Pendant des années, beaucoup ont considéré avec scepticisme les sociétés et les investisseurs qui s’intéressaient à l’ouverture de nouvelles frontières de l’exploitation minière des fonds marins et de l’espace. L’exploitation minière des océans était considérée comme non viable, et celle de la lune ou des astéroïdes comme tout droit sortie du domaine de la science-fiction.

Ce scepticisme commence à évoluer. Aujourd’hui, la demande croissante en minéraux critiques indispensables à la transformation technologique et écologique suscite un regain d’intérêt pour l’exploitation minière des fonds marins et de l’espace. De plus, des points de vue technologique et pratique, toutes deux se rapprochent toujours plus de la réalité. S’il reste encore de grandes difficultés à surmonter, beaucoup pensent que l’innovation pourrait aider à résoudre certains des problèmes environnementaux, sociaux et de rendement les plus décourageants pour l’industrie minière.

Par exemple, sur la terre ferme, les sociétés minières sont confrontées à une diminution des ressources et des teneurs de nombreuses matières premières qui peinent à atteindre les 1 % en moyenne. En revanche, les fonds marins regorgent de ressources inexploitées, qui contiennent parfois jusqu’à 33 % de métaux et 99 % de minéraux utilisables. L’exploitation minière de l’espace promet aussi des teneurs élevées et de vastes ressources minérales, qui se révéleront être essentielles au cas où l’on doive créer des antennes au-delà de la Terre et poursuivre l’exploration de l’espace.

Exploiter les océans

Les océans, qui couvrent 71 % de la surface de la planète, représentent une ressource minérale potentielle exceptionnelle. Leurs fonds sont riches en gisements minéraux, et renferment du cuivre, du zinc, de l’or et de l’argent, du cobalt et des éléments des terres rares (ÉTR), qui n’ont jamais été exploités. Ces gisements existent sous la forme de sulfures polymétalliques et d’encroûtements ferromanganésifères riches en cobalt, de nodules polymétalliques et de boues d’ÉTR. Des nations et des sociétés minières pionnières en ont pris note, surtout cette dernière décennie dans un contexte où la demande en métaux pour batteries ne cesse de croître. Il est probable que ce qui les intéresse le plus soit les milliers de nodules polymétalliques gisant sur les fonds marins à des profondeurs de l’eau de quelque 2 000 à 6 000 mètres. Ces nodules irréguliers de forme oblongue sont riches en manganèse, en nickel, en cobalt, en cuivre, en titane et en ÉTR.

« Ce n’est même pas que le secteur de l’exploitation minière des fonds marins est sur le point de prendre son envol », déclarait Phillip Gales, partenaire basé à Toronto dans un cabinet de capital d’investissement qui se spécialise dans l’exploitation minière des fonds marins. « C’est une réalité. »

En première ligne de cette industrie émergente, faisait remarquer M. Gales, se trouvent The Metals Company, une société canadienne, et Impossible Metals, une société américaine. Beaucoup d’autres s’y intéressent aussi, et on assiste dans l’industrie à une recrudescence des fusions et acquisitions. La société norvégienne Loke Marine Minerals, par exemple, a racheté la société d’exploitation des fonds marins UK Seabed Resources, ainsi que la société belge Global Sea Mineral Resources, en 2023. La Chine, la France, l’Allemagne, l’Inde, le Japon, la Russie et la Corée du Sud explorent tous les eaux internationales à la recherche de minéraux.

Nodules polymétalliques dans les fonds marins de la zone de Clarion-Clipperton de l’océan Pacifique. Avec l’aimable autorisation de Geomar via Wikimedia Commons

L’exploitation minière est une nouvelle frontière, qui existe depuis plus de 50 ans. La valeur commerciale potentielle des nodules polymétalliques a commencé à attirer l’attention dès les années 1960, lorsque des sociétés minières et plusieurs pays se sont mis à tester diverses technologies minières dans l’optique de les exploiter à l’aide de technologies de dragage. Dans les années 1970, de grandes sociétés minières ont commencé à former des consortiums pour exploiter les fonds marins. L’un d’eux, composé de Kennecott Copper, de Noranda Mines, de la Rio Tinto-Zinc Corporation, de Gold Fields et de Mitsubishi, a investi 50 millions de dollars américains en 1974 pour construire les navires d’exploitation minière et les appareils de dragage nécessaires.

