La doline de Bayou Corne est un affaissement de terrain formant un lac et couvrant une surface de plusieurs hectares dans une zone de marais en Louisiane. Cette doline, un effondrement de terrain formant un abîme, a pour origine l'érosion des parois d'un puits creusé pour fabriquer de la saumure par la Texas Brine Company : l'effondrement d'une des cavernes d'exploitation d'un dôme salin aurait formé brutalement la doline, ou « » en anglais, lorsque la paroi latérale se serait écroulée.
Cet affaissement a provoqué le déplacement de 350 membres de la communauté vivant à proximité du bayou Corne, dans la localité du même nom ; alors que la zone sinistrée s'est étendue et continue de s'étendre, de multiples problèmes sont survenus : contamination des nappes aquifères, fracture du sol jusqu'à des réserves souterraines de gaz et de pétrole brut, proximité de la doline à un puits de stockage de butane, etc.
Si l'intégrité du diapir, la formation géologique de sel qui a été creusée pour faire des puits d'exploitation, ne semble pas compromise, les dimensions finales de cette doline sont encore impossibles à prédire et pourraient requérir encore des années de surveillance. Dans un État dont les régulations sont parmi les plus laxistes du pays malgré l'omniprésence d'industries polluantes, cet incident a marqué le début de questionnements sur les réglementations louisianaises, en particulier sur l'exploitation des dôme salins.
Bayou Corne Bayou Corne est à la fois le nom d'un cours d'eau et de la localité située non loin de celui-ci. Cette localité fait partie des multiples petites communautés installées dans la région de la Paroisse de l'Assomption. Située près de la communauté de Grand Bayou et accolée à la , Bayou Corne fait partie des petits villages épars fondés lors de l'arrivée des Acadiens dans la région au . Sur les 23 localités de la paroisse, Bayou Corne fait partie des 17 de taille trop réduite pour faire l'objet d'un recensement indépendant.
La localité de Bayou Corne est située non loin de la grande zone s'étendant de Bâton-Rouge à La Nouvelle-Orléans surnommée , l'Allée du Cancer. Des industries parfois très polluantes s'y sont installées, profitant des réglementations peu contraignantes louisianaises. Industrie minière, chimique et pétrolière sont largement implantées dans cette vallée et des catastrophes ayant des conséquences importantes sur l'environnement et la santé des populations alentour ont déjà souvent eu lieu.
Le bayou Corne lui est un des cours d'eau à faible débit fréquents dans cette zone de marais dont la végétation principale est le cyprès. Le bayou Corne est situé à l'est de la rivière Atchafalaya et à l'ouest du Mississippi et du bayou Lafourche, s'écoulant jusqu'à l'extrémité sud de la Paroisse d'Iberville et au travers de la Paroisse de l'Assomption, dont il est un des principaux bayous.
Les environs de bayou Corne ont, comme beaucoup d'autres bayous, souffert de l'exploitation agricole qui détruit tout ou partie des écosystèmes assez particuliers des marais. Il a reçu les déchets des moulins à sucre jusqu'aux années 1950, comme Grand bayou, Grand river, le Lac Verret et le lac Natchez.
Exploitation du puits de saumure alt=Carte en niveaux de gris avec les localités délimitées par des pointillés et les districts en traits pleins.|gauche|vignette| Carte de la paroisse de l'Assomption, en Louisiane, avec les principales municipalités et leurs districts. Les communautés de Grand Bayou et Bayou Corne sont situées à proximité de Napoleonville située dans le district 5 de la paroisse de l'Assomption
La Texas Brine Company s'est installée pour la première fois à proximité de Bayou Corne en 1976 afin d'exploiter Oxy Geismar 1Oxy Geismar est le nom donné habituellement aux puits de saumure par Texas Brine, appellation qui vient de la contraction de en Oxy, cette firme étant la maison-mère de Texas Brine et de , le nom de la zone non incorporée où est acheminée la saumure pour retraitement., un puits d'extraction de saumure situé dans la paroisse de l'Ascension. Un deuxième puits, Oxy Geismar 2, fut foré la même année.
Un permis fut délivré en 1982 pour l'exploitation du site d'Oxy Geismar 3, une caverne située à près de sous la surface dans le dôme salin de Napoleonville en Louisiane, sur la base de plans du sous-sol datant des années 1960 ou 1950. La forme de ce dôme salin, entouré d'une couche de pétrole et de gaz naturel, est typique des dômes salins des États du golfe du Mexique.
L'extraction de la saumure s'effectuait par injection à haute pression d'eau douce dans le puits creusé dans le dôme, la saumure était ensuite pompée et acheminée vers des raffineries qui en extrayaient de l'hydroxyde de sodium et du chlore. Occidental Petroleum possédait le terrain, de , et exploitait la saumure extraite à des fins industrielles.
Malgré deux études et un mémo interne alertant de la fragilité de la disposition de la caverne, le puits d'exploitation Oxy Geismar 3 fut exploité jusqu'en et ne fut fermé qu'en à la suite de plusieurs observations alarmantes. Premièrement, la proximité de la caverne à la couche de pétrole et de gaz, bien que connue et supposée d'environ , avait déjà été sous-estimée en 1982 à cause des difficultés à modéliser les terrains à de telles profondeurs ; après les opérations d’, séparaient la caverne Oxy Geismar 3 de l'enveloppe extérieure du dôme, la paroi était considérée comme dangereusement fine. Deuxièmement, à la suite de la demande en 2010 par la Texas Brine d'un permis d'expansion, un test d'intégrité fut requis : comme il ne fut pas possible pour Texas Brine d'atteindre les pressions demandées dans la caverne, le site fut de ce fait fermé car cela pouvait être un signe de défaillance de la caverne. Oxy Geismar 3 fut alors bouchée et abandonnée.
