Environnement : et si nous arrêtions l'exploitation minière ?

"Si on ne peut pas le cultiver, il faut l'extraire", tel est le credo du mineur. L'extraction de minéraux, de métaux et de combustibles du sol est l'une des plus anciennes industries de l'humanité. Et notre appétit pour ces produits ne cesse de croître.

La société est plus dépendante que jamais d'une plus grande variété et de plus grands volumes de substances extraites. Si vous vivez dans un pays à revenu moyen, vous utilisez chaque année environ 17 tonnes de matières premières, soit l'équivalent du poids de trois éléphants et deux fois plus qu'il y a 20 ans. Pour une personne vivant dans un pays à revenu élevé, il s'agit de 26 tonnes, soit l'équivalent de quatre éléphants et demi.

L'extraction de nouveaux matériaux continue d'être moins chère que la réutilisation pour de nombreuses substances, ce qui amène certains experts à tirer la sonnette d'alarme quant à la pression croissante des mines sur le monde naturel. De plus en plus de personnes s'inquiètent du fait que les conséquences environnementales de la pollution et de la perte de biodiversité causées par les mines, ainsi que les répercussions sociales sur les communautés locales, pourraient parfois l'emporter sur les avantages de l'exploitation minière.

Mais que se passerait-il si nous arrêtions complètement l'extraction des combustibles fossiles et des minéraux ? Et si, afin de mieux protéger l'environnement l'humanité décide que le contenu de la croûte terrestre est hors limites ?

Il s'agit d'un scénario improbable, certes, et qui causerait des difficultés à de nombreuses personnes, surtout s'il se produisait soudainement. Mais imaginer un monde sans accès au sous-sol nous permet d'examiner à quel point nous sommes devenus dépendants de cette extraction continue. Cela nous invite également à considérer la frivolité avec laquelle nous jetons souvent ces matériaux, et à examiner le potentiel négligé de ces déchets comme source de nouveaux matériaux.

Envisager la fin de l'exploitation minière pourrait-il contribuer à modifier la façon dont nous utilisons les matériaux aujourd'hui ?

Victor Maus, chercheur en géoinformatique et en durabilité à l'université d'économie et de commerce de Vienne, en Autriche, a passé les trois dernières années à étudier des images satellites de la surface de la Terre pour estimer la superficie totale que les humains consacrent actuellement à l'exploitation minière. Les résultats l'ont surpris. "C'est une superficie de la taille d'un pays, et ce uniquement avec les mines signalées", explique-t-il.

La superficie des mines n'avait jamais été relevée par satellite auparavant, ce qui rendait difficile la formation d'un ordinateur à l'identification des mines à partir de milliers de photos. Maus et son équipe n'ont donc eu d'autre choix que de faire leurs estimations à l'œil, et ont passé des heures à tracer des polygones autour des formes des mines à ciel ouvert, des puits et des bassins de résidus. "Je voyais des polygones dans mon sommeil", dit-il.

En surface, il a découvert que les sites miniers couvraient environ 100 000 km², soit plus que l'Autriche ou cinq fois la taille du Pays de Galles. "Et il ne s'agit que des mines en activité", précise M. Maus.

L'exploitation minière est également l'une des formes les plus élémentaires d'entreprise, et de nombreux sites ne sont pas déclarés. "En réalité, la superficie minière totale du monde est encore plus grande".

Le premier jour d'un monde qui cesserait d'exploiter les mines, l'activité sur cette étendue collective s'arrêterait. Les travailleurs des profondes mines de cobalt de la République démocratique du Congo laisseraient tomber leurs pelles, les colossales roues à godets des mines de lignite d'Allemagne cesseraient d'exploiter les mines à ciel ouvert et les petits bateaux du delta du Mékong cesseraient d'aspirer les sables.

La première onde de choc concernerait les emplois. Dans le monde entier, l'arrêt de l'exploitation minière entraînerait la suppression d'environ quatre millions d'emplois officiels dans le secteur. Et le bilan ne s'arrêterait pas là.

"Il y a un certain nombre de personnes [supplémentaires] qui dépendent indirectement des sites miniers, ce qui aggraverait la situation", explique Eléonore Lèbre, qui étudie l'impact social de l'exploitation minière à l'université du Queensland. Plus de 100 millions de moyens de subsistance liés à l'exploitation minière artisanale - groupes et individus qui exploitent les mines à petite échelle, souvent de manière informelle - seraient perdus.

