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Sommaire de ce numéro

  Editorial  

  Actualité 

• Note de l’IFRI : La stratégie de souveraineté minérale américaine (« make America mining again »)
• Le projet HyPSTER : maillon stratégique de la filière hydrogène vert
• Edition 2021 de l’analyse « Fostering effective energy transition » du Forum Économique Mondial
• La création de l’Institut des mathématiques pour la planète Terre (IMPT)

  Jeune entreprise  

• Thin Section Lab, le spécialiste français de la préparation et de l’analyse d’échantillons géologiques

  Décryptage  

• Le retour des États-Unis sur la scène internationale de la transition énergétique

  Dossier  : La Nouvelle-Calédonie 

GEOLOGIE

• Histoire géologique de la Nouvelle-Calédonie, mise en place de l’ophiolite, évolution post-obduction et formation des gisements de nickel) - Pierre Maurizot
  

En Nouvelle-Calédonie, la mise en place pendant l’Éocène d’un des corps ophiolitiques les plus importants au monde, la nappe des Péridotites, peut s’expliquer par un modèle de subduction continentale. Le déplacement postérieur des plaques a conduit cet ensemble vers des latitudes moins élevées et un climat plus chaud et humide qui ont contribué à former par altération supergène une ressource en minerais de nickel à la surface de ce substrat de composition ultrabasique.

• Le continent Zealandia : la Nouvelle-Calédonie dans son contexte régional - Julien Collot, Samuel Etienne, Martin Patriat, Walter R. Roest, Nick Mortimer, Rupert Sutherland

La Nouvelle-Calédonie et la Nouvelle-Zélande ne sont qu’une petite partie émergée d’un continent immergé de 5 millions de km², Zealandia. La complexité de l’évolution de ce continent est à l’origine de l’exceptionnelle géodiversité du Sud-Ouest Pacifique. Bien que la région soit encore l’une des moins explorées au monde, des campagnes océanographiques y sont menées depuis plusieurs années. La compréhension de la géologie de la Nouvelle-Calédonie est intimement liée à l’histoire de Zealandia, même si la confrontation des modèles issus de l’étude des affleurements à terre avec ceux basés sur l’observation de sa région marine demeure un défi.

• Le champ hydrothermal hyperalcalin de la baie de Prony, Nouvelle-Calédonie - Bernard Pelletier, Gaël Erauso, Emmanuelle Gérard,
  Bénédicte Menez, Christophe Monnin, Claude Payri, Anne Postec, Roy Price et Marianne Quéméneur

La baie de Prony abrite un champ hydrothermal hyperalcalin unique qui comprend des évents actifs, sous-marins et intertidaux. Les fluides hydrothermaux de faible salinité, de température modérée et de pH très élevé sont enrichis en dihydrogène et méthane provenant de la serpentinisation. Le mélange de ces eaux hydrothermales d’origine météorique et de l’eau de mer conduit à la formation de chemi- nées de carbonates de calcium et d’hydroxyde de magnésium, parmi lesquelles la célèbre aiguille de Prony. Ces concrétions sous-marines abritent des communautés spécifiques de bactéries et d’archées impliquées dans l’édification des cheminées via des processus d’organo-minéralisation. La communauté française s’est mobilisée autour de l’étude de ce site exceptionnel, peu profond et facile- ment accessible.

RESSOURCE MINIÈRE

• L’Histoire de la mine et des mineurs en Nouvelle-Calédonie - Yann Bencivengo et Séverine Bouard

La Nouvelle-Calédonie est une terre minière. Si le charbon, l’or, le cuivre, le chrome, le cobalt ou le fer y ont été extraites, seul le nickel a fait l’objet d’une exploitation continue depuis 1875. L’histoire du nickel est intimement liée à l’histoire du pays, notamment à l’époque coloniale. Plus récemment, les évolutions technologiques permettent l’exploitation de nouveaux gisements mais les sociétés minières et métallurgiques doivent continuer de se transformer afin de répondre à deux injonctions parfois contradictoires : la volatilité du marché international et les revendications locales concernant la maitrise des ressources et les retombées économiques du secteur minier.

• Panorama de l’activité minière et métallurgique en Nouvelle-Calédonie - Christian Habault et Corinne Bufnoir

L’archipel néo-calédonien, situé dans le sud-ouest de l’océan Pacifique, est constitué d’une Grande Terre, à l’histoire géo- logique complexe, qui s’est éloignée au Crétacé du continent australien lors de l’ouverture de la mer de Tasman, et d’îles éparses (Loyauté, Bélep, Les Pins). Seule la Grande Terre recèle des ressources minérales identifiées très tôt dans son histoire, parmi lesquelles le nickel qui a façonné ses paysages et marqué très fortement la Nouvelle-Calédonie, donnant naissance à une industrie lourde (électrométallurgie et hydrométallurgie) sans équivalent dans l’outre-mer français.

•  Le scandium, un métal remarquable encore sous-valorisé - Yoram Teitler et Michel Cathelineau

Le scandium est un élément d’intérêt pour diverses appli- cations technologiques mais reste encore peu valorisé. Or, les gisements de nickel et cobalt latéritiques présentent des concentrations significatives en scandium et plusieurs projets industriels prévoient l’extraction du scandium latéritique, notamment en Australie et aux Philippines. Celle-ci pourrait également être envisagée en Nouvelle-Calédonie, où des teneurs significatives sont observées. Cependant, les volumes concernés sont marginaux et une filière scandium apparaît seulement envisageable à travers une meilleure valorisation des latérites nickélifères, impliquant des choix techniques et des décisions politiques.

• Le Centre National de Recherche Technologique (CNRT), la connaissance au service d’un nickel plus vert et plus compétitif en Nouvelle-Calédonie - France Bailly et Christian Habault
  

Pour relever le challenge d’une industrie minière plus compétitive, plus « verte » et socialement plus acceptable, les acteurs du secteur minier bénéficient d’une agence totalement dédiée à la recherche appliquée, à l’innovation et au développement technologique en Nouvelle-Calédonie. Le CNRT « Nickel et son environnement » est une structure originale, sans équivalent national, bénéficiant de fonds publics et privés, qui regroupe les compagnies minières et métallurgiques du territoire et les organismes de recherche, aux côtés de l’État, du Gouvernement de la Nouvelle-Calédonie et des trois Provinces.

