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Les grandes perspectives en géosciences au XXIe siècle

Les grandes perspectives en géosciences au XXIe siècle

Numéro 201 - juin 2019 - 20 € - ISSN 0016.7916 - Trimestriel

REVUE OFFICIELLE DE LA SOCIÉTÉ GÉOLOGIQUE DE FRANCEGéosciences appliquéesREVUE OFFICIELLE DE LA SOCIÉTÉ GÉOLOGIQUE DE FRANCEGéosciences appliquées

- Tome II -- Tome II -

0 Géologues Couv.201 11/06/2019 16:39 Page 1

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1. Courriel : marc.blaizot@gmail.com2. Courriel : marc.brisebarre@laposte.net3. Voir “Géologues” n° 192 d’Avril 2017 : « quelles énergies pour demain ? » et n° 185 d’Août 2015 « la transition énergétique, où en est-on ? ».4. Agence Internationale de l’Énergie.5. Société de l’Industrie Minérale.Photo de première de couverture : Fracturation naturelle dans une roche mère pétrolière. Cañadon delos Fosiles. Patagonie/Argentine. Source : Marc Blaizot, avril 2018.

directeur de publication :

Sylvain CHARBONNIERrédacteur en chef :

Marc BLAIZOTchargé de missions :

Gérard SUSTRACcomité de rédaction :

• section géologie de l’ingénieur

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secrétariat de rédaction :

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Géologues est la revue officielle de laSociété Géologique de France.Géosciences Appliquées.Association loi de 1901, fondée en 1830et reconnue d’utilité publique parOrdonnance du Roi du 3 avril 1832.siège social :

77, rue Claude Bernard - 75005 PARISTéléphone : 01 43 31 77 35E mail : accueil@geosoc.frSite Internet : www.geosoc.frmise en page et couverture :

Jean-Claude MANCHON - ORLÉANSimprimé en france par

CHEVILLON IMPRIMEUR26, boulevard Kennedy - 89100 SENSCommission paritaireCPPAP n°0120G82626Dépôt légal à parution

Géologues

Ce numéro de “Géologues”s’inscrit dans le cadre de notre triptyque consacré auxgrandes perspectives et aux grands programmes en Géosciences au XXIe siècle ;le numéro de Mars 2019 traitait du contexte global et des outils du futur ;celui-

ci est consacré aux ressources, aux risques et à la géotechnique et sera suivi, enSeptembre 2019, par un numéro dédié à l’eau.Tous les commentateurs politiques ont souligné que le score réalisé par les « Verts »,lors des élections du 26 mai pour la désignation des députés au Parlement européen,montrait combien la préservation de l’environnement constituait la préoccupationmajeure d’un nombre important d’européens.Une première réponse consiste à maî-triser l’étalement de nos villes en privilégiant l’utilisation de l’espace souterrain ;dansl’article placé en préambule,vous découvrirez ainsi,que les carrières souterraines deKansas City (USA) abritent le plus grand centre d’affaires au monde, qu’une caver-ne du Spitzberg (Norvège) renferme la banque génétique internationale ou queMontréal réalise déjà la « ville intérieure ».Préserver l’environnement ne signifie pas arrêter la consommation d’énergie ; unetransition énergétique vertueuse est peut-être possible3 mais,actuellement et pourquelques décennies, les centrales nucléaires continuent de fonctionner et les véhicules à moteur thermique de rouler… Dans le scénario de l’EIA4 de 2018, quiveut limiter, comme le recommande l’accord de Paris, l’augmentation des tempé-ratures mondiales à 2°C, il faudra encore 70 M barils par jour (à comparer aux 100 Mbj actuels) de pétrole en 2040, alors que les champs actuellement en production n’en fourniront plus que 40 Mbj. Où trouver ces nouvelles ressources,plus de 250 milliards de barils manquants au total sur la période ? Des exemples de nouveaux gisements d’hydrocarbures et un point sur les réserves d’uranium sontainsi abordés dans le chapitre sur les ressources énergétiques.Imaginons que nous laissions, enfin, nos véhicules au garage et que nous nousconvertissions au vélo ;mais un vélo,qu’il soit ou non à assistance électrique,est faitde métaux très variés ayant besoin d’énergie, de beaucoup d’énergie pour être fabriqué ;de même,pour édifier un bâtiment « écologique » à énergie positive, il fautdes matières premières minérales et métalliques. En définitive, quel que soit notre mode de développement, il nous faut trouver de nouvelles ressourcesminérales ;d’où le chapitre et le compte-rendu du dernier colloque de la SIM5 consa-cré à cette problématique.Quoi de plus propre, pense-t-on généralement aussi, que l’énergie hydraulique ?Certes,mais les barrages vieillissent ; comment les surveille-t-on,comment sont-ilsmaintenus en état ? Un article traite de ce sujet à la fin de ce numéro.Sera aussi abor-dée la question récurrente de la prévision des risques et Mayotte en fournit un belexemple actuellement ; le géologue n’est-il pas par excellence, celui auquel ondemande si le sol va bouger ou le volcan se réveiller ? On s’intéressera ainsi au suivi des mouvements de terrain par l’imagerie et le Lidar,à la prévision des séismeset des éruptions volcaniques. L’après-mine sera également abordée ; elle associeaux risques géologiques comme les tassements du sol ou les modifications desécoulements, des problématiques environnementales telles que la pollution parles anciens rejets ou l’aménagement des anciens sites d’exploitation.Ressources, risques, rejets , trois problématiques majeures au cœur de nos métiers.Bonne lecture ! Bonnes vacances !

