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    Alerte à la pénurie !  
    Boris Bellanger & Vincent Nouyrigat - Science & Vie, no. 1136 - 2012-05-01      
    Combien de temps l'humanité peut-elle encore exploiter les richesse de la Terre ?
La question a cessé d'être théorique : dès à présent, la pénurie se profile pour 26 matières premières, et non des moindres !
Irréversible, ce constat géologique met le monde au défi : celui de perdurer à l'ère du manque.
 
    Jusqu'à présent, la recette avait fait ses preuves : prenez une planète tellurique de 13'000 km de diamètre; farcissez son écorce de 88 éléments chimiques; mélangez bien pour former plus de 4'000 sortes de minéraux; puis garnissez le tout d'environ 3'000 milliards de barils de pétrole à portée de forage… Et vous ferez le bonheur et la prospérité de milliards d'humains attablés au festin de ces ressources souterraines.  
   
 
    De fait, les Terriens n'ont encore jamais manqué de rien : depuis le début de la révolution industrielle, au XIXe siècle, les chemins de fer n'ont cessé de s'étendre, les immeubles de s'élever, les fils de cuivre des réseaux électriques et de télécommunication de s'étirer… tandis que se multiplient aujourd'hui les outils high-tech gorgés des métaux les plus précieux (comme l'or), jusqu'aux plus improbables (qui connait l'yttrium ?). Et le plus étourdissant c'est que, même si la demande mondiale de minerais a été multipliée par 27 depuis le début du XXe siècle, les mineurs parviennent encore à la satisfaire. Que la Chine et l'Inde se convertissent dans les prochaines décennies au modèle d'opulence occidental (chaque Américain mobilisant quelque 240 kg de cuivre), et l'on trouvera toujours un ingénieur pour annoncer qu'il relève le défi ! Mais est-ce si sûr ? De nombreux signes montrent en fait que ce sentiment d'abondance n'est qu'une illusion. Que l'humanité ne pourra plus pomper longtemps la croûte terrestre au rythme exponentiel de sa consommation sans se heurter aux limites de la géologie. Du jour au lendemain, certains de nos besoins pourraient ne plus être assouvis. Du jour au lendemain ? il se pourrait même que ce soit à partir de… maintenant.  
   

Un monde aux ressources finies

 
    A première vue, compte tenu de ses majestueuses dimensions et de notre petitesse, difficile d'imaginer qu'il existe une limite à ce que la Terre peut nous forunir… Mais les travaux des géologues permettent de voir la réalité telle qu'elle est. A savoir que les ressources réellement à notre portée ne représentent qu'une infime partie de ce qui constitue notre planète. Exercice de déconstruction…  
    Le débat n'est pas nouveau. Depuis deux siècles, cornucopiens et malthusiens s'affrontent Entendez par là, d'un côté les éternels optimistes (le terme vient de corne d'abondance) qui pensent que l'on arrivera toujours à s'accaparer les ressources dont on a besoin; de l'autre, les sempiternels pessimistes, à l'image de Thomas Malthus qui, dans son Essai sur le principe de population, en 1798, prévoyait les pires maux à la société : en cause, le manque de terres fertiles face au boom démographique.  
   

Technologie. économie de marché et génie humain : la martingale n'opère plus

 
    Au regard du passé, force est de constater que l'avantage est… aux optimistes. Car jusqu'à présent, les mécanismes du marché chers aux cornucopiens ont prévenu toute apparition de pénurie. En effet, la rareté de la matière première faisait mécaniquement grimper les prix, poussant à développer la prospection et les méthodes d'extraction - l'efficacité du forage a été multipliée par 90 au siècle dernier. L'équilibre offre/demande se rétablissait alors de lui-même. Telle est la martingale cornucopienne : sous l'effet conjugué de l'économie de marché, de la technologie et du génie humain, le spectre du manque semble systématiquement pouvoir être repoussé. Alors, pourquoi penser que cette belle mécanique puisse s'arrêter ? Parce que cuivre, phosphore, uranium, or, zinc, ainsi que d'autres éléments, toujours plus nombreux, montrent des signes annonciateurs du manque. Des signes de notre entrée dans une nouvelle ère, celle des malthusiens.  
   

Des productions qui plafonnent

 
    Certes, chacun a en tête les prévisions alarmistes et jamais réalisées de Cassandre en tout genre. Malthus bien sûr, mais aussi William Jevons, qui annonçait en 1865 l'épuisement imminent des mines de charbon en Angleterre; le rapport "Halte à la croissance ?" du Club de Rome qui, en 1972, grâce à des modèles numériques, prévoyait d'ici à l'an 2000 la disparition du pétrole, du cuivre, de l'étain. Sauf que, cette fois-ci, c'est différent ! Cette fameuse pénurie que les malthusiens croient toujours voir venir et que les cornucopiens espèrent toujours voir s'éloigner n'est plus une notion abstraite. Elle est en train de se concrétiser sous nos yeux avec le tarissement en cours de l'autre grand trésor de notre planète, notre principale ressource énergétique : à savoir le pétrole.  
   

