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pdf 216 - La région Nouvelle-Aquitaine

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Sommaire de ce numéro

  Editorial   

  Actualité  

  • Le BRGM crée un pôle d’excellence de recherche sur les risques littoraux en Nouvelle-Aquitaine
  • Pour en savoir plus sur les risques littoraux en Nouvelle-Aquitaine
  • ARJUZANX : Le classement en réserve nationale naturelle d’un ancien site minier
  • Attribution de trois permis d’exploration minière en Haute-Vienne à la Compagnie des Mines Arédiennes
  • Cahier thématique d’Acclimaterra : Les énergies renouvelables en Nouvelle-Aquitaine - Enjeux et perspectives
  • Le Prix Michel Vigneaux de l’AGSO
  • Sécurisation des approvisionnements en métaux et minéraux pour les industries de la Région Nouvelle-Aquitaine, le programme aLiNA

 

  Hommage  

  • A la mémoire de Colin Campbell (1931-2022) ou la fin du pétrole bon marché - Pierre-René Bauquis (ASPO-France) et Marc Blaizot (ASPO-France et Pôle AVENIA)

 

  Jeune entreprise  

  • Matterup : un ciment bas carbone à base d’argiles crues dans le département des Landes - François Leparmentier

 

  Dossier  : La région Nouvelle-Aquitaine  

  • Interview d’Alain Rousset, Président du Conseil régional de Nouvelle-Aquitaine

 

RÉCITS ASSOCIATIFS ET INVENTAIRE GÉOLOGIQUE

  • La synthèse géologique des Pyrénées : une longue histoire collective franco-espagnole (1984 - 2018) - Francis Bichot

En 2018, l’AGSO et le BRGM éditaient, sous la forme d’une pochette au format B4 renfermant les cartes, la notice et la version électronique des 3 volumes, la Synthèse Géologique et Géophysique des Pyrénées. Le premier volume sur le cycle hercynien a été édité en 1997 mais le travail considérable sur la chaîne pyrénéenne, fruit de la collaboration de plusieurs centaines de chercheurs essentiellement français et espagnols, a été interrompu en 2002 dans un état en grande partie finalisée. L’AGSO a décidé, avec l’appui du BRGM, de mettre en forme les 2 volumes sur le cycle pyrénéen à partir des documents existants dans les archives du BRGM. C’est l’histoire de ce sauvetage qui est relaté ici.

  • Le projet Géologie et Paysages : une autre manière de faire connaître les Sciences de la Terre et leurs applications dans notre environnement Claude Bacchiana, Yves Hervouët et Jean-Jacques Jarrige

En 2021, Cap Terre a lancé un projet sur l’ensemble de la région Nouvelle-Aquitaine s’adressant à la fois au grand public, aux amateurs de géosciences et aux enseignants. L’approche par le paysage, sous forme de dossiers numériques et de vidéos, a été choisie car c’est un vecteur idéal auprès du grand public et des jeunes pour présenter des concepts géologiques et démontrer la place importante de la géologie appliquée et des Sciences de la Terre dans notre environnement. Son analyse permet une approche pluridisciplinaire, multiscalaire, prenant en compte la dimension temps primordiale en géologie.

  • « L’Homme et la Pierre » : Un réseau pour porter un autre regard sur le territoire des Deux-Sèvres Stéphanie Tézière

La programmation de l’association L’Homme et la Pierre est présentée. Celle-ci s’appuie sur un réseau de cinq géosites (anciennes carrières réhabilitées) et de six belvédères surplombant des sites industriels d’exploitation de carrières, auxquels s’ajoutent des sites en partenariat. À partir d’exemples diversifiés, les missions au service du territoire des Deux-Sèvres sont déclinées grâce à diverses actions de médiation scientifique : sensibilisation du public au patrimoine géologique en lien avec les paysages ; introduction aux richesses naturelles et à la biodiversité ; présentation et promotion des métiers liés aux activités d’extraction.

  • Une expertise associative pour la reconnaissance d’une Indication géographique (IG) : Pierre d’Arudy - Raymond Cussey

L’histoire géologique de la pierre d’Arudy débute à l’Albo-aptien dans un contexte tectonique d’ouverture de l’Atlantique Nord et de déplacement de la plaque ibérique qui crée les bassins rhombiques de l’Adour et de Parentis, sous climat tropical. Arudy se trouve alors en bordure de la plateforme moyenne dont le basculement entraîne la formation d’une pente sur laquelle s’installent, sous une tranche d’eau de 150 à 200 m, des monticules de boue, les « mud mounds »,visibles dans le paysage.Ce sont des constructions biogéniques formées de coraux microsolénidés et de structures bactériennes de type stromatactis. Il en résulte la formation d’une roche très esthétique dans les tons de gris, dont le grain très fin permet un travail dans les trois directions de l’espace. Ce calcaire n’est pas un marbre puisqu’il n’a pas subi de métamorphisme. La Pierre d’Arudy est exploitée dans différentes carrières de la région et ses caractéristiques ont permis d’obtenir l’Indication Géographique (IG).

  • GéolVal, une association… toujours en mouvement Membres du groupe d’animation de GéolVal

GéolVal, association loi 1901 créée en 1997, compte selon les années 100 à 150 adhérents, de profils variés, professionnels et amateurs. L’association a récemment réalisé une fusion avec l’association « Géopatrimoine Pyrénéen ». Géologues et enseignants assurent la complémentarité des activités : actualisation des connaissances en géologie et médiation de ces connaissances en direction des divers publics : scolaires, randonneurs, touristes, mais aussi habitants, aménageurs et élus du territoire. Principalement autour des Pyrénées, l’association Géolval propose une géologie accessible à un large public en s’appuyant sur les équipements de la RGTP et du Géotrain. Les sorties sur le terrain et d’importantes ressources documentaires en accès libre sont des outils de médiation scientifique dans le domaine des géosciences.

  • L’inventaire du patrimoine géologique en Nouvelle-Aquitaine Jean-Christophe Audru, Bertrand Chevalier et Valérie Boirel

L’inventaire national du patrimoine géologique a été lancé en Nouvelle-Aquitaine il y a 16 ans sous le pilotage de la direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logement qui s’appuie sur une commission régionale du patrimoine géologique. À ce jour, près de 600 sites ont déjà été répertoriés dont un grand nombre à haute valeur patrimoniale. Une action multiforme de valorisation auprès du grand public est menée. Mais environ 30 % des géotopes sont considérés comme étant menacés de disparaître et ce, de manière irréversible.

 

LES RISQUES LITTORAUX

  • La gestion des risques littoraux et la préservation du littoral, de l’aléa à la culture du risque : un exemple de rôle pour des associations d’éducation populaireAlistair Brockbank

Le recul du trait de côte n’est plus à démontrer dans la plupart des régions, les risques littoraux qui en découlent non plus.Ce recul est attribué aux évolutions naturelles du climat et au niveau relatif de la mer pendant des millénaires, mais les actions humaines sont aussi un facteur. Si l’objectif de la gestion des risques est « l’adaptation » à ces changements et la « résilience » des territoires, l’heure n’est plus seulement aux études géomorphologiques où même à la construction des protections « dures » (sauf pour des cas très précis que l’on connaît bien).Nous sommes obligés aussi de prendre en compte la nature psycho-sociale de la perception des risques. À partir de l’exemple du CPIE Littoral basque, cet article veut suggérer que c’est là que les associations d’éducation populaire, notamment de l’éducation à l’environnement, ont un rôle primordial de par leur expérience avec des publics différents et des approches participatives et sensorielles.

  • Karsts littoraux de Charente-Maritime : genèse et configuration actuelle - Bibliographie disponible dans la version pdf - Emeric Vedie, Thierry Le Roux, Cyril Respaud et Jérôme Revel

Les falaises littorales de la rive nord de l’estuaire de la Gironde se développent au sein d’un massif calcaire karstifié parcouru de cavités naturelles, dites karstiques. Ce contexte a contribué à la genèse d’un paysage littoral atypique et pittoresque. Malgré une connaissance encore à consolider, il est proposé ici une synthèse des différentes phases de karstification à l’origine de la configuration actuelle du territoire saintongeais, et notamment de son littoral. Les grottes de la Saintonge habillent aujourd’hui le trait de côte de formes typiques des environnements karstiques, mais fragilisent également localement les falaises en réactivant des processus d’instabilité, comme le débourrage des conduits colmatés et le soutirage des matériaux de surface, à l’origine de mouvements de terrain en surface (affaissements et effondrements) et d’un recul du trait de côte (éboulements).

