Russie - Yamal : le front pionnier énergétique russe dans un espace extrême de l’Arctique sibérien

Espace de tous les superlatifs, la péninsule de Yamal est un territoire arctique hors-norme par ses milieux, son étendue, ses très faibles densités et sa marginalité ; mais aussi par ses réserves phénoménales en gaz naturel. Sa mise en valeur métamorphose la région. L’exploitation du gaz y pose le problème de la valorisation d’une ressource stratégique dans des conditions climatiques extrêmes, un contexte de sous-peuplement marqué et un environnement fragile et changeant dans le cadre du réchauffement climatique. La construction de ce nouveau front pionnier arctique soulève de nombreux enjeux géopolitiques. A l’échelle de la Russie, elle pose la question des modalités et processus d’intégration des marges périphériques arctiques au centre. A l’échelle mondiale, cette insertion dans la mondialisation repose pour partie sur des capitaux chinois et des technologies européennes qui permettent de contourner l’embargo décrété par les Etats-Unis suite au conflit avec l’Ukraine. Ce rapprochement entre deux puissances émergentes pour contrer les ambitions de Washington témoigne des impacts territoriaux que peuvent avoir les rivalités de puissances mondiales dans des espaces et territoires jusqu’ici très marginaux.

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Légende de l’image

Cette image de l'ouest de la péninsule Russe du Yamal (полуо́стров Яма́л), a été prise le 02 aout 2019 par le satellite Sentinel 2B. Il s’agit d’une image en couleurs naturelles de résolution native à 10m.

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Présentation de l’image globale

Yamal : un nouveau front pionnier arctique dans le Grand Jeu énergétique mondial contemporain

Un « bout » du monde stratégique pour la Russie

Comme en témoigne l’image, nous sommes là dans une marge située aux limites extrêmes septentrionales de l’œkoumène qui présente des contraintes exceptionnelles et multiformes.  Nous sommes en effet ici à 70°N, à 600 km au nord du cercle polaire et à plus de 2.500 km au nord-est de Moscou. La nuit polaire dure trois mois et la température moyenne en janvier est de –26°C, avec parfois des records de froids à – 48°C. Les hommes, les activités, les matériaux et équipements doivent être adaptés pour y répondre.

Située au nord-est de la chaîne de l’Oural, en Sibérie occidentale, la péninsule de Yamal - littéralement « bout du monde » en langue nénètse - est un immense territoire, équivalant à près d’une fois et demie le territoire français et qui s’avance de 700 km dans l’Océan glacial arctique. L’image satellite générale donne à voir une bonne partie de sa côte occidentale, qui donne sur la mer de Kara, tandis qu’à l’est la péninsule est délimitée par l’immense embouchure fluviale de l’Ob.

Bien visible sur l’image, son paysage très particulier se présente comme un espace partagé entre rivières, marécages et toundra. Il est parsemé de nombreux étangs : ce sont des lacs de thermokarst, de petites cuvettes ou des gouffres - dont le diamètre et la profondeur peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres - révélés par la fonte du permafrost, terme qui définit un sous-sol gelé en permanence, qui libère d’importantes poches de gaz.

Dans cet espace immense aux très faibles altitudes et aux pentes peu marquées, l’eau peine à s’écouler, les marais et marécages sont très nombreux ainsi que les moustiques et insectes dès la disparition des derniers gels. La morphologie fluviale se caractérise par des lits fluviaux encombrés d’anciens méandres et de bras morts. La structure littorale est dominée pour sa part à la fois par les phénomènes d’accumulation de matériaux sédimentaires et par des phénomènes de régularisation par les courants littoraux comme en témoigne la longue flèche de sable qui est bien identifiable au centre de l’image.

La mise en valeur de la zone de production de Bovanenkovo : un immense défi

L’image couvre la partie occidentale de la péninsule de Yamal, qui donne plus au sud sur la baie de Baidarata. Comme aux Etats-Unis ou au Canada, la mise en valeur énergétique de l’Arctique s’est mise en place très progressivement du fait des énormes contraintes rencontrées et les fronts pionniers sont montés peu à peu des régions méridionales vers les espaces les plus septentrionaux. Ainsi, le grand gisement gazier d’Urengoy, dans la région de Tioumen au sud-est (hors image), est découvert en 1966 et mis en valeur en 1978 avec des réserves évaluées à 11 trillions, ou milliards de milliards en anglais, de m3. Située bien plus au nord dans la presqu’ile de Yamal, la zone de production de Bovanenkovo est découverte au début des années 1980 et exploitée seulement depuis 2012, soit 34 ans après Tioumen.

