Science en questions : une nouvelle émission sur les ressources minérales

Salut, les sorciers, Marine, Laurène.

-Salut, Jean.

-Content de vous retrouver pour "Science en questions". Aujourd'hui, on s'intéresse aux richesses du sous-sol. Avec la transition énergétique, certaines ressources font l'objet d'une attention particulière. Quels sont les minéraux d'avenir ? Où sont-ils ? Quelles sont les réserves ? Comment sécuriser l'approvisionnement ? On vous expliquera tout. On tentera aussi de comprendre comment se forment ces matières premières et évoquerons les alternatives à l'exploitation du sous-sol. Cette émission promet d'être une mine d'informations. C'est parti. Du silex à la puce en silicium, l'être humain a toujours utilisé les ressources minérales du sous-sol. Au fil de l'histoire, cette exploitation des ressources s'est même accentuée et diversifiée. On fait le point sur les enjeux avec notre invité, Nicolas Charles.

-Bonjour.

-Docteur en sciences de la terre au Bureau de Recherches Géologiques et Minières. Je le disais en introduction, avec la transition énergétique, l'exploitation du sous-sol ne va pas s'arrêter. Comment ça a évolué sur les 50 dernières années ? Au siècle passé, l'homme a exploité autant de ressources en termes de matières premières que depuis qu'il existe sur Terre. C'est une consommation exponentielle qui va de pair avec les révolutions industrielles : le charbon, le pétrole et désormais, certaines substances particulières qui accompagnent la transition énergétique. Vous pouvez commenter ce graphique ? Ça va de 1900 à 2010. Que voit-on sur ce graphique ? C'est la consommation de matières premières minérales en différents domaines : métaux primaires, minéraux industriels, matériaux de construction. Et on voit que peu importe ces catégories, la consommation croît exponentiellement, notamment suite à la 2de Guerre mondiale. Comment ça va évoluer ? On a une idée de la tendance ? Cette tendance va continuer à augmenter toujours plus exponentiellement. On le voit, du côté occidental, on a des pays très industrialisés mais les pays en voie de développement ont aussi besoin de se développer et ça va de pair avec une consommation toujours plus accrue de minéraux. Le challenge va être de continuer à s'approvisionner en minéraux. L'Europe a établi une liste de 30 minéraux critiques ou stratégiques. Vous pouvez nous donner des exemples des minéraux de cette liste et de leurs usages pour la transition énergétique ? Cette liste publiée par l'Union Européenne donne les matières premières critiques, dans laquelle on a certaines roches et minéraux ou des métaux. On peut citer le tungstène. Il est utilisé notamment pour ses capacités de forte résistance. On l'utilise dans les abrasions, les blindages également. C'est une matière première critique puisqu'on est très dépendants des importations extérieures. Vous avez un autre exemple ? Les terres rares, dont on entend souvent parler. Ce sont les vitamines des nouvelles technologies, notamment du numérique. On les utilise dans les aimants permanents et les haut-parleurs de téléphone. Ça miniaturise les composants électroniques. Ça fait la qualité des colorations sur écran plat. Et on les utilise aussi pour d'autres applications, notamment dans les véhicules électriques. On en entend parler aussi pour les éoliennes. On les retrouve beaucoup ?

-C'est ce que je disais. Ce sont les aimants permanents. En termes un peu techniques, c'est le néodyme ou le dysprosium. On les retrouve dans les aimants d'éoliennes, notamment en mer. La technologie utilisée en mer utilise des terres rares pour les éoliennes en mer.

-Aujourd'hui, l'Europe importe une bonne partie de ces ressources. D'où est-ce qu'elles proviennent ?  Dans l'Union européenne, il y a des mines, encore. Mais principalement, on dépend d'importations et, en 1er chef, la Chine, dont on importe l'immense majorité de nos matières premières critiques. Sur cette carte, il y a des exemples. Pour les terres rares, on est largement dépendants. La Chine a un quasi-monopole. Ça va être le cas également pour le tungstène. On peut citer aussi le titane. Et on voit que pour le lithium, on est fortement dépendants de l'Amérique latine, du Chili. En Europe, c'est assez limité, quand on regarde la carte des matières premières qu'on importe. Et pour les batteries de voiture, le cobalt, c'est important.

