Exploitation minière au fond marin

Des fluides chauds, flottants et chargés de minéraux s’élèvent des profondeurs de la croûte océanique et se mélangent à de l’eau de mer froide. Cela déclenche la précipitation de minéraux qui forment des dépôts près et sur le fond marin. Les minéraux qui précipitent forment également des « cheminées » du fond marin, et les particules minérales dans les fluides qui s’évacuent au fond marin donnent aux fluides une apparence de fumée. Ces cheminées se trouvent sur un site d’évent que les scientifiques ont appelé « Ruines romaines », dans le bassin oriental de Manus, dans la mer de Bismarck, au sud de l’île de Nouvelle-Irlande en Papouasie-Nouvelle-Guinée. (Photo gracieuseté de Maurice Tivey et WHOI Deep Submergence Lab, Croisière Manus 2006 avec ROV Jason, Woods Hole Oceanographic Institution)

Qu’est-ce que l’exploitation minière au fond des mers?

L’océan contient une combinaison complexe de processus physiques, chimiques, biologiques et géologiques qui aboutissent parfois à des formes commercialement viables d’un large éventail de minéraux. Cela est particulièrement vrai dans l’océan profond dans les zones autour des cheminées hydrothermales où des fluides chauds et riches en produits chimiques qui s’écoulent sous le fond marin produisent des dépôts potentiellement précieux. Quelques efforts pour exploiter des gisements au fond de la mer ont réussi, mais à ce jour, peu ont surmonté les défis techniques liés à la récupération de grandes quantités de matériaux dans les profondeurs de l’océan.

Une exploitation minière réussie a déjà eu lieu dans des eaux relativement peu profondes de moins de 200 mètres. Dans les années 1960, Marine Diamond Corp. a récupéré près de 1 million de carats sur la côte namibienne. Aujourd’hui, de Beers tire une partie importante de sa production totale de diamants du plateau continental de l’Afrique australe. Les opérations minières en eaux plus profondes ont donné des résultats très différents: Lorsque les investisseurs ont essayé il y a environ 40 ans de récupérer des nodules de manganèse de la taille d’une pomme de terre dispersés au fond de l’océan, près d’un demi-milliard de dollars de prospection n’ont pas pu rentabiliser leurs efforts.

Depuis lors, l’industrie minière a travaillé dur pour développer des dragues spécialisées, des pompes, des chenilles, des foreuses, des plates-formes, des fraises et des carotteuses, dont beaucoup sont robotisées et toutes conçues pour fonctionner dans les conditions difficiles de l’océan profond. En outre, l’augmentation du prix de nombreux matériaux tels que le cuivre et la demande croissante des économies émergentes rendent de telles entreprises plus économiquement réalisables. Les découvertes récentes de riches gisements sur les fonds marins et les progrès technologiques suscitent un regain d’intérêt pour l’exploitation minière des fonds marins, notamment davantage de diamants, de sables de fer, de croûtes de manganèse riches en cobalt, de nodules de phosphorite et même de ces nodules de manganèse problématiques. L’importance croissante et la rareté croissante des éléments de terres rares amènent également certains à jeter un nouveau regard sur la possibilité de raffiner ces matériaux à partir de sources du fond marin.

Le plus attrayant de tous pour l’industrie minière sont les richesses potentielles des cheminées hydrothermales des grands fonds marins. Connus pour nourrir des communautés luxuriantes de vie exotique, les évents peuvent également être des trésors de minéraux de haute qualité. Lorsque les fluides très chauds et riches en produits chimiques qui jaillissent ou s’infiltrent des évents rencontrent l’eau froide de l’océan, les minéraux dissous se solidifient à partir des fluides et se déversent dans l’eau ou tombent sur le fond marin ou s’accumulent dans des structures massives ressemblant à des cheminées. Ces cheminées semblent dégager une « fumée  » noire ou blanche selon la composition chimique des fluides. De nombreux dépôts de sulfures sur terre se sont probablement formés de la même manière et ont ensuite été élevés au-dessus du niveau de la mer lors de la formation des îles et des continents sur des millions d’années. L’île de Chypre, par exemple, détient 30 gisements de sulfure massifs, qui étaient une source principale de cuivre pour la Rome antique.