Les recherches de M. Lèbre ont consisté à étudier l'effet de la fermeture des mines sur les villes des régions reculées d'Australie. "Dans les zones rurales, où il peut y avoir des exploitations minières depuis des décennies, vous avez des communautés qui ont grandi pour en dépendre." Dans un monde sans exploitation minière, des villes fantômes seraient créées presque du jour au lendemain.

Ces impacts ne resteront pas longtemps confinés à ces communautés. Dès le septième jour, des répercussions massives se feraient sentir dans la société. "L'énergie serait la principale préoccupation", déclare John Thompson, consultant minier et professeur de durabilité basé à Vancouver. "Et le charbon serait le premier à disparaître".

Le charbon est lourd et encombrant, il se déplace donc dans le monde selon des chaînes d'approvisionnement courtes - allant souvent directement de la mine à la centrale électrique. "Parce qu'il prend beaucoup de place, les centrales électriques n'ont pas grand-chose à se mettre sous la dent en termes de stocks, explique-t-il. Ce tapis roulant constant se viderait très rapidement si l'exploitation minière venait à s'arrêter.

Comme 35 % de la population mondiale dépend encore du charbon pour produire de l'électricité, peu de pays échapperaient à une crise énergétique soudaine. Cependant, l'utilisation du charbon pour la production d'électricité n'est pas égale dans le monde entier - elle est de 15 % en Europe, de 63 % en Chine et de 84 % en Afrique du Sud - de sorte que l'inégalité énergétique entre les pays se ferait rapidement sentir.

Pour faire face à cette coupure d'électricité, les gouvernements pourraient commencer à se tourner vers le passé. Les grèves minières des années 1970 au Royaume-Uni, où des coupures de courant et des rations d'électricité ont été imposées, pourraient être utilisées pour limiter les dégâts. "La politique de la semaine de trois jours pourrait faire un retour en force", déclare M. Thompson, faisant référence à la manière dont le gouvernement britannique a réduit le temps de travail et de production à trois jours au lieu de cinq pour faire face à la pénurie d'électricité résultant des grèves et de la crise pétrolière de 1973.

Un effet indirect, mais paralysant, de telles coupures d'électricité à l'heure actuelle serait l'interruption des communications. L'internet, dont beaucoup de serveurs dépendent encore de l'électricité produite par le charbon, serait coupé ou réduit. Les réseaux de téléphonie mobile pourraient tenir plus longtemps, mais avec moins d'électricité dans le réseau, recharger les appareils pourrait devenir un luxe. Les lignes terrestres filaires, qui sont reliées à des centraux téléphoniques, seraient les plus durables, du moins tant que des générateurs de secours et des batteries pourraient les faire fonctionner.

Peu après, les matériaux volumineux se feront rares. Les stocks de sable et de gravier, qui sont des ingrédients essentiels à la fabrication du béton, sont relativement peu importants. Selon M. Thompson, les réserves de ces deux matériaux seraient épuisées en deux ou trois semaines.

"Le sable et le gravier sont les matériaux solides les plus exploités en masse", explique Aurora Torres, qui étudie les pressions environnementales liées à l'utilisation du sable à l'Université catholique de Louvain, en Belgique. "Nous extrayons beaucoup plus de sable que n'importe quoi d'autre". L'ONU estime que nous utilisons 40 à 50 milliards de tonnes de sable par an.

Il existe une certaine capacité de recyclage du béton usagé, mais le rythme auquel nous utilisons le béton frais dépasse de loin les taux de recyclage actuels. Il y aurait également des problèmes de qualité. La plupart des bétons recyclés sont "downcyclés" pour des utilisations de moindre qualité, comme la construction de routes", explique M. Torres. Ainsi, même si l'on s'empresse de mettre en œuvre de meilleurs processus de recyclage, à court terme, la construction de nouveaux logements chuterait.

Pendant ce temps, la température dans les maisons existantes deviendrait de plus en plus inconfortable, car les réserves de gaz commenceraient à s'épuiser au bout de quelques semaines, ce qui réduirait l'énergie nécessaire au chauffage et à la climatisation. Dans les économies qui dépendent des centrales électriques au gaz pour l'électricité, comme les Émirats arabes unis (95 %), la Russie (45 %), les États-Unis (41 %) et le Royaume-Uni (36 %), les coupures de courant deviendraient plus fréquentes. Toute production de plastique capable de rester en activité se limiterait aux produits recyclables, car la matière première gazeuse disparaîtrait.