Puis, tout a commencé à péricliter. Des désaccords quant à qui profiterait de ces ressources entre les pays en développement et les pays développés constituaient l’un des facteurs y contribuant. À l’époque, aucun organe directeur n’existait pour résoudre ces problèmes. Toutefois, les espoirs d’exploiter les fonds marins ne se dissipaient pas.

Dans les années 1970 et au début des années 1980, plus de 150 pays poursuivaient les négociations au travers de l’organisation des Nations Unies (ONU). En 1982, l’ONU créait la convention des Nations Unies sur le droit de la mer (UNCLOS, de l’anglais United Nations Convention on the Law of the Sea) afin de garantir que l’exploitation minière des fonds marins se fasse au profit de l’humanité. En 1994, elle créait l’autorité internationale des fonds marins (ISA, de l’anglais International Seabed Authority), un organisme international autonome basé en Jamaïque et comprenant 168 États membres ainsi que l’Union européenne (UE). Les États-Unis décidaient de ne pas ratifier l’UNCLOS et ne pouvaient donc pas officiellement rejoindre l’ISA. Toutefois, ils tiennent lieu d’observateur officiel à l’ISA et envoient une délégation à chaque assemblée en Jamaïque. L’ISA s’est lancée dans la tâche complexe des négociations afin de créer des réglementations pour la prospection, l’exploration et l’exploitation des ressources minérales des océans, sur lesquelles aucune entente n’a, à ce jour, été ratifiée.

L’organisation dispose de plus de 40 années de données de recherche. Cet océan de données intègre des recherches des consortiums miniers des années 1970 ainsi que celles menées par des scientifiques, des organisations non gouvernementales (ONG) et des récipiendaires de 31 permis d’exploitation des fonds marins qu’ils ont accordés à des nations telles que la Chine, la Corée du Nord, l’Allemagne et le Royaume-Uni. L’un des permis a été remis en 2011 à Nauru Ocean Resources, une filiale intégralement détenue par The Metals Company. Depuis, The Metals Company explore les nodules polymétalliques dans la zone océanique de 4,5 millions de kilomètres carrés (km²) connue sous le nom de zone de Clarion-Clipperton. Son projet, qui prévoyait d’utiliser la technologie de dragage pour l’exploitation, est commandité par le gouvernement de l’État insulaire de Nauru.

L’exploitation minière des fonds marins a toutefois suscité une forte opposition de la part des 23 États membres de l’ISA, ainsi que de la part de nombreux scientifiques et ONG. Selon eux, l’exploitation minière des fonds marins entraînerait des dégâts importants sur les écosystèmes marins, qui ne sont pas encore entièrement compris. Toujours selon eux, cela créerait un effet domino de dommages environnementaux, depuis la pollution lumineuse et sonore jusqu’au dragage de panaches de particules sédimentaires. Ils prétendent que ces effets pourraient entraîner l’extinction de certaines espèces marines. Par ailleurs, ils s’inquiètent que cette exploitation ne contribue qu’à réitérer les erreurs passées de l’humanité dans la seule optique d’aller de l’avant, sans savoir ou sans réellement mesurer les conséquences sur l’environnement et sur la vie, et cela pèse sur leurs consciences. D’autres prétendent que l’exploitation minière des fonds marins pourrait entraîner une inondation du marché avec des matières premières, entraînant une baisse de leurs prix.

En juillet 2023, le gouvernement du Canada annonçait son soutien à l’égard d’un moratoire sur l’exploitation minière des fonds marins à des fins commerciales dans des zones dépassant la juridiction nationale. Il indiquait que « l’exploitation minière des fonds marins ne devrait avoir lieu que si une protection efficace de l’environnement marin est mise en œuvre par le biais d’une structure réglementaire rigoureuse, qui mettra en application des principes de précaution et fondés sur les écosystèmes à l’aide d’une gestion transparente et scientifique qui assurera une conformité efficace et un mécanisme d’inspection solide ».

Plutôt que d’empêcher l’exploitation minière des fonds marins, M. Gales proposait de mener des recherches plus approfondies afin d’atténuer les risques.