Pour un certain nombre de raisons, l’intérêt de l’industrie minière pour les sulfures massifs des fonds marins se concentre principalement sur les champs de ventilation dans l’ouest du Pacifique Sud. De nombreux champs de ventilation sont situés dans les zones économiques exclusives des petites nations insulaires, ce qui élimine les complications potentielles de l’exploitation minière des fonds marins situés sous les eaux internationales. Plusieurs centaines de milliers de kilomètres carrés des fonds marins de la région ont été loués pour l’exploration et l’exploitation minière pourrait commencer dès 2019 au large des côtes de la Papouasie-Nouvelle-Guinée.

Pourquoi est-ce important?

L’exploitation minière des fonds marins a le potentiel de répondre à la demande de nombreux minéraux utilisés dans le monde entier et pourrait contribuer à renforcer l’économie des pays en développement de deux manières. L’exploitation minière pourrait avoir lieu dans la zone économique exclusive d’un pays, ou elle pourrait avoir lieu sur le fond marin sous les eaux internationales, où l’Autorité internationale des fonds marins dicte qu’une partie de tous les bénéfices de l’exploitation minière profite aux pays en développement.

Cependant, l’exploitation minière des fonds marins peut également avoir un impact négatif sur la vie en mer. Chaque fois que le fond marin est perturbé, ses écosystèmes fragiles le sont également — bien que l’industrie minière maintienne qu’elle utilise et développe des techniques respectueuses de l’environnement, et de nombreux habitats océaniques semblent souvent se remettre des dommages. Dans le même temps, l’intérêt pour l’exploitation minière aide les scientifiques à étudier à la fois la chimie des océans et des indices sur la formation de la planète.

Les biologistes sont particulièrement préoccupés par le risque que l’exploitation minière perturbe ou détruise des communautés uniques de formes de vie exotiques, telles que celles des cheminées hydrothermales et des monts sous-marins. Le résultat pourrait être l’équivalent sous-marin du remplacement d’une forêt ancienne par un champ de pissenlits. D’autre part, des animaux similaires à ceux qui habitaient à l’origine le site d’évent pourraient éventuellement revenir. Trop peu de recherches ont été menées pour être sûres.

L’argument de la protection des espèces est le même que celui de la terre — la diversité est au cœur du fonctionnement des écosystèmes; elle aide la vie à s’adapter aux conditions changeantes.

Pas deux évents ne déchargent exactement les mêmes mélanges de fluides, donc pas deux évents ne sont colonisés par exactement les mêmes formes de vie. Les chercheurs continuent de trouver de nouvelles espèces de vent à peu près chaque fois qu’ils en cherchent d’autres. Ce que chaque écosystème de ventilation en eau profonde a en commun, ce sont des conditions qui seraient incroyablement hostiles à la plupart des autres formes de vie: températures extrêmes, pression océanique intense, fluides acides chauds. Pourtant, ils favorisent des communautés riches, y compris des microbes extraordinaires qui exploitent l’énergie des produits chimiques plutôt que de la lumière du soleil comme le font les plantes. Ces formes de vie étranges peuvent contenir des indices sur la façon dont la vie a commencé sur Terre. On en sait si peu que si des évents sont extraits, nous ne saurons peut-être jamais quelles espèces ont été perdues.

Les défenseurs de l’environnement sont également préoccupés par la sécurité de l’ensemble des systèmes prévus pour récupérer les minéraux – y compris les bateaux, les barges et les équipements lourds qui pourraient polluer accidentellement les eaux locales et les rives avec des combustibles, d’autres produits chimiques industriels et des minerais oxydants. Un effort pour lutter contre cette possibilité a été mené par l’International Marine Minerals Society, dirigée par l’industrie, qui a mis en œuvre en 2010 un code volontaire pour la gestion de l’environnement.

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