Que reste-t-il au juste des trésors de la planète ? Sous la double pression du réchauffement et de l’essor démographique et économique des pays du Sud et de l’Asie, la première question qui vient à l’esprit est la crainte d’une pénurie de pétrole.
« Nous en sommes très loin, explique Gilles Rotillon, professeur à l’université Paris-X et chercheur au laboratoire Economix¹. Nous sommes proches du pétrole cher, mais il reste abordable. Il y a vingt-cinq ans, le litre d’essence valait trente minutes de Smic, et il en vaut trois fois moins aujourd’hui. » Une vision partagée par Michel Cathelineau, de l’unité « Géologie et gestion des ressources minérales et énergétiques » (G2R) à Nancy² : « Une réserve est un objet économique. Quand les cours grimpent, la technologie progresse pour exploiter d’autres gisements. Mais nous quittons l’ère du pétrole facile. » Le chercheur cite ainsi les sables bitumineux du Canada, riches en pétrole, mais difficiles à exploiter : on envisage d’utiliser la vapeur de petites unités nucléaires pour extraire les huiles lourdes… De plus, alors qu’un gisement « épuisé » contient encore 20 % à 80 % du stock initial, la réinjection des gaz sortis des puits, notamment du CO₂, ravivera la production et réduira l’impact écologique. « Un pour cent de rendement en plus dans l’ensemble des gisements connus représente un an de consommation mondiale », précise Gilles Rotillon. Climat oblige, il faudra aussi apprendre à séquestrer le CO₂ des centrales thermiques. Ce qui profitera au charbon, gros émetteur de CO₂, dont les réserves sont gigantesques.

Uranium et métaux
La lutte contre l’effet de serre et la soif d’énergie chinoise réhabilitent le nucléaire et perturbent les marchés. L’uranium a même atteint en juillet dernier 90 dollars le kilo, dix fois plus qu’il y a quelques années. Pénurie ? « Pas à court terme », affirme Michel Cathelineau. En effet, à l’échelle d’une vingtaine d’années, les gisements actuels devraient suffire. « En outre, la hausse des cours favorise la reprise de l’exploration. » Au pire, il restera l’océan, qui en contient énormément, mais à petites doses : trois microgrammes par litre, à comparer avec les 10 % de teneur des minerais exploités les plus riches ! « C’est faisable, mais très coûteux en énergie. Le prix de revient serait de 500 à 1 000 dollars le kilo. »
L’économie du fer répond aux mêmes canons que celle du pétrole et de l’uranium : on tire profit des gisements à haute teneur, et la hausse des cours ouvrira des perspectives d’extraction de sites moins riches. « Sans oublier que si le prix augmente trop, on recycle », note Michel Cathelineau. Quant au cuivre et à l’or, entre autres, il resterait d’immenses gisements à découvrir.

Géothermie
Le sous-sol recèle également de la chaleur, mal répartie sur la planète. On connaissait les centrales géothermiques, comme à Bouillante, en Guadeloupe, dont les turbines sont alimentées par la vapeur jaillie de sols volcaniques. Procédé plus récent : à Soultz-sous-Forêts, dans l’Est de la France, après avoir fissuré la roche, on envoie de l’eau se réchauffer à 150 °C à 1,5 km de profondeur. Mais les regards se tournent aussi vers les hautes énergies des sols tectoniquement actifs. « Nous travaillons en Islande avec des industriels, raconte David Mainprice, du laboratoire « Géosciences Montpellier ». Le forage atteint aujourd’hui 3 kilomètres. Nous visons 5 kilomètres. C’est avant tout un objet scientifique, un observatoire du rift océanique³, et un banc d’essai des techniques de forage à haute température. » L’eau à 400 °C, sans doute renouvelable, pourrait produire une électricité qui serait exportée en Europe par câble sous-marin. L’état supercritique – mi-liquide, mi-gazeux – de cette eau permettrait aussi de remonter des métaux en solution du sous-sol. Une centrale électro-minière !L’eau, une ressource à gérer.
Si la Terre ne manque pas encore d’énergie et de matières premières, la question de l’eau se pose autrement. « Nous devons gérer un stock », prévient Philippe Davy, directeur de recherches à l’unité « Géosciences Rennes »⁴. « Le problème consiste à connaître la structure des réservoirs. Pour cela, il nous faut concevoir de nouvelles méthodes d’imagerie. C’est important pour prévoir l’exploitation des gisements, mais aussi pour les préserver des polluants de surface. »
À l’échelle planétaire, l’eau ne manque pourtant pas. C’est l’avis de Ghislain de Marsily, membre de l’Académie des sciences et chercheur au laboratoire Sysiphe : « La vraie question est la disparité de la ressource et la répartition de la population. Les zones arides abritent 20 % de l’humanité et seulement 2,2 % de l’eau disponible. » Le chercheur insiste aussi sur le facteur économique : dans la majeure partie de l’Afrique, l’eau est naturellement abondante mais peu disponible, faute d’infrastructures pour l’exploiter. « C’est là qu’on trouve les 850 millions de mal-nourris. À l’inverse, dans les régions de la planète où l’eau manque physiquement, on ne meurt pas de faim, car les moyens existent pour importer de la nourriture. » Ingénieurs et scientifiques explorent aussi de nouvelles pistes. À l’instar de la « grande rivière artificielle », ou encore des sources d’eau douce sous-marines, situées pour l’essentiel en Méditerranée. « On ne sait pas encore récupérer de l’eau potable et on ne nourrira pas la planète comme cela. » Quant au dessalement, il n’est pas à la hauteur des enjeux alimentaires.

