Le choix du site d’un dépôt en couches géologiques profondes pour les déchets radioactifs peut entraîner des conflits d’utilisation du sol, lors de l’exploration et l’utilisation de matières premières, de la géothermie, de sources minérales ou thermales. Compte tenu de la sécurité à long terme, il est par conséquent nécessaire d’éviter autant que possible les conflits d’utilisation. D’éventuelles répercussions sur la sécurité par des conflits d’utilisation sont un critère dans la procédure de sélection du site et évaluées en conséquence.

Les déchets radioactifs sont stockés en couches géologiques profondes pendant une longue période. Étant donné qu’il est nécessaire de considérer qu’aucune connaissance sur le site ou le contenu d’un dépôt en profondeur ne sera plus disponible dans un futur lointain, le dépôt en profondeur est protégé au mieux des influences involontaires par le choix du site.

La probabilité d’une intrusion future, involontaire dans le dépôt en profondeur peut être réduite si les matières premières ne sont pas abondantes dans l’environnement géologique. C’est pourquoi les matières premières exploitables et les conflits d’utilisation qui en découleront sont évaluées durant la procédure de sélection du site (critère 2.4).

Font partie des éventuels conflits d’utilisation :

• extraction de pierres de construction, de sels et de minerais ;
• production de charbon, de pétrole et de gaz naturel ;
• exploitation d’eaux minérales et thermales ;
• exploitation de l’énergie issue de la géothermie (p. ex. sondes géothermiques) ;
• compression du dioxyde de carbone dans le sous-sol géologique (séquestration du CO₂).

Il convient notamment d’évaluer s’il existe à l’intérieur ou au-dessous de la roche d’accueil ou de la zone de confinement géologique des gisements importants de matières premières susceptibles aujourd’hui d’être exploités de manière rentable. Il s’agit par ailleurs de déterminer si une exploration et une exploitation de matières premières pourraient porter atteinte à l’effet de confinement de la roche d’accueil ou affecter directement le dépôt.

Les ressources sédimentaires dans les sites d’implantation sont étudiées

Les sites d’implantation Jura-est, Nord des Lägern et la partie sud de Zurich nord-est sont au-dessus du fossé sédimentaire permo-carbonifère du nord de la Suisse. Les sédiments ont été étudiés de 1957 à 2013 entre autres par l’Aktiengesellschaft für Schweizerisches Erdöl (SEAG) afin de déceler la présence d’hydrocarbures. Les forages Weiach et Weiach 2 réalisés à des profondeurs de 1400 à 1750 mètres au total d’env. 40 à 50 mètres ont permis de prouver la présence d’importants gisements de charbon secondaires (gisements de charbon parallèles à la couche sédimentaire). Parmi eux, plusieurs gisements individuels d’une épaisseurde 4 à 7 mètres. Sur la base de mesures sismiques, une surface d’extraction de 400 kilomètres carrés est postulée. En raison des découvertes sismiques, des gisements de gaz naturel conventionnel sont également supposés dans la zone de Siglistorf sur une surface d’env. 160 kilomètres carrés. Une campagne d’exploration axée en 2007 sur ces gisements a été toutefois suspendue à nouveau pour des raisons économiques, sans la réalisation d’un forage profond. La présence et l’exploitabilité de gisements de gaz naturel non conventionnel comme le gaz de charbon (coal bed methane), le gaz de schiste (shale gas) ou le gaz naturel présent dans les roches denses (tight gas) ont été déjà étudiées. Lors des tests d’exploitation effectués au début des années 2000 dans le forage Weiach 2, aucun gaz n’a pu être extrait. Les forages profonds effectués par la Nagra depuis 2019 et qui s’étendent jusqu’à la partie supérieure des fossés remplis ne révèlent aucune teneur en hydrocarbures significativeL’état des connaissances sur l’exploration d’hydrocarbures ainsi que les explications relatives à l’évaluation de la rentabilité sont présentés sous forme de résumé par W. Leu dans NAB 14-70.