On bouche les cavernes dans les dômes de sel en les remplissant de saumure avant de condamner le puits d'accès par du ciment. Plusieurs millions de mètres cubes d'eau salée sont alors contenus sous terre.
Évolution de la doline Découverte
Les premières bulles suspectes auraient été vues durant le printemps 2011, mais pourraient n'être dues qu'à la décomposition naturelle des matières organiques du bayou. Selon les surveillances radar, le glissement de terrain a eu lieu entre le et le , aucune activité n'ayant été révélée sur l'année précédent le . Des bulles apparues plus tard, le , à proximité d'une des conduites de gaz du bayou furent signalées à Crosstex, l'exploitant de gaz local. Aucune fuite ne fut détectée par Crosstex, mais les bulles continuèrent de faire surface en de multiples points, jusqu'à 90 en , accompagnées de secousses à partir du , allant parfois jusqu'à 3 sur l'échelle de Richter selon les mesures effectuées par un groupe de scientifiques de l’ qui détecte ainsi en un mois plus de sismiques. La majorité des 60 événements microsismiques ayant eu lieu vers fin juillet et début ont lieu à l'ouest du dôme, approximativement au niveau du haut de celui-ci.
La doline fut découverte par un salarié de la Texas Brine le à la suite des événements précédents jusque-là inexpliqués. Alors que la doline s'agrandissait, des forages furent demandés à la Texas Brine Company pour déterminer l'origine et l'étendue de l'effondrement. À la suite de l'apparition de la doline, une évacuation de la communauté de Bayou Corne fut coordonnée par la police de la paroisse de l'Assomption.
La proximité de la doline avec un puits de 1,5 million de litres de butane liquide inquiéta très rapidement les autorités alors que l'affaissement gagnait en étendue, son diamètre ayant augmenté de de diamètre en certains points en l'espace de 3 jours.
Formation Si les effondrements de cavernes et les dolines creusées dans des formations géologiques diverses, dont les dômes de sel, sont courantes, cette doline est atypique et l'on sait assez peu de choses sur ce qui a pu provoquer l'effondrement du mur latéral du puits, et donc la formation de la doline.
Une étude de relevés d'un radar à synthèse d'ouverture ont permis de constater qu'un mois avant la formation du lac et de la doline des mouvements du terrain ont eu lieu, aux endroits exacts de la doline, et sur une étendue plus grande encore que l'actuelle superficie de l'effondrement. Jusqu'à de glissement sont avérés dans certaines zones et ce alors que la doline n'était pas encore apparue. Des symptômes de la perte du support des roches se voient au travers de contraintes de compression à la surface. Les mouvements de terrain en surface se sont faits horizontalement, vers le lieu de formation de la doline qui se trouve être le lieu où le gradient de contrainte était le plus important.
Selon les scientifiques ayant effectué l'étude, un glissement horizontal est atypique : les formations de ce type s'accompagnent généralement de glissements et de compressions dans le sens vertical. De même l'effondrement des murs de puits sort aussi de l'ordinaire : les effondrements classiques se faisant par le plafond des puits creusés dans les diapirs.
vignette|Cristaux de halite dans une mine de sel en Allemagne à Merkers-Kieselbach|alt=Des cristaux cubiques transparents dans une anfractuosité avec un éclairage jaune les illuminant.
La doline a été provoquée par l'affaissement d'une des parois latérales du puits numéro 3 Oxy Geismar, à cause de la proximité à la couche extérieure du dépôt souterrain ; les effondrements de puits dans des dômes salins sont un phénomène connu mais la situation est ici atypique puisque l'affaissement des parois de la caverne se serait fait sur le côté et non du fait de la pression du sol sur le haut de la mine. Des millions de mètres cubes de roche, provenant des formations géologiques à proximité, remplirent la caverne. Cette hypothèse, déjà privilégiée à l'apparition du lac de la doline, fut confirmée en à la suite de la parution en ligne d'un article de (paru plus tard en dans la version papier de la revue).
La possibilité que le puits Oxy Geismar 3 soit placé trop près de l'extérieur du dôme fut envisagée dès 1991 à la suite d'une étude effectuée par Sandia National Laboratories, suivie d'une autre étude en 1995 avertissant du risque de percer le dôme salin et pointant du doigt la configuration réelle du dôme, éloignée de celle jusque-là extrapolée à partir des anciennes cartes des années 1960. Cette proximité pourrait avoir joué un rôle crucial dans l'effondrement. Le fait que la distance fut sous-estimée provient sans doute de la disposition du dôme salin. Comme le dôme de Choctaw, le dôme de Napoleonville possède une structure avec des « rebords » () qui peut poser problème : la mésestimation de la largeur disponible pour creuser les puits, corrigée par des mesures dans le cas du dôme de Bayou Choctaw, aurait amené à creuser Oxy 3 trop proche de la couche externe du dôme de Napoleonville.
Le problème était cependant connu, un mémo interne ayant fait part des inquiétudes de certains salariés de Texas Brine quant à la poursuite de l'exploitation de la caverne.
Évolution et conséquences sur l'environnement
Mesurée à son apparition le , la doline mesurait de diamètre et de profondeur, sauf en un endroit où la profondeur allait jusqu'à . En trois jours, elle s'agrandit en diamètre de 3 à 6 m environ. La doline possédait une superficie de en , en décembre de la même année, et s'est donc agrandie de plus qu'un facteur 20 (en acres) par rapport à la première mesure. Sa profondeur va jusqu'à en .
La dimension totale de la zone souterraine effondrée est incertaine, ce qui empêche d'estimer la dimension maximale que pourra atteindre la doline.