•  La formation professionnelle dans le secteur minier en Nouvelle-Calédonie - Christian Habault et Cyril Marchand
  

L’archipel néo-calédonien, situé dans le sud-ouest de l’océan Pacifique, rattaché à la France en 1853, est un des rares territoires ultramarins disposant de ressources minérales identifiées et conséquentes. Débutant avec les métaux de base et l’or, l’activité minière s’est rapidement orientée vers l’extraction de sa substance phare, le nickel, depuis plus de 150 ans après sa découverte en 1864. Résultat de l’altération supergène d’une nappe ophiolitique recouvrant le tiers de la Grande Terre, le minerai de nickel est non seulement exporté, mais aussi raffiné localement dans des usines pyrométallugiques ou hydrométallurgiques, seule industrie lourde de l’ensemble ultramarin français.

•  Aperçu comparatif de législation minière, entre France métropolitaine et Nouvelle-Calédonie : 16 740 km de distance, et bien plus encore - Anne Perrier Gras
  

En Nouvelle-Calédonie, l’étude du régime législatif et réglementaire minier se conçoit difficilement sans se référer à son homologue métropolitain, et à l’héritage laissé par la grande loi minière française du 21 avril 1810. Cependant, les caractéristiques institutionnelles, juridiques et coutumières de cette collectivité « sui generis » de la République Française, le poids du nickel dans l’économie, les enjeux en présence dans ce territoire en voie d’émancipation, ont façonné peu à peu un système spécifique, étroitement lié à la délicate construction d’un « destin commun ».

• Stratégie du nickel calédonien - Didier Julienne

ENVIRONNEMENT NATUREL ET HUMAIN

•  Ressources en eau dans les massifs de péridotites : état des connaissances et enjeux - Julie Jeanpert, Jean-Lambert Join, Peggy Gunkel-Grillon, Olivier Monge, Séverine Bouard, Caroline Lejars et Catherine Sabinot
  

En Nouvelle-Calédonie, les péridotites couvrent près d’un tiers de la surface de la Grande Terre. Si les massifs font l’objet depuis plusieurs décennies de recherches sur la minéralisation en nickel, chrome et cobalt, la connaissance de l’hydrosystème des péridotites est quant à elle moins avancée bien qu’ayant progressé ces dernières années. Localement des tensions fortes peuvent exister en lien avec la valeur de cette ressource et les conflits d’usage entre l’industrie et les communautés. Cet article présente un état des connaissances du fonctionnement hydrologique et hydrogéologique des massifs et les enjeux miniers de cet hydrosystème.

•  Environnement et restauration des sites miniers - Julie Jeanpert, Jean-Lambert Join, Peggy Gunkel-Grillon, Olivier Monge, Séverine Bouard, Caroline Lejars et Catherine Sabinot
  

En Nouvelle-Calédonie, les exploitations minières se situent majoritairement en contexte montagneux. Le contexte climatique et géomorphologique des massifs dits « miniers », les caractéristiques physico-chimiques des substrats issus de l’altération des péridotites, la richesse de la biodiversité terrestre comme marine constituent des facteurs environnementaux à intégrer dans la gestion de la mine et de son environnement, de même que dans la stratégie et les pratiques de réhabilitation des zones après exploitation. L’héritage des pratiques anciennes apporte des contraintes supplémentaires aux opérations de restauration des sites miniers.

•  Plantes hyperaccumulatrices et biovalorisation des métaux - Valérie Burtet-Sarramegna, Bruno Fogliani, Claude Grison, Sandrine Isnard, Tanguy Jaffré, Laurent L’Huillier,Yohan Pillon et Cyril Poullain

Les plantes hyperaccumulatrices de métaux et les microorganismes qui leur sont associés présentent des propriétés particulièrement originales, qui en font des outils de choix pour la phytomine, l’agromine, la restauration écologique, la phytostabilisation ou la phytoremédiation. Focus sur ces plantes et microorganismes adaptés au stress métallique et aux propriétés remarquables.

• La gouvernance minière en Nouvelle-Calédonie, entre politique locale et arène nationale - Pierre-Yves Le Meur

La question minière est au cœur de l’histoire de la Nouvelle-Calédonie et du processus de décolonisation négociée dans lequel le territoire s’est engagé depuis les années 1990. La gouvernance minière est intimement liée aux enjeux politiques locaux et nationaux calédoniens. L’entrée par les sites miniers, les enjeux fonciers associés et les arènes politiques locales permettent de mettre au jour des jeux d’acteurs complexes qui participent de la production de la politique minière « par le bas » et s’articulent de manière plus ou moins cohérente et stabilisée avec les politiques dessinées aux échelons supérieurs, générant une gouvernance minière multi-niveaux.

• La transition énergétique de la Nouvelle-Calédonie - Bastian Morvan
  

Le caractère insulaire, conjugué à la place prépondérante de son industrie métallurgique électro-intensive, conduit la Nouvelle-Calédonie à un contexte énergétique de tous les défis : garantir la sécurité d’approvisionnement, réduire la dépendance énergétique, garantir un prix compétitif de l’énergie et réduire les impacts sur l’environnement. Engagée depuis 2016 sur la voie de la transition énergétique, la Nouvelle-Calédonie ne cesse d’accélérer le développement des énergies renouvelables et franchit les premières étapes dans la lutte contre le gaspillage énergétique. Le dynamisme de la Nouvelle-Calédonie et de ses acteurs économiques font de ce territoire un lieu propice à l’innovation et sur lequel l’hydrogène pourrait jouer un rôle central.

RISQUES NATURELS

• L’aléa naturel glissements de terrain en Nouvelle-Calédonie - Yaël Guyomard, Mathieu Mengin, Bastien Colas, Yannick Thiery, Vincent Mardhel, Olivier Monge
  

La Nouvelle-Calédonie, pays au relief montagneux et au cli-mat cyclonique, est naturellement sujette aux glissements de terrain dans les formations superficielles meubles du régolithe. Un programme pluriannuel sur la base d’une méthode quantitative prenant en compte une évaluation de la susceptibilité des terrains aux phénomènes d’instabilités gravitaires, la probabilité temporelle d’occurrence, l’intensité des phénomènes, doit permettre de généraliser une cartographie de l’aléa à 1/25 000 sur tout le territoire.