  • État de la qualité des eaux dans l’estuaire de la Gironde : le cas du cadmium - Bibliographie disponible dans la version pdf - Frédérique Pougnet, Teba Gil-Díaz, Alexandra Coynel, Cécile Bossy, Jörg Schäfer et Gérard Blanc

Les estuaires et la zone côtière représentent les interfaces (continent/océan) les plus sensibles à surveiller, de par leurs propriétés à la fois de réceptacle des polluants continentaux/fluviaux et de fenêtre principale de rejet de ces contaminants vers l’océan, en particulier pour les Éléments Traces Métalliques (ETM). Le suivi hydrogéochimique (qualitatif et quantitatif) des ETM le long du continuum Terre-Mer permet d’identifier leur origine (naturelle ou anthropique), de mieux comprendre leur comportement dans les gradients (salinité, turbidité) estuariens et de mesurer leur impact potentiel sur l’environnement. Cette démarche a l’avantage de proposer des recommandations aux gestionnaires des systèmes aquatiques. Elle est aussi susceptible d’améliorer l’anticipation des perturbations du biotope face au changement climatique.
L’estuaire de la Gironde est affecté par une pollution polymétallique historique, dont la contamination persistante en cadmium (Cd) empêche une reprise complète et le développement de la conchyliculture girondine, avec un risque potentiel pour le premier site ostréicole français (Marennes- Oléron). Les travaux actualisés (Pougnet, 2018 ; Pougnet et al., 2022, 2021) représentent l’analyse la plus complète de l’évolution temporelle sur 30 ans de la contamination en Cd dans ce système.

  • Les solutions fondées sur la nature appliquées aux littoraux : retour d’expérience en Nouvelle-Aquitaine - Eric Chaumillon

Les solutions fondées sur la nature (SFN) trouvent des applications dans la prévention et la gestion des risques littoraux. Les zones humides littorales permettent de limiter les effets des submersions marines,mais leurs services écosystémiques vont au-delà : séquestration du carbone, réservoir de biodiversité, amélioration de la qualité de l’eau,augmentation de l’attractivité des territoires… Par ailleurs, les barrières sédimentaires sont souvent des défenses plus efficaces que les digues et autres constructions. Des exemples d’application concernant le littoral néo-aquitain sont présentés.

 

LES TRANSITIONS ENVIRONNEMENTALES ET ÉNERGÉTIQUES

  •  AcclimaTerra, sensibiliser sur les impacts du changement climatique en Nouvelle-Aquitaine avec une vision scientifique - Yohana Cabaret et Alain Dupuy

L’histoire d’AcclimaTerra remonte à l’année 2011, sous l’impulsion de la région Aquitaine,avec la création d’un comité scientifique régional dont l’objectif était de développer, en s’inspirant du modèle du GIEC, une approche thématique, collective et pluridisciplinaire pour l’étude des problématiques liées au changement climatique. En 2015, la dynamique a été renouvelée à la création de la région Nouvelle-Aquitaine sur un domaine géographique élargi. Depuis 2020, AcclimaTerra est une association loi de 1901 qui publie des cahiers thématiques sur les sujets de l’environnement, de la biodiversité et de la transition énergétique. Elle mène également des actions de médiation et sensibilisation scientifique, en particulier auprès d’un public jeune. Son fonctionnement en réseau lui permet d’intervenir de façon transversale à l’échelle régionale, inter-régionale et transfrontalière.

  • La Grande Dune du Pilat : Gestion environnementale publique d’un objet géologique remarquable - François Leparmentier

La gestion publique de la Grande Dune du Pilat est guidée par la politique nationale des Grands Sites de France. Depuis 2007, les collectivités territoriales ont confié à un syndicat mixte la mission d’assurer la préservation d’un ensemble d’espaces naturels représentés par la dune,le massif forestier et le domaine littoral,ceci dans un contexte de tourisme de masse.Aujourd’hui, les fondamentaux sont en place : maîtrise foncière, cadre réglementaire,partenariats,actions de sensibilisation et amélioration en cours des conditions d’accueil du public. La Grande Dune du Pilat est un exemple de démarche environnementale multi-acteur, avec appel à un réseau d’experts pour l’étude de l’évolution de la dune, le maintien de la cohérence paysagère et la préservation des écosystèmes.

  •  TRENT (Transitions Énergétiques Territoriales) : La Chaire d’enseignement et de recherche de Sciences Po Bordeaux - Le Comité de rédaction sur la base d’une interview de Sylvain Roche

La chaire TRENT, créée en 2019 au sein de Sciences Po Bordeaux, explore les champs d’investigations à la fois politiques, économiques, juridiques, sociétaux et environnementaux de la transition énergétique. Son approche, axée sur les sciences de la société, aborde les enjeux de territoire de façon pluridisciplinaire, en liaison avec les sciences de l’ingénieur. Elle prône ainsi auprès des acteurs de la Nouvelle-Aquitaine le dialogue science / société et un changement culturel dans nos rapports à l’énergie.

  •  Le réseau Régional de Recherche Naïades, ou comment structurer la recherche et la société pour faire face aux problématiques liées à l’eau en Nouvelle-Aquitaine - Lucas Garzon et Alain Dupuy

Le Réseau Régional de Recherche Naïades, actuellement en phase d’amorçage, a pour objectif de structurer la recherche et de favoriser le partage entre les laboratoires et les acteurs socio-professionnels sur les nombreuses problématiques liées à l’eau en Nouvelle-Aquitaine, en adéquation avec les spécificités régionales dans le contexte du dérèglement climatique. Par le biais de montage de projets et de partenariats innovants, ce réseau vise à favoriser la création et la diffusion de savoirs pour une meilleure appropriation sociétale des enjeux relatifs à l’eau dans la Région.

 

LES TRANSITIONS INDUSTRIELLES

  •  Le CIME, un outil R&D au service de l’innovation industrielle et de l’hydrométallurgie - Cécile Crampon

Situé en Haute-Vienne dans la région Nouvelle-Aquitaine, le site Orano de Bessines-sur-Gartempe bénéficie d’un ancrage territorial historique de plus de 50 ans. Jusqu’en 2001,date de fermeture de la dernière mine d’uranium française à Jouac, les activités du site ont été orientées vers l’extraction de l’uranium et le traitement du minerai, puis reconverties avec comme fil rouge, l’innovation industrielle au service de la transition énergétique et de l’économie circulaire. C’est la raison d’être du Centre d’innovation en métallurgie extractive (CIME), ancré sur le site de Bessines-sur-Gartempe et rénové en mai 2021.

  • Le recyclage des batteries Li-Ion, un nouveau pôle de R&D et d’innovation pour la Nouvelle-Aquitaine - Cécile Crampon et Jad Bouez

L’Union européenne (UE) s’est engagée dans le « Green Deal » pour atteindre la neutralité carbone en 2050. Cet objectif se traduira par la décarbonation des secteurs prioritaires,dont les transports. La fabrication et l’usage des voitures électriques seront privilégiés avec une filière industrielle de fabrication de batteries lithium-ion et de recyclage de matériaux de valeur,qui devrait croître fortement dans les années à venir. Pour la France, il s’agit de réindustrialiser le pays et ses territoires, d’assurer sa sécurité d’approvisionnement sur certaines matières premières et métaux rares, d’accroître son autonomie énergétique et de renforcer sa souveraineté. Le groupe français Orano, qui bénéficie de plus de 40 ans d’expérience dans le recyclage des matières nucléaires, la chimie des matériaux, l’hydrométallurgie, et l’industrialisation des procédés, a décidé d’exploiter ce savoirfaire pour l’appliquer au recyclage des batteries. Il s’agit de développer et valider un procédé innovant et complet assurant la récupération efficiente des matériaux d’intérêt, prêt à être industrialisé d’ici 2025-2026.

  •  Le projet PYCASSO : un projet de territoires pour la capture, l’utilisation et le stockage géologique de CO2 dans les champs de gaz déplétés du bassin d’Aquitaine ; une nouvelle perspective pour les métiers des géosciences - Marc Blaizot

Pour répondre à la nécessité de décarbonation de l’industrie, en particulier la diminution des émissions atmosphériques de gaz à effet de serre, impulsée par les autorités régionales, nationales et européennes, une trentaine d’entreprises et d’institutions françaises et espagnoles se sont regroupés début 2021, autour du pôle AVENIA pour construire un projet de territoires baptisé PYCASSO. Il s’agit de réaliser une chaîne complète dédiée à la capture du CO2 en sortie d’usines, son transport par canalisations, son utilisation directe sur le cluster industriel de Lacq et la séquestration souterraine permanente du reliquat dans des champs de gaz naturel déplétés d’Aquitaine. L’ambition de ce projet est de débuter à l’horizon 2030 pour s’inscrire dans la trajectoire européenne de décarbonation « FitForFiftyFive » en prélevant environ 1 MT/an de CO2.

 

UNE LONGUE HISTOIRE DU PÉTROLE

  •  Histoire de l’exploration pétrolière du bassin d’Aquitaine, 100 années d’exploration - Version longue disponible uniquement en version pdf - Jean-Jacques Biteau et Jean-Marie Masset

Cet article montre, à travers une méthode historique détaillée, le poids respectif des techniques et de leur évolution par rapport aux prises de décision des explorateurs. Cinq thèmes pétroliers majeurs (couples formés par un réservoir et sa couverture) sont successivement identifiés. Carbonatésouclastiques/argilesmarnes, ils sont liés pour leur alimentation en hydrocarbures à un système générateur principal du Jurassique (faciès organiques du Kimméridgien supérieur) parfois très marginalement complété par le Lias (Hettangien-Sinémurien), voire le Barrémien. Ces thèmes sont regroupés en cinq phases principales d’exploration appartenant à des décennies distinctes, depuis 1920 jusqu’à présent.

