Extraction du fond de l'océan : 5 sources profondes de minéraux critiques essentiels à la technologie, et la vie marine fragile en danger

(MENAFN- The Conversation) Vous entendez peut-être beaucoup parler en ce moment de minéraux critiques et d’éléments des terres rares. Ces matières naturelles sont indispensables à l’industrie et à la technologie moderne – de tout, des téléphones portables aux avions de chasse.

Ils comprennent le lithium et le cobalt utilisés dans les batteries, le néodyme pour les aimants des moteurs et des disques durs, ainsi que des terres rares essentielles dans les systèmes de défense, les lasers et l’imagerie médicale. Les minéraux critiques sont aussi indispensables pour les systèmes d’énergie renouvelable, le stockage de l’énergie et l’infrastructure numérique. Sans eux, la société moderne – et toute trajectoire réaliste vers un monde avec des émissions nettes nulles – ne serait pas possible.

Les minéraux critiques tirent leur nom du fait qu’ils sont également très vulnérables aux perturbations des chaînes d’approvisionnement causées par des événements mondiaux, des tensions commerciales ou une instabilité économique. Et, aujourd’hui, un pays domine de nombreuses chaînes d’approvisionnement en minéraux critiques : la Chine.

À la lumière de cela, de nombreux gouvernements cherchent des sources alternatives de minéraux critiques, et plusieurs entreprises envisagent le fond de l’océan comme une nouvelle frontière potentielle pour les exploiter.

En tant que géologue marin, je sais que le potentiel des minéraux du plancher océanique est vaste. Mais cela ne signifie pas que ces minéraux sont faciles à extraire. Ils existent sous plusieurs formes, allant de roches de la taille d’une pomme de terre dispersées sur le fond, à des croûtes au niveau des cheminées hydrothermales, ainsi que des bassins de saumure sous-marins. Et ils se trouvent souvent dans des zones sensibles, qui abritent une vie marine fragile, ce qui soulève des questions sur les dommages causés à certaines des parties de notre planète les moins explorées et les moins comprises.

Nodules polymétalliques sur le plancher océanique

Quand vous imaginez l’exploitation minière du plancher océanique, les nodules polymétalliques ou les nodules à base de manganèse sont probablement ce qui vous vient à l’esprit.

Des nodules ressemblant à de la roche, de la taille de pommes de terre, sont d’environ cette dimension, et sont trouvés dispersés sur d’immenses plaines d’eau profonde, généralement entre 3 000 et 6 000 mètres de profondeur, dans plusieurs régions, dont une grande zone de l’océan Pacifique au sud-est de Hawaï.

Ils sont principalement composés de manganèse et de fer, bien qu’ils puissent contenir des quantités importantes d’autres métaux, notamment du nickel, du cobalt, du cuivre, ainsi que de petites quantités d’éléments des terres rares et de platine.

Les nodules se forment à partir de métaux qui parviennent à l’océan par l’érosion ou provenant des cheminées hydrothermales du plancher océanique dans des zones volcaniquement actives. Les ions métalliques se fixent à un noyau, comme un fragment de roche ou de coquille. Avec le temps, des couches se forment autour de ce cœur. La croissance est très lente – seulement quelques millimètres en un million d’années – de sorte que les nodules plus grands peuvent avoir plusieurs millions d’années.

Plus de 17 licences d’exploration existent, principalement dans la zone Clarion-Clipperton du Pacifique. Les essais menés sur place ont consisté à aspirer des nodules du plancher océanique vers des navires au-dessus. Mais, au début de 2026, l’exploitation minière commerciale à grande échelle n’a pas encore commencé.

Sulfures massifs des fonds marins aux cheminées hydrothermales

Une autre source de minéraux critiques est celle des sulfures massifs des fonds marins, qui se forment près des cheminées hydrothermales le long des dorsales océaniques. L’activité volcanique réagit avec l’eau de mer, alimentant des flambées de vie marine à ces cheminées, et forme aussi des roches riches en cuivre, en or, en zinc, en plomb, en baryum et en argent.

Ces sources chaudes se forment là où l’eau remonte à travers la croûte océanique à des températures élevées, allant jusqu’à environ 750 degrés Fahrenheit (400 degrés Celsius). Les métaux contenus dans ces solutions précipitent au contact de l’eau de mer froide, riche en oxygène, formant des structures en forme de cheminées, connues comme les « black smokers » (« fumeurs noirs ») parce qu’elles ressemblent à des cheminées d’usine.

La technologie permettant d’exploiter ces gisements est en cours de construction. Les premiers essais en haute mer ont été réalisés par des mineurs japonais dans leurs eaux côtières.

Croûtes riches en cobalt sur les monts sous-marins

Les croûtes ferromanganiques constituent une autre source. Elles se forment sur les pentes et les sommets de montagnes sous-marines appelées monts sous-marins et contiennent du manganèse, du fer et une large gamme de métaux traces tels que le cobalt, le cuivre, le nickel et le platine.