L’immense presqu’île arctique de Yamal joue un rôle fondamental dans le système énergétique russe : on estime ses réserves à 16,7 trillions de m3. Avec l’ouverture en seulement dix ans de ces immenses chantiers, la presqu’île de Yamal et ses marges réalisent une production de 83 milliards m3 de gaz naturel par an en 2017.

Dans la péninsule de Yamal, la zone de production de Bovanenkovo est la plus importante de toute avec 30 % des réserves estimées – soit 4,9 des 16,7 trillions m3 - et une capacité annuelle de production de 115 milliards de m3 par an. Gazprom estime pouvoir à terme atteindre 140 milliards m3 (+ 22 %) en mettant en valeur les gisements des étages géologiques du Néocomian (Jurassique). Pour l‘instant, les 60 principaux puits d’extraction descendent à -520/-700 m de profondeur dans la couche géologique du Cénomanien et à -1.200/- 2.000 m. dans la couche de l’Apt-Albien. A titre de comparaison, dans la vaste cuvette sédimentaire du Bassin parisien, l’aquifère de l’Albien et du Néocomien enferment une nappe d’eau souterraine captive profonde (- 1.000 m. en Seine et Marne) de très bonne qualité estimée à 700 milliards de m3, mais dont les eaux se renouvellent très lentement avec des temps de séjour de plusieurs milliers d’années.

La zone de production de Bovanenkovo comporte elle même trois grands ensembles distincts mais interconnectés : les champs de Bovanenkovo au sud-est de l’image (zoom 1), ceux de Kharasavey sur le nord-ouest littoral de l’image (zoom 2) et, enfin, ceux de Serevo- Kruzenshtern, situés plus au sud-ouest et donc non visibles sur l’image.

Une vieille civilisation semi-nomade du Renne bouleversée par la valorisation gazière

La péninsule fait partie du district autonome de Iamalo-Nenetsie, qui est avec 0,69 hab. / km², soit 534.104 habitants pour 769.250 km² - l’un des sujets les moins densément peuplés de Russie. Les populations autochtones, longtemps seules occupantes du lieu, sont aujourd’hui devenues largement minoritaires : les Nénètses, Khantys et Komis y représentent seulement entre 8 et 9 % de la population.

Mais pour environ un tiers d’entre elles, elles vivent encore des activités traditionnelles : c’est en effet l’une des dernières régions au monde où se pratique encore à une telle échelle l’élevage transhumant de rennes, avec des familles qui encadrent le déplacement saisonnier de troupeaux de plusieurs milliers de têtes sur plus de 1.000 km entre les pâturages d’été situés au nord et les pâturages d’hiver situés au sud. Dans ce mode de vie nomade où les populations résident encore souvent dans les tchoums, des tentes en peaux cousues, les 500.000 rennes semi-domestiques sont au centre de la vie économique, sociale et culturelle, fournissant aussi bien le moyen de transport, que la viande, ou la matière première des vêtements.

Mais ces peuples vivent au-dessus de colossales réserves de gaz naturel. S’inscrivant dans le prolongement des méga-gisements d’hydrocarbures de la plaine de l’Ob, la péninsule de Yamal est devenue en quelques années l’épicentre de la production du géant gazier russe Gazprom, 2e producteur mondial. Au final, le district de Iamalo-Nenetsie, d’où est extrait 90 % de la production russe de gaz naturel, est donc d’une importance vitale pour un pays qui reconstruit sa puissance en partie grâce à ses hydrocarbures.

L’exploitation gazière a régionalement un effet peuplant et urbanisant : avec une population très majoritairement urbaine (à plus de 84 %) et en croissance, le district est l’une des rares régions du Grand Nord russe à connaître un tel dynamisme démographique, en contraste avec le déclin et le dépeuplement de la Sibérie orientale depuis la fin de l’URSS.