Le pétrole n'est plus le seul dont l'avenir soit hypothéqué, loin s'en faut

 
    Le constat est même officiel concernant le pétrole conventionnel, soit 80% de la production mondiale actuelle. En novembre 2010, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) révélait que sa production avait atteint en 2006 un maximum qu'elle ne retrouvera "jamais", dixit la prudente institution. Oui, plus jamais ! Alors que la demande continue d'augmenter, l'offre est vouée à plafonner et même à s'effondrer si des efforts surhumains ne sont pas entrepris. Quand bien même les réserves restantes semblent mirifiques, elles seront trop difficiles et lentes à extraire, car seule la taille du robinet compte. Or, quand l'offre ne peut plus répondre aux besoins, la pénurie guette, la rareté surgit, la finitude du monde se rappelle à chacun de nous… Bref, c'est Malthus au pays de l'or noir.  
    Pour Ugo Hardi, chercheur en chimie à l'université de Florence, le pétrole n'est que la première d'une longue liste de matières premières appelées à nous manquer. Car ce phénomène serait universel : "Les processus d'extraction du pétrole ou des autres ressources minières, sont soumis aux mêmes paramètres physiques et économiques. La notion de pic de l'or, du cuivre ou du phosphore a donc du sens. A un certain stade, la société ne peut plus allouer suffisamment de capitaux pour répondre à la croissance de la demande. "Le parallèle est audacieux et controversé. Ne serait-ce que parce que, à la différence du pétrole qui est brûlé, les métaux peuvent être recyclés. Il n'empêche : le cas des minerais présente des symptômes troublants de similitude avec celui du pétrole… Premier signe annonciateur : la maigre liste des gisements nouvellement découverts. C'est notamment grâce à cette liste que, dès 1998, deux géologues pétroliers à la retraite, l'Américain Colin Campbell et le Français Jean Lahérrère, un ancien de Total, avaient magistralement prévu le pic du "pétrole bon marché" observé en 2006. "Il suffit d'extrapoler la future combe de production à partir des données des découvertes de réserves", explique Jean Lahérrère. Dans le cas du pétrole, le maximum des découvertes remonte à… 1964. Pis, depuis les années 1980, l'humanité consomme plus de pétrole qu'elle n'en découvre. Or, comme le relève Robert Gordon, chercheur en géologie à l'université Yale: "Ce constat vaut aussi pour certains métaux, comme le cuivre."  
    Second signe du manque : l'épuisement des grands gisements, alors que ceux-ci apportent une contribution essentielle à la production mondiale. Le cas du pétrole est maintenant bien documenté…Rappelant le tarissement de quelques sites emblématiques. A l'image de la fabuleuse mine de cuivre suédoise de Stora Kopparberg, qui alimenta toute l'Europe des XVIe et XVIIe siècles avant de fermer en 1992. Ou les mythiques filons d'or en voie d'épuisement de la province du Rand en Afrique du Sud… Si l'homme est encore loin d'avoir vidé la Terre, il semble en avoir déjà consommé les meilleures pépites !  
    Troisième indice édifiant : l'évolution des prix. Une étude publiée dans Nature en janvier montre que, depuis 2005, la production de pétrole n'a pas gagné à la flambée des cours du brut. L'un de ses auteurs, James Murray, de l'université de Washington, nous confie que l'analyse de quelques métaux, comme l'or ou le cuivre, laisse entrevoir le même phénomène".  
   

Et la demande continue d'exploser

 
    Enfin, le dernier symptôme malthusien se cache dans l'énergie qu'il faut désormais déployer pour récupérer une même quantité de matière. S'agissant du pétrole, ce facteur n'a cessé de croître, jusqu'à rendre la course à la production éreintante. Un constat amer qui s'applique aux minerais. Comme le souligne Robert Gordon, "dans la plupart des régions du monde, tout le cuivre à l'état de métal natif pur a été récupéré à l'époque préhistorique". Idem pour le fer pur, prêt à être martelé. Les métaux exploités aujourd'hui se trouvent donc sous formes d'oxydes et de sulfures qu'il faut extraire de leur gangue rocheuse, électrolyser puis raffiner avec force produits chimiques. Sachant que "la teneur en métaux de ces gisements ne cesse de décroître, ce déclin vu fatalement continuer", soupire Gavin Mudd de l'université de Monash (Australie). D'autant que remuer plus de terre exige plus d'énergie… L'industrie minière dévore déjà - selon les sources - entre 4 et 10% de la production d'énergie primaire mondiale.  
    Or, il est difficile de croire que l'homme pourra exploiter indéfiniment des gisements à la teneur toujours plus faible, du moins pour certains métaux rares. En fait, "l'immense majorité des éléments métalliques du sous-sol est disséminée dans les roches classiques, explique Brian Skinner, professeur de minéralogie à Yale. Dans cette configuration, extraire des métaux réclame une énergie dix fois supérieure que dans un gisement." Et d'ajouter : "Je ne suis pas optimiste sur la capacité de l'industrie à franchir cette ‘barrière minéralogique'." D'autant que la fin du pétrole bon marché risque de met¬tre nombre de minerais hors d'atteinte, entraînant une cascade de pénuries…  
    Chute des découvertes, épuisement des grands gisements, impuissance du marché, coût énergétique croissant… Toutes ces tendances préoccupantes ont, depuis environ cinq ans, trouvé un écho dans le monde de la recherche et de l'industrie. La crainte d'une rupture des stocks est palpable : les Etats-Unis, l'Europe et le Japon multiplient les rapports sur leur approvisionnement. Outre les questions géopolitiques liées au monopole chinois sur l'extraction de certains métaux, l'explosion de la demande concentre les inquiétudes. C'est bien simple : à l'échelle du globe, il faudra pouvoir extraire dans les vingt ans à venir plus de minerais que durant toute l'histoire de l'humanité ! Or, l'appétit des métallurgistes se porte sur une palette toujours plus large de métaux : quand seuls dix éléments métalliques du tableau de Mendeleïev trouvaient une application dans les années 1980, une cinquantaine sont maintenant siphonnés. Il en va des performances des ordinateurs, des moteurs d'avions, ou des appareils d'imagerie médicale.  
    Et dans ce tableau périodique sollicité comme jamais, les cases s'allument les unes après les autres, comme autant de signaux d'alarme…  
   

