Par Jean Michel Eberlé et Christian Hocquard ¹ 

Bien au-delà des soixantièmes hurlants, dissimulé dans le brouillard ou occulté par les tempêtes de neige, l’Antarctique (fig. suivante) a été observé pour la première fois avec certitude au début du XIX ème siècle et le pôle Sud a été atteint en 1911 seulement. Continent de 14 millions de km 2 à près de 97% recouvert d’une couche de glace de plus de 2 000 m d’épaisseur moyenne, le potentiel minier de l’Antarctique a-t-il un rôle à jouer dans l’avenir ?

Le protocole sur la Protection Environnementale de 1991 et le consensus d’interdiction de toute activité minière de 1998 protègent l’Antarctique jusqu’en2048.

L’Antarctique est le seul continent à n’avoir connu aucune exploitation de ressources minérales. Un traité international pour protéger l’environnement de l’Antarctique a été signé à l’issue d’une conférence tenue à Madrid en 1991. Puis, en 1998, les nations ont en majorité signé un accord excluant le continent antarctique de toute visée et de toute activité minière pendant 50 ans, que ce soit de la part d’Etats ou de la part de compagnies privées. A la demande plus spécialement des Etats-Unis, il est prévu qu’à l’échéance de 2048 toute demande d’ouverture à la recherche de matières premières venant de pays signataires ou non-signataires soit prise en compte et la nouvelle décision soumise à une majorité des trois-quarts au moins des vingt-six nations concernées.

Sept nations -Argentine, Australie, Chili, France, Grande Bretagne, Norvège et Nouvelle Zélande- revendiquent une souveraineté sur des périmètres territoriaux de l’Antarctique. D’autres nations, dont les Etats-Unis et la Russie, ne reconnaissent pas ces droits, n’en revendiquent pas pour eux-mêmes actuellement, mais se réservent le droit de le faire dans le futur.

Alors que la date-butoir de 2048 s’est rapprochée, on observe, aujourd’hui, que la demande de matières premières minérales « explose » avec l’émergence économique de pays fortement peuplés, tels la Chine, l’Inde ou le Brésil et l’ouverture économique d’autres pays tels certains pays d’Europe de l’Ouest, la Russie, les pays d’Europe de l’Est, etc…. Dans ce contexte, avec la pression déjà forte sur les ressources d’énergie fossile, les métaux et les minéraux, une projection dans quarante ans laisse un doute sur la possibilité de renouveler le ban minier.

Un continent couvert de glace aux conditions climatiques extrêmes

Avec une superficie de 14 millions de km², l’Antarctique est aussi vaste que l’ensemble Etats-Unis et Mexique, dépasse la superficie de l’Europe ou celle de l’Australie avec laquelle il partage le statut d’île-continent.

Son épicentre proche du pôle sud, l’Antarctique est isolée des autres continents malgré sa taille : elle est à 1 000 km de l’Amérique du Sud, à 4 000 km de l’Afrique et à 2 500 km de l’Australie. Le climat froid est le plus rigoureux de la planète ; les températures peuvent descendre jusqu’à - 80°C en hiver, - 50° en été et les vents violents sont fréquents.

Les précipitations neigeuses et le maintien d’une température suffisamment basse ont formé une vaste carapace de glace couvrant environ 97 % de la superficie, dont l’épaisseur moyenne est de 2 160 m et la valeur maximum mesurée de 4 700 m. Le volume correspondant de glace est estimé à 29 millions de km 3. En outre, l’Antarctique est entouré par une frange de banquise dont la superficie varie de 5 millions de km 2 en été à 21 millions de km 2 en hiver.

L’Antarctique est donc globalement un continent à l’altitude moyenne plutôt élevée (plus de 2 000 m), avec un relief peu contrasté, comportant une majorité de plateaux et des chaînes montagneuses subordonnées occupant seulement 10 % de la surface. Les affleurements -3 % de la superficie- correspondent à ces chaînes et sont localisés sur les bordures continentales Ouest, Nord et Est.

De fortes potentialités en ressources minérales, que l’on peut déduire de son appartenance passée au supercontinent de Gondwana

Pour connaître plus précisément le potentiel minier de l’Antarctique, il faudrait avancer dans la connaissance de sa constitution géologique, pour le moment directement observée sur les affleurements ou à l’aide de quelques sondages profonds. Le reste de son « architecture » est déduit d’approches indirectes, notamment géophysiques.