Relier ces marges productives aux centres de consommation : un immense défi logistique, terrestre et maritime

L’éloignement des centres de consommation impose de transporter le gaz produit sur l’image sur de très longues distances du fait de l’éloignement des lieux de consommation.

A l’échelle régionale du Grand Nord arctique russe, la mise en exploitation des nouveaux gisements de Bovanenkovo nécessite entre 2011 et 2018 le renforcement du corridor logistique le reliant au réseau russe existant déjà plus au sud. C’est pourquoi le gazoduc Bovanenkovo-Ukhta 1, construit entre 2008 et 2012, est doublé par le gazoduc Bovanenkovo-Ukhta 2 construit entre 2012 et 2017. Ces deux grands gazoducs relient Bovanenkovo à la ville d’Ukhta, qui se trouve 1.200 km au sud-ouest de la péninsule. Ils passent en particulier sous la baie de Baidarata, un golfe marin de la Mer de Kara. Ces deux tubes présentent un potentiel de transport de 115 milliards de m3 de gaz par an.
A l’échelle de la Russie d’Europe ensuite, Gazprom double plus au sud encore le gazoduc Ukhta-Torzhok avec la construction du gazoduc Ukta-Torzhok 2, qui s’étend sur 970 km et est doté de sept stations de compression entre Ukta au nord et Gryazovets au sud. Ces deux gazoducs parallèles ont chacun une capacité de transport de 45 milliards de m3 de gaz naturel par an.  

A partir du nœud logistique de Gryazovets, qui se trouve au nord de Moscou, les flux gaziers pour l’exportation vers l’Europe occidentale, très dépendante du gaz russe dans ses approvisionnements, peuvent emprunter deux grandes directions. Soit ils passent par le grand gazoduc Yamal-Europe construit entre 1994 et 2006 : long de 2.000 km et disposant d’une capacité de transport de 33 milliards de m3 de gaz par an, il dessert Smolensk, puis Minsk en Biélorussie avant de traverser la Pologne pour rejoindre l’Allemagne à Francfort sur l’Oder. Soi à partir d’Ust-Luga/ St Petersburg, ils utilisent le gazoduc Nord Stream 1 qui traverse la Mer baltique jusqu’en Allemagne, celui-ci devant bientôt doublé par le gazoduc Nordstream 2 en cours de construction.

Attrait du marché chinois et gaz naturel liquéfié : le port arctique de Sabetta

A l’échelle mondiale enfin, le système des gazoducs serait trop couteux à mettre en œuvre sur d’immenses distances. C’est pourquoi on assiste ces dernières décennies au boom du gaz naturel liquéfié transporté par navires spécialisés. Ainsi, dans la même péninsule de Yamal, mais sur la côte orientale cette fois, a été inauguré en 2019 un terminal de liquéfaction du gaz à Sabetta (hors image). C’est le second de l’Arctique après celui d’Hammerfest en Norvège. Sabetta est l’aboutissement d’un projet titanesque qui a nécessité l’importation et l’assemblage de dizaines de modules préconstruits dans des chantiers navals chinois, hissés sur place sur 8.000 pilotis, et a mobilisé jusqu’à 20.000 ouvriers.

Ces caractéristiques exceptionnelles se comprennent par la nécessité pour la Russie d’exporter vers l’Asie en empruntant la Route Maritime du Nord qui longe les côtes arctiques russes, via une flotte toute neuve de 15 méthaniers brise-glace. La Chine, 1er consommateur et importateur mondial d’hydrocarbures, est bien évidemment concernée. Et c’est d’ailleurs pourquoi des fonds chinois ont financé le coût faramineux du terminal Yamal LNG (environ 27 milliards de dollars) à hauteur de 30 % par l’intermédiaire du groupe pétrolier CNPC et du fameux Fonds des Routes de la Soei (Silk Road Fund).  Le groupe français Total y participe également (20 %), le reste de la société étant détenu par le groupe gazier russe Novatek.