Mais la société moderne ne se résume pas à l'énergie et aux bâtiments. "C'est après environ deux mois que les choses deviennent vraiment intéressantes, car l'arrêt de l'exploitation minière touche les métaux", explique M. Thompson. De nombreux métaux extraits sont négociés sur les marchés boursiers de Londres et de New York, où les chiffres échangés dans les salles de marché reflètent le mouvement réel des stocks physiques entre les entrepôts du monde entier. Pour le cuivre, un excellent conducteur essentiel à la quasi-totalité des appareils électroniques, les stocks seraient réduits à néant en six à dix semaines, selon M. Thompson.

Le prix des métaux s'envolerait alors. "Il n'est pas difficile d'imaginer que les vols augmenteraient à ce stade", souligne M. Thompson. Lorsque le prix du cuivre a atteint des sommets historiques dans les années 2010, la criminalité a augmenté avec lui. Les bâtiments, les lampadaires, les lignes de train - tout ce qui contient du cuivre - ont été dépouillés de leurs câbles pour être revendus. Les vols pourraient augmenter pour tous les métaux industriels - cuivre, fer, aluminium, zinc, plomb et nickel - qui représentent en masse 98 % de tous les métaux extraits. La pénurie révélerait à quel point cette poignée de métaux est devenue l'élément vital de la société.

La plupart des pays extraient quelque chose. La Chine, l'Australie et les États-Unis sont les leaders mondiaux pour la valeur de production des matières premières, mais l'extraction représente une part bien plus importante de l'économie pour certaines autres nations. Dans au moins 18 pays, les minéraux métalliques et le charbon représentent plus de la moitié de toutes les exportations ; pour certains d'entre eux, c'est plus de 80 %. Dans un scénario d'absence d'exploitation minière des métaux, ce sont les économies entières de pays tels que le Suriname, avec ses mines d'or industrielles, la République démocratique du Congo, où le cobalt est roi, et la Mongolie, un exportateur de cuivre de premier plan, qui seraient menacées.

Simon Jowitt, géologue économique à l'université du Nevada à Las Vegas, ne mâche pas ses mots sur ce à quoi ressemblerait, selon lui, la fin de l'exploitation des métaux. "Ce serait la fin de la société telle que nous la reconnaissons aujourd'hui", dit-il, en faisant remarquer que nous exploitons plus de mines aujourd'hui que jamais auparavant.

Un bon exemple de notre dépendance croissante à l'égard d'un large éventail de métaux est le téléphone portable moyen, explique M. Jowitt. Dans les années 1980, un mobile nécessitait une vingtaine d'éléments différents. Aujourd'hui, un nouveau smartphone en nécessite plus du double. "La vie moderne est tout simplement gourmande en minéraux et en métaux. Sans eux, nous n'aurions pas cette conversation", plaisante-t-il par appel vidéo depuis son domicile du Nevada.

Environ trois mois après la fin de l'exploitation minière, les stocks de métaux de terres rares et d'autres métaux utiles à la technologie seraient épuisés, ce qui entraînerait des tendances inquiétantes pour les industries pharmaceutique, automobile, électronique et de la construction. Cela entraînerait un chômage massif d'une ampleur "jamais vue", selon M. Thompson.

Juste à temps pour l'effondrement des chaînes d'approvisionnement, les réserves de pétrole seraient finalement épuisées. La réserve stratégique de pétrole des États-Unis, le plus grand stock de pétrole de secours au monde, contient 730 millions de barils de pétrole stockés dans des cavernes de sel à travers le pays - assez pour trois mois tout au plus. La production d'essence, de diesel, de plastique et d'asphalte routier prendrait fin. Et avec eux, l'ère des combustibles fossiles.

Après quelques mois, l'approvisionnement alimentaire mondial serait en crise. On estime que 50 % de la production alimentaire dépend des engrais synthétiques, qui sont composés de formules variables de phosphore, de potassium et de gaz naturel. La baisse du rendement des cultures pourrait entraîner des pénuries alimentaires. "En particulier dans les pays où le climat ne favorise pas la production alimentaire", précise M. Thompson.