  • Vermilion, une entreprise Oil&Gas tournée vers la transition énergétique : exemples de co-usages du sous-sol - Pantxika Etcheverry et Gabrielle Rumbach

Le sous-sol de la Nouvelle-Aquitaine possède des ressources en hydrocarbures liquides et gazeux qui sont exploitées depuis presque 80 ans. La plupart des principaux gisements découverts depuis les années 1950 sont encore en exploitation aujourd’hui et possèdent des ressources pour encore plusieurs décennies. 11 de ces gisements aquitains sont opérés par l’entreprise d’origine canadienne Vermilion REP, arrivée en France en 1997 et prenant la suite d’opérateurs comme ESSO REP, ou encore Total Exploration Production France. L’entreprise, dont l’extraction d’hydrocarbures est le coeur de métier, transforme pas à pas sa stratégie d’exploitation et travaille sur des projets pour s’orienter vers des modes de production plus durables et moins carbonés en utilisant toutes les énergies du sous-sol.

 

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pdf 215 - Les eaux souterraines, clé des Objectifs de développement durable

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GEOL214 couv650Sommaire de ce numéro

  Editorial  

  Hommage  

  • Professeur Denis FabreEtienne Flavigny et Véronique Merrien-Soukatchoff

 

  Actualité  

  • Parc bâti français : le BRGM et namR concluent un partenariat pour la création de solutions numériques novatrices face aux risques naturels
  • Bail réel d’adaptation à l’érosion côtière et liste des communes impactées par le recul du trait de côte
  • Guide méthodologique de sélection des pierres pour la restauration de la cathédrale Notre-Dame de Paris
  • Gestion des déblais de la future ligne 15 Est du Grand Paris Express
  • L’appel à projets « Métaux critiques » du Gouvernement français
  • OFREMI : Un observatoire pour sécuriser l’accès de la France aux métaux critiques
  • EMILI : Projet d’exploitation du lithium de Beauvoir
  • Les États-Unis relancent l’extraction du cobalt après une pause de 30 ans
  • Chaleur renouvelable et création du collectif France Géoénergie
  • Nouvel atlas pour les ressources géothermales profondes
  • Les projets pharaoniques de stockage d’électricité lancés par l’Australie

 

  Jeune entreprise  

  • Quatre ans après le numéro 197 de la revue “Géologues” de juin 2018 « Les start-up en géosciences ». Que sont-elles devenues ? - Véronique Tournis

 

  Regards sur  

  • Confortement d’un déblai ferroviaire de grande hauteur sur la LGV EST EUROPEENNE - Guillaume Neveu et Vincent Talfumière

 

  Décryptage  

  • Le risque NaTech : prévenir l’impact d’un événement naturel sur une installation industrielleMarc Brisebarre

 

  Résumé de thèse 

  • Identification et compréhension des mécanismes de déstabilisation colloïdale dans les procédés géothermiques - Ines Raies - Thèse de doctorat réalisée sous la direction de Eric Kohler, Marc Fleury et Béatrice Ledésert. Soutenue le 29 septembre 2022.

  Dossier  : Les eaux souterraines, clé des Objectifs de développement durable  

EAUX SOUTERRAINES ET ODD

  • Le point de vue de la jeunesse sur les eaux souterraines et les ODD, avec des étudiants d’universités, lycées, collèges - Mahmoud Radwan et Valérie Plagnes

La jeunesse est aujourd’hui extrêmement mobilisée et engagée sur les sujets liés à l’environnement, l’écologie et le climat. Les défis liés à l’eau et en particulier aux eaux souterraines sont immenses de par le monde et font partie des préoccupations majeures des jeunes, que ce soit en lien avec la biodiversité ou la production de nourriture. Ce papier résume les points de vue de trois jeunes qui partagent leurs travaux et leur analyse de la situation et proposent des pistes dans lesquelles les jeunes sont partie prenante pour relever les défis du futur.

  • Le statut juridique de l’eau souterraine en vue d’atteindre les ODD - Raya Marina Stephan

L’objectif de cet article est d’examiner sous l’angle du droit, aussi bien les droits nationaux que les conventions internationales, le statut des eaux souterraines, ainsi que les outils pour les gérer qui peuvent permettre une exploitation durable et une progression vers l’atteinte des ODD. Pour cela, l’article étudie comment le droit répond aux trois problématiques suivantes : le statut légal des eaux souterraines (c’est-à-dire leur propriété), la protection de la quantité (contrôle des pompages et des usages) et la protection de la qualité (lutte contre la pollution). Les cas de la Californie, de la France et de la Tunisie sont présentés pour illustrer les propos.

  • Vers l’Agenda 2030 : les eaux souterraines, les sols et la transformation agricole et rurale Guillaume Benoit, Ali Bety, Christelle Pernet et Antony Quillet

Les eaux souterraines, à travers le développement agricole et rural, ont un rôle déterminant à jouer pour l’atteinte de l’Agenda 2030. Inversement, l’agriculture, en tant qu’intermédiaire essentiel dans la gestion intégrée des eaux et des sols, peut et doit agir pour mieux préserver et servir les eaux souterraines. L’article revisite, sous l’angle de ces seules eaux souterraines, les acquis du 7ème Séminaire Eau et Sécurité Alimentaire en Afrique de l’Ouest et Méditerranée (SESAME 7) et du message général du Partenariat français pour l’eau (PFE) portés au Forum de Dakar dans le cadre d’une « session spéciale ».

  • La géothermie au coeur de l’ODD 7 Francis Bichot

La géothermie, énergie propre, d’un coût abordable, décarbonnée, locale et stockable, s’inscrit tout à fait dans les solutions pour contribuer à l’ODD 7 (garantir l’accès à une énergie propre et d’un coût abordable), voire à l’ODD 13 (lutte contre le changement climatique). Dans la plupart des cas, elle fait appel aux eaux souterraines en tant que fluide caloporteur. La Conférence internationale de la Sorbonne en mai 2022 lui a donné toute sa place à travers 2 sessions de présentations techniques et 2 tables rondes, en distinguant la géothermie profonde et la géothermie sur pompe à chaleur (PAC). À la première est aussi associée l’extraction prometteuse d’éléments rares, en particulier le lithium. C’est un essai de synthèse de ces échanges lors de la conférence que nous présentons ici.

  • La coopération décentralisée en France. Atouts de la loi NOTRe et de la loi Oudin-Santini. Principes et exemples. Liens avec les cibles ODD - Thierry Pay, Maud Boutonné et Valérie Bayche

Plusieurs lois régissent l’action extérieure des collectivités territoriales en France ; un focus est mis dans cet article sur la loi Oudin-Santini de 2005, qui autorise les collectivités territoriales, les établissements publics de coopération intercommunale (EPCI) et les agences de l’eau à consacrer jusqu’à 1% des recettes de leur budget « eau et assainissement » à des actions de coopération avec les collectivités territoriales étrangères, d’aide d’urgence, ou de solidarité internationale, et sur la loi sur la Nouvelle Organisation Territoriale de la République de 2015, dite loi NOTRe, qui confie les politiques opérationnelles de l’eau (eau potable, assainissement, gestion des milieux aquatiques et prévention des inondations) au bloc local (communes et intercommunalités).

  • Atteindre la cible 6.1 des ODD : Éléments de réflexion sur les stratégies à mettre en oeuvre pour une couverture universelle en eau potable dans les régions de socle d’Afrique de l’Ouest Jean-Michel Vouillamoz et Mahamadou Koïta

En Afrique de l’Ouest, les aquifères de socle sont exploités depuis plusieurs décennies pour répondre aux besoins en eau domestique des populations. La part de la population ayant accès à l’eau potable a ainsi progressé d’environ 40% en 2000 à 60% en 2020.Cependant, à effort constant, seule 75% de la population aura accès à l’eau potable en 2030. Pire, dans une région où la population double tous les 20 ou 30 ans, il devient difficile de compenser l’augmentation de la demande tout en améliorant encore le taux de desserte.Cet article discute des stratégies mises en oeuvre par les acteurs concernés pour assurer d’ici 2030 l’accès universel à l’eau potable, et propose quelques pistes de changements pour contribuer à atteindre la cible 6.1 des ODD.

  • Irrigation avec les eaux souterraines pour atteindre les Objectifs de Développement Durable sur l’éradication de la faim : espoirs et limites pour l’Afrique Sub-Saharienne Yvan Altchenko, Riccardo Biancalani, José Luis García Aróstegui, Karen Villholth et Agnès Ducharne

En Afrique Sub-Saharienne (ASS), dans le contexte de l’augmentation de la population et de l’impact incertain du changement climatique, l’irrigation durable et réglementée avec les eaux souterraines peut jouer un rôle important pour augmenter la sécurité alimentaire et aider à atteindre les Objectifs du Développement Durable en lien avec la sécurité alimentaire (ODD 2.1 et 2.4) et la gestion durable des ressources en eau (ODD 6.4).Cet article met en évidence un développement de l’irrigation avec les eaux souterraines qui a pris du retard en Afrique par rapport à d’autres continents comme l’Asie alors qu’une estimation du potentiel de développement de l’irrigation avec les eaux souterraines indique que les surfaces irriguées pourraient être multipliées par huit en ASS. Le développement d’une petite irrigation privée «sous le radar» est déjà observé à travers l’ASS. Néanmoins, les exemples à travers le monde montrent qu’une gestion non durable de l’exploitation des eaux souterraines pour l’irrigation peut engendrer un épuisement de la ressource souterraine et une dégradation de sa qualité, pouvant ainsi limiter son usage. Une attention particulière est également portée sur le lien entre l’énergie, l’alimentation et les eaux souterraines, car le coût faible de l’énergie peut engendrer

  • Water4allSDGs Application Web d’évaluation des contributions aux cibles ODD d’un projet / stratégie / politique du domaine de l’Eau - Gérard Payen et Philippe Guettier

Conçue par le Partenariat Français pour l’Eau (PFE) et promue lors du récent Forum mondial de l’eau de Dakar par le Secrétariat de ce Forum et le Conseil mondial de l’eau, l’application Water4allSDGs® vous permet d’évaluer les impacts positifs et négatifs du volet Eau de votre projet, politique ou stratégie vis-à-vis du référentiel mondial approuvé en septembre 2015 par l’ensemble des Etats, l’Agenda 2030 et ses 17 Objectifs de développement durable (ODD).