-En mobilité électrique, qui participe à la transition énergétique, les batteries des véhicules ont des métaux très spécifiques dont le cobalt, le lithium ou le nickel. Le cobalt, à l'heure actuelle, est pour plus de 70% produit en République Démocratique du Congo, en Afrique centrale. C'est souvent associé à une mauvaise image, on y reviendra par la suite. On aime tester les connaissances du public avec un mot mystère. On a choisi l'expression "ressources minérales". Ça paraît simple mais non. Ecoutez les réponses des passants. C'est bien difficile à répondre. "Minéral" évoque la pierre. Donc, c'est peut-être... Non, je saurais pas. Les ressources en minéraux sont nécessaires pour notre avenir, peut-être ? Ben, les cristaux... Sinon, il y a aussi des minéraux dans les mines. Les ressources minérales, c'est des ressources issues de la nature qui comportent des minéraux ou qui en font partie. J'aurais tendance à dire les trucs comme le charbon, peut-être. Le lithium ? Et le cobalt. Ce sont dans les portables et dans les piles et tout ça. Métal ou minéral ? J'ai pas de connaissances en sciences. Je vois la différence mais je ne sais pas la verbaliser. Le minéral est brut, pour moi, et le métal est travaillé à partir de ce brut. C'est ainsi que je le verrais. On prend du minerai de fer et ensuite, on a du fer ou de la fonte ou de l'acier. Un minéral, c'est... Oh ! Je pense à des cailloux. C'est tout ce qui est issu des roches, pour moi. J'ai pas la définition exacte. De l'eau minérale, c'est de l'eau qui vient des montagnes. On a entendu parler de cobalt, de charbon, de cristaux. Globalement, ils ont plutôt bien répondu. Vous confirmez ? Oui, tout à fait. On distingue deux grandes branches pour les ressources minérales ? Il y a les ressources minérales au sens large avec deux grandes branches, les énergétiques : on a parlé du charbon, auquel on pourrait ajouter le gaz ou le pétrole. On peut ajouter aussi la géothermie, c'est une ressource énergétique du sous-sol. La 2e grande branche sont les non-énergétiques où on va retrouver les métaux et certains minéraux industriels et certaines roches qu'on utilise pour le bâtiment ou les routes. Il y a encore une confusion entre minéral, minerai, métal et roche. Quelle est la différence entre un minéral et un minerai ? Déjà, la planète... Notre sous-sol est constitué de roches. Et ces roches sont constituées d'éléments constitutifs, des minéraux, en géologie. Ce sont les briques élémentaires. Et chaque minéral est constitué lui-même d'éléments chimiques qu'on retrouve dans le tableau périodique. Le cobalt est un élément chimique qu'on peut trouver dans certains minéraux comme la pentlandite. C'est des noms exotiques. Cette pentlandite se trouve dans une roche plus large avec d'autres minéraux. Et en termes d'adaptation et d'extraction, quand on va parler de minerai de cobalt, en fait, ce minerai de cobalt, ça va être au départ un assemblage, un porteur minéralogique, des minéraux, dans lequel l'objectif est d'extraire ce métal de façon individuelle. Il y a aussi une notion économique dans le terme de minerai ? Le minerai est ce qui va être rentable d'extraire du sous-sol pour pouvoir le valoriser. Ça a été dit pour le minerai de fer. On extrait le minerai suffisamment riche pour être économiquement rentable et ensuite, on va extraire le fer en tant que tel qui va être ensuite utilisé pour l'aciérie, la fonte ou d'autres alliages.

-Donc, les ressources minérales, c'est tout ce qu'on extrait du sous-sol ? C'est ça. Une autre ressource minérale importante, c'est l'eau. En France, plus de deux tiers de l'eau qu'on consomme dans la vie quotidienne vient du sous-sol, des nappes phréatiques. Autour de nous, on a beaucoup de ressources minérales ? Autre que les roches devant vous.

-Oui. Déjà, cet objet du quotidien, le portable. C'est un concentré de matières premières minérales. Il y a 60 éléments différents en moyenne. Là-dedans, on a à la fois des métaux, du cuivre, de l'or, du nickel, des terres rares et des minéraux industriels. Ça peut être du talc, des carbonates... Et il y a dessus une coque en plastique, donc des dérivés de l'industrie pétrolière.

-Dans le verre, les caméras...

-C'est la silice.

-Les enceintes...

-Caméras, enceintes. Les enceintes ont des aimants qui sont un alliage de fer, de terres rares ou de bore, on peut avoir. Il y a également toutes les matières plastiques. Sur nos chemises, on a des petits boutons. Ils sont probablement en plastique.

-J'imagine.

-On a des bijoux ou des montres avec des métaux ou alliages particuliers. Donc, on est entourés de matières premières. On le voit pas mais au-dessus, il y a des panneaux isolants dans lesquels il y a par exemple du plâtre. C'est vrai, quand on le verbalise, on se rend compte que c'est partout autour. C'est utilisé au quotidien. Faisons le point sur les ressources minérales disponibles en Europe. Au BRGM, vous travaillez à les cartographier. C'est le "Science en action". Laurène, des minéraux essentiels pour la transition énergétique sont sous nos pieds. Tout à fait. Il faut élargir au-delà du sous-sol de l'IUT de Cachan qui accueille cette émission. À l'échelle européenne, commençons avec une carte qui date de 2016 qui a été tirée de travaux dont le BRGM a fait partie. Alors, sur cette carte, qu'est-ce qu'on voit ? Dans la légende, on a cobalt, graphite, terres rares... On a beaucoup de minéraux en Europe. Oui. Cette carte a été réalisée entre les différents services géologiques européens. C'est une thématique à voir à l'échelle du continent européen. Ici, ce n'est pas une carte des mines mais des gisements. C'est la connaissance qu'à certains endroits, en Europe, on ait telle ou telle substance. Ici, ce sont les substances minérales critiques identifiées par l'Union européenne. On voit que dans le nord de l'Europe, on peut retrouver des gisements de nickel ou de chrome. On voit également au Portugal des gisements de tungstène, qu'on retrouve également en France. Toutes ces matières premières critiques, on les retrouve ici à l'échelle de gisements qui pourront être exploités un jour. Arrêtons-nous sur les terres rares. Vous avez travaillé dessus. On les trouve principalement dans le nord de l'Europe. Là, c'est les carrés bleus avec un petit point noir dedans. Comment ça se fait que ce soit là ?

-Ce qu'il faut voir, c'est que l'homme a placé des frontières mais le sous-sol n'en a pas, géologiquement. Cette géologie, du point de vue de la nature des roches et de leur âge, c'est issu d'un processus de vie de la Terre. Le géologue le voit comme dynamique. La plupart des gens le croient statique or, le but du géologue, c'est de raconter l'histoire sur le temps long. Et ce temps long, au fur et à mesure de processus, conduit à la formation de certaines matières premières, notamment les terres rares. On parle de "contexte favorable". C'est le cas ici sur la Scandinavie. On parle du "bouclier scandinave". On y a des gisements typiques qu'on n'aura que dans ces contextes.

-Pourquoi "bouclier" ?

-C'est un terme, on va dire... générique. On l'applique en géologie car ce sont des zones très anciennes au niveau de l'âge des roches. Ces terrains ont souvent résisté aux turpitudes du temps long. Parler de "bouclier" fait référence à la résistance. OK. Vous avez amené des roches. On a des terres rares dedans ? Tout à fait. Il y a notamment cette roche-là qui est issue du sud du Groënland. En termes techniques, cette roche est une syénite néphélinique.