« Les préoccupations environnementales liées à l’exploitation minière des fonds marins existent, mais sont viscérales », déclarait-il. « L’ingénierie peut maîtriser les risques. On peut plaider en faveur de l’exploitation en toute sécurité, mais on ne peut pas pour autant ignorer l’exploitation minière des fonds marins. À ce point, le génie est sorti de sa bouteille. »

Depuis 2015, les membres de l’ISA sont à l’œuvre pour finaliser un code minier. Nombre d’entre eux pensaient qu’ils parviendraient à respecter l’échéance de juillet 2023, mais cette date est passée sans qu’un accord ne soit signé. Toutefois, les négociations ont avancé, et les sociétés d’exploitation minière des fonds marins espèrent qu’un projet final sera approuvé d’ici la nouvelle échéance fixée par l’ISA à juillet 2024. Après la dernière session de l’ISA pour 2023, qui a eu lieu du 30 octobre au 8 novembre dernier, The Metals Company a informé les investisseurs qu’elle prévoyait de déposer une demande de permis d’exploitation des fonds marins l’été prochain, après la finalisation du code minier.

Toutefois, l’ISA ne supervise que les eaux internationales. En février 2022, le gouvernement des îles Cook a édité trois permis d’exploration pour ses eaux territoriales. En juin 2023, le gouvernement de Norvège a approuvé l’exploration minière des fonds marins de 280 000 kilomètres carrés (km²) de ses eaux territoriales dans la mer du Groenland, la mer de Norvège et la mer de Barents. Une dizaine de gouvernements travaillent à l’élaboration de cadres juridiques d’exploitation minière des fonds marins dans leurs eaux territoriales.

Repenser l’exploitation minière des fonds marins

D’autres abordent les difficultés que présente l’exploitation minière des fonds marins à l’aide d’une démarche différente. Oliver Gunasekara, directeur général et cofondateur d’Impossible Metals, a envisagé les nodules polymétalliques comme une solution à la demande croissante en minéraux pour batteries, et pour bâtir une industrie minière plus durable. Il a étudié les impacts environnementaux et sociaux de l’exploitation minière terrestre, et en a conclu que l’exploitation minière des fonds marins offrait un meilleur avenir à l’humanité et à la Terre. Toutefois, l’incidence sur l’environnement de l’exploitation minière des fonds marins à l’aide de technologies de dragage l’inquiétait.

« Nous avons décidé de réinventer l’architecture à partir d’une feuille blanche », indiquait-il. « J’ai passé 18 ans dans la Silicon Valley, où j’ai été exposé à la robotique commandée par intelligence artificielle (IA), ce qui nous a permis de développer une nouvelle architecture. »

Impossible Metals a développé le véhicule sous-marin autonome Eureka 1 pour exploiter les nodules polymétalliques des fonds marins. Eureka 1 est un robot autonome, alimenté par batterie, qui se déplace à près d’un mètre des fonds marins. À l’aide d’une série de caméras et de l’IA, il examine et évalue chaque roche. S’il détecte de la vie autour de la roche, il se déplace vers la prochaine roche où aucune forme de vie n’est détectée. Ses bras mécaniques lui permettent de remplir sa charge utile et de la remonter en surface. La batterie du véhicule est ensuite remplacée, puis ce dernier est renvoyé dans les fonds marins.

Le projet Eureka 1 d’Impossible Metals utilisera une approche précise et ciblée pour exploiter les nodules polymétalliques. Avec l’aimable autorisation d’Impossible Metals

Avec son approche précise et ciblée, M. Gunasekara pense que la technologie d’Impossible Metals constitue une solution à l’impact environnemental très limité pour l’exploitation minière des fonds marins.

Impossible Metals sera en position d’extraire six millions de nodules polymétalliques d’ici 2030, indiquait-il. Ceci représente environ 10 % de la production annuelle mondiale de cobalt actuellement, ajoutait-il. « Au-delà, l’océan est tout simplement trop vaste et les ressources trop grandes », expliquait-il. « On estime que les océans du monde entier renferment plus de 4 000 fois plus de nickel que ce que l’on trouve sur terre. Sans ces métaux, la transition énergétique n’[aura pas lieu]. Certes, le recyclage aidera dans le temps, mais ne permettra pas le virage nécessaire dans les dix ou vingt années à venir. »

De notre lune à l’univers

Comme pour l’exploitation minière des fonds marins, l’exploitation minière de l’espace (y compris de la lune et des astéroïdes) est une nouvelle frontière à laquelle on s’intéresse depuis des décennies. Des entreprises en démarrage cherchant à exploiter les astéroïdes et la lune ont été créées, puis abandonnées. Dernièrement, on assiste une fois de plus à une résurgence de l’investissement et de l’excitation qui entoure l’exploitation minière de l’espace. Certaines sociétés, cependant, n’ont jamais abandonné et ont continué leurs travaux sur le développement de nouvelles technologies pour aider les sociétés minières à exploiter les ressources minérales du cosmos.