Marc Blaizot1,Rédacteur en chef de “Géologues”.

Marc Brisebarre2,membre de la

section Géologie de l’Ingénieur de“Géologues”.

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Géologues n°201

3

Som

mai

re4 actualités

16 préambuleL’utilisation future de l’espace souterrain .................................... 16Philippe Gombert

69 les risques du futurImagerie et Lidar pour le suivi des mouvements de terrain .......................................................... 69Marie-Aurélie Chanut, Laurent Dubois, Pierre Azemard,Jean-Paul DuranthonLa surveillance des barrages à EDF ................................................ 73Philippe BourgeySéismes : vers une évaluation des risques en temps réel ? ........ 77Pierre Gehl, Samuel Auclair, Anne Lemoine,Caterina Negulescu, Didier Bertil, Nicolas TailleferLes risques volcaniques au XXIe siècle :surveiller et prévoir ; l’exemple de l’OVSG .................................. 82David Jessop, R. Moretti, S. Moune, M. Bonifacie,A. Burtin, J.-B. de Chabalier, S. Deroussi,J.-C. Komorowski, M. Rosas-Carbajal, A. Bosson,T. Didier, T. Kitou, A. Lemarchand, V. RobertL’Après-Mine : une thématique fédératrice des géosciences pour une gestion durable des impacts sur les territoires ........................................................ 91Georges Vigneron et Rafik Hadadou

49 les nouvelles ressources minérales

La demande mondiale croissante en matières premières minérales confrontée à l’opposition aux travaux d’exploration et d’exploitation minière.Quelques pistes de réflexions. ...................................................... 49Réseau d’Excellence Mine & Société :Jean-Alain Fleurisson, Yann Gunzburger, Julien Merlin,Jack-Pierre PiguetLe projet Metal Earth : une initiative de recherche en exploration minérale en 4D ...................................................... 54Lucie Mathieu, Bruno Lafrance, Ross L. Sherlock,Harold L. Gibson, John Ayer, Phillips C. Thurston,Réal Daigneault, L. Paul Bédard, Damien Gaboury,Mostafa Naghizadeh, Stéphane Perrouty,Leonardo Feltrin, Richard Smith, George Beaudoin,Michael A. Hamilton, Mark D. Hannington,D. Graham PearsonLe secteur minier à l’heure de la transformation numérique .................................................. 59Loïc MévelLa géologie à l’heure de l’Industrie 4.0 ........................................ 63Pierre Amadieu et Jean-Reynald Mace

23 les ressources énergétiques

Disponibilité à long terme des ressources mondiales d’Uranium ...................................................................... 23Sophie Gabriel, Antoine Monnet et Jacques PerceboisLe choix des matériaux – Un défi pour ITER .............................. 28R. Raffray, F. Escourbiac, L. Giancarli, P. Libeyre,J. van der Laan et S. WillmsUne nouvelle scène pour l’exploration pétrolière :les hydrocarbures de roches mères .............................................. 33 Alain Perrodon et Marc BlaizotLes ressources fossiles non conventionnelles :schistes, sables bitumineux, hydrates de méthane ;une vision mondiale .......................................................................... 36Laurent de WalqueLa récupération ultime du pétrole ou « Where oil is first found is in the minds of men » ...................... 43Alexandre VolleLa centrale géothermique haute température de Bouillante (Guadeloupe) :de nouveaux projets pour la décennie ........................................ 46Bernard Hira