 

 
la Terre   Sur la balance, notre planète affiche un vertigineux 6'000 milliards de milliards de tonnes. La quasi-totalité de son contenu nous est cependant inaccessible. Ainsi, inutile d'espérer un jour piocher dans son noyau de fer et de nickel, situé à plus de 2'900 km sous nos pieds.  
la croûte   Constituant l'écorse rcheuse solide de la Terre, la croûte ne représente que 0,5% de sa masse, soit 30 millirads de milliards de tonnes. C'est le terrain de jeu que l'homme explore, y forant sur quelques kilomètres de profondeur.  
le potentiel exploitable   Les éléments utiles à l'homme sont tellement dispersés dans les roches qu'il est techniquement et économiquement très difficile de les extraire. En fait, seul 0,01 à 0,001% de la masse des métaux présents dans la croûte serait sous forme de filons suffisament concentrés pour être exploités.  
l'eau   La planète bleue, c'est aussi un milliard de milliards de tonnes d'eau- Au fil des millénaires d'érosion, les éléments arrachés à la roche se sont accumulés dans les océans. Ressource alternative, ils y sont cependant moins abondants que dans la croûte.  
l'air   Dernier ingrédient : l'atmosphère ne représente qu'un millionième de la masse de la Terre. Hormis l'oxygène que nous respirons et l'azote utilisé pour la fabrication d'engrais, les autres gaz sont en quantité trop infimes pour immaginer les exploiter.  
   

Ressource en voie de pénurie : la cas archétypique du pétrole

 
1.  

La production plafonne.
Selon l'AIE, le pétrole conventionnel - à l'origine de 80% de l'offre totale - a atteint son pic de production en 2006. Mais la demande, elle, ne faiblit pas…

 
2.  

On découvre de moins en moins de gisements de pétrole.
Les plus grands gisements pétroliers ont été découverts en premier, l'année la plus prolifique étant à ce titre 1964. Malgré les efforts d'exploration incessants, on ne découvre plus désormais que des réservoirs secondaires.

 
3.  

Les grands gisements sont en train de s'épuiser.
A l'image du champ mexicain de Cantarell, le deuxième le plus important du monde, la majorité des grands gisements est entrée dans une phase de déclin de la production (-6,5% par an, en moyenne). Or ce sont ces mastodontes qui depuis des décennies tirent la production mondiale.

 
4.  

Le mécanisme des prix ne compense plus.
Une étude montre que, depuis 2005, la flambée des prix du brut (+15% par an) n'a pas permis aux pétroliers d'augmenter leur production pour répondre à la demande croissante. Comme s'ils se heurtaient à un mur…

 
5.  

l'extraction devient de plsu en plus difficile.
Plus profonds, plus visqueux, plus enchevêtrés : les pétroles exploités aujourd'hui réclament plus d'énergie pour être extraits. Il faut fournir un baril d'effort pour 18 barils de pétrole, contre 100 dans les années 1930.

 
   

L'eau, l'air et la terre aussi…

 
    Parmi les quatre éléments antiques, le feu (qui pourrait correspondre à notre pétrole) n'est pas le seul à être menacé par l'appétit des hommes. La terre est soumise à une érosion accélérée par l'agroculture, le sol de certaines régions étant emporté 100 fois plus vite qu'il ne lui faut de temps pour se former. Quant à l'eau : l'exploitation des réserves souterraines non renouvelables à notre échelle de temps a été multipliée par trois en quarante ans, et assure aujourd'hui 20% de nos besoins en irrigation. Enfin, si l'air ne devrait pas venir à manquer, sa qualité est toutefois fortement dégradée par nos rejets.  
       
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