La société britannique Asteroid Mining Corporation, par exemple, a été créée en 2016. En collaboration avec le laboratoire de robotique spatial de l’université de Tohoku au Japon, la société a annoncé en 2023 qu’elle avait créé une nouvelle plateforme robotique, le Space Capable Asteroid Robotic Explorer (SCAR-E, un robot explorateur d’astéroïdes dans l’espace). Ce robot, qui ressemble à un crabe, a une portée de 1,6 mètre et une masse de seulement 20 kilogrammes. Il peut atterrir sur des astéroïdes dans l’espace, les forer, extraire leurs minéraux sur place et les renvoyer sur Terre.

Pour le moment, toutefois, l’exploitation minière de la lune et des astéroïdes s’intéresse moins au rapatriement de ressources minérales sur Terre qu’au développement de technologies nécessaires à l’exploitation minière, à la fabrication et à la construction d’une infrastructure sur la lune, sur Mars, puis au-delà.

« Nous allons développer une économie sur la lune », déclarait Chamirai Charles Nyabeze, vice-président du développement des entreprises au Centre for Excellence in Mining Innovation (CEMI, le centre d’excellence en innovation minière) et directeur de réseau du Mining Innovation Commercialization Accelerator Network (MICA, le réseau de l’accélérateur de commercialisation d’innovation minière). « Nous allons [pour ce faire] utiliser les matériaux trouvés sur la lune. »

Le coût de transport des ressources et des produits fabriqués vers la lune reste astronomique. La construction de l’infrastructure qui permettrait de développer l’exploration et, à terme, de peupler de nouveaux mondes à l’aide des ressources naturelles de la lune ou de Mars est toutefois plus efficace, plus réaliste et plus rentable que de transporter ces matériaux de la planète Terre.

Par exemple, toute vie et exploitation minière requièrent de l’eau, laquelle pourrait servir de ressource précieuse en hydrogène et en oxygène pour créer du propergol. La viabilité et l’efficacité de l’exploration et de l’exploitation minière de l’espace sur la lune, sur Mars et au-delà dépendront largement de la quantité d’eau que l’on trouvera, indiquait Gordon « Oz » Osinski, géologue planétaire et professeur de sciences de la Terre à l’University of Western Ontario (UWO). M. Osinski a été sélectionné en 2023 par la NASA pour faire partie de l’équipe de géologie dans le cadre de la mission Artemis III, qui prévoit de faire alunir des astronautes sur le pôle Sud de la lune en 2025. En tant que signataire des accords d’Artemis, qui établissent les principes des pratiques mutuellement bénéfiques dans l’exploration et l’utilisation de l’espace extra-atmosphérique, le Canada fait partie de la mission.

Une illustration d’astronautes d’Artemis à l’œuvre sur la lune. Avec l’aimable autorisation de la NASA

« Nous avons de bonnes raisons de croire que le pôle Sud de [la lune] abrite de l’eau et de la glace », indiquait M. Osinski. « Nous devons maintenant déterminer dans quelle quantité, sous quelle forme et si leur extraction est possible. Ce sont des questions auxquelles nous n’avons pas encore de réponse, et c’est la raison pour laquelle nous voulons envoyer des robots et des humains sur place. »

La robotique de pointe alimentée par l’IA, telle que celle développée par la société Penguin ASI de Sudbury pour l’exploitation minière des ressources terrestres et spatiales, sera décisive pour y parvenir. La société développe un robot d’exploitation minière de la lune pouvant être commandé à distance de la Terre. Toutefois, l’exploitation minière au-delà de l’atmosphère terrestre requerra l’expertise de l’industrie minière sur Terre, qui a évolué depuis un millénaire.