-Très bien.

-Pour revenir à ce qu'on a dit, il y a certains minéraux qui constituent cette roche. À la caméra, on voit des petits points rosés. C'est un minéral particulier, le dialyte, un silicate, qui est ici enrichi en terres rares. Donc, en termes de vocabulaire, cette roche est une syénite néphélinique qui contient un minéral, le dialyte, et l'ensemble forme un minerai de terres rares. Est-ce que, dans l'absolu, on pourrait avoir assez de terres rares en Europe pour subvenir à nos besoins ? En termes de potentiel géologique, on a des terres rares en Europe en quantité économique plus ou moins avérées, en fonction des stades d'exploration. Il y a des mines en Europe. Il suffirait d'ouvrir une mine pour couvrir l'essentiel des besoins de l'Union européenne. Là, en UE, on a pas de mine de terres rares ?

-Non, pas du tout. Le principal producteur reste la Chine. En Europe continentale, sur la Carélie, il y a une mine active de terres rares. C'est en Russie. Et on en extrait aussi en Australie et aux États-Unis.

-Je voudrais revenir sur comment on définit ces cartes-là. En préparant l'émission, j'ai appris le mot gitologie. Ça veut dire ? La gitologie est un terme historique, un terme naturaliste. C'est un géologue un peu plus spécialisé dans les ressources minérales. La gitologie consiste à décrire d'un point de vue naturaliste ce qu'est un gisement. On va décrire la nature de la roche, comme là. On va décrire les minéraux contenus dans cette roche. Et on va exprimer également la géométrie du gisement. Est-ce un filon ? Le long d'une faille ? Est-ce disséminé ? Etc. Ça va être un rapport purement descriptif d'une zone d'anomalie où on pourrait trouver des ressources minérales intéressantes.

-Une anomalie car c'est plus concentré ?

-Exactement. Alors, on va parler d'anomalie géochimique. "Géochimique", chimie de la Terre. Ce qu'on exploite à l'heure actuelle, c'est principalement la pellicule superficielle, la croûte terrestre. Dans cette croûte, des milliers de mesures ont été faites pour donner une moyenne de la concentration des éléments qu'on connaît sur Terre. Lorsqu'on est au-dessus de cette moyenne, on va parler d'enrichissement et on va commencer à avoir une anomalie géochimique et potentiellement, ça pourrait donner lieu à un gisement. En gitologie, qu'est-ce qui définit un bon gisement ? Pour définir un beau gisement... Un bon gisement ! Il y a plusieurs critères. Il y a le critère économique. Est-ce rentable d'exploiter ? Est-ce assez riche ? Il y a la notion de teneur. Il va y avoir la quantité. Donc, le tonnage. Et en fait, c'est cette dualité tonnage-teneur qui va être importante pour un gisement. Ensuite, il y a les dimensions environnementales, sociales, qui sont récentes mais de plus en plus importantes à considérer.  Concrètement, quand on se dit : "Là, il y a peut-être quelque chose", quelles sont les étapes pour trouver un gisement ? La première chose, c'est déjà localiser quelque chose. Passer par un stade de cartographie. Et l'un des premiers stades... La science évoluant, il y a des archives qui sont en possession. La 1re chose que va faire le géologue des ressources minérales, c'est consulter la bibliographie. D'anciennes cartes, des études dans des zones particulières où ont été décrites des anomalies ou des minéraux particuliers. Après l'étude bibliographique, on va sur le terrain pour faire un tas d'analyses. Ça peut être de l'observation, des prélèvements d'échantillons et des analyses après... On prélève de la roche ? De la terre ? Ou des sédiments de ruisseau, des échantillons de sol également... L'idée est qu'au fur et à mesure de l'investigation scientifique, on affine le savoir géologique.

-C'est une enquête.

-C'est ça. Si on reprend les terres rares, je vous montre cette carte issue d'une de vos publications. C'est des éléments que vous prenez en compte pour trouver des filons, des gisements. C'est une carte géologique. Que voit-on ? Ce document est caractéristique de ce qu'on utilise en géologie pour localiser la nature du sous-sol. Ici, c'est une carte géologique d'un gisement de terres rares en Norvège. Les couleurs matérialisent les différents types de roche. Selon les types de roche, ça modifie les chances de trouver des minéraux qui constituent ces roches. Ces minéraux peuvent porter des terres rares. Selon la quantité de terres rares qu'on aura échantillonné, analysé d'après cette carte, on pourra identifier les zones de minerai, les zones les plus riches qui pourraient servir à produire des terres rares. Là, vous faites de l'exploration. C'est différent de l'exploitation.

-Tout à fait. L'exploitation veut dire qu'on a identifié quelque chose d'économiquement intéressant, environnementalement, socialement. Mais avant, il faut savoir s'il y a ou pas. C'est la phase d'exploration. Qui dit exploration ne veut pas forcément dire exploitation. On veut savoir s'il y a ou s'il y a pas. Dans la majorité des cas, notamment en zone vierge, on a une chance sur 100 qu'il y ait.

-Ah oui, OK.

-L'autre chose importante, c'est que la chance qu'on a, les 1% restants, s'il y a, de l'exploration jusqu'à l'ouverture de l'exploitation, il peut se passer 10 à 20 ans.

-OK. Si on veut s'approvisionner en matériaux critiques en Europe, il faut...

-Anticiper. Ce que l'on a pas fait jusqu'à présent.