• Sismicité et tsunamis en Nouvelle-Calédonie, aléa et risque - Bernard Pelletier, Pierre Lebellegard et Jean Roger
  

La Nouvelle-Calédonie est soumise à une activité sismique, ainsi qu’à de potentiels tsunamis régionaux. La plupart des séismes ressentis sont liés à la subduction du Vanuatu. En outre, une sismicité locale existe au niveau de la Grande Terre. Le réseau sismique de Nouvelle-Calédonie et le réseau ORSNET permettent de surveiller la région en quasi-temps réel, de détecter et de localiser la plupart des séismes d’une magnitude supérieure à 2 sur la Nouvelle-Calédonie et la zone du Vanuatu. L’ampleur du tsunami meurtrier du 28 mars 1875 et la taille du segment sud de la zone de subduction du Vanuatu suggèrent que des séismes de magnitude importante peuvent se produire entre les îles du Sud Vanuatu et les îles Loyauté.

• Le littoral de Nouvelle-Calédonie face au changement climatique - Bernard Pelletier, Pierre Lebellegard et Jean Roger
  

Le littoral de la Nouvelle-Calédonie est caractérisé par de nombreux types de côte plus ou moins sensibles aux paramètres environnementaux et aux divers forçages climatiques. Il est aujourd’hui nécessaire d’identifier les évolutions de ces forçages en lien avec le changement climatique pour mieux appréhender la dynamique future des côtes. Cette anticipation des impacts du changement climatique permettra la mise en place d’une gestion adaptée du littoral.

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Sommaire de ce numéro

  Editorial  

  Actualité 

CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUE : BILAN ET PROJECTIONS

• Rapport de l’International Energy Agency (IEA) : Coal 2020 ; Analysis and forecast to 2025 (décembre 2020)
• Gas year 2020 review » de Rystad Energy
• Rapport du World Energy Council : World Energy Trilemna Index 2020

TRANSITION ÉNERGÉTIQUE

• Rapport de l’UNECE (United Nations Economic Commission for Europe) : Carbon Capture, Use and Storage (CCUS)
• Création d’un laboratoire dédié au stockage géologique des gaz décarbonés
• L’hypocentre de l’économie hydrogène vert en Europe : l’Espagne ?

AMÉNAGEMENT ET RESSOURCES NATURELLES

• Atténuation ou adaptation : l’exemple du projet MOSE à Venise
• Présentation des résultats du projet national C2ROP le 17 mai 2021
• Dossier de presse du Comité Interministériel de la Mer (CIMer) : Construire ensemble l’avenir maritime de la France
• Littoraux normands 2027

EAU

• Aqua-Valley et le BRGM annoncent le lancement du projet européen AQUIFER
• L’UNESCO publie son rapport 2021 sur l’eau, intitulé « La valeur de l’eau

  Jeune entreprise  

• Terremys : Une technologie innovante sur le marché de la géophysique aéroportée par drones

  Décryptage  

• Des métaux essentiels pour la société du risque sanitaire ?
• Les majors pétrolières, d’avril noir à un monde post-COVID

  Enseignement / Recherche  

• Le projet Geo3EN, une formation entièrement consacrée à la géothermie

  Analyses d'ouvrages  

• Sur les pas d’un géologue face aux défis du développement par le Dr Fodé Ibrahima Diaby - Ed. L’Harmattan - ISBN 2343199302 - 178 p.
• Chercheurs d’Or. L’orpaillage clandestin en Guyane française par François-Michel Le Tourneau - CNRS éditions. 2020, 421 pages
• Observatoire de la sécurité des flux et des matières énergétiques (OSFME) ; L’Alliance Européenne des Batteries ; Enjeux et perspectives européennes. Rapport 6, décembre 2020

  Dossier  : Les ouvrages sur sols évolutifs 

L’IMPACT DU CHANGEMENT CLIMATIQUE

• Protection de la Langue de Barbarie (Sénégal) - Marc Brisebarre
  

La Langue de Barbarie est une flèche littorale sableuse qui protège de l’érosion marine la ville de Saint-Louis (Sénégal). Elle est traversée par des brèches d’origine naturelle mais également par une brèche d’origine anthropique large de 7 km qui était à l’origine, en 2003, un petit canal de délestage et qui est devenu l’embouchure du fleuve Sénégal. Des travaux d’aménagement de cette brèche ainsi que des travaux de protection d’urgence des quartiers de Saint-Louis situés sur la Langue sont en cours.

• Évolution récente de la stabilité des infrastructures construites sur le permafrost dans les Alpes françaises - Pierre-Allain Duvillard, Ludovic Ravanel

De nombreuses infrastructures (remontées mécaniques, refuges, etc.) sont construites sur des terrains gelés en permanence (permafrost) en haute montagne. Dans le contexte actuel de réchauffement climatique, leur maintenance représente un défi technique du fait de mouvements des terrains-supports. En effet, les fondations peuvent être déstabilisées par les changements de la teneur en eau et par le dégel de la glace interstitielle. Au cours des 30 dernières années, plus d’une vingtaine d’infrastructures ont ainsi connu des dommages dans les Alpes françaises.

• Les ouvrages sur les sols argileux sensibles au retrait-gonflement - Marc Brisebarre

Près de la moitié du territoire métropolitain est classée en zone d’exposition moyenne ou forte au phénomène de retrait-gonflement des sols argileux ; ceci explique le nombre déjà important de sinistres liés à ce phénomène ; cette sinistralité ne pourra que s’amplifier puisque les projections climatiques indiquent que le nombre et l’intensité des épisodes de sécheresse croîtra. Peut-être cela entraînera-t-il une remise en cause de la notion de catastrophe naturelle.

• MACH, une nouvelle solution de remédiation économique et écologique pour conforter les maisons individuelles exposées aux sécheresses - Lamine Ighil Ameur

En France, plus de 4 millions de maisons individuelles existantes sont très vulnérables face aux sécheresses. Le développement de nouvelles solutions de remédiation, écologiques, économiques et durables est l’une des urgences pour s’orienter vers une résilience climatique du bâti existant. Pour y contribuer, le Cerema a élaboré et a expérimenté à l’échelle 1 et pendant 4 années la solution MACH basée sur la réhumidification du sol de fondation par la valorisation des eaux de pluie.