Réchauffement, conflits, environnement : un territoire soumis à de multiples défis

L’exploitation gazière soulève pourtant de nombreux défis dans ce contexte territorial si spécifique. Tout d’abord, elle est impactée par le réchauffement climatique. Si la tree line, ou limite nord de la forêt, passe pour l’heure au sud de la péninsule, on observe déjà les premiers indices du « verdissement » de la toundra sur les images satellites.

Mais c’est surtout la fonte du permafrost qui est préoccupante : mettant parfois à jour des corps de mammouths congelés vieux de 10.000 ans, elle libère surtout de grandes quantités de gaz à effet de serre, principalement du méthane et compromet la stabilité des sols et donc des infrastructures. Elle pose aussi des défis sanitaires comme en témoigne la une résurgence de l’anthrax, prisonnier des glaces souterraines, à l’été 2016.

L’exploitation de Yamal fait aussi apparaître des limites sociales : avec les nombreux aménagements qui fragmentent les pâturages et entravent les parcours des troupeaux de rennes, l’extraction de gaz fragilise aussi la préservation de l’élevage transhumant, même si les grandes firmes gazières comme Gazprom signent des accords censés faciliter la traversée des routes et chemins de fer aux nomades. Les inquiétudes enfin sont environnementales. L’exportation accrue de gaz, notamment par voie maritime, pose le problème d’un trafic accru sur la route maritime du nord, au cœur d’un environnement arctique très fragile où la moindre pollution maritime serait catastrophique.

Zooms d'études


Bovanenkovsko : une des plus grands gisements gaziers arctiques au monde

L’image couvre une large partie du gisement gazier de Bovanenkovsko. Nous sommes là dans un espace très plat, mal drainé au nord-est et au sud-est par des rivières qui serpentent avec difficulté en allongeant leur trajet au milieu de nombreux bras morts. Au milieu de la toundra, cet espace amphibie est largement recouvert de lacs et de marais. Les déplacements y sont gênés lors des périodes de dégel par la boue, l’hiver par des froids et des vents glaciaux. L’exploitation de la ressource gazière y apparaît comme une prouesse technique à différents niveaux.
    
Découvert au début des années 1980 et exploité depuis 2012, la mise en valeur du gisement de  Bovanenkovsko s’est accompagnée de la mise en place d’un système technique exceptionnel. Il est composé de plus de 200 installations mises en œuvre par environ 3.000 salariés présents en permanence toute l’année. Les seuls aménagements visibles sur cette image au milieu de cet espace quasi-vide d’hommes sont les infrastructures nécessaires à l’extraction, au traitement et au transport du gaz naturel.

On identifie très bien premièrement les dizaines de puits d’extraction dispersés par grappe dans l’espace. Ils sont reliés entre eux par des pistes surélevées qui permettent aux ouvriers et techniciens d’assurer la visite et la maintenance régulière de systèmes très automatisés. Le gaz extrait de ces puits est ensuite acheminé par petits gazoducs, parfois bien visibles, à des grandes usines de traitement et de compression : ce sont ces grandes installations bien visibles sur l’image. Celles-ci sont elles même reliées à la tête d’entrée du grand gazoduc Bovanenkovo-Ukhta qui se situe au sud-est du lac Tibeyto bien identifiable par sa taille, sa forme et sa couleur.  

Comme on peut le constater sur l’image la création d’un réseau routier et de gazoducs, de puits et de stations de compression du gaz constitue un système technique très spécialisé et spatialement très hiérarchisé. Pour le servir et le faire fonctionner toute l’année, ce complexe est aussi doté d’usines électriques, de bases-vie pour le personnel, d’un aérodrome pour accueillir avions et hélicoptères et d’une gare et voie ferrée.