-D'accord. L'exploitation du sous-sol a un impact sur les populations et l'environnement. Quels sont ces impacts ? C'est la question qu'on a posée aux passants. Déjà, c'est évident, ça abîme le paysage immédiatement. Il y a également beaucoup de transports qui créent de la pollution. Ces matières ont besoin de transformation et ça peut être l'utilisation de substances pas forcément recommandables pour l'environnement. J'ai pas d'autre idée de nuisances. Il y avait un truc qui me faisait penser... Pour nettoyer les pierres, ils utilisaient beaucoup d'eau qui était relâchée dans la nature en étant extrêmement polluée, quelque chose comme ça. Au niveau de l'humain, c'est une catastrophe. Je pense qu'il y a pas de réglementation... Enfin, dans les normes, on va dire. Dans les pays pauvres comme le mien, il y a des gens à la campagne, ils dorment dans les trous très, très profonds pour chercher ces minéraux. C'est une forme d'esclavage. Il y a une forme d'esclavage masqué. C'est ça, en fait. En France, on doit faire un minimum d'efforts pour que ce soit éthique comparé à ailleurs. Mais niveau quantité d'énergie utilisée pour tout ça, pollution, je pense que ça reste néanmoins assez problématique. Oui, je pense qu'on recule devant la pollution. On préfère la confier aux pays sous-développés. Nicolas, sans prendre parti, est-ce que les gens s'approchent de la vérité ? C'est une vérité partielle. Quels sont les impacts de l'industrie extractive ? On a entendu les négatifs. Ils sont présents, comme dans toute activité industrielle. Mais le grand enjeu, c'est connaître ces impacts pour pouvoir mieux les encadrer et, à terme, les compenser. Pour compenser ce genre d'impacts, il faut être dans un cadre et donc des zones d'exploitation où on va pouvoir maîtriser ce cadre-là. Or, à l'heure actuelle, l'Union européenne dépend grandement d'importations du bout du monde, notamment en Chine ou dans des pays africains, où la réglementation peut exister mais est souvent mal appliquée. Donc, quand on va consommer, nous, un téléphone portable, il faut savoir que même en étant au bout de la chaîne, la chaîne, au départ, c'est la mine. Et les impacts de la mine ou la carrière, les négatifs qu'on a entendus, paysage, pollution des milieux via des produits dangereux, consommation d'énergie, ça rentre en compte dans la fabrication de ce produit. On est acteurs des impacts dont on a entendu parler. La plupart du temps, les consommateurs sont peu informés de toute cette chaîne de valeurs. C'est extrêmement important d'en avoir conscience. Si on n'ouvre pas de mine en Europe aujourd'hui sur des minéraux critiques, c'est en grande partie dû à nos préoccupations écologiques ? Je vais nuancer. En Europe, des pays exploitent des mines actuellement de matières premières critiques. C'est le cas en Scandinavie pour le nickel, le cuivre. Tout se passe dans des conditions réglementées. Je dis pas qu'il y a jamais de problèmes mais tout sera fait pour les régler. C'est pas tout à fait le cas quand on va parler d'exploiter du cuivre en Chine ou des terres rares à Bayan Obo. Là, il y a des impacts terribles sur place. L'environnement, l'eau, mais aussi les travailleurs, que ce soit en termes sanitaires ou de conditions sociales. Ces gens ont des vies très difficiles car ils ne bénéficient pas d'un cadre réglementaire strict pour ce genre d'exploitation.

-Relocaliser serait aussi faire le pari d'exploitations plus propres et plus respectueuses des travailleurs. Voilà. L'idée... Comme toute industrie, il faut un cadre qui soit respecté. Donc, si on souhaite augmenter l'indépendance en termes d'approvisionnement de l'Europe, il faut pas être hypocrite mais honnête. Si on souhaite ne pas délocaliser cette pollution et ces impacts ailleurs tout en continuant à bénéficier de ça, il faut être logique et donc, ça amène à potentiellement relocaliser en Europe dans un cadre contraint où il y a un tas d'enjeux qu'il va falloir connaître et respecter.

-Justement. la Commission européenne discute d'un label "mine responsable" pour s'assurer que les matières premières utilisées pour la transition énergétique viennent de mines gérées durablement et écologiquement. Vous pouvez nous dire ce qui est derrière ce label ? Ça passe par des choses concrètes en termes de conditions de travail, de gestion des ressources ? La mine responsable, c'est un concept. À l'heure actuelle, on dénombre 200 initiatives à travers le monde pour essayer de définir le concept de mine responsable. Pour faire simple, ce concept, c'est exploiter les ressources minérales en se basant sur les 3 piliers du développement durable : activité économique, activité sociale : respect des personnes et des populations, et également le respect de l'environnement. On sait qu'il y a des cadres législatifs qui encadrent ces activités, le Code de l'environnement pour les carrières ou minier pour les mines. Il y a des contraintes légales. Et il y a les bonnes pratiques, c'est aller au-delà du réglementaire. Ça, ça participe au concept de mine responsable. Très bien, c'est plus clair. Merci, Nicolas. Avec la transition énergétique, certains minéraux deviennent critiques comme le lithium, le cobalt, le cuivre. L'approvisionnement de l'UE pour certains d'entre eux dépend d'autres pays du monde. Il est donc indispensable de répertorier les matières disponibles en Europe pour réduire la dépendance et diversifier l'approvisionnement. Intéressons-nous à l'origine de la formation de ces ressources. Nous allons recevoir une de vos collègues au BRGM pour ça. Accueillons-la avec "L'esprit d'équipe". Bonjour, Blandine Gourcerol. Bienvenue.

-Bonjour.

-Vous êtes ingénieure-chercheuse métallogéniste au BRGM. C'est intrigant. C'est la 1re fois que j'entends ça. Que fait une métallogéniste ? C'est un scientifique qui examine les processus d'enrichissement de certains métaux ou minerais dans la croûte terrestre. On va essayer de comprendre comment les gisements naissent à partir de leurs âges, de la spécificité du sol. On va essayer de comprendre où trouver d'autres gisements. Blandine, je précise. Vous participez à l'inventaire des minéraux critiques listés par l'Europe, notamment le lithium. Sur quoi vous travaillez sur le lithium, précisément ? On a eu 2 phases de travail. La 1re a été de vraiment comprendre sur quels minéraux on pouvait retrouver du lithium. On a une grande variété de minéraux porteurs. Ensuite, on va chercher sur quel terrain géologique, avec quel âge et quels processus on va pouvoir retrouver ces minéraux.

