L’importance de la mer et son rôle fondamental

  • C’est par la mer que circulent, depuis des millénaires, les Hommes, les idées et les marchandises;
  • C’est en lien avec la mer que se sont faites l’essentiel des innovations ayant bouleversé les sociétés humaines;
  • C’est par et grâce à la mer que surgissent ou déclinent les superpuissances

La production économique mondiale devrait doubler d’ici à 2035, portée par le rattrapage des pays à haut revenu par les pays émergents.

Les gisements terrestres s’épuisant, pour alimenter la consommation, l’habitat et la production, il faudra trouver de nouvelles ressources.

Les mines du futur seront situées au fond des océans et des mers.

Exploitation minière des fonds marins : de quoi s’agit-il ?

L’exploitation minière des fonds marins ou Deep Sea Mining (DSM) désigne les procédés d’extraction des ressources minérales situées à plus de 200-300 mètres de profondeur en milieu océanique.

Les planchers océaniques contiennent en grande quantité les métaux dont les gisements s’épuisent à terre.

On les trouve dans quatre types d’environnements :

1. Les nodules polymétalliques

Les nodules polymétalliques sont des formations rocheuses de taille variable (entre 5 cm à 20 cm), présentant une forme globalement sphérique et situées généralement dans les plaines abyssales entre 3000 et 6000 mètres de profondeur.

 

Nodule polymétallique (Portugal)

    Nodule polymétallique (Portugal) Source: Wikimedia Commons

Ces nodules se forment très lentement. Leur croissance est estimée entre 1 et 10 millimètres par million d’année. Ils se créent par précipitation des éléments métalliques de l’eau circulant au fond des océans ou dans les hautes couches sédimentaires autour d’une roche ou d’un coquillage.

Leur composition varie en fonction de l’endroit où ils se sont formés mais ils sont généralement composés de manganèse, de silicium, de fer, de cobalt et de nickel. On peut également y trouver parfois des quantités infimes de terres rares (lithium, thallium, molybdène, tellure, etc.).

2. Les sulfures hydrothermaux ou polymétalliques (SMS)

Les sulfures hydrothermaux (ou « fumeurs noirs ») sont situés à proximité des sources hydrothermales le long des dorsales océaniques entre 1500 et 5000 mètres de profondeur. Dans ces régions, l’eau pénétrant dans les couches superficielles de sédiments est chauffée à haute température (jusqu’à 400° C). Les éléments métalliques présents dans ces sédiments s’y dissolvent. L’eau chaude remonte ensuite rapidement vers le plancher océanique où l’eau est à environ 2° C. Au contact de l’eau froide, les éléments métalliques se précipitent pour former des accrétions minérales ayant la forme de cheminée.

Fumeur noir dans le bassin de Lau, îles Tonga. Source: Ifremer

     Fumeur noir dans le bassin de Lau, îles Tonga. Source: Ifremer

Au fil du temps, la zone d’accrétion peut couvrir plusieurs centaines de mètres de diamètre et contenir entre 5 à 17 millions de tonnes de roche minérale. Chaque zone d’accrétion est généralement éloignée des autres de plusieurs dizaines de kilomètres. Le nombre de zones exploitables dans le monde est estimé à 250.

La composition en métaux de ces roches est très variable selon les sites, et dans un même site, entre la cheminée et les roches qui l’environnent. Ces dépôts contiennent de grandes quantités de fer (20-40 % du total), de cuivre (10-20 %) et de zinc (10-20 %), ainsi que des quantités plus minimes d’argent, d’or, de cobalt, de plomb, de baryum, de cadmium, d’antimoine, de mercure, de terres rares, etc.

3. Les encroûtements cobaltifères (CRC)

Les encroûtement cobaltifères se trouvent sur les monts sous-marins à une profondeur située entre 400 et 4000 mètres. Ce sont des « croûtes » dont l’épaisseur est très variable et contenant des éléments métalliques très variés: oxyde de fer et de manganèse, cobalt, platine, tellure mais aussi titane, vanadium, cérium, zirconium et phosphore.

Encroûtement cobaltifère près de Niau, archipel des Tuamotu. Source: Ifremer

Encroûtement cobaltifère près de Niau, archipel des Tuamotu. Source: Ifremer

Ils couvrent des surfaces de plusieurs km2 sur des reliefs sous-marins et des volcans immergés pour une surface estimée à 6,35 millions de km2, soit 1,7 % de la surface des océans. Leur extraction, très complexe, limite leur intérêt économique pour le moment.

4. Les couches sédimentaires.

D’autres ressources sont également prises en considération, notamment les sédiments phosphatés et métallifères qui peuvent servir d’engrais et les hydrates de méthane comme ressource énergétique.

 

Exploitation minière sous-marine : Comment ça marche ?

