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30 ans d’expertise scientifique au service du projet Cigéo

Depuis plus de 30 ans, l’Andra et ses partenaires scientifiques étudient le site sélectionné pour implanter le projet Cigéo, et plus particulièrement la couche argileuse du Callovo-Oxfordien (COx), située à environ 500 mètres de profondeur. L’Agence possède aujourd’hui une connaissance très fine de cette couche géologique, qui a permis de démontrer la faisabilité du stockage géologique et la sûreté du projet Cigéo sur le très long terme. Entretien avec Frédéric Plas, directeur de la recherche et développement de l'Andra.

Comment a été choisi le site d’implantation du projet Cigéo ?

Frédéric Plas : Ce choix est le fruit d’une démarche à la fois scientifique et démocratique. Dans le cadre de la loi Bataille de 1991(1), l’Andra a été mandatée pour évaluer la faisabilité d’un stockage dans différents types de formations géologiques, argileuses ou granitiques. Nous avons donc étudié quatre sites qui se sont portés candidats dans le cadre de la mission de médiation menée par le député Christian Bataille. Il s'agissait de trois sites argileux en Meuse, en Haute-Marne, et dans le Gard, et un site granitique en Vienne.

Des reconnaissances géologiques préliminaires ont été engagées entre 1992 et 1996. Cela nous a permis de déposer des dossiers d’autorisation d’implantation pour des laboratoires souterrains dans chaque site. En 1998, après évaluation de ces dossiers, le Gouvernement a décidé de retenir les sites de Meuse et de Haute-Marne dans l’argile, alors fusionnés en un seul site, et d’abandonner les sites du Gard et de la Vienne, notamment pour des raisons scientifiques. 

Pour le site de Meuse/Haute-Marne, c’est une couche géologique argileuse profonde, âgée de 160 millions d’années, dite du Callovo-Oxfordien (COx), qui retenait notre attention pour y étudier la faisabilité de réalisation d’un stockage. 

Quelles ont ensuite été les étapes pour identifier précisément le bon emplacement pour le stockage en profondeur ?

Construction du Laboratoire souterrain de l'Andra

F.P. : Dès l’autorisation de création d’un laboratoire souterrain sur le site de Meuse/Haute-Marne, les investigations se sont poursuivies suivant deux axes : d’une part au Laboratoire souterrain dont la construction a été lancée en 2000 pour étudier in situ la couche argileuse et qui a atteint le milieu de cette dernière en 2004, et d’autre part des investigations complémentaires depuis la surface (forages, reconnaissances sismiques). 

L’ensemble nous a permis d’acquérir des connaissances plus pointues sur la faisabilité du stockage dans cette couche, en termes de capacité à garantir la sûreté du stockage sur le long terme et de capacité à construire et exploiter un stockage. Nous avons ainsi établi en 2005 un dossier complet démontrant cette faisabilité de principe. À cette époque, la zone sur laquelle nous avions établi cette faisabilité représentait encore une aire de 250 km2 autour du Laboratoire souterrain (zone de transposition). 
Après la loi de 2006(2), les expérimentations dans le Laboratoire souterrain se sont poursuivies et, sur le terrain, en 2009, nous avons resserré nos investigations sur une zone plus réduite d’environ 30 km2 : la ZIRA (pour zone d'intérêt pour la reconnaissance approfondie).

Les recherches se sont ainsi poursuivies, pour consolider nos connaissances sur les caractéristiques physiques et chimiques de la couche du Callovo-Oxfordien, préciser les effets du stockage sur cette couche, notamment au niveau thermique, et réaliser progressivement des démonstrateurs d’ouvrages souterrains du projet Cigéo (galeries, alvéoles de stockage, scellements) pour nous rapprocher de la dimension industrielle du stockage.

Les différentes étapes d’acquisition de connaissances

Sur quels critères cette couche du Callovo-Oxfordien a-t-elle été retenue ?

F.P. : La couche retenue est située à une profondeur d’environ 500 mètres, ce qui permet de réaliser un stockage géologique profond à l'abri des phénomènes de surface, comme l'érosion sur le long terme. Elle a en outre une épaisseur importante, d’environ 140 à 160 mètres. Elle a également une très faible perméabilité et d’autres propriétés intéressantes comme une forte capacité de rétention grâce aux minéraux argileux. Autant de caractéristiques qui permettent de limiter fortement le déplacement des éléments radioactifs depuis le stockage vers la surface, notamment en piégeant l’essentiel des radionucléides dans le stockage et dans son champ proche.

Tous les paramètres sont réunis pour garantir l’objectif fondamental du stockage géologique qui est de protéger l’homme et l’environnement de la dangerosité des déchets radioactifs sur le long terme.

« Nous avons montré que nous pouvions construire des ouvrages dans cette couche tout en conservant ses propriétés »

Avons-nous encore des incertitudes concernant le site de Meuse/Haute-Marne ? Est-ce que vous poursuivez les recherches ?

F.P. : Aujourd'hui, après 30 ans de travaux scientifiques, le choix du stockage géologique et la faisabilité du projet sont acquis. Néanmoins nous poursuivons les études afin de réduire les incertitudes, d'accroître les marges de sûreté et d'optimiser le stockage.

Il s’agit en particulier d’affiner nos connaissances sur certaines propriétés de la roche, comme son comportement mécanique, pour consolider sa grande robustesse face à des sollicitations du stockage. Nous optimisons également la conception sur d’autres aspects comme les revêtements en béton des ouvrages pour accroître leur tenue face aux contraintes mécaniques de la roche tout en limitant les épaisseurs de béton. 

Tous ces travaux, nous les menons avec nombre de partenaires scientifiques et technologiques d’excellence (académiques et organismes de recherche en géosciences, comme le BRGM, industriels des travaux souterrains, etc.) mais aussi avec nos homologues belges et suisses, qui ont eux aussi choisi l’argile comme roche hôte du stockage et possèdent des laboratoires souterrains. Tout ceci nous permet également de conforter l’avancée de ce projet (cf. témoignages IRSN/BRGM). 

 

(1) Cette loi relative aux recherches sur la gestion des déchets radioactifs instaurait notamment un programme de recherche de 15 ans pour réfléchir à une solution de gestion des déchets radioactifs les plus dangereux.
(2) En 2006, sur les bases notamment des recherches scientifiques menées depuis 1991, le Parlement a entériné le choix du stockage profond et a chargé l’Andra de concevoir Cigéo en Meuse/Haute-Marne.

 

Pour comprendre

L'imagerie sismique est une méthode géophysique d'observation de la croûte terrestre. Elle permet de visualiser les structures géologiques en profondeur grâce à l'analyse des échos d'ondes sismiques.

Les carottes géologiques sont des échantillons de terrains prélevés pour être analysés.

Pour en savoir plus...

Découvrez la suite de notre dossier avec les témoignages de l'IRSN, le BRGM, ainsi que les illustrations de la couche géologique du Callovo-Oxfordien.

La couche géologique du Callovo-Oxfordien sur le site de Meuse/Haute-Marne L’IRSN, une expertise indépendante pour évaluer les risques Andra et BRGM : une collaboration engagée depuis plus de 30 ans
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