1La chaire annuelle de Développement durable – Environnement, énergie et société permet au Collège de France, avec le soutien de la compagnie Total, d’inviter chaque année un spécialiste des questions fondamentales qui affectent le futur de notre planète. Depuis 2008, nous avons accueilli successivement un démographe1, un économiste2, un chimiste3, un biochimiste4, une géophysicienne5 et un spécialiste de l’océan et de la biodiversité6. Georges Calas, qui va vous parler aujourd’hui des ressources minérales de la planète et des problèmes que posent leur extraction et leur exploitation, est donc le septième titulaire de cette chaire. Comme ceux qui l’ont précédé, il va aborder dans son cours un vaste sujet qui comporte à la fois des aspects scientifiques et humains.

2Depuis les temps les plus reculés, les sociétés humaines ont fondé leur développement sur l’exploitation des ressources minérales de la Terre. Ce lien étroit entre civilisation et minéraux s’est d’ailleurs traduit par la dénomination des différentes époques de l’humanité. On a parlé de l’âge de pierre, de celui du cuivre, puis de celui du bronze, lorsque le cuivre s’est allié à l’étain et au zinc, et enfin de l’âge du fer. Et l’on qualifie parfois notre période moderne d’âge du silicium tant cet élément semi-conducteur se révèle essentiel dans les composants de nos ordinateurs et de tous les appareils électroniques de notre vie quotidienne. Cet âge du silicium est, en quelque sorte, du point de vue chimique, un retour aux sources puisque l’oxyde de silicium, la silice, est un des composants des silex qui avaient été largement utilisés dans un contexte bien différent par l’homme à l’époque néolithique.

3Heureusement, le silicium, sous ses différentes formes composées – silice, silicates ou quartz – est l’un des éléments les plus abondants sur notre planète et nous ne risquons pas vraiment d’en manquer. Ce n’est pas le manque de cailloux qui a causé la fin de l’âge de pierre et ce n’est pas non plus la pénurie de silicium qui menace aujourd’hui notre civilisation. Le silicium n’est cependant pas le seul élément essentiel à nos technologies modernes. De nombreux autres éléments, métaux ou terres rares, sont devenus des constituants incontournables d’appareils que nous utilisons tous les jours. C’est le cas par exemple du gallium, dont Mendeleïev avait prévu l’existence dans la classification périodique en y laissant une case vide, et qui porte un nom rappelant que c’est un chimiste français qui l’a par la suite isolé. Il s’agit d’un métal aux propriétés étranges, qui fond autour de 30 °C, sans utilité apparente lorsqu’il fut découvert au xix^e siècle, mais qui est devenu depuis essentiel à la technologie des semi-conducteurs. Ses composés avec l’aluminium, l’indium, le zinc ou l’arsenic sont par exemple utilisés dans les LED, qui révolutionnent actuellement l’industrie de l’éclairage. D’autres métaux comme le tantale et le niobium ou des terres rares fortement magnétiques comme le néodyme sont également des éléments indispensables aux technologies modernes, qu’il s’agisse des circuits supraconducteurs, des moteurs des voitures électriques ou des vibreurs de nos téléphones portables. Le lithium, essentiel à nos batteries modernes, est également un de ces éléments dont nous ne pouvons plus nous passer.

4La question de la durabilité de ces ressources ne se pose pas de la même manière que celle, beaucoup plus médiatisée en cette période de crise énergétique, des gisements d’hydrocarbures. Ces derniers, créés à partir de forêts ancestrales par un processus géologique qui s’est étalé sur quelques centaines de millions d’années, sont actuellement exploités à un rythme des millions de fois plus rapide que celui de leur formation. Cela conduit à leur épuisement prévisible à l’échelle de quelques générations, posant la question pressante du renouvellement de nos sources énergétiques. Les minéraux plus ou moins rares dont je viens de parler ne risquent pas, à court terme, le même sort. Ils se sont formés dans les processus géochimiques extrêmement lents accompagnant l’histoire de notre planète et sont présents partout comme des constituants naturels de la croûte terrestre. Et leur utilisation, contrairement à celle des hydrocarbures, ne conduit pas à leur destruction, ce qui permet d’envisager leur recyclage.

5Si la gestion des ressources naturelles en minéraux implique des questions différentes de celles posées par le pétrole, elle n’en est pas moins cruciale pour notre avenir. Comment se sont formés ces éléments, sous quelles formes dérivées les trouve-t-on, dans quelles conditions se sont-ils concentrés dans des proportions rendant leur exploitation rentable ? Comment les récupérer après usage et les recycler ? Voilà un premier ensemble de questions posées au chimiste et au spécialiste des sciences de la terre. Une autre série de questions, de nature économique, sociale, voire géopolitique appelle des réponses venant davantage des sciences humaines. J’en poserai ici quelques-unes, auxquelles le cycle de cours de Georges Calas répondra peut-être.