 

LES METHODES

  • Améliorer la recharge des eaux souterraines grâce à des solutions fondées sur la natureMark Whiteman, Sean Arnott, Andrew MacKenney-Jeffs, Iain Craigen, Susan Wagstaff, Alexander Jones, Brendon McFadden, Malcolm Graham et Alastair Black

Des travaux récents en Angleterre ont cherché à approfondir la compréhension de la façon dont les solutions fondées sur la nature peuvent améliorer la recharge des eaux
souterraines à l’échelle locale et fournir des avantages en matière de ressource en eau en plus de la réduction des risques d’inondation, de l’atténuation de la sécheresse et
d’autres co-bénéfices. Pour cela, quatorze captages prioritaires en Angleterre ont été considérés, chacun avec des demandes de prélèvement d’eau significatives et des caractéristiques géologiques et d’utilisation des terres spécifiques. Cet article décrit une méthodologie évolutive appliquée à ces bassins versants, comprenant une évaluation SIG du potentiel de recharge des aquifères, suivie d’une modélisation numérique de la recharge et des écoulements souterrains avec des solutions fondées sur la nature pour quantifier les avantages potentiels pour les ressources en eau souterraine et le débit de base des cours d’eau.

  • Les eaux souterraines : des financements dédiés à l’accès à l’eau plutôt qu’à la gestion de la ressource - François Bertone, Marielle Montginoul,Serge Ramon et Luc Pereira-Ramos

Trois sources de financement sont actuellement mobilisées pour les eaux souterraines : financement par les usagers eux-mêmes, par les autres usagers au travers de
mécanismes de péréquation et enfin par les contribuables nationaux ou internationaux. Mais ces financements sont surtout ciblés sur des réponses immédiates et ainsi lacunaires pour une gestion durable des eaux souterraines : peu de financements dédiés à la connaissance et au suivi des eaux souterraines, au renforcement du parcours scientifique des spécialistes des eaux souterraines dans les pays en développement, aux ouvrages de qualité et à la lutte contre la dégradation des écosystèmes ; de plus, la sectorialisation des financements peut conduire à une surexploitation des eaux souterraines.

  • Surveillance des aquifères destinés à la production d’eau potable impactés par des activités souterraines - Natalia Quisel, Solenne Grellier et Emmanuel Soyeux

Les activités souterraines émergentes, telles que le stockage géologique du CO2, la géothermie et l’exploration de gaz non conventionnels, sont susceptibles d’impacter les aquifères destinés à la production d’eau potable. Une méthodologie de surveillance de la qualité de ces aquifères est proposée en combinant les meilleures pratiques pour minimiser les risques de contamination.

 

CAS D'ETUDES

  •  Problématique quantitative de l’aquifère rhénan : évolution de la piézométrie, prélèvements et assèchement des cours d’eau dans la région naturelle du Grand Ried - Elodie Giuglaris et Delphine Allier

Un assèchement répété en période estivale a été observé sur des cours d’eau alimentés par des résurgences de l’aquifère rhénan dans la région du Grand Ried en Alsace. Pour mieux comprendre les origines de ces assecs, le phénomène a été analysé à différentes échelles spatiales et repositionné dans l’évolution globale de la piézométrie de l’aquifère rhénan.Ces travaux ont permis de mieux appréhender le fonctionnement de la partie superficielle de l’aquifère rhénan. Les résultats mettent en évidence le lien entre la baisse globale de la piézométrie, les prélèvements notamment liés à l’irrigation et l’assèchement de ces cours d’eau.

  • Fermeture des mines de fer de Lorraine. Effets sur les ressources en eauSerge Ramon

Après un siècle d’exploitation minière sous la nappe des calcaires du Dogger, l’arrêt de l’exploitation a bouleversé l’hydrologie sur 2000 km2 et l’alimentation en eau de 400 000 habitants. L’arrêt des exhaures minières a asséché des cours d’eau et de nouvelles sorties de drainage se sont créées en d’autres lieux. De plus, les eaux d’ennoyage
sont devenues non potables par excès d’ion SO4. La prévision, dix ans en avance, de ces effets a permis de mettre en oeuvre, avant abandon des mines, les mesures compensatoires nécessaires à un environnement futur respectant les ODD 3, 6, 15 et 16. Les exemples présentés, aux répercussions multiples, permettent d’établir une prévision à long terme.

  •  Un exemple de gestion rationnelle des ressources en eau au Sahel : le village de Goèma (Burkina Faso) - Alain Gouba, Serge Ramon et Mahamadi Sorgho

Les ressources en eau en zone sahélienne du Burkina Faso sont très faibles mais la demande est variée : cultures, bétail, eau potable, etc.Au sein de certaines communautés rurales, des aménagements terrestres et le consensus local ont permis d’atteindre une répartition rationnelle : les talus entourant les champs et la pratique du zaï permettent de retenir la pluie qui tombe sur le sol. Elle humidifie le sol suffisamment pour cultiver sans irrigation et une mare infiltre l’excédent dans le sous-sol. Des retenues d’eau de ruissellement assurent l’abreuvement du bétail. L’eau potable est prélevée en nappe par forages à pompe manuelle. La population réalise les aménagements nécessaires hors période de travaux aux champs. Elle se projette ainsi dans le développement durable notamment faim zéro, santé, lutte contre les inégalités de genre.

 

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pdf 214 - Les minéraux dans la pharmacopée et les cosmétiques

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GEOL214 couv650Sommaire de ce numéro

  Editorial 

  Actualité 

  • Rapport du PNUE : Sand and Sustainability; Ten strategic recommendations to avert a crisis (avril 2022)
  • Journée technique sites et sols pollués 2022
  • Création du réseau thématique TAEMA
  • Publication par le BRGM d’une carte géologique
  • Guide technique « Aléas rocheux » édité par le BRGM
  • Prix Michel Vigneaux de l’AGSO
  • AFTES
  • Journées nationales techniques de l’AFTES
  • Édition 2022 du rapport de BP : Statistical Review of World Energy
  • Hors-série n° 29 de la revue Mines et Carrières : Les sables industriels

 

  Jeune entreprise  

  • CARESTER : La saga française de l’industrie des terres rares continue - Alain Rollat

 

  Décryptage  

  • Former l’ingénieur aux défis socio-écologiques - François Leparmentier
  • Les secrets du Néon - Patrice Caumartin

  Formation  

  • Le Mans Université fait évoluer son offre de formation pour sensibiliser les futurs géologues aux défis de la transition énergétique, écologique et sociétale - Edouard Ravier, Régis Mourgues, Paul Bessin, Cyria Eliamanoff et Moïse Tsayem Demntier

À la rentrée 2022, Le Mans Université se dote d’un nouveau parcours dans sa licence de Sciences de la Terre. Intitulé GET (Géosciences - Environnement - Transition socio-écologique), ce parcours renforcé, unique à l’échelle du territoire français, combine géosciences, environnement et sciences humaines afin de sensibiliser les futurs géologues aux défis de la transition énergétique, écologique et sociétale.

 

  Dossier  : Les minéraux dans la pharmacopée et les cosmétiques  

LA PLACE DES MINÉRAUX ET DES MÉTAUX DANS LA COSMÉTIQUE ET LA SANTÉ

  • Vulgariser pour parler « minéraux et santé » - Alexandre Couturier et Tristan Malleville

Cet article présente une exposition intitulée « Une santé de fer ! Minéraux et santé, de l’Antiquité à nos jours » et un livre du même nom, réalisés par des étudiants de quatre écoles de l’Université Paris Sciences & Lettres (PSL). Il propose un cadrage de la thématique « minéraux et santé » à l’aune de l’expérience des auteurs acquise lors de leur travail de rédaction et de structuration du sujet,tant pour l’exposition que pour le livre.

  • Le rôle stratégique et essentiel des métaux rares pour la santé Michel Jébrak, Yann Gunzburger et Jack-Pierre Piguet

La notion de minerai critique et stratégique remonte aux guerres du XXe siècle (dès la fin de la Seconde Guerre mondiale les États-Unis avaient constitué des stocks de métaux), mais elle est redevenue d’actualité avec les crises technologiques et sociales qui ont frappé nos sociétés depuis 50 ans, chaque crise s’accompagnant de nouveaux besoins en minéraux, la dernière en date étant la pandémie de 2020. Celle-ci a montré qu’il existait des métaux essentiels à la santé et il serait donc temps d’établir avec plus de discernement quels sont ces métaux et comment en garantir l’approvisionnement pour les prochaines crises sanitaires.