-Les besoins en lithium, en particulier, vont beaucoup augmenter. On estime à combien ? On estime que la demande, entre 2019 jusqu'à 2030, va être multipliée par 7. Et de 2008 à 2019, elle a multiplié par 125%. D'où l'intérêt de trouver des nouveaux gisements. Aujourd'hui, d'où provient le lithium des batteries de téléphone ou de voiture ? On retrouve la plupart des gisements, comme on voit là, en Australie. Ensuite, en Amérique du Sud, on a des gisements spécifiques. Et puis en Chine. Ce sont les 3 plus gros producteurs actuels de lithium. Vous les donnez dans cet ordre car l'Australie a les plus gros ?

-Pas forcément. Mais depuis 2012, ce sont les plus gros producteurs de lithium sur Terre. En Europe, en France, on trouve quand même du lithium. Où, exactement ?

-Alors, en Europe, on a à peu près 600 indices de lithium qui ont été recensés.

-600 indices ?

-600 indices ou points anomaliques : avec une quantité de lithium intéressante. Pas forcément économiquement mais intéressante. Ensuite, on a 27 gisements sur l'ensemble du territoire. Et on a, grâce à des formules mathématiques, essayé de construire un modèle par rapport au modèle metallogénique. Cette carte de favorabilité essaye, à partir du modèle scientifique et des indices qu'on a répertoriés, de reproduire la formule sur l'ensemble du territoire. Là, on voit que les zones rouges sont les zones où, préférentiellement, il y a une forte confiance sur le fait de retrouver du lithium. Les zones jaunes, un peu moins et les vertes, beaucoup moins. Les zones blanches, c'est celles où on n'a pas réellement d'idée. C'est des probabilités de trouver un gisement ?

-Oui. Ou des indices de retrouver du lithium. Pas forcément un gisement. "Gisement" induit une notion économique. Ces gisements de lithium en France ont quel potentiel ? Ils pourraient répondre à la demande ? À l'heure actuelle, oui, sachant que la demande va continuer de croître. L'état des lieux qu'on a fait en 2018 est un état des lieux qui est normalement une photographie à un T zéro. Elle a vocation à être agrémentée au fil du temps et puis au fil des nouvelles découvertes. Mais en fait, le lithium, on le trouve pas à l'état pur, dans la nature ?

-Non.

-Il est toujours mélangé à autre chose.

-Il est toujours dans la structure minérale d'un minéral que l'on retrouve. Là, on a la lépidolite et la pétalite. Ici, on peut retrouver par exemple la zinnwaldite, un mica, qui est riche en lithium. On le retrouve sous différentes formes. On peut le retrouver en gros cristaux mais également en petits cristaux comme on peut voir ici, les petits minéraux noirs. Ça illustre le tonnage. On va avoir un tonnage plus élevé pour extraire une quantité identique que si on avait juste ceci.

-Très bien. Dans le monde, on a 3 sources principales de lithium. On a un schéma pour montrer et expliquer ces 3 sources différentes. Vous pouvez nous les présenter brièvement sur ce schéma ? Alors, on a 3 familles, effectivement. On va avoir les roches dures. C'est un peu drôle, comme terme. C'est la traduction de l'anglais. On a les greisens, les granites et les pegmatites. C'est ce qu'on va retrouver... Ça, c'est un greisen. Et ceci est une pegmatite. Et un granit.

-Qu'appelez-vous la pegmatite, précisément ? C'est un corps magmatique filonien, c'est-à-dire qu'il va faire des filons très longs et sur une longue distance. Alors qu'un granit est un pluton qui va faire comme un petit champignon et se mettre en place dans la croûte. Ça dépend de la vitesse à laquelle se refroidit le magma qui remonte dans la croûte ?

-Oui. Et de la roche encaissante. Dans la roche encaissante pour les pegmatites, on va avoir la possibilité de faire du filonien, ce qui n'est pas le cas pour le pluton en tant que tel. Donc là, si je m'intéresse au schéma, à gauche, qu'est-ce qu'on voit dans la croûte ? C'est le magma qui remonte, en rouge ?

-Oui, tout à fait. Il y a deux étoiles jaunes au niveau du greisen. C'est là où on va retrouver des minéralisations. Et au niveau du granit, qui est plus bas dans la croûte. Et ensuite on va retrouver les pegmatites qui sont avec l'autre petite croix. L'autre petite étoile, pardon. Avec les pegmatites que l'on retrouve en gris. Ça, c'est les roches dures. Après, on a d'autres sources de lithium comme ?

-Les saumures, qui sont définies comme les salars, que l'on retrouve dans la partie centrale du schéma.

-C'est le petit lac bleu.

-Exactement. Avec la petite étoile. En fait, ce sont des évaporites qu'on va retrouver dans des bassins arides à semi-arides et qui sont dans des zones très déterminées. On va les retrouver soit en Chine soit en Amérique latine, et dans une zone vraiment spécifique, le "triangle du lithium", entre la Bolivie, l'Argentine et le Chili. C'est des eaux très concentrées ? On peut dire ça ?

-Oui. Et qui sont avec une... C'est un bassin actif structurellement. Des montées de chaleur hydrothermales continuent d'alimenter ce bassin. Quel mécanisme est à l'origine de la formation de ces lacs concentrés ? D'où ça vient ? Le lithium va venir des roches sous-jacentes lessivées par des fluides hydrothermaux ou même des fluides magmatiques qui vont remonter en surface et, avec l'évaporation, va conduire à augmenter le lithium qui, lui, ne va pas s'évaporer. On va condenser l'eau de plus en plus et concentrer le lithium au fond du lac.

