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Récupération de minéraux dans les fonds marins
Technos émergentes 24/07/2024

Récupération de minéraux dans les fonds marins

L’exploitation minière sous-marine, également appelée exploitation minière en eaux profondes, consiste à extraire des minéraux des fonds marins au moyen de techniques d'exploitation minières.

Les grands fonds marins recèlent d’importantes ressources minérales avec de fortes concentrations de métaux qui pourraient être essentiels pour la transition énergétique.

L’exploitation minière des fonds marins est d’ores et déjà très controversée en raison de ses impacts environnementaux.

Les grands fonds marins recèlent d’importantes ressources minérales avec de fortes concentrations de métaux, tels que le cobalt, le manganèse, le cuivre, le nickel, l’argent, les terres rares et l’or, qui pourraient être essentiels à la fabrication des technologies bas carbone nécessaires à la production d’une énergie propre.

Ces ressources minérales sont réparties en fonction de la bathymétrie : 

À faible profondeur : extraction minière de sable, d’étain et de diamants sur les plateaux continentaux 

À grande profondeur (200 à 6 500 mètres) : les dépôts sont associés à l’activité tectonique, aux cheminées hydrothermales et aux plaines abyssales

Focus sur les gisements polymétalliques en eaux profondes

Ces gisements polymétalliques sont composés de :

- nodules polymétalliques 

- encroûtements de ferromanganèse riches en cobalt 

- sulfures polymétalliques 

Des estimations prudentes évaluent à 21,1 milliards de tonnes métriques sèches la quantité de nodules polymétalliques, représentant 600 % des réserves terrestres existantes de cobalt, 340 % de nickel, 30 % de cuivre et plus de 100 % de manganèse (Hein, 2016 ; Petersen et al., 2016).

Comment les métaux se concentrent-ils dans les eaux profondes ? 

Les nodules polymétalliques marins se trouvent généralement à l’interface sédiments-eau sur les plaines abyssales. Ces environnements sont caractérisés par des conditions physiques stables, avec des taux de sédimentation et des vitesses de courant faibles. Les nodules se forment extrêmement lentement, avec un taux de croissance de 2-15 mm par million d’années (Levin et al., 2016).

Les encroûtements de ferromanganèse riches en cobalt sont souvent situés au sommet et sur les pentes des monts sous-marins. Ils se forment à la suite d’un lent dépôt de métaux dans l’eau de mer et se caractérisent par une forte concentration de métaux de base et des ratios Mn/Fe variables. Selon l’USGS 2017[6], les encroûtements de ferromanganèse sont moins étendus que les champs de nodules et se limitent aux reliefs des fonds marins, tels que les édifices volcaniques, les monts sous-marins et les dorsales. Les encroûtements se trouvent à des profondeurs de 400 à 7 000 m. Les encroûtements les plus épais et les plus riches en métaux se trouvent à des profondeurs comprises entre 800 et 2 500 m.  

Les gisements de sulfures polymétalliques se forment sur les sites des cheminées hydrothermales (1 000 à 4 000 m de profondeur) et sont des sources importantes de métaux trouvés au fond des océans. Les gisements de sulfures polymétalliques se forment sur les sites des cheminées hydrothermales, où l’eau surchauffée du manteau terrestre interagit avec l’eau froide de l’océan, entraînant la précipitation de sulfures métalliques et des dépôts au fond de l’océan. Les dépôts de sulfures polymétalliques se trouvent dans différentes régions du plancher océanique, principalement le long des dorsales médio-océaniques, des bassins d’arrière-arc et des arcs volcaniques actifs. La répartition de ces gisements dépend du contexte tectonique et des caractéristiques géologiques de la région.

Impacts environnementaux et sociétaux potentiels de l’exploitation minière des fonds marins.

L’exploitation minière sous-marine suscite diverses inquiétudes en termes d’impact potentiel sur l’environnement : 

- L’altération ou la destruction des habitats des grands fonds marins. 

- L’impact sur les espèces et écosystèmes des panaches de sédiments générés par l’exploitation minière en eaux profondes, qui peuvent disperser les sédiments sur des centaines de kilomètres. 

- L’impact sur diverses espèces en raison du bruit, des vibrations et de la lumière provoqués par les équipements miniers et les navires. 


Les connaissances sur les habitats, les écosystèmes et les espèces des grands fonds marins, encore insuffisantes, ne permettent pas d’évaluer pleinement les incidences de l’ exploitation minière sous-marine sur l’environnement ou de définir des mesures d’atténuation. 

Impacts environnementaux et sociétaux potentiels de l’exploitation minière des fonds marins

La plupart des ONG dénoncent l’impact potentiel sur la biodiversité dans le cadre d’activités non réglementées. Les arguments portent notamment sur la mise en péril des écosystèmes, l’impact sur le climat, la pollution directe et le bruit sous-marin.
De nombreux États ont adopté une position négative sur l’exploitation minière sous-marine lors des négociations avec l’ISA, qui préconise l’adoption d’un moratoire (Canada, Nouvelle-Zélande, Suisse, Assemblée de la Polynésie française) ou une pause de prudence dans l’octroi des permis d’exploration (Allemagne, Brésil, Costa Rica, Chili, Équateur, Espagne, Finlande, Irlande, Monaco, Panama, Portugal, République dominicaine, Suède, Vanuatu). La France a adopté l’approche la plus rigoureuse en défendant une interdiction totale de ce type d’exploitation.

L’exploitation minière des fonds marins, d’ores et déjà très controversée en raison de ses impacts environnementaux, élargit le débat vers la définition de la transition énergétique : pour certains, elle implique de déployer à grande échelle des technologies gourmandes en métaux, tandis que pour d’autres, elle requiert d’innover en vue d’accroître la circularité et l’efficience énergétique.

Projets pilotes, zones d’intérêt pour la prospection minière et permis de prospection en cours



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Téléchargez le rapport

Contributions et remerciements :

  • Steve Nardone
  • Anne Prieur Vernat
  • Julien Merlin
  • Elodie du Fornel
  • Elodie Le Cadre Loret
  • Jan Mertens
  • Jean-Pierre Keustermans
  • Céline Denis
  • Olivier Sala

Téléchargez le rapport 2024 des Technologies Durables Emergentes