Aucune information sur des gisements de lignite et d’hydrocarbures particulièrement importants

Compte tenu de la profondeur des couches d’hydrocarbures potentielles et vérifiables ainsi que leur répartition spatiale variable, ces matières premières sont aujourd’hui considérées comme non exploitables sur le plan économique. En outre, la répartition spatiale variable des matières premières réduit la pertinence des différents forages profonds. Une autre étude souterraine détaillée du fossé
permo-carbonifère est, du point de vue de l’IFSN, inopportune parce que les connaissances géologiques disponibles n’indiquent pas si les hydrocarbures et la lignite sont abondants dans les sites d’implantation Jura Est, nord des Lägern et Zurich Nord-Est. La faible surface nécessaire à un dépôt en couches géologiques profondes par rapport à l’étendue du fossé permo-carbonifère dans le nord de la Suisse ne restreindra pas de manière significative une éventuelle exploitation future des hydrocarbures en Suisse.

La zone de protection autour du dépôt en profondeur est définie

Àcôté du choix d’un site approprié au regard de la sécurité à long terme, des mesures officielles supplémentaires sont prévues pour protéger le dépôt en profondeur des effets néfastes. Ces mesures concernent la définition d’une zone de protection souterraine, prescrite par la loi. La Confédération veille à ce que les documents relatifs au dépôt en profondeur, aux déchets qui y sont déposés et à la zone de protection soient conservés de même que les informations qui les concernent. Il peut communiquer à d’autres États ou à des organisations internationales des données y relatives.

Dans le cas des déchets hautement radioactifs, une protection supplémentaire est prescrite par la directive ENSI-G03. Par conséquent, les responsables de la gestion des déchets doivent faire état du confinement complet des déchets hautement radioactifs dans des conteneurs de stockage en profondeur pendant au moins mille ans dès leur entreposage. Cela permet d’éviter les effets radiologiques liés à d’éventuelles actions à proximité du dépôt en profondeur durant la période du confinement complet dans les conteneurs.

L’IFSN a contrôlé de manière détaillée les informations de la Nagra concernant les conflits d’utilisation

Dans la deuxième étape du plan sectoriel, l’IFSN a analysé de manière détaillée les informations de la Nagra relatives à la problématique des conflits d’utilisation et résumé son évaluation dans ENSI 33/539 avec les conclusions suivantes :le critère 2.4 « Conflits d’utilisation » a été évalué sur la base de cinq indicateurs. L’IFSN a pu approuver les appréciations de la Nagra pour les indicateurs « gisements de matières premières dans la roche d’accueil », « gisements de matières premières au-dessous de la roche d’accueil », « gisements de matières premières au-dessus de la roche d’accueil » et « exploitation d’eaux minérales et thermales ». Les différences d’appréciation concernaient l’indicateur « géothermie et autres utilisations du sous-sol liées à l’énergie » pour les deux périmètres du dépôt dans le site d’implantation pied sud du Jura, à cause de l’anomalie thermique positive
observée dans les forages de Gösgen et d’Oftringen. Pour l’IFSN, les exigences et échelles d’évaluation pour les conflits d’utilisation indiqués pour l’étape 2 du plan sectoriel « Dépôt en couches géologiques profondes » étaient conformes à l’étape.

• Gisements de matières premières en-dessous de la roche d’accueil

  Evaluation dans ENSI 33/539 : le potentiel d’utilisation d’hydrocarbures / de charbon du carbonifère permien a été étudié de manière approfondie et évalué en fonction du site par la Nagra. Les explications et évaluations de la Nagra sont plausibles et conformes à l’étape. L’IFSN approuve les évaluations de la Nagra.

  L’utilisation de gisements d’hydrocarbures non conventionnels (entre autres tight gas, gaz de schiste) nécessite l’utilisation de techniques de « fracturation ». Il en résulte le risque de séismicité induite et de propagation incontrôlée des fissures, ce qui exige une évaluation quantitative des portées de ces répercussions et la définition d’une zone de protection dans le cadre de l’étape 3 du plan sectoriel « Dépôt en couches géologiques profondes ». La Nagra n’a pas mentionné explicitement les éventuelles conséquences à moyen terme des utilisations, notamment les subsidences possibles du fait d’importants prélèvements de gaz ou de la séismicité en cas d’extraction de gaz ou de compression de liquides. Du point de vue de l’IFSN, ces aspects doivent également être étudiés lors de la définition de la zone de protection.

  La présence du sel gemme dans le nord de la Suisse a été présentée de manière exhaustive et plausible par la Nagra. Les évaluations de ce conflit d’utilisation effectuées par la Nagra sont vérifiables pour l’IFSN. Concernant l’étape 3 du plan sectoriel « Dépôt en couches géologiques profondes », l’exploration et l’exploitation de gisements de sel sous le périmètre du dépôt devraient être exclues par la définition de la zone de protection.

