecter les hydrocarbures dissous Cette approche a été développée et appliquée à une zone d'étude située au Nouveau-Brunswick, dans l'est du Canada, où un moratoire sur la fracturation hydraulique a été mis en place en 2014. L'approche utilisée dans cet article s'est révélée capable de démêler la signature isotopique originale des modifications post-génétiques et, malgré l'ambiguïté initiale, n'a montré aucune preuve que la fracturation hydraulique effectuée dans le champ gazier McCully ait affecté la qualité des eaux souterraines peu profondes.
GEOSCAN ID	328439