 

LES PROPRIÉTÉS ET LES UTILISATIONS DES MINÉRAUX ET DES MÉTAUX

  • Des gisements français de minéraux industriels aux applications médicales et cosmétiques - Sandra Rimey

Des gisements français rares, transformés par des procédés minéralurgiques pointus, permettent de livrer la composition chimique stable et propre, naturelle, dont a besoin le monde de la Santé. En effet, les exigences qualitatives dans la pharmacie et le bien-être sont hautes. Le défi est donc de taille pour un produit rocheux à l’origine.
Les applications directes et indirectes sont infinies : dans le médicament comme excipient, comme produit actif, dans le matériel médical (blouse, champs respirants etc.), dans l’univers de l’hygiène, du maquillage. Les produits s’exportent dans le monde entier, les minéraux français contribuent à l’économie et au savoir-faire tricolore grâce à nos gites stratégiques.

  • Les matières premières minérales au cœur de l’industrie cosmétique - Elodie Rémia et Christel Carème

Imerys, depuis 10 ans, possède une gamme de minéraux dédiée au secteur cosmétique sous la marque ImerCare®. Cette gamme comprend cinq types de minéraux différents : le kaolin, la perlite, le talc, la terre de diatomée et le mica. Cet article décrit les propriétés de ces minéraux ainsi que les différentes étapes conduisant à l’élaboration et à la caractérisation des ingrédients, au contrôle et à l’évaluation de ces derniers. Ces ingrédients sont tous certifiés COSMOS.

  • Les rôles multiples des argiles en pharmacie - Michel Jébrak

Les minéraux argileux sont utilisés comme excipients dans les préparations pharmaceutiques pour améliorer leurs caractéristiques organoleptiques et leurs propriétés physico-chimiques, faciliter leur élaboration ou leur conservation et permettre la libération du principe actif dans l’organisme. En science vétérinaire, ils servent souvent dans l’alimentation animale comme promoteurs de croissance et comme compléments pour le traitement des troubles gastro-intestinaux. Ils peuvent aussi être utilisés dans le domaine de l’environnement pour éliminer les produits pharmaceutiques cationiques des effluents des installations de traitement des eaux usées.

  • Le plomb et le mercure : deux exemples de métaux toxiques possédant des vertus thérapeutiques Michel Jébrak et Jérôme Gouin

Le plomb et le mercure sont deux exemples de métaux qui, bien que toxiques, possèdent des vertus thérapeutiques. Si la céruse, utilisée pendant des millénaires pour blanchir le teint, était très toxique, le khôl des anciens Égyptiens protégeait effectivement contre les infections oculaires ; quant au mercure, outre ses propriétés antiseptiques, il est notamment utilisé dans les plombages dentaires.

  • Le carbonate de calcium, CaCO3 et la santé Jacques Geyssant

Le carbonate de calcium est un constituant majeur dans de nombreux produits liés à la santé ou au bien-être : produits cosmétiques (sous forme de précipité de carbonate de calcium), pâtes dentifrices (sous forme d’aragonite), médicaments (déjà dans l’Antiquité le CaCO3 broyé était utilisé pour stopper les hémorragies et calmer les brûlures d’estomac), nutrition (ingrédient codifié E 170 dans de nombreux produits alimentaires, …).

  • Utilisation des carbonates de calcium en cosmétique Shirshah Amerkheil

Le carbonate de calcium est un minéral naturel dont les réserves / ressources sont prouvées pour plusieurs siècles. Il est utilisé en cosmétique pour ses propriétés de texturant et de charge fonctionnelle et constitue aussi une alternative potentielle aux microplastiques généralement incorporés dans les cosmétiques et les articles de toilette pour leurs caractéristiques de liant, de filmogène et de charges. Il figure sur la liste des substances alimentaires reconnues comme sûres par la Food and Drug Administra- tion(FDA) ; la FDA l’a également approuvé comme ingrédient actif dans les médicaments antiacides.

  • Les utilisations étonnantes du talc dans les produits cosmétiques - Florence Lumen

Le talc, silicate de magnésium hydraté qui se trouve couramment dans les roches métamorphiques, entre dans la composition de nombreux produits cosmétiques, tels que les antiperspirants, les poudres de maquillage, les produits d’hygiène féminine ou les soins pour bébés. Au fil des ans, la sécurité du talc a fait l’objet de nombreux débats, en partie parce que la relation entre le talc et l’amiante – autre minéral naturel qui peut se trouver à proximité du talc – est souvent mal comprise. Mais les études montrent que le talc sans amiante peut être considéré comme sûr. Aux États- Unis, cependant, de nombreuses entreprises ont décidé d’opter, pour leurs poudres pour bébés, pour des alternatives à base d’amidon de maïs.

 

LES BIOMATÉRIAUX

  •  Le lithium, c’est la santé ! Michel Jébrak

Dès la Grèce antique les médecins d’Éphèse recommandaient, sans le savoir, les sources thermales riches en lithium. Mais l’histoire médicale du lithium trouve son origine au XIXe siècle ; il est recommandé dans de nombreuses affections ce qui entraîne un développement considérable du thermalisme, tant en Europe qu’en Amérique ; en Amérique il finit même par devenir ingrédient santé consommé par exemple sous forme de bière ou d’un soda qui deviendra le 7-Up. Mais cette consommation excessive entraîne des intoxications qui conduisent la Food & Drug Administration (FDA) américaine à en interdire l’utilisation en alimentation en 1948. Le lithium quitte alors le monde de la nourriture pour devenir un médicament. Après plusieurs pays européens, la FDA approuve en effet le lithium en 1970 en tant que nouveau médicament expérimental pour traiter la manie aiguë. Depuis les prescriptions du lithium se sont multipliées.

  •  Un exemple de matière première minérale utilisée en dentisterie : Zircon / Zircone / Zircone stabiliséeD’après le texte de L. Marslen et Dr M. Bartala « Zircone et polissage »

La zircone est un oxyde de zirconium (ZrO2) produite principalement par fusion du sable de zircon à très haute température. Son utilisation a commencé dans les années 70 en médecine comme matériau de remplacement de la hanche puis, dans les années 90, en dentisterie pour la fabrication de prothèses et d’implants dentaires. Aujourd’hui, en dentisterie, on utilise généralement une zircone tétragonale polycristalline stabilisée à l’yttrium (Y2O3) (Y-TZP), qui bénéficie d’une norme pour un usage chirurgical.

  •  Radiothérapies métaboliques : le plomb 212, nouvel allié - Michel Jébrak et la rédaction

Dans la thérapie « classique » par radio-isotopes les rayonnements sont constitués d’électrons (rayons X) ou de photons (rayons X et rayons X), qui provoquent des lésions sur les brins d’ADN dans les noyaux des cellules cancéreuses plus ou moins bien ciblées. La particularité du traitement au plomb 212 vient du fait que le rayonnement énergétique est apporté par des particules ? (alphathérapie) constituées de 2 protons et de 2 neutrons ; ces particules sont bien plus énergétiques que les électrons et de plus, leur propagation étant limitée à quelques centaines de microns dans le corps, les cellules malignes sont mieux ciblées. Le plomb 212 est produit par désintégration du thorium ; le procédé a été mis au point par Areva (aujourd’hui Orano) qui cherchait à valoriser ses stocks de thorium provenant de l’extraction de l’uranium.

 

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pdf Hors série 2 - Les métiers des géosciences : Evolutions et challenges

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GEOL213 couvSommaire de ce numéro

  Editorial 

  Introduction : défis et enjeux 

  • Une aide de la SGF pour accompagner les professeurs dans la formation de leurs élèves et les guider dans des choix d’orientation vers les nouveaux métiers des géosciencesGilbert Faury

Les lycéens éprouvent souvent des difficultés à se positionner par rapport aux trajectoires proposées vers les filières des Sciences de la Terre. L’APBG oeuvre à fournir des réponses pertinentes pour permettre aux jeunes de s’orienter, dans une démarche positive, vers les secteurs d’activité des géosciences,actuellement en forte évolution.

  • Les géosciences et les défis du XXIe siècle - François Leparmentier

Après un rappel des problématiques globales dans lesquelles sont encapsulées les géosciences sur fond de transition énergétique, une revue des évolutions récentes des métiers concernés est présentée. Quelques lignes directrices pour le futur sont esquissées et l’article conclut sur le rôle central des géologues en réponse aux défis technologiques, environnementaux et sociétaux du XXIe siècle.

  • Les classes préparatoires aux grandes écoles (CPGE) : l’émergence d’un projet et la construction d’une base solide et motivante - Jean-François Beaux

Les classes préparatoires aux grandes écoles constituent un maillon essentiel de l’orientation vers les métiers des géosciences. Elles permettent l’acquisition d’une base de compétences diversifiées et la construction d’un projet d’avenir. Même si les possibilités d’orientation sont multiples, les disciplines des géosciences sont encore méconnues et l’aide à l’orientation demeure indispensable.