• Gisements de matières premières au-dessus de la roche d’accueil

  Evaluation dans ENSI 33/539) : l’IFSN considère que la présentation des gisements de pierres et de terres exploitables au-dessus de la roche d’accueil est vérifiable et partage les évaluations de la Nagra pour les sites d’implantation du nord de la Suisse. Dans le cas d’une grande exploitation de matières premières à la surface dans les sites d’implantation du nord de la Suisse, il faudrait examiner concrètement l’influence de la décompaction de la roche (et de la séismicité induite). Le projet d’extraction de calcaire/marne d’Homberg dans le site d’implantation Jura-est avec des dimensions potentiellement critiques a été retiré par l’industrie pour différentes raisons et supprimé du plan directeur cantonal. La Nagra n’a pas analysé d’éventuels gisements de minerai de fer dans le nord de la Suisse, la manière dont ils ont été exploités localement dans le Dogger (Herznach) et dans les gisements d’argiles à bolus d’âge éocène au-dessus des calcaires du Malm karstifiés. Une exploitation économique est, du point de vue actuel, improbable parce que la non-prise en compte de ce conflit d’utilisation par la Nagra n’a aucune influence sur l’évaluation selon l’IFSN.

• Exploitations d’eaux minérales et thermales

  Évaluation dans ENSI 33/539) : la Nagra a effectué un recensement détaillé et minutieux des exploitations d’eaux minérales et thermales dans les sites d’implantation géologiques et dans leurs environs. L’IFSN considère que le jeu de données pour l’étape 2 du plan sectoriel « Dépôt en couches géologiques profondes » est complet et conforme à l’étape. Concernant l’exhaustivité, l’IFSN souligne qu’il est possible que des sorties cachées d’eaux thermales soient encore inconnues. Ces sorties pourraient, à l’image des sorties connues d’eaux thermales, exister directement dans la Limmat à Baden ou dans les roches meubles à Schinznach-Bad. Ces sorties d’eaux thermales exploitables, inconnues aujourd’hui, sont certes envisageables, mais il est peu probable qu’elles aient une grande importance. Par conséquent, elles n’ont pas été prises en compte dans les analyses de la Nagra.

  Les évaluations effectuées en fonction du site par la Nagra concernant d’éventuelles influences des exploitations d’eaux minérales et thermales par la construction et l’exploitation d’ouvrages d’accès et le dépôt en profondeur sont, selon l’IFSN, vérifiables et conformes à l’étape 2 du plan sectoriel « Dépôt en couches géologiques profondes ». L’étape 3 du plan sectoriel « Dépôt en couches géologiques profondes » approfondira, dans le cadre de l’étude d’impact sur l’environnement, l’analyse des impacts environnementaux des ouvrages d’accès sur les exploitations d’eaux minérales et thermales existantes. Cela concerne également des preuves mathématiques d’éventuelles répercussions d’apports d’eau importants dans les ouvrages d’accès (worst case) sur les exploitations d’eaux minérales et thermales et sur la répartition des potentiels hydrauliques dans les différents niveaux de nappes phréatiques.

  En relation avec la définition de la zone de protection provisoire pour le dépôt en profondeur, il faut vérifier également dans l’étape 3 du plan sectoriel « Dépôt en couches géologiques profondes » (autorisation générale) dans quelle mesure de nouvelles explorations et exploitations des aquifères profonds au-dessous du dépôt en profondeur (p. ex. calcaire lacustre) peuvent avoir une influence sur la sécurité du dépôt en profondeur (p. ex. karstification hypogène dans les zones situées au-dessus des bordures du fossé permo-carbonifère, où les eaux thermales de grande profondeur peuvent remonter et des conséquences de l’érosion souterraine sur la zone de confinement géologique du dépôt sont possibles). Les caractéristiques hydrochimiques (entre autres CO₂, H₂S) des ressources d’eaux thermales connues de Baden et de Bad Schinznach correspondent parfaitement à une potentielle karstification hypogène.

• Géothermie et autres utilisations du sous-sol liées à l’énergie

  Évaluation dans ENSI 33/539) : les bases de données concernant les conditions de température, la répartition du flux thermique et la productivité géothermique dans le nord de la Suisse ont été présentées de manière détaillée et exhaustive par la Nagra. Les évaluations effectuées en fonction du site par la Nagra sont, selon l’IFSN, vérifiables et plausibles. D’après l’estimation de l’IFSN, le plus grand potentiel d’utilisation géothermique se trouve dans les zones de failles profondes situées à proximité des bordures des fossés permo-carbonifères qui seront toutefois évitées lors de la recherche de site.

