Une exploitation durable du sable est-elle possible ?

Dans votre rapport de 2014, « Sand, rarer than one thinks », vous écriviez déjà que « le sable et le gravier sont extraits à un rythme beaucoup plus rapide que celui de leur renouvellement ». Est-on en mesure de faire, en 2019, un état des lieux des stocks de ces ressources et de prévoir le moment de leur extinction ?

P. Peduzzi : Les stocks sont encore importants. Au niveau global, il n’y a pas de pénurie de sable générale. Par contre, il y a lieu de s’inquiéter dans certaines parties du monde, notamment les Petits États Insulaires en Développement (PEID) ainsi que pour certaines catégories de sable de haute qualité, les sables dits industriels, qui ne servent pas dans la construction, et dont nous utilisons environ 180 millions de tonnes annuellement. Pour fabriquer des vitres, par exemple, il faut des sables très purs, contenant plus de 95 % de silice. Pour l’électronique, on emploie des « terres rares », qui sont aussi des types de sable (voir encadré p. 75). Chaque « sable » a différentes propriétés qui vont dépendre de sa composition et de sa granulométrie. Or, pour l’instant, une part du gaspillage du sable est due au fait que des sables de la meilleure qualité peuvent être utilisés dans certains endroits pour faire du béton.

Quels sont les différents types d’impacts environnementaux de l’exploitation non contrôlée du sable sur l’environnement ?

Les impacts dépendent de là où le sable est extrait. Les endroits dynamiques sont plus sensibles (fonds marins, côtes, plages, rivières) que les endroits statiques (carrières). Le sable de carrière a des impacts sur la végétation, le paysage, éventuellement sur les nappes phréatiques. Dans les rivières, nous observons de l’érosion des berges, un changement du flux de la rivière, ce qui peut aggraver les phénomènes d’inondations ou, au contraire, d’assèchements, mais aussi provoquer une pollution, un changement de pH ou de turbidité, ou encore la destruction des habitats naturels pour les animaux (par exemple, dans le fond de la rivière).

Sur les plages, c’est peut-être le pire. L’extraction de sable peut donner lieu à des processus d’érosion à très long terme, même longtemps après l’arrêt de l’extraction. L’écosystème plage est affecté, les micro-organismes détruits, ce qui a des impacts également sur la faune (oiseaux, crabes, tortues…). Les plages érodées affectent également le secteur du tourisme.

L’extraction du sable marin détruit le fond marin (la zone benthique). C’est cette zone qui est à la base de la chaîne alimentaire. Les petits organismes nourrissant les petits poissons, ceux-ci nourrissant les plus gros… Les impacts vont du changement de turbidité de l’eau aux effets néfastes sur la faune et la flore. Et cela a des répercussions sur la biodiversité, mais aussi sur certains secteurs économiques comme la pêche et le tourisme. En outre, une extraction de sable au large des côtes génère une cavité. Le sable pouvant se comporter comme un liquide, il peut alors glisser des zones plus élevées (comme les côtes) vers cette cavité, entraînant une érosion côtière.

Quelles sont les zones de la planète les plus concernées par ces bouleversements environnementaux ?

Notre dépendance au sable (et graviers) est phénoménale. Nous en avons besoin pour nos routes, nos immeubles, nos entreprises, nos infrastructures (ponts, tunnels, aéroports, hôpitaux, écoles, barrages, centrales nucléaires…), pour le verre, pour l’agriculture, l’électronique et même pour les cosmétiques. Notre société est littéralement bâtie sur du sable. En ce sens, l’ensemble des pays et des secteurs sont concernés. Cependant, certains pays ont plus de ressources en sable que d’autres. Les problèmes seront donc plus aigus pour les pays ayant moins de ressources en sable, ou pour ceux qui ont un petit territoire (comme les PEID). Les zones côtières sont également plus concernées, car l’érosion des plages est déjà en cours du fait du changement climatique (hausse du niveau marin et augmentation de l’intensité des ondes de tempête). Pour protéger les côtes, de nombreuses infrastructures de protection sont envisagées, qui génèrent une pression supplémentaire sur la ressource en sable.

Y a-t-il des régions du globe où la lutte pour l’accès au sable est susceptible de provoquer des tensions géopolitiques graves, voire des conflits ?