 

  Actualités  

  • Quelles transitions pour l’eau face au changement climatiqueFrançois Leparmentier

La journée scientifique « Quelles transitions pour l’eau face au changement climatique ? » a adressé par le biais de trois tables rondes thématiques la problématique des disponibilités futures en eau, en termes de menaces, mais également de sources d’innovation, ces dernières constituant les challenges du futur pour les hydrogéologues.

 

  Témoignages  

  • Un ancien jeune géologue - Dominique Laurier
  • Une jeune géologue d’aujourd’hui - Mélanie Davaux

Deux géologues témoignent de leurs trajectoires professionnelles. Le cursus de formation est similaire, mais les époques sont différentes avec, signe des temps, une orientation vers des secteurs d’activité distincts dans le domaine de l’énergie. Les dominantes de leurs parcours sont la passion pour la géologie et une grande implication, associative ou élective, au service de la société civile.

 

  Dossier  : Les métiers des géosciences : évolutions et challenges

RÉVOLUTION NUMÉRIQUE ET INNOVATIONS DE RUPTURE

  • Transformation numérique et géosciences : les innovations technologiques et métiers émergents - Julien Duquennoy

La transformation numérique des entreprises dans le domaine des géosciences est largement engagée ; requérant de nouvelles compétences, elle s’appuie en particulier sur les techniques de l’intelligence artificielle et les SIG. Des interviews de professionnels illustrent ces évolutions qui constituent autant d’enjeux pour les cursus de formation.

  • Les évolutions de carrière d’un « data manager » géosciences Carine Rouillon et Stéphane Dennebouy

Les données, dont la quantité augmente de façon exponentielle, deviennent stratégiques pour l’entreprise et peuvent conduire à un avantage compétitif lorsqu’elles sont gérées et valorisées efficacement. Ce constat se traduit par l’apparition de nouveaux métiers autour de la « data » que l’article décrit, avec une mise en perspective dans l’univers du management de la connaissance.

  • Terremys : une technologie innovante sur le marché de la géophysique aéroportée par drones François Leparmentier avec Tristan Freville

Terremys est une start-up qui développe une technologie innovante, unique sur le marché de la géophysique aéroportée par drones. Les services proposés s’adressent en premier lieu aux industriels du sous-sol et les solutions proposées se déclinent en termes d’avantage compétitif. Le développement de l’entreprise à l’international est en cours.

  • Utiliser l’intelligence artificielle pour la reconnaissance des lithologies Par les équipes Schlumberger

Au sein du groupe Schlumberger, des Data Scientists et des experts en Sciences de la Terre ont mis au point un procédé qui permet de reconnaître les lithologies grâce à l’intelligence artificielle. L’article présente le déroulé des opérations (réduction des éléments perturbateurs, définition du problème à résoudre...) qui permet « d’accompagner » l’ordinateur et de rendre efficace l’apprentissage machine.

 

LES ENJEUX DE LA FORMATION

  • Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Géologie : une approche des compétences pour des métiers en évolutionJudith Sausse, Christine Fay-Vannier, Yann Hautevelle, Valérie Rault et Marie-Reine Boudarel

L’ENSG Nancy a développé une approche compétences pour adapter la formation de ses étudiants aux exigences des entreprises et leur permettre de faire face aux défis techniques, managériaux, sociétaux et environnementaux auxquels ils seront confrontés au cours de leur vie professionnelle. L’outil REC mis en place à cet effet est présenté dans le contexte des spécialités proposées par l’École.

  • Modification du contexte énergétique : quel impact pour les métiers des géosciences dans le domaine de l’énergie ? - Cécile Pabian-Goyheneche et Philippe Montagnier

Le paysage énergétique sera profondément modifié au cours des prochaines décennies en raison de la nécessaire transition des énergies fossiles vers des énergies bas carbone. Cette évolution implique de nouvelles compétences, décrites dans le présent article, pour les professionnels des filières pétrolières dans un climat d’étroite collaboration entre les différents acteurs.

  • Chaire « Industrie minérale & Territoires » : Innovations en matière de formation des futurs cadres de l’industrie - Jean-Alain Fleurisson, Brice Laurent, Yann Gunzburger, Judith Sausse, Lev Filippov, Juliette Cerceau, Noémie Fayol, François Manne, Marc Vinches et Philippe Kister

Créée à l’initiative de l’ENSG et des écoles des mines de Nancy, Paris et Alès, la Chaire Industrie Minérale & Territoires est une structure de recherche et de formation qui s’adresse aux problématiques techniques et environnementales, mais également aux controverses sociétales auxquelles les acteurs des ressources minérales sont confrontés. Quelques initiatives des écoles impliquées sont décrites.

  • Les Cursus Master en Ingénierie (CMI) à l’université : de nouveaux profils de géoscientifiques - Jean-François Lataste et le Groupe thématique du réseau Figure

Le CMI géosciences est un parcours d’excellence proposé par neuf universités françaises. Ce parcours, labellisé par le réseau national FIGURE, permet aux futurs diplômés d’assurer des fonctions d’ingénieurs spécialistes en géosciences dans des structures privées ou publiques, ayant notamment une mission d’innovation ou de R&D, en particulier sur les problématiques environnementales.

  • La licence en Sciences de la Terre ; les premiers pas d’un géologue - Jean-François Lataste et Laurent Londeix

L’article dresse un panorama des formations de niveau licence en Sciences de la Terre, dispensées par 30 établissements universitaires en France. Cette filière dynamique constitue une première étape dans la construction du projet professionnel du géologue et offre un large éventail d’objectifs de carrière. Le propos est illustré par les témoignages d’anciens étudiants de ce cursus.

 

NOUVELLES PRATIQUES ET INNOVATION ENTREPRENEURIALE

  •  Vulgarisation et médiation scientifique, une nécessité pour établir le contact avec le public Christophe Lansigu et Laura Baillet

Les métiers du patrimoine géologique et de la médiation scientifique constituent le maillon privilégié de la com-munication auprès du public de la géologie comme clé de lecture du Monde. Les champs de compétences sont larges et en constante évolution ; cette dynamique s’inscrit dans l’indispensable explication des enjeux énergétiques, environnementaux et sociétaux actuels.

  •  Lorsque le géologue devient le couteau suisse des énergies renouvelablesEstelle Dourlat

La géothermie fait partie de la panoplie des énergies renouvelables à notre disposition. Son développement sur le territoire national se heurte néanmoins à plusieurs obstacles. La médiation auprès des différentes parties prenantes apparaît être un levier efficace pour sa croissance. L’expérimentation dans la région Hauts-de-France, appuyée sur l’argumentation géologique, est présentée.

  •  GEOSTART by Hélioparc : Incubateur et espace de créativité dédié à l’innovation - Carine de Belmont, Thibaut Heimermann et olivier Farreng

Situé au cœur d’Hélioparc Technopole à Pau, l’incubateur GEOSTART est un espace de créativité dédié à l’innovation dans les géosciences. Il se situe au cœur d’un écosystème unique en France, dans les domaines des géosciences, du génie pétrolier et des énergies du sous-sol. Trois start-up ayant bénéficié d’un accompagnement au sein de GEOSTART témoignent de leur expérience.

  •  Celsius Energy met la géoénergie au service de la Terre - Cindy Demichel

Celsius Energy, créée en 2019, est un exemple d’innovation entrepreneuriale,débouchant sur la création d’une start-up interne au sein du groupe Schlumberger. Son modèle économique repose sur un concept original de géothermie peu profonde, permettant l’exploitation de la chaleur (et du froid) sous les bâtiments avec une forte limitation de l’empreinte au sol des installations.

  •  Les minéraux industriels : enjeux et leviers de la communication environnementaleSandra Rimey

Les minéraux industriels sont essentiels pour notre vie quotidienne, mais leur importance est ignorée. L’exploitation en carrière de ces substances fait de plus en plus souvent l’objet d’oppositions au nom de la préservation de la biodiversité. Elle est pourtant vertueuse vis-à-vis de l’environnement et la mise en place d’une stratégie de communication devient indispensable pour les industries du secteur.

  •  Le génie écologique : une indispensable synergie avec les géosciencesFrançois Leparmentier

Le génie écologique vise à favoriser la résilience des éco-systèmes, dégradés par les activités humaines. Une filière professionnelle s’est développée autour de cette activité et l’écologue doit être au coeur des projets d’infrastructures et d’aménagement. Les synergies avec les acteurs des géosciences doivent naturellement s’imposer et être encouragées lors de la mise en œuvre des projets.

 

GÉOSCIENCES ET TRANSITION ÉCOLOGIQUE : QUELQUES EXEMPLES

  •  La géothermie : une énergie ubiquiste, sous différentes formesDamien Do Couto

La géothermie est une filière mature de la transition énergétique, permettant de fournir de la chaleur, mais également du froid et de l’électricité. Les différents types de géothermie sont décrits et les possibilités de développement de cette énergie sont variées, à partir des très nombreux sites du sous-sol correspondant aux explorations ou exploitations minières et pétrolières anciennes.