  Dans le cadre de l’étape 3 du plan sectoriel « Dépôt en couches géologiques profondes » et de la procédure d’autorisation générale qui y est associée, une zone de protection provisoire doit être définie pour le site choisi et le périmètre du dépôt en profondeur. La zone de protection est la zone souterraine complète dans laquelle toute intervention risque de porter atteinte à la sécurité du dépôt en profondeur. En raison des exploitations géothermiques du sous-sol, une mise en danger de l’intégrité de la zone de confinement géologique par la séismicité induite et la propagation incontrôlée des fissures sont envisageables et doivent être prises en compte lors de la définition de la taille de la zone de protection.

Des experts externes ont également évalué les conflits d’utilisation

L’IFSN a aussi chargé des experts externes d’évaluer la question des conflits d’utilisation dans l’étape 2. Ils ont tiré les conclusions suivantes dans ENSI 33/454 : « Après contrôle de NTB 14-02 Dossier VII et d’autres rapports de base de la Nagra ainsi que d’une littérature spécialisée pertinente, les experts aboutissent au résultat que les conflits d’utilisation ont été présentés et traités de façon exhaustive. Selon les experts, les conflits d’utilisation potentiels ont été évalués de manière suffisamment conservatrice et en fonction du site. Dans les sites où les connaissances sur les ressources existantes dans le sous-sol profond et leur exploitabilité sont seulement mal connues et évaluables, des hypothèses conservatrices ont plutôt été formulées du point de vue actuel. »

Les conflits d’utilisation sont le thème du Forum technique

Plusieurs questions relatives à d’éventuels conflits d’utilisation
ont été posées lors du Forum technique sur la sécurité (TFS) et des réponses y ont été apportées. La question 103 du TFS aborde les conflits de ressources dans les régions d’implantation des dépôts en profondeur DHR. Les experts de swisstopo ont étudié la question de manière détaillée et sont parvenus à la conclusion suivante : « Un conflit d’utilisation potentiel lié à la séquestration de CO₂ et au dépôt en couches géologiques profondes est minime. Les dépôts en couches géologiques profondes dans les régions d’implantation Jura-est et Nord des Lägern sont, en raison de leur position au-dessus du fossé permo-carbonifère du nord de la Suisse, des conflits d’utilisation potentiels en rapport avec la géothermie et les combustibles fossiles. La rentabilité de la géothermie profonde ainsi que du gaz naturel présent dans les roches denses (tight gas) de cette région n’est cependant pas encore prouvée. L’évaluation des conséquences d’une extraction excessive du calcaire dans le site d’implantation Jura-est sur le sous-sol profond (zone de désagrégation) exige d’autres éclaircissements. Les infrastructures de surface représentent, compte tenu des zones de protection des eaux souterraines AU, un conflit d’utilisation potentiel.

Dans sa réponse à la question 103 du FTS, le Groupe d’experts stockaget en couches géologiques profondes (GESGP) est parvenu à la conclusion suivante : « Les arguments généralement avancés montrent qu’un dépôt en couches géologiques profondes prévu limite rarement de manière sérieuse l’exploitation des ressources géologiques potentielles, parce que les éventuelles extensions de ressources dans le carbonifère permien sont supérieures aux dimensions typiques d’un éventuel dépôt en couches géologiques profondes. Par conséquent, la construction d’un dépôt en couches géologiques profondes limite rarement l’accès aux ressources souterraines.

Les évaluations du groupe d’experts Dépôt en couches géologiques profondes (EGT) concernant les conflits d’utilisation correspondent en grande partie à l’appréciation d’autres comités d’experts. Enfin, il faut indiquer un point qui paraît critique en relation avec les arguments avancés et qui devrait, en conséquence, être analysé de manière approfondie : les ressources aquifères peu profondes au-dessus d’un dépôt en couches géologiques profondes. La Suisse tire quelque 60 % de son eau potable des nappes phréatiques peu profondes et des sources. Les ressources en eau potable et le conflit d’utilisation qui en découle doivent être pris en compte explicitement lors du choix concret du site pour un dépôt en couches géologiques profondes. »

L’IFSN examinera de manière approfondie les questions liées à d’éventuels conflits d’utilisation lors de l’évaluation des dossiers de demande d’autorisation générale de la Nagra.