Le combustible nucléaire étant stocké des mois à l'avance, il pourrait s'écouler jusqu'à un an avant que la société ne soit à court d'énergie nucléaire. Les énergies renouvelables, en revanche, seraient les faiseurs de roi par excellence. Les pays dont la production d'énergie renouvelable par personne est la plus élevée bénéficieraient d'un avantage considérable. L'Islande et la Norvège, qui tirent la quasi-totalité de leur énergie de sources hydroélectriques et géothermiques, seraient parmi les nations les mieux équipées pour surmonter la tempête socio-économique.

Mais, par un cruel coup du sort, malgré l'énorme demande de nouvelles énergies renouvelables, les taux de déploiement de l'énergie éolienne et solaire s'effondreraient. Le paradoxe des énergies renouvelables est que, dans leur forme actuelle, elles nécessitent des volumes sans précédent de matériaux miniers non renouvelables.

"L'augmentation des énergies renouvelables, si elle permet de réduire le nombre de combustibles fossiles extraits du sol, entraîne une forte augmentation des métaux utilisés dans les batteries, comme le cobalt et le nickel", explique M. Thompson. Les panneaux solaires exigent de grandes quantités de silicium pour les semi-conducteurs de leurs cellules. Les éoliennes ont besoin de métaux de terres rares comme le néodyme pour les puissants aimants qui produisent de l'électricité en faisant tourner les pales.

La pression ne tardera pas à augmenter pour réorienter tout le recyclage des métaux vers les énergies renouvelables. "Nous recyclons déjà pas mal de choses", déclare M. Jowitt. "La plupart des métaux de base et une poignée d'autres éléments sont déjà recyclés à leur fin de vie à un taux de plus de 50 %."

Cependant, d'autres métaux essentiels aux énergies renouvelables, comme les terres rares, sont "perdus par conception", dit-il. "La façon dont nous les utilisons actuellement est intrinsèquement non recyclable". En effet, les technologies utilisent des quantités infimes d'éléments de plus en plus nombreux, tous de manière différente, ce qui rend difficile leur séparation pour en extraire les métaux individuels.

Mais même si la technologie se développait pour extraire ces minuscules quantités de métaux de terres rares, il est peu probable qu'elle atteigne la quantité nécessaire pour développer considérablement les énergies renouvelables. "La demande de métaux est déjà prête à dépasser de nombreuses fois la production actuelle", affirme M. Jowitt. Selon la Banque mondiale, dans un monde en voie de maintenir le réchauffement climatique en dessous de 2°C, la production annuelle de graphite, de cobalt et de lithium sera cinq fois plus élevée d'ici 2050 que la production actuelle.

Il existe également une énorme inégalité dans la répartition actuelle des métaux déjà extraits dans le monde. La plupart des métaux extraits et transformés sont utilisés dans le Nord, où ils ont été importés, ce qui signifie que les populations du Sud ont moins accès aux matériaux recyclables. Selon une étude, les 20 % les plus riches de la population mondiale ont accès à 60-75 % du stock mondial de métaux en usage par habitant, une répartition encore plus inégale que celle des émissions de carbone. Un nouveau monde sans exploitation minière devrait réfléchir soigneusement à l'égalité d'accès aux matériaux.

Une ruée sans précédent vers la recherche pourrait toutefois conduire à des percées dans les technologies de recyclage et la conception circulaire. "Les produits seraient conçus de manière à durer plus longtemps ou à pouvoir être démontés plus facilement, et les composants réintégrés dans le système", explique M. Thompson. Il s'agirait d'une véritable volte-face pour l'industrie technologique, qui produit aujourd'hui des batteries notoirement difficiles à recycler. La recherche pourrait être orientée vers des méthodes permettant d'extraire des métaux sans recourir à l'exploitation minière, comme l'électrolyse de l'eau de mer et des saumures. "On pourrait également développer de nouveaux biomatériaux qui pourraient imiter ou remplacer le rôle des métaux", explique M. Thompson. "Heureusement, ils seraient probablement plus recyclables.

Dans le même temps, la production d'énergie devra peut-être s'adapter à des systèmes plus petits et plus décentralisés, probablement en utilisant des technologies déjà inventées. L'année dernière, le groupe de campagne environnementale Seas At Risk a imaginé une société en 2050 qui aurait interdit l'exploitation minière en 2020. Privé d'un approvisionnement constant en métaux, le plan prévoit une refonte complète du réseau électrique, avec une transition entre les grands parcs solaires et éoliens, très gourmands en métaux, et une distribution décentralisée et peu technologique. "L'énergie hydraulique directe et l'énergie éolienne sont d'autres technologies ancestrales qui ont fait leur retour, non seulement pour les applications industrielles, mais aussi pour les appareils ménagers fonctionnant à l'eau", explique le rapport. Au lieu des grosses batteries lithium-ion, les systèmes à air comprimé, le stockage de l'énergie thermique et les batteries à gravité deviennent les champions du stockage de l'énergie.