-Finalement, les salars, c'est comme un marais salant ?

-Exactement. Exactement.

-OK. On trouve une 3e et dernière source de lithium, ce sont les sources géothermales. On va reprendre le schéma. C'est ce qu'on trouve à l'extrême droite du schéma. Quel est le mécanisme à l'origine de la formation du lithium ? Si je peux juste vous corriger, ce sont les sources non conventionnelles. Dans ces sources, on va retrouver les eaux de mer où on a du lithium en faible quantité mais qui existe. On va également retrouver des argiles qui sont lithinifères. Et on va retrouver les eaux géothermales qui sont représentées quelque peu sur ce schéma où, en fait, on voit... On en a un exemple avec le fossé rhénan entre la France en l'Allemagne, où on a un bassin qui est drainé par des grandes structures faillées. On va avoir une circulation de fluides qui permettent le lessivage des roches et qui vont pouvoir remonter, au niveau du fluide, en tout cas, des hautes teneurs en lithium.

-Pourquoi "non conventionnelles" ?

-Alors... "Conventionnel" et "non conventionnel" ont été définis au tout début de la prospection lithinifère par rapport aux procédés d'extraction. Et la plupart des procédés d'extraction sont encore en phase pilote pour l'eau, pour les argiles. On commence à avoir des phases qui sont intéressantes et qui peuvent être extractivement, économiquement mises en place mais historiquement, on avait vraiment cette distinction. Mieux connaître les mécanismes à l'origine de gisements de lithium vous aide à avoir des indices sur où aller chercher ? Oui, notamment pour les eaux géothermales. Il faut comprendre quelles sont les roches encaissantes, leurs âges, si on peut avoir une idée de l'enrichissement primaire de ces roches en lithium avant qu'un fluide puisse lessiver ces roches et reconcentrer le lithium qui y est associé. En France, sous quelle forme se trouve le lithium ? On a les eaux géothermales et des roches dures très intéressantes comme celle-ci. L'échantillon vient de France métropolitaine ? Du Massif central, tout à fait. On est en mesure, en France, d'exploiter et valoriser ce lithium ? Oui. Certains gisements sont intéressants et sont en cours d'évaluation des ressources et des réserves. C'est parfaitement clair. Face aux enjeux écologiques et d'approvisionnement, on pourrait limiter l'exploitation des ressources. Comment faire ? On a sollicité le public pour nous apporter quelques pistes de réflexion. Eh bien là, j'ai très peu de réponses. Sinon, probablement, je serais ministre de l'Écologie ou du Mieux-vivre. Chacun peut faire attention à son utilisation de ces ressources. On parlait des minerais rares. On est pas obligé de changer de téléphone tous les ans, comme certaines personnes. Moins consommer ? J'espère que c'est possible car la planète est en danger. Limiter l'utilisation, peut-être. Il y a des secteurs moins importants que d'autres. Médecine ou ingénierie pourraient être privilégiés par rapport à d'autres secteurs, mais comment déterminer un secteur important ? C'est plein de questions. On pourrait essayer de recycler un maximum, utiliser les ressources qu'on a déjà extraites, qui ont déjà servi, un maximum. Il y a quand même beaucoup de gaspillage à ce niveau-là. Le recyclage à tout va, de tous ordres, y compris avec les smartphones et ainsi de suite. Le recyclage, il se fait pour l'instant en interne puisque je le donne à mes enfants pour qu'ils utilisent l'appareil photo. Mais ça, c'est un changement de société global, mondial, presque. Il y aura beaucoup de désastres avant qu'on y arrive. Nicolas, cette dame évoquait le recyclage. C'est une des réponses ? C'est l'une des pistes qui est privilégiée, tout en cassant cette idée reçue que pour répondre à la demande en matières premières dans le modèle économique actuel et le domaine de développement, le recyclage ne palliera jamais à toute la demande. Ça, c'est évident. Autrement dit, il faut privilégier le recyclage, l'augmenter, mais l'exploitation en mine et carrière sera toujours indispensable. Il allège juste un peu les tensions d'approvisionnement. Pas plus. Il ne remplacera jamais... Tout dépend des substances. Il peut y avoir des substances qui sont fortement issues du recyclage. Par exemple, en France, il y a environ 90% du plomb recyclé qui participe à environ 60% de la demande. En France, des filières de recyclage existent ? On recycle bien certains éléments ? En France, il y a le verre, qu'on recycle très bien. Pour avoir un bon taux de recyclage, plusieurs choses importent. Il y a d'abord le circuit de collecte. Bien sûr, on va collecter les produits finis, ceux qu'on utilise, nous, consommateurs. 1er point. Et l'autre chose, aussi, c'est que le recyclage se pense en amont, dès la conception des produits. C'est l'écoconception. Pour les métaux, avec l'exemple des terres rares, on recycle moins de 1% à l'heure actuelle des terres rares. La principale raison, c'est qu'on l'utilise en très petites quantités dans les éléments et il se retrouve très disséminé. Ça reviendrait plus cher de recycler les terres rares de nos produits plutôt que de continuer à les utiliser différemment.

-Question de coût.

-Tout à fait. Déjà, moins utiliser certains matériaux dans la conception des objets pourrait régler... C'est une solution.