« Ces processus miniers ont déjà été développés sur Terre pour la création d’un produit métallique », indiquait M. Nyabeze. « Le processus va être le même sur la lune. Cela pourrait se faire dans des conditions différentes, mais le processus restera le même. »

L’agence spatiale canadienne (ASC) a fait équipe avec le CEMI début 2023 pour exploiter les connaissances, les capacités et l’innovation canadiennes en matière d’exploitation minière sur Terre dans l’optique de mettre en œuvre un programme d’in-situ resource utilization (ISRU, programme d’utilisation des ressources in situ) qui permettra l’exploration de l’espace à l’avenir.

D’après Daniel Sax, cofondateur et directeur général de la Canadian Space Mining Corporation (CSMC, la société canadienne d’exploitation minière de l’espace), l’investissement dans la recherche et le développement dans le domaine de l’exploitation minière des ressources spatiales est également un investissement dans l’amélioration de l’exploitation minière sur Terre. « Alors que nous poursuivons nos efforts à la CSMC sur l’exploitation minière de l’espace, pour résoudre des problèmes réels sur la lune concernant la manière d’identifier et de traiter les ressources, nous créons des technologies innovantes qui révolutionnent immédiatement l’industrie des ressources sur Terre. »

La CSMC, par exemple, met au point de nouvelles technologies quantiques et d’IA qui peuvent améliorer la prospection et l’exploration, pas seulement sur la lune mais aussi sur Terre. La société a récemment achevé le prototype d’une capsule médicale basée sur un conteneur, baptisée Connected Care Capsule (C3, capsule connectée pour les soins) pour l’ASC, d’une valeur de 2 millions de dollars. Elle la décrivait comme « un premier exercice prototype pour un système médical lunaire avec des applications spatiales potentielles ». Cet hôpital modulaire mobile pourrait servir sur Terre à administrer des soins aux communautés isolées et aux sites miniers.

Le rythme lent du Canada

Le monde évolue à un rythme effréné, et certains sont d’avis que le Canada ne suit pas la cadence.

D’après MM. Osinski, Sax et Nyabeze, le Canada, l’un des plus importants territoires miniers au monde, pourrait devenir un acteur majeur dans l’avancement de l’exploration et de l’exploitation minière de l’espace. Toutefois, expliquaient-ils, le gouvernement fédéral et l’industrie devront intensifier leur collaboration.

« L’agence spatiale canadienne et Ressources naturelles Canada parlent de l’exploitation minière des ressources spatiales depuis quelque temps », indiquait M. Osinski. « Toutefois, peu de mesures concrètes ont été prises. »

Du point de vue de M. Sax, l’industrie minière n’est pas la seule à devoir intensifier ses efforts. Les investisseurs canadiens devront aussi en faire. Pendant des années, expliquait-il, l’exploitation minière de l’espace n’était pas prise au sérieux. « Il est grand temps pour le Canada de prendre les choses au sérieux si le pays souhaite s’approprier une part de cette économie future », ajoutait-il. « Au Canada, nous continuons de ne pas parvenir à prendre des mesures stratégiques sur le long terme. Nous sommes face à une occasion exceptionnelle d’assurer l’avenir du secteur de l’exploitation minière, sur Terre et dans l’espace. »

Les sociétés canadiennes d’exploitation minière des fonds marins partagent le même sentiment concernant l’extraction des ressources dans les océans.

« Fondamentalement, ceux qui s’opposent à l’exploitation minière des fonds marins disent non à un lieu », indiquait M. Gunasekara. « Cela revient à refuser l’exploitation minière au Canada. Cela n’a aucun sens d’interdire l’exploitation d’un lieu. Les nouvelles technologies nous permettent de considérablement minimiser les répercussions. À défaut d’accéder à la plus vaste ressource de la planète, nous assisterons au décès d’autres enfants dans des mines, à la destruction d’autres forêts tropicales humides et à la hausse des émissions », ajoutait-il.

« L’interdiction n’est pas une réponse simple. La plupart d’entre nous reconnaîtrons que nous nous trouvons face à une urgence climatique. Nous ne pouvons pas refuser de toucher à un lieu spécifique alors que nous sommes prêts à en détruire un autre. Nous devons adopter une approche holistique et nous orienter là où notre impact est le moindre. »

Traduit par Karen Rolland