Selon Ghislain de Marsily, il faut donc réorganiser la production agricole mondiale. Mais renoncer à l’autosuffisance alimentaire ne sera pas facile pour certains pays. Surtout dans un climat réchauffé – les sécheresses seraient plus fréquentes – où le retour des famines n’est pas exclu. « En 1998, lors d’un événement El Niño⁵ intense, la Chine et l’Indonésie ont épuisé les stocks alimentaires mondiaux », s’inquiète le chercheur. Que se passerait-il si l’Inde ou le Brésil devaient subir une sécheresse en même temps que les deux géants asiatiques ?

Restaurer le capital naturel
Pour James Aronson, chercheur au Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive à Montpellier⁶, c’est bien la preuve qu’il y a urgence à tout repenser. « Chaque année, nous consommons déjà 30 % de plus que ce que la Terre peut produire. » Autrement dit, les terres sont surexploitées, et l’on épuise les stocks de ressources naturelles sans leur laisser le temps de se reconstruire. Et ce n’est qu’un début : « En 2050, avec 9 milliards d’habitants, il nous faudrait l’équivalent de trois planètes Terre », affirme James Aronson. Une augmentation exponentielle qui s’explique notamment par la hausse du niveau de vie moyen sur la planète et l’occidentalisation de certains modes de vie. Le scientifique enfonce le clou : « Nous sommes entrés dans l’Anthropocène, la première période géologique d’abord conditionnée par l’humanité. »
Le scientifique défend, comme la centaine de professionnels de l’Alliance internationale pour la restauration du capital naturel⁷, l’idée d’un juste milieu entre le fondamentalisme de la Deep Ecology, qui considère l’homme comme néfaste, et celui de « l’économie néoclassique » qui juge la nature – et souvent les humains – comme une machine à produire. « Il faut remettre l’homme à sa place dans la nature et restaurer les écosystèmes qui offrent une profusion de services : eau, air, énergie, alimentation, matières premières… Seuls un écosystème en bon état et une relation positive entre les hommes et leur milieu peuvent nous permettre de produire durablement et de réduire la pauvreté en même temps. »
Derrière les mots, des actions concrètes. Comme celle de « rémunération pour services d’écosystème », dans le massif du Drakensberg, entre Afrique du Sud et Lesotho. « Cette région pauvre stocke 25 % des réserves d’eau de l’Afrique du Sud. L’idée est de rémunérer une meilleure gestion et la restauration des écosystèmes naturels et cultivés par une taxe sur l’eau dans les grandes villes, en donnant du travail à des gens qui n’en ont pas. » Un autre projet, à Madagascar, vise à conserver et à réhabiliter des forêts, tout en créant des emplois pour les villageois. « Ensuite, ces écosystèmes pourront offrir durablement leurs services aux Malgaches. Cette approche est bien plus viable que la tendance qui consiste à créer des sanctuaires sur 5 % ou 10 % d’un pays et à surexploiter le reste. » Une piste pour vivre en harmonie avec notre planète.

Denis Delbecq

Des sources d’énergie au fond des mers A-t-on mis la main sur une source d’énergie capable de produire de l’hydrogène sans utiliser de pétrole ni émettre de gaz à effet de serre ? Bruno Goffé, directeur adjoint de l’Insu, veut en avoir le cœur net. « L’Ifremer a montré récemment que les sources hydrothermales des rides médio-océaniques pouvaient être des sources importantes d’hydrogène naturel. » Ces sources océaniques crachent des gaz sous pression, qui contiennent de 40 % à 50 % d’hydrogène pur. « Il est produit par la réaction de l’eau de mer avec les roches ferreuses issues du manteau terrestre, à haute température et en l’absence d’oxygène, précise Bruno Goffé. Il reste beaucoup de choses à découvrir sur ces sources : mécanismes, répartition, permanence, etc. » L’Insu a lancé une action sur ce sujet en relation avec l’Ifremer, pour comprendre le fonctionnement de ces sources, les recenser, et les reproduire en laboratoire. Sept équipes du CNRS ont déjà répondu à l’appel. Bruno Goffé, lui, rêve de futures centrales à hydrogène, qui fonctionneraient à partir d’oxydes ferreux, dont la terre regorge, et d’eau, la chaleur nécessaire étant apportée par le soleil. « On pourrait ainsi tirer l’équivalent de 120 litres d’essence d’une tonne de basalte réunionnais et de 150 litres d’eau de mer. » D.D. Contact : Bruno Goffé bruno.goffe@cnrs-dir.fr

Pour en savoir plus A LIRE > Les géosciences au service de l’homme, collectif, dir. Jean-Paul Tisot, éd. Hirlé, 2007 > Séismes et volcans, Mais qu’est-ce qui fait palpiter la Terre ?, Élisa Brune et Monica Rotaru, éd. Le Pommier, 2007 > Les sciences de la Terre en 18 mots-clés, La Recherche, hors-série n° 3, septembre 2007 A VOIR > Les Métamorphoses de la matière (2004, 26 min), de Jean-Pierre Mirouze, produit par Flight Movie et CNRS Images > Voyage au centre de la terre (2003, 26 min), de Jean-Pierre Mirouze, prod. Flight Movie et CNRS Images Contact : Véronique Goret (Ventes) CNRS Images – Vidéothèque, Tél. : 01 45 07 59 69 videotheque.vente@cnrs-bellevue.fr http://videotheque.cnrs.fr EN LIGNE Collection « Sagascience » du CNRS > Big Bang : www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosbig/ > Géomanips : www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/accueil.html Les Sciences de la Terre au Lycée www.cnrs.fr/cnrs-images/sciencesdelaterreaulycee/index.htm