  • L’hydrogène naturel, émergence d’une nouvelle filière « sous-sol » - Christophe Rigollet

Des émanations d’hydrogène naturel sont observées à la surface de la Terre en de multiples points, sur les cinq continents. Lorsque les conditions géologiques sont favorables, ce gaz peut s’accumuler et présenter ainsi un intérêt économique pour contribuer à la décarbonation du mix énergétique. Cet article propose un état des lieux de la connaissance de l’hydrogène produit naturellement par la Terre.

  • La place du géologue dans les travaux souterrains, du génie civil aux énergies - Philippe Vaskou

Les nouveaux besoins de stockage pour les hydrocarbures, mais aussi pour des pratiques d’adaptation environnementale favorisent les travaux souterrains en cavernes. Les compétences nécessaires à la bonne réalisation des projets, aux frontières du géologue et du géotechnicien, sont décrites avec un focus sur la nécessité d’une forte interaction entre les différents acteurs des spécialités des géosciences.

  • Le projet PYCASSO : un projet de territoires pour la capture, l’utilisation et le stockage géologique de CO2 dans les champs de gaz déplétés du bassin d’Aquitaine ; une nouvelle perspective pour les métiers des géosciences - Marc Blaizot

PYCASSO est un projet de territoire pour la capture, l’utilisation et le stockage géologique de CO2 industriel dans les champs de gaz déplétés du bassin d’Aquitaine. L’option privilégiée de séquestration dans les réservoirs carbonatés du Crétacé inférieur et du Jurassique ouvre de nouvelles perspectives et se traduit par de nouveaux défis pour les métiers des géosciences.

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pdf 213 - Hydrogène et gaz rares

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GEOL213 couvSommaire de ce numéro

  Editorial  

  Actualité 

  • Rapport du BRGM : Atlas des substances critiques et stratégiques
  • Rapport de l’ADEME : Plan de transition sectoriel de l’industrie cimentière en France
  • La pyrite dans les terres excavées du Grand Paris Express
  • Le livre blanc de l’AFPG à destination des politiques
  • La Global Electricity Review 2022 du think tank Ember
  • La lettre ADEME Stratégie de mars 2022, consacrée à l’artificialisation des sols
  • Le projet « De l’Eau pour Demain »
  • Une nouvelle carte hydrogéologique de l’Afrique de l’Ouest
  • Rapport de l’UNESCO (WWDR 2022) : Eaux souterraines ; rendre visible l’invisible
  • Nouvel accord de partenariat entre le BRGM et le Conservatoire du Littoral
  • « One Ocean Summit » : L’UNESCO s’engage à cartographier 80 % des fonds marins d’ici 2030

 

  Hommage 

  • Gérard Sustrac - Michel Bornuat
  • Patrick Renoux, géologue d'exception - Pierre Andrieux et Frank Hanot

 

  Décryptage  

  • L’Europe peut-elle se passer du gaz naturel russe ? Marc Blaizot

 

  Regard sur  

  • Simulation hydrodynamique des effets des changements climatiques sur la nappe de Mateur (nord de la Tunisie) - Besma Tlili Zrelli, Mounira Zammouri, Houda Rzigui, Rachida Bouhlila et Moncef Gueddari

La nappe de Mateur représente une ressource importante pour satisfaire les besoins en eau pour l’irrigation de la plaine alluviale de Mateur, située dans le nord de la Tunisie, et pour la desserte en eau potable de la région avoisinante de Bizerte. Dans le but de mieux appréhender la problématique de la gestion et de la planification des eaux de cette nappe dans le contexte du changement climatique, un modèle hydrogéologique a été élaboré en utilisant le code Modflow. Les résultats montrent que les niveaux piézométriques diminuent de 0.8 à 9 m pour l’année 2030 et de 1. 4 à 11.8m pour l’année 2050

 

  Jeune entreprise  

  • Tellus Environment : Cartographier l’invisible pour agir - François Leparmentier avec Geoffroy Etaix, CEO de Tellus Environment

 

  Dossier  : Hydrogène et gaz rares  

LL’HYDROGÈNE ET LES GAZ RARES, AUJOURD’HUI ET DEMAIN

  • Les différents usages de l’hydrogène - Denise Méry

Depuis plus de 50 ans Air Liquide a développé une expertise unique et maîtrise l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement, de la production à la distribution, de l’hydrogène en tant que vecteur d’énergie propre pour une large gamme d’applications. Il en est l’un des premiers producteurs mondiaux. Cet article décrit l’ensemble de la chaîne de valeur de l’hydrogène, avec un focus particulier sur les usages, sans oublier les défis qui restent à relever.

  • Les usages des gaz rares - Marc Blaizot

Les gaz rares naturels, appelés aussi gaz inertes ou gaz nobles, sont au nombre de 6 (He, Ne, Ar, Kr, Xe et Rn). Ils ont de nombreuses applications, en particulier : réfrigérants cryogéniques, applications nécessitant une atmosphère chimiquement inerte, éclairage, gaz respiratoires et médecine.

  • L’Hydrogène : quelle production et quelle place dans le mix énergétique européen en 2040 ?  Virginie Davoult et Pierre-Louis Pernet

L’agenda climatique et la sécurité d’approvisionnement énergétique imposent d’inclure l’hydrogène dans le mix énergétique européen. Les politiques publiques ont redéfini un cadre réglementaire visant à baisser les coûts de production et favoriser l’émergence d’un hydrogène vert compétitif pour une pénétration des secteurs industriels très consommateurs d’énergie et fortement émetteurs de CO2 (acier, ciment et pétrochimie). Les marchés visés à court et moyen terme sont les transports longue distance (e.g secteur maritime) et les poids lourds. La vision prospective de TotalEnergies est une explosion de la consommation d’hydrogène entre 2030 et 2050 pour atteindre 19% de la consommation énergétique totale en Europe et remplir les objectifs européens de réduction des émissions.

 

LES GAZ RARES OU NOBLES AU SERVICE DES GÉOSCIENCES

  • Les gaz nobles comme traceurs d’origine et de circulation des fluides continentaux - Bernard Marty et Raphaël Pik

Les fluides circulant dans la croûte terrestre ont des origines variées et des histoires géologiques compliquées. Les gaz nobles (ou gaz rares) contenus dans ces fluides comportent plusieurs isotopes ayant des origines différentes telles que le manteau, la croûte terrestre, les sédiments, l’atmosphère. La mesure de leurs abondances élémentaires et isotopiques permet d’estimer les contributions de ces réservoirs naturels à la composition des fluides et fournit également des informations sur l’histoire géologique de ces fluides.

  • Les gaz rares comme outils d’exploration des systèmes géothermaux - Daniele L. Pinti et Marion Saby

Les gaz rares permettent de tracer les sources de fluides dans les systèmes géothermaux. En effet, ces gaz sont chimiquement inertes : leur composition élémentaire et isotopique ne peut pas être modifiée par des réactions chimiques et représente donc généralement celle du réservoir terrestre constituant leur source, à savoir l’atmosphère, le manteau et la croûte terrestre. Ces gaz peuvent également contribuer à la surveillance d’un système géothermal lors de son exploitation en permettant la détection des eaux de ré-injection.

  • L’hélium, un gaz rare… et cher ! - Benoît Hauville

Sur Terre l’hélium est rare et se rencontre très difficilement sous forme concentrée. Il est représenté par deux isotopes : 4He issu de la désintégration radioactive des isotopes de l’uranium et du thorium, qui représente la quasi-intégralité de l’hélium produit et utilisé, et 3He dit primordial car il aurait été fabriqué lors du Big Bang. Pour qu’un gisement se génère, il faut une migration primaire (l’hélium va, par diffusion, migrer du minéral où il a été généré vers la porosité de la future roche mère – principalement des granites précambriens) suivie d’une migration secondaire (transfert de la roche mère via un fluide vecteur). La presque totalité de l’hélium produit est associée à du gaz naturel, biais exploratoire lié au fait que l’hélium n’était pas la ressource premièrement visée. Les contextes riches en N2 et/ou CO2, représentent pourtant un potentiel important qu’il conviendra de considérer ou revisiter. Actuellement la production et la demande mondiale avoisinent l’équilibre mais le marché est néanmoins extrêmement tendu. 45-8 ENERGY a obtenu en juin 2021 un PER sur un site localisé dans la Nièvre.

 

L’HYDROGÈNE : ORIGINE, HABITAT ET EXPLORATION

  •  L’hydrogène primordial - Hervé Toulhoat et Viacheslav Zgonnik

Dans cet article sont résumés les arguments en faveur d’une origine primordiale d’une fraction significative des émissions d’hydrogène naturel. Le point de départ de cette réflexion est la découverte vers 2010 par V. Larin de multiples sites d’émission en plein domaine continental cratonique : le processus de serpentinisation ne pouvait être invoqué pour expliquer ces émissions, et l’hypothèse d’une origine profonde devait être sérieusement examinée. Les auteurs ont alors proposé une théorie de la différenciation chimique des planètes corroborée par les données de composition moyenne de surface collectées depuis les débuts de l’ère de l’exploration spatiale. Cette théorie va notamment dans le sens d’une « Terre hydrurée » et conforte l’hypothèse d’une origine très profonde des émissions d’H2 naturel, la source en étant principalement l’hydrogène primordial très abondant dans le plasma protoplanétaire, et susceptible de se lier chimiquement lors de la condensation des planétésimaux. Les sources de dégazage sur la surface de la Terre doivent donc être inépuisables parce que le « réservoir » est à l’échelle planétaire.

