Vers une exploitation minière des grands fonds marins

Après un permis pour les nodules polymétalliques, la France vient d'obtenir un permis d'exploration de sulfure polymétalliques le long de la dorsale médio-atlantique. La course vers l'exploitation des ressources des grands fonds semble engagée.

© Ifremer/Serpentine 2007 Deux fumeurs actifs explorés pendant la campagne Serpentine menée par l'Ifremer en 2007

La France dispose désormais d'un permis d'exploration de sulfures polymétalliques dans les grands fonds marins. L'Ifremer, à la demande du gouvernement, a déposé en mai dernier une demande de permis minier "sulfures" auprès du secrétaire général de l'Autorité internationale des fonds marins. L'institution vient de donner son accord pour une zone située à 3.400 m de profondeur, le long de la dorsale volcanique médio-atlantique. L'intérêt de ce permis ? Les sulfures hydrothermaux s'avèrent riches en cuivre, zinc, plomb, cobalt, argent et or. La tension sur certains métaux stratégiques et le risque de pénurie d'approvisionnement incite désormais certains pays européens dont la France à se pencher sur le potentiel des ressources minérales marines. Car la durée des réserves des gisements terrestres pour les matières les plus critiques s'avère préoccupante. Elle est en effet estimée à 13 ans pour l'argent et moins de 100 ans pour le cobalt, selon une étude du potentiel de recyclage de certains métaux rares publiée par l'Ademe en juillet 2010. Des échantillons de sulfures hydrothermaux montrent que le gisement pourrait être équivalent aux ressources terrestres. La surface de la plupart des dépôts est significativement enrichie en cuivre et zinc dont le total dépasse 10 % dans plus de 65 % des sites.

"Les sulfures polymétalliques se forment lors de la circulation d'eau de mer dans la croûte océanique sous l'effet de gradients thermiques, explique Denis Lacroix, animateur de la cellule Veille et prospective de l'Ifremer, le plancher de l'océan présente des concentrations de certains minerais très intéressantes au-dessus de ce que nous trouvons en moyenne ailleurs".

L'eau de mer qui pénètre dans les failles et fissures de la croûte terrestre se réchauffe au fur et à mesure qu'elle s'approche de la chambre magmatique (1.200 °C). L'acidité (lié à des réactions chimiques à ce niveau) et la salinité de ce flux facilitent la solubilisation des métaux contenus dans les roches. Comme ce fluide hydrothermal est de faible densité, il remonte ensuite à la surface sous forme de sources chaudes. A la sortie, en refroidissant au contact de l'eau de mer, les sulfures métalliques cristallisent sur le plancher océanique et forment des "fumeurs". Un groupe d'une dizaine de ces cheminées peut émettre des fluides qui contiennent 100 ppm de métaux à 2m/s et ainsi produire jusqu'à 250 tonnes de sulfures métalliques par an. Au final, les fumeurs les plus stables atteignent plus de 70 mètres de haut et plusieurs centaines de mètres de diamètre.

Premier projet d'extraction en Papouasie Nouvelle-Guinée

"Nous connaissons les techniques pour broyer de la roche à 2.000 mètres de profondeur ou pour l'extraction mais l'ensemble de la chaîne n'a jamais été réalisé, pointeDenis Lacroix, la compagnie Nautilus Minerals qui opére en Papouasie Nouvelle-Guinée est la première à démarrer un projet de cette ampleur". Leur retour d'expérience permettra d'apporter de nouvelles connaissances.

L'intérêt de ce type de gisement, selon une étude prospective sur les ressources minérales marines profondes à l'horizon 2030 - Remina - menée par l'Ifremer, est que "du fait de leur localisation sur le fond, leur exploitation ne nécessiterait pas le creusement de galeries comme c'est le cas à terre".

Autre avantage : les cheminées sont peu dispersées et se regroupent en grappe. Ainsi la zone concernée par le permis se compose d'une centaine de blocs d'une superficie de 10 km² chacun. Ces derniers se rassemblent en 6 grappes de 5 à 25 blocs.

"Nous pensions que les abysses étaient des zones calmes or en réalité les fonds sont tapissés d'une riche vie : des bactéries digèrent la fine pluie de nutriments qui tombent de la surface, souligne Denis Lacroix, nous n'exploiterons certainement pas les sources actives mais les fumeurs fossiles pour ne pas détruire les espèces en symbiose ".

Les écosystèmes à proximité des fumeurs s'avèrent très particuliers. Leur développement repose en effet sur de la chimiosynthèse et non de la photosynthèse. La centaine d'espèces d'invertébrés présentes sont pour la plupart inconnues par la science.

L'étude Remina montre également l'impact de l'exploitation des dépôts sulfurés inactifs. Elle met en évidence des risques de destruction du milieu et du compartiment vivant, des impacts indirects liés à la propagation des panaches sédimentaires (modification des caractéristiques physiques et chimiques du milieu) et à leur sédimentation. "Cet impact dépendra de la technique développée pour l'exploitation, reconnaît le document, on peut cependant noter l'existence d'un impact naturel, permanent sur plusieurs dizaines de milliers d'années, et lié à la dispersion d'éléments métalliques dissous et de particules par les panaches naturels des sources actives".

Le permis ouvre la voie à 15 années de travaux d'exploration et de développement des outils nécessaires à ces derniers.

L'Ifremer dispose également de permis miniers pour une autre ressource marine : les nodules polymétalliques. Ces derniers présentent des concentrations en métaux de base et en terres rares intéressantes. L'Autorité internationale des fonds marins a attribué à la France un secteur de 75.000 km² dans le Pacifique Nord équatorial, entre les zones de fracture de Clarion et Clipperton jusqu'en 2016.

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