EXEMPLES D’OUVRAGES

• Compréhension actuelle de la catastrophe du barrage de Malpasset - Gilbert Castanier, Jean-Marie Masset, Jean-Jacques Biteau, Clément Biou, Charline Coudun

Le 2 décembre 1959 la rupture soudaine et brutale du barrage-voûte de Malpasset faisait 423 victimes dans la ville de Fréjus et dans ses alentours. Cette catastrophe a mis en évidence la nécessité de réaliser des études géologiques et géotechniques préalables rigoureuses et de prendre en compte le phénomène de réduction de la perméabilité par le poinçonnement du rocher dû à l’effet de « console ».Un parcours de mémoire sur le site de la catastrophe a été réalisé par les élèves-ingénieurs de l’ENSG.

• Des ouvrages du génie végétal pour protéger les talus marneux de l’autoroute Fès-Taza (Maroc) contre l’érosion hydrique - Aicha Mouisat, Chaouki Al Faiz, Ahmed Douaik, Chérif Harrouni, Abdelkrim Derradji, Nour-Eddine Benaoda Tlemçani

Par sa situation particulière dans une zone montagnarde dominée par des substrats marneux particulièrement sensibles à l’érosion hydrique et sous des conditions météorologiques et hydrologiques sévères, l’autoroute Fès-Taza (Maroc) a subi différentes formes d’érosion depuis sa première année de mise en service.Afin de lutter contre ces différentes formes d’érosion, des ouvrages à base du génie végétal ont fait l’objet d’un suivi expérimental sur quelques talus longeant ce tronçon. Les traitements qui ont donné les meilleurs résultats sont ceux à base de la végétation combinée à du roseau étalé sur talus ou à un paillage de paille fixée avec grillage métallique.

•  Tunnels ferroviaires dans un contexte de glissement de versant : exemple du tunnel de La Bégude - Christian Carboni, Myriam Mili, Christine Thuaud

Le tunnel ferroviaire de La Bégude, situé sur la commune de Chamborigaud dans le Gard, se trouve au sud-est du Massif central, dans une zone géologiquement active. Il traverse dans sa première partie un ensemble constitué de formations de micaschistes présentant des plans de glissement bancs sur bancs.Ces glissements entraînent des bancs rocheux qui viennent appuyer sur le côté droit de la structure. Cet article décrit tout d’abord l’expertise qui a été menée pour établir le diagnostic de l’ouvrage, puis la conception des travaux de confortement les plus adaptés à un contexte géologique particulier et également au cas de l’une des lignes ferroviaires de dessertes fines du territoire national. Enfin, la réalisation des travaux sera présentée.

• La rénovation du pont de Noirmoutier - Nicolas Rouland

Le pont de Noirmoutier, qui relie l’île du même nom au continent, et qui a été mis en service en 1971, a fait l’objet d’une importante restauration entre 2017 et 2020 ; on traitera ici des travaux effectués sur la tête des fondations et sur la partie inférieure des piles soumise au marnage ; dans cette zone a été mis en oeuvre pour la première fois en France sur un pont un procédé de Jackets en fibre de verre.

•  Le campus de Jussieu - Marc Brisebarre
  

Le campus universitaire de Jussieu (Paris Vème) a fait l’objet de travaux de désamiantage mais également d’une réhabilitation lourde entre 2003 et 2016 ; à l’occasion de cette réhabilitation, les investigations conduites en 2010-2011 sur les fondations d’une partie des bâtiments ont conduit à des interrogations sur la stabilité du sol d’assise.

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  Editorial  

  Actualité 

EXTRÊMES MÉTÉOROLOGIQUES

• La tempête Alex
• Étude géotechnique obligatoire dans les zones exposées au risque de retrait-gonflement des sols argileux

GÉOTHERMIE

• Sismicité dans la région strasbourgeoise
• Parution du neuvième rapport annuel de l’European Geothermal Energy Council (EGEC) : La situation et les perspectives de la géothermie en Europe

CAPTAGE DU CO2

• Avis de l’ADEME sur le captage et le stockage géologique de CO2 en France
• Rapport de l’Agence Internationale de l’Énergie : captage, utilisation et stockage du carbone
• Le projet de séquestration sous-marine de CO2 de Longship

RESSOURCES EN EAU

• Démarrage de la centrale hydroélectrique de Romanche-Gavet
• Vers une gestion active de la ressource en eau

PRIX JEAN GOGUEL

• Nouvelles méthodes de suivi de terrains instables par réseau de capteurs passifs RFID
• Établissement d’un modèle statistique de vieillissement des ouvrages ferroviaires souterrains ; valorisation de données patrimoniales

HYDROGÈNE

• Rapport de l’Académie des Technologies : rôle de l’hydrogène dans une économie décarbonée
• Le projet HyGéo de stockage géologique d’hydrogène

RESSOURCES MINÉRALES

• Le 69ème congrès exposition de la Société de l’Industrie Minérale (SIM) s’est tenu à Angers du 6 au 9 octobre 2020
• Le nouveau code minier… tant attendu

ENSEIGNEMENT / RECHERCHE

• L’ESIEE Amiens rejoint le groupe UniLaSalle
• Le classement de Shangaï 2020

  Information sur la SGF  

• Journée(s) Nationale(s) de la Géologie
• Jean-Jacques Biteau lauréat du Prix Léon Bertrand de la SGF

  Jeune entreprise  

• STEPSOL

  Décryptage  

• La ressource en eau : vers une ère de conflits

  Dossier  

LES OUTILS DE SUIVI DU NIVEAU DES NAPPES

• Sécheresse hydrogéologique : comment définir la sensibilité des nappes aux déficits pluviométriques à partir des chroniques piézométriques ? Application sur la région Grand Est (France) - Delphine Allier, Jean-Charles Manceau, Etienne Buscarlet, Thomas Klinka, Murielle Chabart et Xavier Marly.
  

Différents outils d’analyses des chroniques piézométriques ont été mis en oeuvre et appliqués sur la région Grand Est, dans l’objectif de qualifier la sensibilité des nappes captées à la sécheresse météorologique. Ces outils, en particulier le périodogramme et la courbe de décharge seront décrits dans l’article, ainsi que les résultats obtenus sur la région Grand Est où l’on retrouve une assez grande diversité de dynamique.