C’est déjà le cas. Singapour a augmenté son territoire de 20 % depuis les années 1970 (voir carte) en important du sable d’Indonésie, de Malaisie, de Thaïlande et du Cambodge, générant des tensions entre les pays, du fait des impacts environnementaux, mais aussi de la disparition de certaines îles (non habitées) en Indonésie. La disparition d’îles en raison des ponctions de sable est susceptible de modifier les limites territoriales et les zones économiques exclusives (ZEE), qui s’étendent à partir du littoral d’un État jusqu’à 200 milles marins, donnant un droit souverain à l’exploitation des ressources (minières, pêche). La Chine a par exemple construit des îles artificielles avec du sable sur des atolls de coraux et les revendique comme territoire national, alors que ceux-ci étaient en eaux internationales. Cela a créé un conflit diplomatique avec les pays limitrophes (Philippines et Vietnam).

Expansion du territoire de Singapour depuis 1973

Carte représentant l’expansion du territoire de Singapour depuis 1973 telle qu’observée par imagerie satellite. Certains pays ont moins de ressources en sable disponibles que d’autres. Ainsi Singapour, qui devait gagner du terrain sur la mer pour répondre au besoin d’espace de sa population croissante, a-t-il dû importer du sable de ses voisins (Indonésie, Malaisie, Thaïlande, Cambodge). Les exportations de sable vers Singapour seraient à l’origine de la disparition de 24 îles indonésiennes, ce qui a déclenché des tensions politiques entre les deux pays à la fin des années 2010, l’Indonésie estimant que « la modification de la configuration des îles dans la province de Riau a une incidence grave sur [ses] frontières ». (© Extrait du rapport UNEP, mai 2019)

D’un point de vue technique, des solutions de remplacement au sable sont à l’essai dans la construction (plastique recyclé, terre, bambou, etc.). Quelles sont les pistes les plus abouties, et les plus viables selon vous ?

L’utilisation des cendres d’incinération, le recyclage du béton, la terre sont les alternatives les plus utilisées et les plus abouties. Aux Pays-Bas, une entreprise d’incinération des déchets a mis au point un système circulaire très intéressant : dans les déchets, elle récupère tout ce qui peut l’être (fer, aluminium, mais également or et différents métaux…), puis elle incinère le reste et utilise les cendres pour faire du béton. Elle récupère même la chaleur produite lors de l’incinération pour faire du chauffage à distance, ainsi que le CO2 qu’elle injecte dans des serres où sont cultivées des fleurs.

Le remplacement du sable par de la sciure de bois est également à l’étude, par exemple en Suisse, pour des utilisations de bétons légers (comme des parois), ce qui présente l’avantage d’offrir une meilleure isolation thermique, tout en permettant de recourir à une chape en béton plus fine puisque les murs sont plus légers.

Pour le bambou et le bois, des constructions assez imposantes ont déjà été réalisées avec ces matériaux. À condition que la production de bambous comme de bois ne contribue pas à la déforestation, cela permet des constructions beaucoup plus écologiques. En outre, la production de bois permet de stocker du CO2 dans le sol des forêts alors que la production de ciment génère énormément de CO2 (environ une tonne de CO2 est rejetée dans l’atmosphère pour une tonne de ciment produite).

Le recyclage du plastique dans le béton, une piste explorée notamment en Australie, pourrait certes donner des débouchés à nos déchets (les quantités sont gigantesques), mais je demeure prudent : utilisés dans les routes, les plastiques peuvent générer des micro-plastiques qui se retrouvent ensuite dans l’environnement et pourraient entrer dans la chaîne alimentaire. Le plastique est l’une des préoccupations environnementales majeures, préoccupation qui croît au fur et à mesure que l’on prend conscience de l’ampleur du phénomène…

En résumé, pour ce qui concerne le sable, on sait maintenant faire des bâtiments innovants très neutres en termes d’énergie, voire produisant plus d’énergie qu’ils n’en consomment : un plus pour le climat, et ce d’autant plus qu’ils sont beaucoup plus facilement recyclables en fin de vie. Les solutions existent. Mais toute la filière de la construction est encore très axée sur le béton. De plus, dans la majeure partie du monde, le sable est encore bien souvent gratuit, le prix ne découlant que des coûts d’extraction et de la marge de l’opérateur, ce qui n’encourage pas les mesures d’économie, de recyclage et de substitution.

Malgré les solutions, le changement sera donc nécessairement long… Il passera notamment par la formation d’ingénieurs et d’architectes qui sachent concevoir des bâtiments sans sable ou avec moins de sable. Ce qui permet d’être un peu plus optimiste, c’est que les pays qui n’avaient pas encore de filières de construction très développées (et donc fondées sur le béton) peuvent sauter à pieds joints par-dessus certaines étapes pour mettre directement en place des filières modernes innovantes. On l’a observé pour les télécommunications : les pays qui n’avaient pas encore de réseau de téléphonie fixe très développé sont passés directement à l’étape téléphonie mobile avec un réseau d’antennes qui coûte moins cher à mettre en place qu’un réseau continu filaire.

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