6Certains pays, comme la Chine, sont devenus les producteurs quasi exclusifs de certains minéraux – les terres rares par exemple – non seulement parce que leur sous-sol en contient des quantités importantes, mais aussi parce que leur très bas coût d’exploitation – qui pose d’ailleurs, comme nous le verrons plus loin, des problèmes graves – rend celle des gisements situés dans d’autres pays moins compétitive. Être dépendant d’un pays qui monopolise ainsi la production de minerais stratégiques pose des questions économiques et géopolitiques essentielles.

7Une grande partie des gisements de métaux rares ou semi-rares se trouve dans des régions où vivent des populations autochtones pour lesquelles l’exploitation de ces minéraux est une source cruciale de richesse. Peut-on exploiter ces ressources dans des conditions acceptables pour ces populations et leur permettre d’en profiter pour leur développement économique sans détruire leur mode de vie ?

8La recherche d’un profit maximum conduit souvent à exploiter des mines dans des conditions créant des pollutions graves, rendant leur proximité invivable pour de longues périodes. L’exemple des mines de néodyme en Chine – polluant les nappes phréatiques environnantes, dévastant les cultures et l’élevage et induisant dans les populations locales des cancers et d’autres maladies graves – est particulièrement tragique. Peut-on imposer au niveau international des normes à l’industrie minière afin d’éviter ces atteintes à l’environnement et faire en sorte, par exemple, que le qualificatif d’« écologiquement propre » attribué aux voitures électriques utilisant le néodyme ne se réduise pas à un slogan cynique ?

9Encore beaucoup plus grave, l’exploitation des minerais dans des pays de non-droit alimente des réseaux mafieux et terroristes, ce qui relie de façon dramatique la question qui nous intéresse aujourd’hui à une actualité brûlante. On a pu voir à la télévision, il y a quelques mois, un reportage sur les mines de tantale de la République démocratique du Congo (ex-Zaïre), qui sont exploitées de façon moyenâgeuse, sans considération pour la sécurité des mineurs – sous-payés et exposés au danger constant d’effondrement des galeries qu’ils creusent au péril de leur vie. Ces mines produisent un minerai de tantale, le coltan, utilisé notamment dans la fabrication de nos téléphones portables. Ce coltan est souvent vendu à travers des circuits occultes sur le marché international, le profit allant à l’achat d’armes alimentant une interminable guerre civile qui a déjà fait des millions de morts dans la région des Grands Lacs africains. L’histoire des minerais et celle des conflits humains se croisent ainsi souvent de façon dramatique. N’oublions pas que le pillage et l’exploitation effrénée d’un autre métal, l’or des Amériques, ont largement contribué, il y a quelques siècles, à l’extinction des civilisations précolombiennes. La communauté internationale peut-elle, aujourd’hui, enfin agir pour réguler l’exploitation des minéraux nécessaires à notre civilisation, pour la rendre sinon équitable, du moins simplement plus humaine ?

10L’étude des minéraux est ainsi un vaste domaine qui implique non seulement la physique, la chimie, les géosciences mais aussi l’économie, les sciences humaines, l’histoire, l’anthropologie et le droit. Nul n’est plus qualifié que vous, Georges Calas, pour nous en parler et pour inviter au Collège de France les experts qui feront des séminaires pour approfondir certains aspects de la question. Sans chercher à détailler votre carrière, je rappellerai seulement que vous avez été formé à l’École normale supérieure de Saint-Cloud, que vous êtes agrégé de sciences naturelles et docteur d’État en minéralogie. Vous avez été successivement professeur à l’université Paris-Diderot, puis à l’université Pierre-et-Marie-Curie, et vous êtes depuis 2006 membre senior de l’Institut universitaire de France. Vous avez mené vos recherches en France, mais aussi à l’étranger, à Oxford et à l’université de Stanford.

11Vous êtes à la fois un grand spécialiste des relations structure-propriétés dans les minéraux et les verres, et une personnalité éminente experte dans le domaine des questions techniques, économiques et stratégiques posées par l’exploitation minière. À côté de vos activités d’enseignement et de recherche, vous avez assumé des responsabilités variées comme celles de conseiller ministériel, de président de sociétés savantes, d’éditeur de revues scientifiques et de membre de conseils scientifiques au sein d’organisations consacrées à la recherche et au développement. C’est toute cette expérience acquise au cours de votre très riche carrière que vous allez nous faire partager cette année dans le cadre des enseignements de la chaire annuelle de Développement durable. Je vous donne maintenant la parole pour que vous nous présentiez votre leçon inaugurale intitulée Les ressources minérales, enjeu majeur du développement durable.