Exploitation minière sous-marine : écologie et environnement

Cette frénésie d’exploration minière sous-marine se produit en l’absence de régimes réglementaires ou de zones de conservation pour protéger les écosystèmes uniques et peu connus des fonds marins.
De plus, les recherches scientifiques menées à ce jour ne permettent pas de garantir que la santé des communautés côtières et des pêcheries dont dépendent les peut être garantie.

 

Et La France ?

La France, elle, concentre ses efforts sur les amas sulfurés. « En raison de leur teneur en métaux d’intérêt, il y a infiniment plus de chances sur les amas sulfurés qu’il n’y en a jamais eues sur des nodules », précise Francis Vallat, le fondateur du Cluster maritime français, également président du groupe de travail synergie Grands fonds marins. Les amas sont situés à quelque 1 500 mètres de fond, dans les zones volcaniques où l’on trouve les fumeurs noirs. Ces cheminées crachent des panaches d’eau à 350 °C, acide (son pH n’est que de 3 ou 4) et chargée de particules métalliques qui se déposent dans un rayon de 50 kilomètres.

À Futuna, l’Ifremer a exploré la zone entre 2010 et 2013, en consortium avec Eramet et Technip. Et le résultat des trois campagnes d’exploration est suffisamment encourageant pour qu’Eramet ait déposé, au nom de sa filiale SialéO, une demande de permis exclusif de recherche (PER). Cette étape intermédiaire entre l’exploration et l’exploitation permet l’attribution à une entreprise ou à un consortium, après mise en concurrence, de l’exclusivité des droits d’exploration sur une zone, le temps de compléter ses études préalables avant d’envisager une entrée en exploitation. Le dossier est en attente d’instruction, les services du ministère du Développement durable chargés des ressources minières ayant constaté qu’un point du code minier n’avait pas été transposé pour le territoire de Wallis et Futuna.

Des savoir-faire à développer

Eramet se positionne d’ores et déjà comme futur opérateur si les prochaines campagnes sont concluantes. Ce PER, s’il est accordé, lui permettra de rassurer les investisseurs qu’il souhaite agréger au consortium, que toutes les parties jugent trop resserré. Surtout financièrement. Un atelier franco-allemand s’est tenu à Hambourg début mars, l’Allemagne étant très intéressée. « Essayons de bâtir l’Airbus de demain. On a un bon modèle, ce serait bien d’en faire un second », s’enthousiasme l’un des participants.

Comme le souligne Francis Vallat [lire aussi page suivante], les entreprises françaises de la filière tireront plus de bénéfices des savoir-faire qui seront développés, exportables par la suite, que des ressources elles-mêmes. Pour Technip – et de façon plus pondérée pour Eramet – l’enjeu n’est pas tant dans l’accès aux gisements que dans le magnifique terrain de jeu que représente ce permis en termes de R & D. Technip qualifie en ce moment une technologie de liaison fond-surface, sur laquelle il a aussi travaillé comme sous-traitant pour TransTasman avant la disqualification du permis, et sur le projet Nautilus d’exploitation des grands fonds au large de la Papouasie-Nouvelle-Guinée.

« La grande différence entre remonter des fluides ou du gaz et remonter des solides, c’est que c’est forcément plus abrasif, précise Julien Denègre, responsable du développement au Centre d’innovation et de technologie de Technip. Ce qui suppose la qualification de nouveaux matériaux, et la simulation de modèles d’écoulement. » Car il s’agit maintenant de remonter des cailloux dans de l’eau, et non plus des bulles de gaz dans de l’huile. Chez Eramet, côté R & D, on travaille notamment sur un traitement minéralurgique innovant, par flottation, pour rendre in situ le minerai compatible avec des procédés pyrométallurgiques ou autres. Le processus est encore long avant d’envisager une mise en exploitation à Futuna, mais le temps de la mine est long : il faut dix à quinze ans pour ouvrir une mine terrestre.

 

Cadre réglementaire et législatif

Un véritable code minier des fonds marins n’existe pas encore et l’extraction du sous-sol marin en est encore à ses balbutiements.

Depuis le 17e siècle jusqu’au milieu des années 1950, les océans étaient régis par le principe de la liberté des mers. Ce dernier limite les droits et la juridiction d’un État sur les océans à une étroite bande côtière le long de son littoral.

Entre 1970-73, l’Assemblée des Nations Unies déclare les fonds marins et leur sous-sol, situés au-delà des juridictions nationales (hors des ZEE), patrimoine commun de l’humanité et les place sous la gestion de l’Autorité internationale des fonds marins (AIFM). Mais L’AIFM ne dispose de pouvoirs réels que depuis 1994 à la suite de l’entrée en vigueur de la Convention des Nations Unies sur le droit des mers (UNCLOS), ratifiée par 166 pays.

 

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