Les reconnaissances géologiques réalisées depuis les années 1920 –d’intensité plus marquée après la seconde guerre mondiale- ont démontré que les grands ensembles lithologiques étaient comparables à ceux des continents voisins, c'est-à-dire les extrémités méridionales de l’Amérique du Sud et de l’Afrique, la partie Sud-est du sous-continent indien et la moitié méridionale de l’Australie.

Des arguments structuraux et paléontologiques ont permis d’établir que l’Antarctique constituait la partie centrale du supercontinent appelé Gondwana² individualisé au Permien il y a 300 Ma (fig. suivante). Le Gondwana s’est disloqué par la suite : la séparation de l’Antarctique et de l’Afrique a commencé il y a 160 Ma, la séparation de l’Antarctique et de l’Australie il y a 40 Ma, la séparation entre l’Antarctique et l’Amérique du Sud (passage de Drake) il y a 23 Ma.

Vers - 65 Ma, le continent Antarctique (encore rattaché à l’Australie) avait un climat tropical à subtropical. C’est à partir de - 15 Ma environ qu’il s’est couvert de glaces .

Trois grands ensembles géologiques et structuraux peuvent être distingués d’Ouest en Est (fig. suivante) :

- A - L’Antarctique occidental et la péninsule Antarctique (Petit Antarctique) correspondent au prolongement des Andes sud-américaines. Ils sont constitués par des séquences de roches mésozoïques sédimentaires et volcaniques plissées, recoupées par des intrusions de massifs de granites, diorites et gabbros d’âge mésozoïque à cénozoïque.

- B - La Chaîne de montagne transantarctique a une extension Nord-Sud de 4 000 km. Elle est constituée de roches sédimentaires terrigènes similaires à celles du Karoo sud-africain.

- C - L’Antarctique oriental (Grand Antarctique) est constitué d’un assemblage de roches anciennes d’âge protérozoïque et archéen (jusqu’à – 3,8 milliards d’années) et de nature cristalline plutonique et métamorphique. Ce craton est recouvert dans la partie occidentale par des terrains sédimentaires d’âge paléozoïque.

A ces grands ensembles géologiques sont rattachées des substances minérales spécifiques associées à des types gîtologiques. Connus sur le pourtour du Gondwana en Amérique du Sud, en Afrique, en Inde et en Australie, ces substances et leurs gisements devraient logiquement se retrouver dans son hinterland. Les indices de minéralisations qui ont été découverts dans les zones de roches affleurantes de l’Antarctique sont peu nombreux mais suggèrent que l’extrapolation à partir des provinces métallogéniques connues des continents voisins est une démarche valide.

Les ressources minérales potentielles de l’Antarctique ont été résumées et listées dans un tableau (tabl. ci-dessous).

L’Antarctique : des ressources minérales économiquement exploitables ?

Deux points clés conditionnent l’accès théorique aux ressources de l’île-continent. Le premier point clé est le rapport de proportion très défavorable  surface accessible / surface totale avec une surface accessible actuelle d’environ 3% seulement de la surface totale. De plus, la couverture de glace est souvent très épaisse, limitant la zone d’investigation aux marges des zones d’affleurements et réduisant d’autant les chances de trouver des gisements d’importance.

Jusqu’ici, aucun des indices ou gîtes découverts ne semble présenter de caractéristiques économiques manifestes. Toutefois, les reconnaissances en question sont anciennes et fragmentaires, et certaines des caractéristiques relevées sont loin d’être négligeables, notamment pour le fer³ et le charbon⁴.

Ressources minérales potentielles de l’Antarctique

Seule l’exploitation d’hydrocarbures ou de gaz (indices de la Mer de Ross découverts en 1973) semble pouvoir s’affranchir de l’épaisseur de glace, à condition de pouvoir maintenir les hydrocarbures à la température adéquate lors de leur remontée.

Le second point clé correspond à l’impact des contraintes climatiques extrêmes sur les aspects techniques et logistiques (infrastructures, bases vie, énergie, accès, ports, etc...), signifiant des coûts (investissement et exploitation) largement plus élevés qu’ailleurs. Parmi toutes les contraintes afférentes, notons :

• l’obligation d’exploiter en mine souterraine ;
• la nécessité de disposer de stocks importants en matériels, pièces de rechange, énergie et vivres, avec la possibilité d’une grande autonomie au point de vue de la sécurité et de la santé ;
• l’impératif d’une rotation adaptée des équipes ;
• la discontinuité forcée de l’évacuation de la production.