• Comment cartographier les zones sensibles aux inondations par remontée de nappe résultant d’épisodes pluvieux intenses et répétés - Hélène Bessiere, Alexandre Brugeron, Bernard Bourgine, Michael Foumelis et Hortense Blanchet

Les inondations par remontée de nappe sont des phénomènes majeurs, résultant d’événements pluvieux de forte intensité et répétés sur plusieurs mois voire plusieurs années, qui peuvent engendrer des dégâts importants. Il est primordial de pouvoir cibler les zones sensibles aux remontées de nappe pour la gestion et l’anticipation de ces phénomènes. Cet article présente les étapes méthodologiques pour la réalisation de carte de sensibilité aux remontées de nappe à l’échelle locale. Des nouvelles techniques d’analyse des images satellite ont été développées ainsi qu’une exploration de différentes méthodes d’interpolation reposant sur l’analyse géostatistique.

• Le bulletin de situation des nappes : les clés de lecture pour anticiper les événements extrêmes - Violaine Bault et Marc Laurencelle

Le bulletin de situation hydrologique des nappes représente un bilan synthétique de l’évolution mensuelle des ressources en eau souterraine destiné au grand public. La détermination de la cyclicité des masses d’eau permet d’appréhender le comportement des nappes et de se projeter dans les semaines à venir. Les clés de lecture simples fournies dans ces travaux permettent ainsi d’anticiper les événements extrêmes.

• Influence de la variabilité basse-fréquence des niveaux piézométriques sur l’occurrence et l’amplitude des extrêmes - Lisa Baulon, Delphine Allier, Nicolas Massei, Hélène Bessiere, Matthieu Fournier et Violaine Bault

Dans un contexte de changement global, il est crucial de comprendre les liens entre les extrêmes piézométriques, à l’origine des sécheresses hydrogéologiques et des inondations par remontées de nappe, et la variabilité climatique. Pour répondre à cette problématique, une base de données de piézomètres peu influencés par les activités humaines a été constituée. Pour un grand nombre de piézomètres, les fluctuations basse-fréquence d’origine climatique apparaissent responsables de dépassements de seuils (minima ou maxima) tout à fait significatifs durant les dernières décennies.

• Estimation algorithmique des paramètres hydrodynamiques du Modèle Nord-Aquitain : approche opérationnelle pour anticiper les effets du changement global - Ryma Aissat, Alexandre Pryet, Marc Saltel et Alain Dupuy

La calibration des paramètres distribués des modèles hydrogéologiques régionaux est un défi technique majeur. Cette étude présente la mise en oeuvre d’une méthode algorithmique pour l’estimation des paramètres d’emmagasinement et de conductivité hydraulique du MOdèle Nord Aquitain (MONA). L’intérêt de l’approche est illustré pour la prédiction des variations de stock à l’horizon 2050 prenant en compte le changement climatique et l’évolution de la demande en eau.

LES OUTILS DE SUIVI DE LA QUALITÉ DES EAUX - AQUIFÈRES ET SERVICES ÉCOSYSTÉMIQUES

• Le SSERK’OEIL : un dispositif de mesure haute-fréquence innovant pour la surveillance de la qualité des milieux aquatiques - Guillaume Lorette, Roland Lastennet, Alain Denis,
  Nicolas Peyraube, Fabien Naessens, Sylvain Mateo, Nicolas Houillon, Jean-Christophe Studer, Jérôme Donnette, Julien Frant et Pierre Pinet.

Le SSERK’OEIL (Système de Surveillance d’Étude et de Recherche sur le Karst – Observation, enregistrement, Interprétation, Laboratoire in situ) est un dispositif qui vise à résoudre le problème de l’échantillonnage de la ressource en eau à des fins d’analyse en lui substituant un suivi in situ et « en continu » des milieux aquatiques, avec un pas de temps de mesure modulable. Il a été testé et mis en place sur les sources karstiques du Toulon qui alimentent en eau potable une partie de l’agglomération de Périgueux.

• Un observatoire karstique scientifique et participatif : une solution durable pour le suivi de la qualité des eaux souterraines karstiques. Application au système karstique hétérogène de l’Ouysse (Géoparc mondial UNESCO des Causses du Quercy, France) - David Viennet, Guillaume Lorette, David Labat, Nicolas Massei, Mathieu Sebilo, Matthieu Fournier, Joël Tremoulet, Christian Brunet, Philippe Bonnet, Denis Arnal et Pierre Crancon.

Pour une surveillance optimale de la qualité et de la quantité de la ressource en eau, il est souvent nécessaire de mettre en place un suivi spatialisé à haute-fréquence temporelle. Toutefois, un tel suivi est souvent accompagné de difficultés de par la surface à couvrir et les problèmes d’accès aux sites de mesures choisis. Dans ce contexte, un programme de suivi scientifique participatif avec la collaboration des clubs de spéléologie du Lot est mis en place sur le système karstique de l’Ouysse, localisé au Nord du Parc naturel régional et Géoparc mondial UNESCO des Causses du Quercy.

•  Services écosystémiques et solutions fondées sur la nature : quelle place pour les eaux souterraines et pour les hydrogéologues ? - Cécile Hérivaux et Jean-Christophe Maréchal

Les aquifères jouent un rôle important pour la fourniture de plusieurs services aux activités humaines. Ils sont pourtant pour le moment peu pris en compte dans les démarches d’évaluation de services écosystémiques, et de conception des solutions fondées sur la nature. Cet article propose un cadre conceptuel permettant d’articuler aquifères, services écosystémiques et solutions fondées sur la nature, et questionne la place de l’hydrogéologue dans ces démarches.

GESTION DES NAPPES ET CONTRAINTES CLIMATIQUES

• La recharge des aquifères – un concept en évolution ? Arnaud Wuilleumier

La recharge des eaux souterraines est un concept clef de l’hydrogéologie. Il revêt une importance fondamentale au regard des évolutions climatiques passées et encore à venir. Mais que recouvre précisément ce concept ? Désigne-t-il toujours aujourd’hui au sein de la communauté scientifique ce qu’il désignait hier lors de l’élaboration du dictionnaire français d’hydrogéologie ?

