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L'exploration et l'exploitation du pétrole et du gaz ont des effets sur les eaux souterraines, qui sont une ressource naturelle vitale nécessaire à la consommation quotidienne et à la subsistance de l'homme. La production des deux produits mentionnés ci-dessus est étroitement liée à deux disciplines : le droit de l'énergie et le droit de l'environnement. Aux États-Unis, deux technologies ont permis d'extraire le pétrole et le gaz de schiste : la fracturation hydraulique et le forage horizontal. Les opérateurs qui utilisent ces deux technologies utilisent de l'eau mélangée à de petites quantités de proppants et d'autres produits chimiques pour fracturer la roche de schiste afin que le pétrole et le gaz puissent s'écouler à travers elle. Les eaux souterraines constituent la majeure partie de l'eau nécessaire à la fracturation hydraulique dans les régions qui ne disposent pas d'eau de surface. Les risques d'impact sur les ressources en eau potable liés aux prélèvements d'eau pour la fracturation hydraulique sont les plus élevés dans les zones où l'utilisation de l'eau pour la fracturation est importante et où la disponibilité de l'eau est faible. Les plaintes déposées récemment indiquent que l'eau considérée comme "potentiellement utilisable" selon la définition réglementaire ne peut être utilisée à des fins domestiques, agricoles ou industrielles sans mélange ni traitement.