-Alors, moins, ou savoir mieux où ils seront répartis dans l'électronique... Finalement, les ressources primaires, c'est ce qu'on extrait dans les mines. Après, on parle souvent de "mines urbaines", ce sont des produits "secondaires", les objets du quotidien, qui deviennent des minerais à leur tour. Ça va enchaîner sur des processus de traitement assez similaires à ceux d'extraction en métallurgie. Mais pour favoriser ces traitements, il faut des composants bien conçus pour pouvoir séparer facilement les éléments qu'on veut recycler. Beaucoup de gens ont parlé de sobriété. Ils parlaient du numérique. Dans l'émission, on a parlé de transition énergétique. Pas le choix, on sait qu'il y a des matériaux dont on va avoir beaucoup besoin à l'avenir. Je le citais au début de l'émission. La consommation des matières premières accompagne la révolution industrielle. On a eu le charbon. Le pétrole. Maintenant, on a les métaux critiques, stratégiques, rares... On entend tout et son contraire. Si on parle de la mobilité électrique, qui parle de la transition énergétique, d'une décarbonation, ça passe par l'utilisation accrue, Blandine l'a évoqué, de lithium, nickel, cobalt, etc. Donc effectivement, l'évolution, à l'heure actuelle, dans la transition énergétique, c'est de consommer davantage de ces matières premières. Vous parliez de sobriété. J'ai aimé l'intervention en micro-trottoir. Il est pas utile de changer de portable tous les ans. Par exemple.

-Et si on réduit la voiture, on aura moins besoin de batteries. Mais c'est un changement global, de société. C'est complètement autre chose.

-Voilà. Je vais être un peu direct mais c'est aussi l'objectif d'informer : ces préoccupations sont très prégnantes dans les pays développés mais je me vois mal interdire à un Indien ou un Chinois, et dire : "Vous n'aurez pas le droit d'avoir une voiture "pour participer à l'ensemble de la planète." Par exemple. C'est difficile. C'est un bien commun qu'on a. Il y a de l'hypocrisie dans l'évocation des ressources minérales. On souhaiterait être plus vertueux, arrêter les mines, les carrières, mais on n'a jamais consommé autant de matières premières liées au numérique. On parle beaucoup de dématérialisation, de mise en réseau, etc. Derrière, il y a des choses physiques, des data centers, des services de stockage, etc. Tout ça, c'est des matières premières. Qu'on ne voit pas, en fait. Très bien. C'est clair. On espère qu'on ira dans la bonne direction. On va passer à autre chose et s'intéresser à votre parcours. C'est "En coulisses". Marine, si je crois savoir, la géologie, on tombe dedans quand on est petit ? Pour Nicolas, oui. Votre passion pour les roches et minéraux est de famille. Déjà petit, votre père vous emmenait en virée géologie. Qu'est-ce que vous y faisiez ? Comme la potion magique. Je suis moins enrobé qu'Obélix ! On partait en virée dans le Limousin, où j'ai des racines familiales, pour collecter des minéraux. Aussi en Charente-Maritime. Là, c'était les fossiles. Dès petit, je me rappelle, vers l'âge de 4-5 ans. J'avais même appris à compter en posant des cailloux pour les chiffres. Suite logique, vous vous lancez dans des études en SVT et faites une thèse en géologie qui s'est déroulée à 8 000km d'ici, en Chine. Pourquoi partir aussi loin ? C'était déjà l'opportunité du sujet. En sortant de master, on m'a proposé ce sujet entre collaboration entre l'université d'Orléans et l'Académie des sciences à Pékin. Le sujet portait sur la Chine avec une forte proportion de terrain. Je passais un à deux mois par an là-bas, sur le site. Il y avait notamment une région où il y avait la Grande Muraille autour de Pékin, ou dans le Shandong, qui est une péninsule au sud de la Corée, toujours en Chine. J'ai passé pas mal de temps là-bas. Vous en retenez quoi ? Qu'est-ce que ça vous a appris ? En début de thèse, je devais avoir 21-22, c'est la 1re fois que je quittais le plateau des vaches, m'envoler à l'autre bout du monde a été un choc culturel dans tous les sens du terme. Positifs, négatifs... Mais c'était une très forte expérience. Et puis, c'était découvrir aussi un nouvel environnement, scientifiquement, en termes de géologie, un nouveau thème. Aussi en termes de méthodologie. J'ai appris de nouvelles techniques. Et j'ai rencontré plein de personnes très différentes. J'ai été inclus dans une équipe pluridisciplinaire. Ça apporte énormément, d'un point de vue prise de recul et appréhension du sujet. Vous, Blandine, la géologie, ça vous est venu au collège. Ça a été quoi, le déclencheur ? Le déclencheur a été une sortie pédagogique dans les volcans d'Auvergne avec notre professeur qui nous y avait emmenés. Et c'est vrai que c'était extrêmement plaisant. Au début, j'étais pas certaine de vouloir faire ça. Mais j'ai réalisé que c'était une passion que j'avais depuis longtemps et qui me suivait en fil rouge depuis le début. Voilà. Nicolas, au quotidien, vous avez deux types de journées. Des journées au bureau à lire des articles, écrire des rapports, échanger, et des missions sur le terrain, en congrès, en formation. On a des images de vous sur le terrain. À choisir, qu'est-ce que vous préférez ?