•  L’assec du Doubs en 2018 ou comment se traduit un épisode hydroclimatique exceptionnel en contexte karstique - Vincent Fister et Thierry Marguet
  

Le massif du Jura a été confronté, en 2018, à un épisode hydroclimatique historique marqué par un fort déficit pluviométrique, entrainant un assec prolongé du Doubs pendant près de six mois sur environ 20 km. La démarche s’intéresse d’abord au contexte hydrogéologique, notamment aux échanges complexes entre la rivière, le calcaire sous-jacent et la vallée de la Loue. Une analyse statistique portée sur les variables d’étiages (VCN à différents pas de temps) permet ensuite de quantifier le caractère exceptionnel de l’étiage 2018 sur le secteur comme étant le deuxième le plus sévère depuis 1906.

• Impact du changement climatique sur le niveau de la nappe du Bajo-Bathonien de la plaine de Caen - Maëlle Portello, Bentje Brauns, Thierry Gaillard, Daniela Cuba

L’aquifère du bajo-bathonien de la plaine de Caen constitue l’aquifère principal pour l’alimentation en eau potable de ce territoire. Le présent article étudie l’impact possible du réchauffement climatique sur la dégradation de l’aquifère au travers de deux méthodes d’analyse du signal piézométrique de la nappe de Caen.

• La nappe astienne face aux extrêmes climatiques : vers une gestion optimisée du stock et des usages - Gwendoline Mombertrand et Véronique Dubois

La nappe des sables de l’Astien, située dans le département de l’Hérault, subit des phénomènes climatiques extrêmes récurrents, manifestations du changement climatique en cours.Cela se traduit par des épisodes de sécheresse estivale sévères et répétés, contrastant avec des épisodes pluvieux tout aussi remarquables à l’automne et en hiver.Cet article traite des spécificités de la nappe astienne qu’il serait intéressant de prendre en compte pour tirer le meilleur parti de ces conditions climatiques pour faire face, en particulier, aux pénuries d’eau.

• La surexploitation de la nappe profonde du socleau Burkina Faso : l’exemple de Ouahigouya. Vers une catastrophe annoncée  - A. Babine, H. Sanfo, A. Hébié, S. Nakolendousse, M. Dzikowski, D. Brondel et G. Nicoud

’L’étude menée par la coopération décentralisée Chambéry-Ouahigouya a montré que les ouvrages profonds alimentant les 37 villages ruraux de la commune de Ouahigouya (Burkina Faso) exploitent la nappe du socle dont la pérennité à moyen terme n’est plus assurée ; une solution pourrait être, lorsque cela est possible, d’améliorer le puisage dans la nappe superficielle de la cuirasse qu’exploitaient autrefois les Dogons avec les puits traditionnels puis de traiter l’eau.

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Sommaire de ce numéro

  Editorial  

  Actualité  

•  Rapport de l’ADEME sur le coût des énergies renouvelables et de récupération en France
• Rapport de la Banque Mondiale « Mineral intensity of the clean energy transition »

  Jeune entreprise  

  Décryptage  

• Géopolitique et transition énergétique

  Dossier  

1- L’évolution géologique des Guyanes

• Géologie protérozoïque du Bouclier des Guyanes - Salomon Kroonenberg, Michel Jébrak et Arnauld Heuret
  

Le Bouclier des Guyanes est composé de terrains dont l’histoire s’échelonne sur plus de trois milliards d’années. Des ceintures de roches vertes volcano-sédimentaires protérozoïques, puis des ceintures de roches granitiques et volcaniques se mettent en place au cœur d’un socle archéen. L’interprétation géodynamique de ces terrains reste discutée.

• Le plateau de Démérara et ses marges au large des Guyanes - David Graindorge, Christophe Basile, Arnauld Heuret, Frauke Klingelhoefer, Lies Loncke, Walter R. Roest et François Sapin

De nouvelles découvertes ont été faites sur la structure et l’histoire du plateau de Démérara, relief singulier localisé sur la marge volcanique jurassique des Guyanes, actuellement à l’origine d’interactions complexes entre les masses d’eaux océaniques et la pente instable du plateau continental guyanais.

• Un inventaire fossile de la Guyane : historique et nouvelles perspectives - Pierre-Olivier Antoine, Arnauld Heuret, Stéphanie Bodin, Myriam Boivin, François Pujos et Laurent Marivaux

Pour diverses raisons, notamment liées au caractère réduit de la couverture sédimentaire et au contexte géochimique instable des sols, le registre fossile est extrêmement lacunaire en Guyane. Un bref historique des connaissances paléontologiques guyanaises est proposé, complété par une présentation des perspectives de nouvelles découvertes (terrasses fluviatiles et zone côtière).

2- Les ressources des Guyanes

• Les mines du Bouclier guyanais : esquisse historique et métallogénique - Michel Jébrak, Salomon Kroonenberg, Arnauld Heuret

L’Amazonie présente une grande diversité de mines de fer/manganèse, de métaux précieux et de métaux technologiques (étain, niobium). Leurs découvertes sont reliées à la migration des fronts miniers brésilien et guyanais. Elles sont associées à des contextes géologiques spécifiques plutoniques, volcaniques et sédimentaires qui présentent toujours un très fort potentiel minier.

• Les gisements d’or de la Guyane française - Aurélien Eglinger, Anne-Sylvie André-Mayer,Vincent Combes, Yoram Teitler, Arnauld Heuret

Les gisements d’or peuvent être des traceurs géologiques du contexte géodynamique dans lesquels ils se sont formés. Cette synthèse présente l’histoire polyphasée du système minéralisé aurifère au cours du cycle orogénique transamazonien entre 2.3 et 1.9 Ga en Guyane française.

•  Du sluice à l’extraction chimique : 150 ans d’évolution de l’industrie aurifère en Guyane française - Pierre Rostan, Pierre Gibert, Alexandre Cailleau, Karim Robo, Antoine Lopvet, Vincent Combes et Dominique Mussy

La longue histoire technique et humaine de l’exploitation de l’or guyanais s’est déroulée avec une adaptation permanente des technologies disponibles à la nature et aux conditions de gisements. Elle poursuit son développement en intégrant au premier plan les questions environnementales adaptées au contexte spécifique de l’Amazonie

• Où en est le projet Montagne d’Or ? Pierre Paris, Michel Boudrie, James Guiraud et Michel Jébrak

Le projet d’exploitation du gisement d’or primaire d’origine volcanogénique de Montagne d’or (85 tonnes d’or de réserves) est en suspens. Suite à aux oppositions qui se sont manifestées lors du débat public de 2018, la Compagnie Minière Montagne d’Or devrait présenter courant 2020 un projet qui se veut exemplaire sur le plan de la prise en compte des impacts environnementaux et humains.