Evaluations et documents supplémentaires concernant le thème des conflits d’utilisation

• Critère 2.4 du plan sectoriel Conflits d’utilisation

  Aspects à évaluer : les matières premières exploitables et les conflits d’utilisation qui en découleront sont évalués. Il convient notamment d’estimer s’il existe à l’intérieur ou au-dessous de la roche d’accueil ou de la zone de confinement géologique des gisements importants de matières premières (p. ex. sel, hydrocarbures, géothermie, sources minérales et thermes) susceptibles aujourd’hui d’être exploités de manière rentable. Il s’agit par ailleurs de déterminer si l’exploration et l’exploitation de matières premières pourraient porter atteinte à l’effet de confinement de la roche d’accueil (dégradation de la couche) ou affecter directement le dépôt.

  Pertinence pour la sécurité : est favorable si aucune matière première abondante, dont l’exploitation affecterait significativement l’effet de confinement de la roche d’accueil ne se trouve à l’intérieur du site d’implantation.

• Dispositions légales concernant la zone de protection du dépôt en couches géologiques profondes

  L’article 40 de la loi sur l’énergie nucléaire prescrit la définition d’une zone de protection autour du dépôt en profondeur.

  1. La zone de protection comprend la zone souterraine complète dans laquelle toute intervention risque de porter atteinte à la sécurité du dépôt en profondeur. Le Conseil fédéral fixe les critères applicables à la zone de protection.
  2. Quiconque entend procéder à un forage profond, au percement d’une galerie souterraine, à une opération de minage ou à toute autre opération touchant une zone de protection doit en demander l’autorisation à l’autorité désignée par le Conseil fédéral.
  3. L’autorité désignée par le Conseil fédéral annonce, pour mention au registre foncier, la zone de protection provisoire une fois l’autorisation générale délivrée, et la zone de protection définitive une fois l’autorisation d’exploiter délivrée. Le canton inscrit au registre foncier les immeubles touchés par la zone de protection qui n’y sont pas inscrits. Ceux qui n’ont pas fait l’objet d’une mensuration reconnue sont mesurés à cet effet (mensuration initiale ou renouvellement de la mensuration). Le Conseil fédéral règle les modalités.
  4. Le canton inscrit la zone de protection dans son plan directeur et dans son plan d’affectation.
  5. Si le dépôt en profondeur n’est pas construit ou n’est pas mis en service, l’autorité désignée par le Conseil fédéral supprime la zone de protection provisoire et invite le bureau du registre foncier à radier la mention. Le canton modifie le plan directeur et le plan d’affectation en conséquence.
  6. Le Conseil fédéral veille à ce que les documents relatifs au dépôt en profondeur, aux déchets qui y sont déposés et à la zone de protection soient conservés de même que les informations qui les concernent. Il peut communiquer à d’autres Etats ou à des organisations internationales des données y relatives.
  7. Le Conseil fédéral prescrit le marquage durable du dépôt en profondeur.

  L’ordonnance sur l’énergie nucléaire précise les dispositions légales dans l’article 70 comme suit :

  Art. 70 Zone de protection

  1. La zone de protection d’un dépôt en couches géologiques profondes doit être fixée sur la base du rapport qui présente la sécurité à long terme et qui a été remis avec la demande d’autorisation générale du projet. Elle doit comprendre :
  2. tous les éléments du dépôt en profondeur, y compris les accès ;
  3. les masses rocheuses assurant le confinement hydraulique du dépôt ;
  4. les masses rocheuses contribuant notablement à retenir les radionucléides qui pourraient être libérés par le dépôt au cours du temps.
  5. Après l’octroi de l’autorisation générale par le Conseil fédéral, l’office invite l’office du registre foncier à apposer sur les parcelles concernées la mention « zone de protection provisoire, dépôt en couches géologiques profondes ». Une fois l’autorisation d’exploiter délivrée, il fera apposer la mention « zone de protection définitive, dépôt en couches géologiques profondes » sur les parcelles concernées.
  6. Le département décide de la levée de la zone de protection provisoire ou définitive. L’office invite alors l’office du registre foncier à radier la mention.
  7. Le département accorde l’autorisation de réaliser des projets touchant la zone de protection. La condition préalable est que la sécurité à long terme du dépôt ne soit pas compromise.