  •  ORHYON, une chaire dédiée à la compréhension de la réactivité biogéochimique de l’hydrogène dans les milieux poreux naturels, du sous-sol profond à la surfaceArnaud Pujol, Olivier Lhote et Anthony Ranchou-Peyruse

La chaire ORHYON,lancée en partenariat avec Engie, est la première chaire de recherche dans le domaine des géosciences financée dans le cadre de l’appel à projet Chaire ANR industrielle. Ses objectifs visent à mieux comprendre les mécanismes régissant le transport et la rétention de dihydrogène (H2) dans les formations géologiques, à mettre au point des outils et méthodologies permettant de qualifier les projets à venir de stockage de H2 en milieu poreux, à préciser le potentiel du H2 natif comme ressource énergétique et à fournir des guides pour l’exploration en vue de son exploitation.

  •  À la recherche de l’hydrogène natif : de nouvelles orientations pour l’exploration - Laurent Truche, Frederic-Victor Donzé, Camille Dusséaux, Nicolas Lefeuvre, Fabrice Brunet et Benjamin Malvoisin

La molécule d‘hydrogène est présente dans la croûte terrestre dans des contextes géologiques reconnus (dorsales océaniques, massifs ophiolitiques à terre…) mais parfois moins attendus : les intrusions magmatiques peralcalines et de bassins sédimentaires. La compréhension des mécanismes de génération est mal maîtrisée mais les observations et mesures sur les bassins sédimentaires aux USA (Kansas), en Chine (Sichuan,Tengchong),au Mali (Taoudenni) et même en France (Pyrénées) montrent des indices d’un hydrogène naturel.De même cet hydrogène est observé aux côtés de gaz abiotiques dans les intrusions peralcalines en Russie (péninsule de Kola),au Canada (Strange Lake),… avec un mécanisme de génération bien distinct. Si l’exploration des ressources en hydrogène n’en est qu’à ses débuts, ces observations ouvrent un champ beaucoup plus large et il est trop tôt pour se limiter aux seules zones reconnues comme fertiles et il est urgent de structurer un guide de prospection méthodique.

  •  Génération d’hydrogène par les jeunes croûtes océaniques : les cas de l’Islande et de la zone de l’Afar Gabriel Pasquet, Valentine Combaudon et Isabelle Moretti

La présence d’hydrogène gazeux en contexte d’ouverture océanique est avérée depuis longtemps. La réduction de l’eau et l’oxydation des roches mantelliques semblent être un des moteurs. Dans le contexte de l’Islande, les gaz s’échappant des fumerolles contiennent généralement une fraction d’hydrogène. Les flux estimés d’hydrogène mesurés le long de la dorsale atlantique et au droit des sites islandais diffèrent ; pas uniquement pour des raisons de lithologie, mais probablement pour d’autres facteurs. La dépression des Afars (Djibouti), de par l’intense activité magmatique et la possibilité d’altération des basaltes (failles crustales, eaux acides) riches en fer, est un site privilégié pour la production d’hydrogène dans la proche surface. Une étude comparative des deux sites permet de mettre en avant deux paramètres clefs qui contrôleraient le mécanisme de génération : la salinité de l’eau et la quantité
d’eau disponible.

  •  L’hydrogène naturel, une nouvelle source d’énergie décarbonée et renouvelable, compétitive face aux hydrocarbures - Alain Prinzhofer et Christophe Rigollet

L’hydrogène actuellement sur le marché est d’origine manufacturée. Or l’hydrogène naturel est moins cher que l’hydrogène manufacturé et n’émet pas de CO2 ; il serait donc un complément idéal de l’hydrogène produit par électrolyse dans un mix énergétique décarboné, d’autant que les émanations d’hydrogène naturel en surface montrent que la ressource est largement répartie sur tous les continents, dans des contextes géologiques variés. Un exemple est le champ de Bourakébougou (Mali) qui représente le premier gisement d’hydrogène naturel étudié tant scientifiquement qu’industriellement et qui nous renseigne sur la renouvelabilité des flux naturels mis en jeu et donc sur leur exploitation soutenable.

  •  Le gisement de gaz de Vaux-en-Bugey : une exploration et une production centenaires pourraient devenir un site pilote pour la production et le stockage de l’hydrogène - Jean-François Deronzier et Hélène Giouse

La découverte et la production du petit gisement de Vauxen- Bugey interpellent par la nature du gaz produit : jusqu’à 5% d’hydrogène et 0,096% d’hélium. Les différents mécanismes de génération de cet hydrogène sont envisagés.On note toutefois l’absence de séries géologiques riches en fer. Il faut donc chercher un mécanisme alternatif à l’oxydoréduction : soit la radiolyse de l’eau, soit la friction des roches. Difficile de conclure sur la source, toutefois les observations et mesures des volumes de gaz (hydrogène et hélium) demeurent et l’exploration doit être menée avec rigueur. On pourrait alors utiliser ce petit champ comme un petit laboratoire du développement de la filière hydrogène en France.

  •  Une découverte d’hydrogène naturel dans les Pyrénées-Atlantiques, première étape vers une exploration industrielleEric C. Gaucher

Le contexte de la chaîne pyrénéenne présente toutes les composantes d’un système hydrogène tel qu’il est compris actuellement. Les lherzolites en surface indiquent un fonctionnement passé d’un mécanisme de génération d’hydrogène par serpentinisation. Le contexte postorogénique est favorable au développement de réseaux hydrothermaux profonds. Un travail de mesures de surface d’émanations d’hydrogène confirme des anomalies, localisées le long de grands accidents. On aurait ainsi identifié des chemins de migration possible. Un forage au
droit du manteau serpentinisé serait nécessaire pour produire un hydrogène peu cher, naturel et décarboné.

  •  Natural hydrogen in the Monzon-1 well, Ebro basin, northern Spain - Christopher Atkinson, Christopher Matchette-Downes and Sandra Garcia-Curiel

En mars 1963 le puits Monzon-1 a été foré dans le bassin d’Ebro (Espagne), dans l’avant-pays du versant sud de la chaîne pyrénéenne. Il a atteint la profondeur de 3 715 m sans succès commercial mais a rencontré des indices de gaz dans les séries gréseuses du Bunter (Trias). Le rapport de fin de sondage mentionne deux intervalles avec des indices de TG jusqu’à 25% et indique de l’hydrogène pur. Les investigations sur les appareils de mesures d’alors démontrent que l’on peut affirmer avec une bonne confiance que le gaz mesuré était bien de l’hydrogène pur. En partant de cette hypothèse la source de cet hydrogène doit être recherchée le long des grands accidents crustaux de la chaîne comme démontré sur le front nord-pyrénéen. Cette redécouverte de données d’hydrogène sur un vieux puits relance des espoirs pour la prospection d’un gold hydrogène.

  •  earth2 - Une initiative européenne pour structurer la filière de l’hydrogène du sous-sol

 

DES SOLUTIONS INDUSTRIELLES FONDÉES SUR LA NATURE

  •  Production d’H2 et de nano-magnétite : le procédé géo-inspiré de la start-up HYMAG’INatural hydrogen in the Monzon-1 well, Ebro basin, northern Spain - Céline Bonnaud, Fabrice Brunet, Mathieu Bertrand, Benjamin Malvoisin, Martine Lanson, Bruno Goffé, Delphine Tisserand, Philippe Le Bouteiller et Camille Crouzet

Un certain nombre de travaux ont sondé la possibilité de produire de l’H2 et de la magnétite à partir de matériaux ferreux d’origine anthropique dans les conditions physicochimiques de la serpentinisation. La start-up HYMAG’IN (officiellement créée en janvier 2019) s’est orientée dans cette voie avec un procédé basé sur le recyclage des résidus ferreux inexploités de la sidérurgie,notamment des poussières de grenaillage ainsi que des poussières de meulage, toutes deux très fines et riches en fer ; elle s’inscrit ainsi dans une économie circulaire. Son objectif est de valoriser la composante magnétite et non l’H2 ; cependant, l’augmentation prévue de ses capacités de production devrait permettre cette valorisation de l’hydrogène.

  • Potentiel de production d’H2 par altération hydrothermale du sous-sol granitique : le cas de Soultz-sous-Forêts - Jesica Murray, Bertrand Fritz, Jean Schmittbuhl et Vincent Bordmann

Dans les réservoirs géothermiques, l’hydrogène pourrait présenter l’intérêt d’être coproduit avec la chaleur/électricité. En effet, notre modélisation géochimique avec le code KIRMAT indique que la circulation des saumures au sein du socle granitique pourrait générer des quantités significatives d’hydrogène par oxydation de la biotite. Afin de stimuler la production de cet hydrogène et d’augmenter la surface de contact avec la solution, une des possibilités seraient d’injecter du CO2. On entrevoit ici une opportunité très intéressante à la fois de séquestration du CO2 et de stimulation de production d’hydrogène. Les sites géothermiques profonds en production permettent un accès unique à de grands systèmes hydrothermaux et sont un laboratoire naturel exceptionel.

 

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