Des techniques d’exploitation en milieu froid extrême sont connues, telles que celles employées sur les mines de fer du Spizberg, dans l’extrême-nord sibérien russe (mines de diamant de Yakoutie, mines de nickel-cuivre-platinoïdes de Norilsk), en Alaska (mine géante à zinc-plomb-argent de Red-Dog) ou encore dans le Grand Nord canadien (mine de diamant de Diavik).

Ces exemples suggèrent que dans le cas encore plus extrême de l’Antarctique, des seuils économiques plus élevés (tonnage / teneur, rentabilité, durée, fiscalité inconnue… mais à relier au cadre environnemental spécial) signifient des critères de sélection des cibles économiques encore plus exigeants.

Des gisements de minerai à forte valeur contenue - C'est-à-dire soit des minerais à teneur très élevée, soit des minerais à valeur massique très élevée, ou les deux critères combinés, comme les gisements riches en or (épithermaux de type adulaire-séricite, ou « bonanza ») ou en diamants (pipes et dykes de kimberlite). Certains métaux stratégiques pourraient également être considérés s’ils existaient en quantité et teneur suffisantes.

Desgisements géantset riches de « classe mondiale » - Les investissements requis seraient gigantesques et amortis seulement sur de très longues durées, comme c’est le cas du gisement géant à cuivre et uranium d’Olympic Dam, en Australie, qui aura encore une durée de vie de 70 ans après l’expansion de capacité prévue en 2013.

En conclusion, hormis les substances énergétiques, on peut s’attendre à ce que les critères extrêmement sélectifs applicables à ce type d’exploitation / environnement réduisent considérablement le champ d’activité potentiel.

Un potentiel d’eau douce gigantesque

On ne peut pas ignorer l’aspect « potentiel en eau douce » du continent Antactique qui est gigantesque. Chaque année, il est estimé qu’environ 1,5 trillion de tonnes de glace sont déversés en mer, incluant 900 milliards de tonnes sous forme de dalles de glace, 500 milliards de tonnes sous forme de « coulées » de glace, et 50 milliards de tonnes sous forme d’icebergs.

Des manifestations d’intérêt ont déjà eu lieu pour les icebergs de l’Arctique qui dérivent et sortent de la zone protégée, mais sans succès probant. Toutefois, l’enjeu de l’eau douce à l’échelle de la planète est tel qu’un retour à moyen terme sur le sujet est probable.

Déjà, la question des ressources en eau douce est un gros problème dans certaines régions à densité de population non négligeable (Australie, Moyen Orient). Or, les unités de dessalement sont coûteuses en capital et en fonctionnement et elles le deviendront davantage avec le coût croissant de l’énergie et des matières premières.

Quels impacts du réchauffement climatique sur l’Antarctique ?

Le réchauffement climatique accroissant l’aridité d’importantes aires géographiques, il devrait précipiter la course aux approvisionnements en eau douce « à tout prix » et donc raviver l’intérêt mondial pour les calottes polaires. Paradoxalement, l’augmentation de la fonte des glaces favoriserait cette démarche.

A beaucoup plus long terme, la surface affleurante du continent augmentera mais de manière limitée en raison de l’épaisseur considérable dans la majeure partie de la couverture de glace.

Dans un scénario encore plus hypothétique et lointain prenant en compte un réchauffement non maîtrisé, la fusion complète de la calotte glaciaire amènerait, à vitesses différentes, la hausse du niveau de la mer et un très lent relèvement isostatique du continent comme cela a été le cas pour la Scandinavie et le Groenland après la fonte des calottes de la dernière époque glaciaire.

Sources documentaires principales

(Dossiers BRGM-REM / EI2D ; Sites web US Geological Survey et Mining Journal)

1) Géologues-gitologues spécialistes de l’économie des matières premières minérales au BRGM.

2) D’après le nom d'une région de l'Inde appelée Gondwana où une partie de la géologie de l’ancien continent a pu être décrite.

3) Dans les «  Prince Charles Mountains ”, une formation d’itabirites de 78 m d’épaisseur a une teneur en fer qui atteint 58 % Fe par endroits.

4) Près du glacier « Beardmore » où ont été reconnus des lits de charbon de plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur et dans les « Transantarctic Mountains » mais à faibles teneurs.