•  Une classification multicritère des exploitations aurifères de Guyane pour l’analyse des risques et des opportunités de ces activités à l’échelle territoriale - O. Scammacca, Y. Gunzburger, R. Mehdizadeh - Exclusivement dans la version numérique PDF
  

Les risques et les opportunités liés à l’activité extractive dépassent largement le périmètre des sites miniers eux-mêmes. De ce fait, les projets miniers doivent être considérés comme des enjeux d’aménagement et de développement potentiel du territoire plutôt que comme de simples objets industriels isolés. À titre d’exemple, en Guyane, l’exploitation aurifère implique un large éventail de projets différents, du point de vue de leurs caractéristiques technico-économiques et socio-environnementales. Les stratégies territoriales qui intègrent, ou non, la filière aurifère, éventuellement sous la forme d’une combinaison de différents types de projets, y sont actuellement largement débattues, mais souffrent d’un manque de données quantitatives et qualitatives permettant de les comparer. Dans cet article, nous proposons une classification multicritère des différents types de projets miniers aurifères actifs ou potentiellement actifs en Guyane, développée à des fins d’analyse de risque à l’échelle territoriale. À chaque type de projet sont associées des caractéristiques représentatives de celui-ci. Ce faisant, on peut déterminer les risques généraux et spécifiques à chaque type de projet, qui constituent la base d’un outil d’aide à la décision pour l’arbitrage entre différents scénarios de développement minier à l’échelle territoriale.

• Potentiel géologique du coltan en Guyane : état des lieux et perspectives sud-américaines - Blandine Gourcerol, Anne-Sophie Serrand, Matthieu Chevillard et Salomon B. Kroonenberg

Outre l’or, la Guyane pourrait présenter un potentiel marché de coltan à l’échelle du continent sud-américain. Ce minerai métallique stratégique (niobium et tantale) est connu au travers d’une trentaine d’indices, principalement répartis dans le nord du Bouclier guyanais.

• La recherche de colombo-tantalite (« coltan ») en Guyane par SUDMINE - Propos retranscrits par Michel Jébrak

La société SUDMINE a obtenu trois Permis Exclusifs de Recherche pour tantale, niobium et substances connexes entre août 2018 et octobre 2019 et souhaite développer une filière éthique et responsable de colombo-tantalite.

• La marge équatoriale des Guyanes - Découvertes et potentiel pétrolier - Alexandra Kalna

L’actuelle marge équatoriale de l’Amérique du Sud est le résultat d’une histoire géologique polyphasée. Après avoir esquissé les principales étapes d’ouverture de ce bassin, l’article évoque les éléments des systèmes pétroliers présents dans cette zone et les résultats pétroliers obtenus jusqu’à ce jour.

• Prospection hydrogéologique au sein du socle fracturé en Guyane française - Maxime Lhotelin, Geoffrey Aertgeerts et Nicolas Brisset

Pour identifier les secteurs les plus propices à la présence de ressources en eau dans l’horizon fracturé du socle de Guyane, le BRGM a développé depuis 25 ans une approche multidisciplinaire efficace pour cette région au climat équatorial et dans laquelle le socle est souvent masqué par une épaisse couche d’altérites.

•  Briques et briqueteries de Guyane : de la documentation patrimoniale aux enjeux du développement durable - Kristen Sarge, Arnauld Heuret, Emmanuel Boutinard et Laurent Casanova

L’utilisation de matériaux de construction à base d’argile, cuite ou non, est très ancienne : entre 1750 et 1990 la Guya ne a compté une quarantaine de briqueteries de terre cuite ; quant à la terre crue, son utilisation remonte aux maisons créoles et notamment à celles des XIXe et XXe siècles. Ces matériaux, après avoir connu une certaine défaveur suite à la concurrence du parpaing et du béton, connaissent aujourd’hui un renouveau.

3- Les géorisques des guyanes

• Les mouvements de terrain en Guyane française : exemple sur la presqu’île de Cayenne - Geoffrey Aertgeerts

Le régolithe de la Guyane est principalement constitué d’altérites hétérogènes dont l’épaisseur peut atteindre 80 à 100 m. Elles sont affectées par différents types de mouvement de terrain qu’il est important de bien caractériser si l’on souhaite avoir une gestion durable de l’aménagement du territoire. Cet article présente un état des lieux des différents types de mouvement de terrain connus ainsi que des approches techniques mises en œuvre par le BRGM pour en déterminer l’aléa.

• Dynamique des pentes et coulées de matériaux en Guyane française - Pierre Rostan

Les zones de forts reliefs des formations volcaniques et volcano-sédimentaires de l’Unité de Paramaca sont le siège de mouvements de terrain de grande ampleur jusqu’ici insoupçonnées

• Outil de suivi du littoral et d’appui aux gestionnaires locaux : Observatoire de la dynamique côtière de Guyane - François Longueville et Antoine Gardel

L’observatoire de la dynamique côtière : un outil pérenne d’acquisition de données pour améliorer la connaissance scientifique, diffuser l’information au plus grand nombre et appuyer les acteurs locaux dans la gestion du littoral.

• La lutte contre l’orpaillage illégal en Guyane. Stratégie et engagement de l’État - Sébastien Linarès et Mathilde André

Avec l’accroissement de la valeur de l’or depuis la fin des années 1990, la Guyane subit le retour de l’orpaillage illégal. Cet article succinct décrit comment l’État répond aux enjeux de l’orpaillage illégal et dresse le portrait de l’Observatoire de l’activité minière (OAM), système d’information géographique spécifique à la Guyane, dédié au suivi de l’activité minière. Il présente enfin les différents modes opératoires de l’orpaillage illégal et les pressions environnementales engendrées.

• Problématiques environnementales du mercure en Guyane - Mathieu Rhoné

En Amérique du Sud, les sols du plateau des Guyanes renferme des concentrations naturelles en mercure 10 fois supérieures à celles des pays tempérés. L’utilisation massive de ce métal, en lien avec les activités d’exploitation aurifère, couplée à la remobilisation du mercure natif, par remaniement des sols, dans un contexte de développement anthropique croissant, entraîne d’importantes problématiques environnementales et sanitaires.