Sur des millions d’années, les métaux présents dans l’eau de mer environnante forment des revêtements d’oxydes de fer et de manganèse, dont l’épaisseur varie de quelques millimètres à quelques décimètres, selon l’âge des monts sous-marins.

L’exploitation minière des croûtes est techniquement beaucoup plus difficile que celle des nodules. Les nodules reposent sur un sédiment meuble. En revanche, les croûtes sont fixées à une roche-support. Pour réussir l’exploitation des croûtes, il serait essentiel de récupérer les croûtes sans collecter trop de roche-support, afin d’éviter de diluer la qualité du minerai.

Cependant, on sait très peu de choses sur la vie marine présente sur les monts sous-marins, en particulier sur celle des régions les plus probables pour l’exploration et l’exploitation des croûtes.

Bassins de saumure sous-marins

Une autre source possible, dans l’océan, de lithium et potentiellement d’éléments des terres rares pourrait se trouver dans des lacs sous-marins inhabituels appelés bassins de saumure hyper salins. Ces bassins salés se trouvent sur le plancher océanique dans plusieurs régions du monde, mais ils sont particulièrement fréquents dans le golfe du Mexique.

La saumure est déjà la source d’une grande partie du lithium utilisé aujourd’hui. Les entreprises l’extraient d’une eau salée produite lors d’opérations pétrolières et géothermiques.

Le lithium se concentre dans les saumures au fil de millions d’années. À mesure que l’eau circule à travers des roches profondes, des minéraux se dissolvent en chemin, et des éléments comme le lithium peuvent s’accumuler.

Extraire du lithium à partir de saumures en haute mer, si cela est confirmé, pourrait être plus simple que l’exploitation minière traditionnelle du fond marin. Des technologies existent déjà pour séparer le lithium de l’eau salée.

Dans le golfe, cette approche pourrait potentiellement utiliser l’infrastructure existante offshore de pétrole et de gaz, réduisant le besoin de nouvelle construction. La saumure pourrait être pompée, traitée pour retirer le lithium, puis renvoyée dans le sous-sol.

Boue des grands fonds marins

Dans l’océan Pacifique central et au large du Japon, une boue des grands fonds, enrichie en éléments des terres rares et en yttrium, a été reconnue comme une autre nouvelle ressource.

Ces gisements se forment à partir d’une accumulation extrêmement lente de débris de poissons, composée de phosphate de calcium d’origine biologique, dans les parties les plus profondes de l’océan. En 2026, un navire de recherche japonais a foré avec succès et récupéré un sédiment des grands fonds contenant des minéraux de terres rares depuis le fond marin près de l’île de Minamitorishima, et le gouvernement japonais a annoncé qu’un essai d’extraction de boue des grands fonds commencerait en 2027.

Les inconvénients pour la vie marine

Bien que ces régions abritent probablement d’importantes ressources, les scientifiques connaissent très peu les conditions écologiques à l’interface entre l’eau de haute mer et les sédiments du plancher océanique, en particulier concernant les communautés microbiennes qui y vivent.

Les micro-organismes sont les formes de vie les plus répandues et les plus fondamentales sur Terre. Ils jouent des rôles centraux dans les écosystèmes, les cycles des nutriments et la stabilité à long terme de la planète. Les impacts potentiels du retrait mécanique des nodules du plancher océanique – par la coupe, le raclage ou le levage – sur ces écosystèmes microscopiques restent largement inconnus.

Dans l’océan Pacifique, un essai expérimental d’exploitation minière mené en 1978 a été repris plus de deux décennies plus tard. Même après 26 ans, les traces laissées par les véhicules miniers étaient encore visibles sur le plancher océanique. Les zones perturbées comptaient moins d’organismes vivant au fond et moins de diversité que les régions voisines non perturbées. Notamment, aucune évaluation détaillée des communautés microbiennes n’a été effectuée, laissant un manque important dans la compréhension.

Pour compliquer encore la question, de nombreuses zones potentielles d’exploitation minière en haute mer se trouvent en eaux internationales, au-delà de la juridiction des États individuels.

L’Autorité internationale des fonds marins est chargée de réglementer les activités minières dans l’océan profond, mais il n’existe aucun consensus mondial sur les règles, les garanties ou les risques acceptables associés à l’exploitation minière du plancher océanique. Certains pays, dont les États-Unis, discutent de la création de leurs propres licences pour exploiter dans des zones internationales, tandis qu’environ 40 autres appellent à un moratoire sur l’exploitation minière jusqu’à ce que les risques soient mieux compris.

Les minéraux critiques sont la fondation invisible de la vie moderne. À mesure que l’intérêt pour l’exploitation minière en haute mer grandit, ces incertitudes scientifiques et ces défis de gouvernance seront au cœur du débat.

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