Problématiques :
- Description et étude des nodules polymétalliques (origine, morphologie, intérêts et applications possibles dans l'industrie)
- Impact écologique d'une exploitation sur la plaine abyssale du pacifique
- Description des outils techniques à disposition pour l'exploitation de cette ressource (filière d'extraction et de valorisation)
1. Histoire
La découverte des nodules polymétalliques remonte à 1868, dans la mer de Kara, au large des côtes Sibériennes de l'océan Arctique.
Puis, au cours de l'expédition du H.M.S. Challenger, vaisseau de la Royal Navy Anglaise, plusieurs opérations de dragage ont prouvées l'existence de ces nodules sur la plupart des fonds océaniques.
Mais c'est en 1960, suite à la publication d'un article de John Méro, que l'intérêt pour ces concrétions se dessine. En effet ses travaux sur les nodules démontrent leur utilité dans l'industrie minière, de part leur richesse en minéraux et métaux.
Depuis les années 70, la communauté scientifique s'intéresse à des concrétions, prenant la forme de petits cailloux, qui reposent sur le fond des océans. En effet, il se trouve que ces nodules sont riches en minerais chers à l'industrie tels que le manganèse, le cuivre, le cobalt ou le nickel.
2. Description (formation, composition, répartition)
Un nodule se forme à partir d'un noyau pouvant être de plusieurs natures (éclat de coquillage, fragment d'ancien nodule, ou parfois même une dent de requin dans les cas les plus extravagants). Autour de ce noyau s'agrègent plusieurs couches de minerais qui sont captés dans l'eau de mer. La formation d'un nodule de taille moyenne (quelques centimètres de diamètre) s'étale sur plusieurs millions d'années. Autant dire que leur croissance est très lente, ce qui en fait une ressource « fossile » et non renouvelable.
On peut trouver ces petits cailloux à peu près n'importe où sur le fond des océans. Mais plus spécifiquement, on a mis à jour une zone entre l'archipel d'Hawaii et le Mexique où la concentration en nodules est particulièrement élevée. Nommée la « zone de fracture Clarion-Clipperton », elle couvre 9 millions de km² et à une profondeur variant entre 4000 et 5000m de fond.
La quantité estimée de nodules sur cette zone est gargantuesque. Elle serait de l'ordre de 34 milliards de tonnes, ce qui après extraction et valorisation quelques 350 millions de tonnes de nickel et 275 millions de tonnes de cuivre (ajouter valeurs pour cobalt, manganèse etc..). L'enjeu économique est donc considérable.
(Dans cette partie, on va développer la description morphologique, la composition chimique ainsi que la formation géologique des nodules, le but est de mieux comprendre l'intérêt de ces nodules sous une approche scientifique)
3. Impact écologique
3.1. Description du biotope abyssal dans la zone de fracture Clarion-Clipperton
A la demande de l'autorité des fonds marins, une analyse de la vie aquatique a été menée afin de juger l'impact d'une telle exploitation. En 2016, une étude faite en partenariat entre des chercheurs Allemands, Japonnais et Francais sur site à bord du navire Somme a été publiée.
Afin d'avoir une approche globale de la problématique environnementale de l'exploitation des nodules polymétalliques, nous allons subdiviser en trois secteurs cette exploitation. Il sera donc donné en premier lieu une description des techniques utilisées, puis une critique objective de ces dernières. La chaîne d'exploitation sera alors divisée comme suit: 1) techniques de recherche, 2) techniques d'extraction, 3) techniques d'exploitation.