-Sympa, comme bureau ! Clairement, je préfère ce bureau-là. Ça, c'est au Malawi. C'était une campagne de cartographie géologique. Le but est de dessiner ce document qui sert à un tas de choses de la vie quotidienne : localiser les ressources, mieux gérer les risques naturels, trouver les ressources en eau. Ça a des implications dans la vie. Là, je suis avec un homologue malawite. On fait des relevés de terrain. On identifie les roches, on les décrit. on prend des mesures, comment ces roches sont orientées, s'organisent dans l'espace, pour ensuite faire la carte géologique. Même si la carte est en 2D, le géologue a la vue en 3 dimensions. Après, ça peut se faire à pied, en voiture... Là, c'est en pirogue au Congo-Brazzaville. C'était aussi une mission de cartographie géologique. Blandine, pareil, vous alternez entre le bureau et des missions à l'étranger. Mais récemment, vous faites moins de terrain. Ça vous manque ? Oui. On fait ce métier par passion du terrain et pour être dehors le plus possible. Mon parcours a fait que je suis plutôt partie sur la gestion de projet, plutôt européen, avec multipartenaires. Et effectivement, on passe un peu moins de temps sur le terrain mais un peu plus dans des réunions avec beaucoup de partenaires européens. Qu'aimez-vous sur le terrain ? Eh bien, le contact à la roche, où on regarde l'ensemble des minéraux qui sont dans cette roche. Là, c'est moi quand j'étais au Canada. J'ai passé mon été à carter le petit bout de roche sur lequel j'étais. Et c'était magique parce qu'il y avait un certain nombre d'animaux qui nous côtoyaient toute la journée. Vous avez une histoire de terrain à raconter. Vous avez rencontré des artistes inuits au nord du Canada. Tout à fait. J'ai eu la chance de travailler, les étés de ma thèse, pour une compagnie d'exploration. Et sur le sol où on travaillait, ils avaient une roche, la "roche savon", comme l'appelaient les Inuits. Ça s'appelle de la komatiite, c'est une vieille roche et qui a la particularité d'être très bien sculptée. Facile à sculpter. Et les Inuits nous ont montré leurs travaux, directement, avec les roches présentes sur le site. Ça a été une très grande rencontre, très enrichissante. Vous aussi, Nicolas, vous avez pas mal d'anecdotes, une liste digne d'un film d'aventures. Vous avez eu un hôtel face à une plaque tournante de la drogue en Haïti, vous avez croisé un léopard au Malawi.

-Notre Indiana Jones ! Vous avez même été poursuivi par un hippopotame au Congo, vous nous racontez ? Ça, c'est en Arabie. Pas d'hippopotame là-bas. Mais pour le Congo, on était sur un petit bateau avec mon homologue congolais et puis un guide. On s'arrêtait aux affleurements où on voit les roches, le long de la rivière. À un moment, il y avait des versants pentus avec des champs de manioc. Là, on entend crier "Oh !" On se demande ce qu'il se passe. C'est rare, un Européen et deux Congolais sur un bateau au milieu de nulle part. On a cru qu'il nous disait bonjour mais non. Il y a eu des remous dans la rivière. Un hippopotame était là. L'hippopotame est un des animaux les plus dangereux en Afrique. J'avoue, c'est la seule fois où je me suis dit : "Houlà !" Du coup, on a dévié. Ça s'est bien terminé. On a revu l'agriculteur qui nous attendait au village d'après. On a échangé et il nous a expliqué que c'était une zone à hippopotames et qu'on apprenait dès petit aux enfants du village à reconnaître les empreintes d'hippopotame. Car un hippopotame, non seulement ça nage vite, mais ça court vite. Donc, voilà. On va finir sur une autre touche animalière puisque vous aussi avez rencontré plein d'animaux en mission. On a des photos. Quel est cet animal ? Un renard arctique. Il a la particularité d'être le seul renard qui vit la journée. Il change de couleur. Son poil est blanc pour l'hiver et il devient brun pour l'été. Vous aussi avez eu des incidents avec des animaux ou jamais ? Euh... Pas moi, personnellement, mais j'ai connu des histoires un petit peu de ce type, notamment avec des loups et des ours qui nous poursuivaient.

-Vous vous racontez de belles histoires.

-C'est l'aventure, le BRGM ! Alors bon, nous allons découvrir les passions cachées des invités dans le "Coup de cœur". Nos 2 invités sont des touche-à-tout. Oui. On reste dans la géologie, puisque vous sculptez sur pierre mais pas seulement : vous faites de l'aquarelle, du piano, des ouvrages de vulgarisation. Comment vous trouvez le temps et l'énergie ? C'est simplement la passion. Et puis... Ça permet de rencontrer un tas de personnes d'horizons très variés. C'est enrichissant. Et l'intéressant, c'est d'animer... Là, on le voit en dédicace. Ça permet aussi, notamment en conférence, de transmettre ce savoir. Je trouve que c'est important. Et les géosciences en général sont souvent très peu connues du grand public et ont pourtant un impact très direct dans la vie quotidienne. Le côté créatif vous aide à voir les choses autrement, quand vous travaillez sur un minéral ? Le métier de géologue est à la base naturaliste. On décrit beaucoup, on observe. Des fois, on peut dire un peu de géopoésie. C'est vrai que souvent, on a tendance à dire : "On met sur un affleurement 3 géologues, on aura 3 interprétations."

-Peut-être même 10.

-Mais oui, il faut avoir... Il faut prendre du recul. Et en géologie, ce qui est intéressant, quand on porte un regard sur ce qu'il se passe dans nos sociétés, etc., le géologue a une appréhension du temps long mais également de l'espace. On va être multi-échelles. Quand on observe un minéral là, on peut aussi, à partir de petits affleurements, reconstituer l'histoire d'une chaîne de montagnes. Donc, ça apprend à être sacrément humble par rapport à notre planète et à notre environnement. Blandine, vous aimez le jardinage. Vous avez plus de 200 rosiers. Pourquoi les rosiers en particulier ? Parce qu'ils ont tous une personnalité différente. Ils ont tous une couleur différente. La façon de les appréhender est différente. C'est un peu ce côté naturaliste que l'on revoit dans ce côté-là. La nature fait partie de notre façon de réfléchir au quotidien. Ça nous permet aussi de pouvoir relativiser le temps. Et le temps devient un peu plus long au jardin. On va travailler en saisons, non pas du jour au lendemain pour quelque chose dans l'immédiat. Vous faites des bouquets sur commande ? Pour le jardin, oui. Ça peut. "Science en questions", c'est terminé. Merci pour cette exploration du sous-sol et de ses richesses, c'était nickel.

-Waouh.

-Je me permets la blague. Merci de nous avoir suivis. On se retrouve pour d'autres curiosités scientifiques. Ciao, les sorciers.