Du fait de l’isolement, les infrastructures de transport sont en effet essentielles au fonctionnement du gisement avec sur l’image la dernière gare de la voie ferrée la plus septentrionale au monde. Alors que la structure des sols et du sous-sol et les alternances gel/dégel rendent très difficiles le transport routier, la voie ferrée représente le meilleur, le plus fiable et le moins cher des modes de transports terrestres. C’est pourquoi la construction d’une voie ferrée de 572 km entre Bovanenkovo au nord et Obskaya au sud fut une des conditions essentielles au développement de ce front pionnier arctique. Elle est achevée et ouverte au trafic en 2011. Mobilisant 7.500 ouvriers pour sa construction, elle repose sur cinq gares intermédiaires, douze postes de croisement des trains montants ou descendants et 70 ponts représentant 12 kilomètres de portée. En particulier, le pont de 4 km traversant la rivière Yuribey est l’un des plus longs de l’espace arctique mondial. Afin de stabiliser ses structures face aux évolutions du permafrost, les constructeurs sont contraints de descendre la base des constructions jusqu’à -42 m. de profondeur afin de les stabiliser.  
 
Enfin, l’aéroport immédiatement voisin de la gare joue lui aussi un rôle central dans l’acheminement des matériaux et des personnels, qui travaillent à Yamal en rotation, comme sur une plateforme offshore. Les conditions climatiques extrêmes compliquent et renchérissent la construction et l’entretien des infrastructures : la mer gelée huit mois par an limite l’utilisation du port de Kharavasey, la fonte saisonnière du permafrost en surface et la débâcle estivale des cours d’eau obligent à surélever les constructions sur pont ou pilotis, le froid accélère l’usure des matériaux.

L'image ci-contre indique quelques repères géographiques de l’agglomération de cette région de la péninsule de Yamal.





Le nouveau gisement de Kharavasey : exploiter des ressources dans une marge territoriale extrême

Comme le montre l’image, le gisement de Kharavasey présente une structure spatiale et technique très différente. Il est en effet très récent puisque lancé en 2019. Second gisement de la péninsule par son potentiel géologique (2 trillions m3 de réserves) après le champ de Bovanenkovsko, il doit entrer en production en 2023. Il présente la particularité d’être à la fois terrestre et offshore.

Il fonctionne comme une projection technique sur le nord-ouest littoral de la grande base de Bovanenkovsko dont il fonctionne comme une annexe, prometteur mais encore marginal. Lors du chantier initial, son lancement a nécessité la construction d’une route saisonnière, utilisée en période hivernale lors des périodes de gel, depuis la gare de Bovanenkovsko par d’importants convois routiers. En été, lorsque la Mer de Kara n’est pas prise par la banquise, des cargos peuvent aborder la petite station portuaire construite au sud à cet effet à l’entrée de la lagune créée par la grande flèche de sable régularisant le liseré littoral. La route est complétée par la construction d’un gazoduc de 100 km de long connectant le gisement de Kharavasey à Bovanenkovo.  

En plein développement, la station portuaire méridionale est reliée par une route nord/sud à la base technique et à la base-vie situées en bord de mer plus au nord. Elles sont dotées de bâtiments d’habitation (longs bâtiments de cinq étages avec chambres, restauration, centre médical…), de bâtiments techniques et de vastes entrepôts et d’une station auxiliaire fournissant l’électricité nécessaire.

A partir de là, une première route a été construite au milieu des marais et marécages vers le nord-est pour desservir les premiers puits en cours de forage et d’équipement. La comparaison des deux images permet ainsi de mettre en évidence les modalités et les formes de développement d’un grand champ gazier arctique.  

D’autres ressources :

Ouvrage

Clara LOÏZZO, Camille TIANO, L’Arctique, à l’épreuve de la mondialisation et du réchauffement climatique, A. Colin, 2019

Articles et sites

Gazprom. La page présentant le grand projet Yamal

Frédéric Lasserre, « l’Arctique russe : des enjeux avant tout économiques », Grands dossiers de Diplomatie, 31-33.

Loïc Simonet, « Les hydrocarbures de l’Arctique : Eldorado ou chimère ? », Géoéconomie, 2016/5 (N° 82), p. 73-98.

« Iamal : un océan de gaz », Le Monde diplomatique, juillet 2016.

« La Russie inaugure une nouvelle raffinerie de gaz en Arctique », National Geographic, mars 2019. Consultable en ligne : 


Sur le site géoimage du CNES

Antoine Séjourné : Péninsule de Yamal : le dégel du pergélisol dû au réchauffement climatique et ses conséquences sur le climat.

Contributeur

Clara Loizzo, professeure de Chaire supérieure, Lycée Masséna, Nice

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