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Présentation de ce numéro :

Le dossier du numéro 206 de Géologues est consacré aux Guyanes (Guyane française, Suriname et Guyana) sous trois angles : Evolution géologique, Ressources et Géorisques.

La première partie propose une vision actualisée de la géologie régionale, qui permet d’introduire le chapitre des ressources identifiées et potentielles de la région. Le Bouclier paléoprotérozoïque des Guyanes, dont l’interprétation géodynamique demeure discutée, est tout d’abord présenté avec ses ceintures de roches vertes, ainsi que ses complexes granitiques et éruptifs. La géométrie de la marge atlantique et les différentes phases d’ouverture à partir du Jurassique sont également décrites sur la base des acquisitions sismiques récentes, avec un focus sur le plateau marginal transformant de Démérara.  

L’exploration et l’exploitation de l’or constituent naturellement le sujet central de la revue des ressources minérales de la région et en particulier de la Guyane française pour laquelle les différents types de gisements d’or sont mis en relation avec le contexte géodynamique du Bouclier des Guyanes. Une chronologie de l’industrie aurifère est présentée, depuis ses débuts au XIXème siècle jusqu’aux gisements actuellement exploités et au projet controversé de la Montagne d’Or ; en d’autres termes une histoire longue de 150 ans depuis la technique du sluice jusqu’à l’extraction chimique.

Les autres ressources minérales sont également passées en revue, avec une présentation du potentiel en colombo-tantalite, qui a fait l’objet de récentes demandes de permis d’exploration en Guyane française.

La marge atlantique des Guyanes a fait l’objet de travaux intensifs d’exploration pétrolière depuis plusieurs années. Ceux-ci se sont caractérisés par des résultats contrastés : décevants en Guyane française, ils se sont traduits par la découverte de plusieurs milliards de barils de pétrole au Guyana, avec un taux de succès exceptionnel. L’offshore du Suriname pourrait suivre un chemin similaire avec l’annonce récente des premières découvertes. 

Enfin, la fabrication de briques est une activité historique de la Guyane, datant de plus de 200 ans et fournissant un matériau de construction local. Supplanté par d’autres matériaux, la brique a retrouvé récemment une forme d’attrait du fait de ses qualités architecturales et environnementales. L’activité historique des briqueteries constitue par ailleurs un sujet d’investigation et de préservation patrimoniales.  

Les géorisques de Guyanes concluent le dossier avec une étude des problématiques (mouvements de terrain et autres instabilités) liées à la présence d’un régolithe épais et de zones de fort relief en contexte volcanique et volcano-sédimentaire.

L’orpaillage illégal est en forte expansion depuis plusieurs années en raison de l’accroissement de la valeur de l’or et engendre des pressions environnementales importantes. L’Etat déploie des efforts importants pour le contrecarrer, dans un contexte géographique particulièrement difficile. 

La question du mercure, présent en concentrations élevées à l’état naturel et massivement utilisé pour l’exploitation de l’or, nécessite la mise en place de suivis environnementaux et de programmes de surveillance, avec un niveau de connaissance qui demeure encore parcellaire.

Sommaire de ce numéro

Actualités

Définir, gérer, valoriser le patrimoine géologique

• L’inventaire national du patrimoine géologique : un outil au service de la protection de la nature - Isabelle Rouget, Grégoire Egoroff, Yorick Reyjol et Patrick De Wever
• Les Géoparcs mondiaux UNESCO en France - Jean-Luc Desbois, avec l’appui et les témoignages de tous les Géoparcs mondiaux UNESCO et territoires candidats français
• GEODE, un projet de Réserves Naturelles de France en faveur du patrimoine géologique  - Pour la Commission Patrimoine Géologique de RNF, Corentin Guinault, Gaëlle Guyétant, Angélique Monguillon
• Gérer, valoriser le patrimoine : Les collections géologiques des Muséums - Francis Duranthon
• L’implication du BRGM dans le domaine du patrimoine géologique - Pierrick Graviou, Elisabeth Le Goff, Nicolas Charles et Frédéric Simien
• Le réseau Géole de la SGF : vulgarisation et valorisation du patrimoine géologique - Christophe Lansigu

Témoigner. Associations, entreprises, acteurs de la valorisation du patrimoine géologique

• L’aventure du Géofestival Alpin : 5 Géofestivals pour raconter au grand public, la formation des Alpes et de leurs paysages - Gilles De Broucker
• Les associations, acteurs de la valorisation du patrimoine géologique : l’Association Géologique Auboise - Claude Colleté
• Mines et patrimoine, la sauvegarde d’une mémoire en péril. L’exemple d’URÊKA - Pierre-Christian Guiollard et Guy Lauret
• Les entreprises d’extraction, acteurs de la valorisation du patrimoine géologique - Eric Carenco
• Le Volcan de Lemptégy, une entreprise d’extraction actrice de la valorisation du patrimoine géologique - Stéphanie Gallet
• Les entreprises, acteurs de la valorisation du patrimoine géologique : la grotte de la Salamandre - Daniel Lelièvre
• GéolVal présente « Géotrain Pyrénéen » ou « le train, outil d’une géologie pour tous » - Annie Lacazedieu et Audrey Billerot

Elargir, inventer. Les autres composantes du patrimoine géologique

• Une campagne de prospection géophysique à Bagnères-de-Bigorre, ville thermale des Hautes-Pyrénées, pour redécouvrir un écosystème géothermal et géotechnique oublié - Richard Sabatier et Christian Camerlynck
• Un patrimoine géologique insoupçonné : la carothèque de STORENGY - Yann Samson, Carol Schranzhofer et Stéphane Galibert
• Le musée virtuel Albert de Lapparent, nouvel outil de valorisation du patrimoine naturel géologique français et international  - Yannick Vautier et Lise Gransac
• Les collections scientifiques de géologie de l’Université Lyon 1, patrimoine universitaire méconnu - Emmanuel Robert
• Valorisation du géopatrimoine « Impact de Rochechouart » - Résumé ( pdf article complet en version électronique seulement : cliquer ici (1016 KB) ) - Philippe Lambert et le CRIR Consortium
• Deux revues de vulgarisation des sciences de la Terre en France.“Le Règne Minéral” et “Fossiles” - Louis Dominique Bayle

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