Seas At Risk plaide pour l'importance de repenser la consommation d'énergie dans un scénario sans mines, ainsi que pour une politique environnementale prudente. En l'absence d'une vision claire, la production controversée de biocarburants pourrait combler le manque d'énergie, de vastes zones de terres étant consacrées aux pratiques forestières pour fournir du bois comme source de matériaux de construction, d'énergie et de biocarburants.

Mais le travail ne s'arrêterait pas là. Pour Lèbre, qui effectue des recherches sur la fermeture des mines, les mines fermées elles-mêmes seraient une énorme source de préoccupation. Si toutes les mines cessaient d'être exploitées, il resterait une zone d'une superficie au moins égale à celle de l'Autriche, avec des niveaux de métaux lourds dégradés et, dans certains cas, dangereux. "L'exploitation minière est un processus d'entropie. Nous faisons sortir des matériaux des concentrations souterraines enfermées et nous les laissons sortir dans le monde."

Assurer le nettoyage et la réhabilitation de ces zones serait vital. Les mines fonctionnent généralement à des profondeurs inférieures à la nappe phréatique, qui doivent être constamment asséchées à l'aide de pompes. Lorsqu'une mine est abandonnée, la nappe phréatique réalimente progressivement les passages souterrains et les filons minéraux pendant de nombreux mois, créant ainsi des réservoirs d'eau acide. En surface, les bassins de résidus et les piles de minerai de qualité inférieure contenant des traces de métaux lourds sont en attente. "Tous ces matériaux sont exposés à l'eau et à l'oxygène", explique M. Lèbre. L'exposition de ces éléments aux éléments, eh bien, fait des ravages sur les écosystèmes, les sols et les réserves d'eau par lixiviation acide. "Une mine abandonnée peut présenter une pollution chronique pendant des centaines, voire des milliers d'années", explique M. Lèbre.

L'assainissement d'une mine consiste à réduire l'acidité de l'eau, à détoxifier le sol et à traiter les déchets avant de réintroduire la flore et la faune sur le site. C'est un processus long et coûteux, qui peut coûter des milliards pour une seule grande mine. Éviter une catastrophe environnementale, et nettoyer toutes les mines du monde en une seule fois, coûterait des centaines de milliards, voire des billions.

Les inégalités mondiales sont également visibles dans ce nettoyage minier. Maus, en traçant des polygones sur la carte, a découvert que la majorité des mines signalées sont situées dans les tropiques, ce qui n'est qu'un chapitre d'un déplacement plus large de l'exploitation minière du Nord vers le Sud au cours du siècle dernier. Dans un monde qui mettrait fin à l'exploitation minière, ces régions auraient la charge la plus lourde des projets de nettoyage.

Cependant, avec le rétablissement de sols sains et de l'eau, la nature finit par revenir sur les sites miniers. Les déchets et les bassins de résidus, quant à eux, pourraient constituer une occasion d'accéder aux métaux. "La plupart des éléments recherchés par une mine sont [les mêmes] polluants présents dans les déchets", explique M. Lèbre.

L'exploitation minière n'est pas près de disparaître : en fait, les experts prévoient une nouvelle poussée de l'exploitation des métaux et des agrégats au cours des prochaines décennies. À l'exception d'une poignée d'éléments, comme le plomb et l'étain, l'extraction de tous les métaux augmente même par habitant, note M. Jowitt.

Le fait que l'augmentation de l'extraction minière aura probablement des répercussions plus importantes sur les terres est peut-être plus préoccupant. Laura Sonter, chercheuse dans le domaine de l'exploitation minière et de la biodiversité, et ses collègues ont récemment prévenu que l'extraction des matériaux nécessaires à la production d'énergie renouvelable augmenterait les menaces pesant sur la biodiversité. Sans une planification minutieuse, ces nouvelles menaces pourraient dépasser celles évitées par l'atténuation du changement climatique.

Peut-être qu'avec le temps, le concept d'empreinte matérielle, qui vient s'ajouter à l'empreinte carbone, gagnera en popularité auprès des gouvernements, qui prennent de plus en plus conscience de la nécessité de prendre soin de toutes nos ressources non renouvelables.