Pénurie de sable ?

            Avec 50 milliards de tonnes utilisées chaque année, le sable, objet de convoitises bien au-delà du tourisme, et le gravier constituent la deuxième ressource la plus exploitée par l’homme après l'eau.

            Quel est le point commun entre le béton, l'asphalte et le verre ? Ces trois matériaux, indispensables pour la construction d'infrastructures telles que les immeubles, les routes, les ponts, les usines, … sont tous issus du sable. Une précieuse ressource, définie comme un minéral "non-cohésif" (qui ne se tient pas lorsqu'il est mouillé) et dont la moitié du poids se compose de grains de taille inférieure à 4,75 mm. Si la consommation mondiale s’établit à quelque 50 milliards de tonnes chaque année, son extraction n'est cependant pas sans conséquence sur les écosystèmes.

« Sable » ne rime pas qu’avec plage, baignade, soleil et vacances ; il sert surtout à construire. Omniprésent dans notre quotidien même si nous l’ignorons (la consommation mondiale a triplé en deux décennies), le “héros méconnu de notre développement” est pourtant utilisé plus rapidement qu’il ne peut être reconstitué naturellement. Le sable est une ressource épuisable. D'où un risque de pénurie à moyen-terme. A titre de comparaison, la production naturelle de sédiments (ensemble des particules en suspension dans l'eau qui se dépose et forme des couches de roches ou de sable), s'élève à 19 milliards de tonnes par an. Un nombre largement inférieur aux 50 milliards de tonnes consommées chaque année dans le monde.

Des dizaines de milliers d’années pour le produire

            Résultat de l’altération d’une roche mère par des agents le plus souvent météorologiques –l’eau, le vent, l’action des cycles de gel et dégel– sa nature dépend de sa source : il existe autant de sables différents que de roches sur la planète ! Trois critères relatifs à ses grains permettent de le caractériser : la nature (minérale ou organique), la structure (morphoscopie) et les dimensions (granulométrie). Ces deux dernières dépendent de la durée du transport et de ses agents de transport : le vent et l’eau, laquelle peut être pluviale, fluviale ou marine.

Outre les plages et les fonds marins, les terres aussi regorgent de sable. Sa présence sur les continents, en surface ou en sous-sol, provient d’un environnement passé où le transport et le dépôt de sédiments sableux étaient possibles.

Des dizaines voire centaines de milliers d’années sont nécessaires pour que la nature produise du sable en grande quantité. Deux conditions doivent être réunies : un climat favorable à l’érosion des sols et une zone propice au dépôt de sédiments. D’une manière générale, lors des phases glaciaires, quand le volume des calottes glaciaires continentales s’accroît, et le niveau marin s’abaisse reculant la ligne de rivage.

La dernière époque glaciaire s’est achevée il y a un peu plus de 18.000 ans. Le niveau de la mer était alors au plus bas (par exemple, dans le golfe de Gascogne à 120 m environ en dessous du niveau actuel). Depuis, la mer est remontée plus ou moins régulièrement (-80 m, il y a 14.000 ans, -20 m, il y a 9.000 ans). Depuis 5.000 ans environ, le niveau de la mer a plus ou moins cessé de s’élever, limitant fortement les apports sédimentaires. Cet appauvrissement au cours des derniers millénaires induit que le stock de sable présent sur nos côtes n’est plus renouvelé.

Production et usages

            Et si le sable venait à manquer ? L'interrogation peut surprendre. Après tout, le Sahara, plus vaste désert chaud du monde, recouvre plus de 8,5 millions de km² avec du sable, un océan de dunes qui incite à penser que cette ressource est inépuisable. Et pourtant, l’utilisation massive et multiforme du sable, fait peser le risque de sa rareté.

            Les applications nombreuses impliquent des extractions massives. Le sable est extrait dans la nature à partir de deux types de sources : celles dites "inactives" (mines, carrières, roches broyées), et celles dites "actives" (rivières, deltas, estuaires, fonds marins, plages et déserts). Les roches sont broyées dans les carrières ; le sable est aspiré par des dragues au fond de l’océan, ou raclé à la pelle mécanique dans les rivières et sur le littoral.

            18 kilos de sable par jour. C'est ce que chaque Terrien consomme. Au total, entre 40 et 50 milliards de tonnes de sable sont extraites chaque année sur Terre. Une quantité affolante que la Terre est incapable de produire au même rythme puisque le sable a besoin de milliers d'années pour se renouveler. Les ressources en sable sont difficiles à quantifier car sur les quelques 120 millions de milliards de tonnes de sable présents sur la Terre, nous ne pouvons ainsi en utiliser qu’une infime partie. La situation ne serait pas aussi problématique si tous les sables pouvaient convenir à tous les usages.

On peut juste affirmer que seul le sable marin, donc issu de l’érosion de la pierre, est compatible avec la création de béton et encore sur les fonds océaniques est-il inexploitable. Le sable marin, extrait des fonds ou des plages, se divise en deux types : le sable siliceux, qui est employé dans le bâtiment pour la production de béton, et le sable coquillier (principalement calcaire), destiné aux amendements agricoles.

Ceux des déserts restent aussi peu exploités, leurs grains étant trop petits et ronds, car polis par le vent, pour produire du béton. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle Dubaï, état désertique au sens premier du terme (comme les autres émirats) est obligé d’importer du sable pour construire ses ensembles tels que les Palm Islands ou autre Burj Khalifa.

            Composant principal du ciment, du béton, de l’asphalte et du verre, son premier usage concerne la construction (bâtiments, routes, voies ferrées, drainage, remblais, …), qui pèse près de 90% de la consommation totale. A l’échelle mondiale, en considérant que le béton comporte 25 % de sable et 45 % de sédiments grossiers par unité de volume, les granulats (qui englobent les deux) constituent les matériaux les plus exploités sur la planète. En 2010, leur consommation annuelle mondiale, tous usages confondus, était estimée à 40 milliards de tonnes. En 2021, la seule production de béton en a nécessité 44 milliards de tonnes (+5% sur cette seule année). Une quantité qui pourrait atteindre les 50 milliards de tonnes par an en 2030, et des chiffres qui dépassent largement les apports naturels par les fleuves.

En dehors de la construction, les granulats sont également utilisés pour le rechargement des plages, comme à Miami ou à Singapour, qui a importé 520 millions de tonnes de sable ces 20 dernières années, pour agrandir son territoire de 20%. Le Cambodge, le Bangladesh, le Sri Lanka ou les Philippines ont fait du sable une industrie d’exportation.

Sans compter que ces précieux grains se glissent aussi dans des objets plus inattendus. Les sables industriels, qui utilisent une variété à base de silice, plus pure et d’une grande finesse, sont achetés pour fabriquer du verre, des puces informatiques ou encore des cosmétiques.

Impacts sur les écosystèmes

            Le secteur de la construction est donc le plus gourmand en sable. Mais comme tous les sables ne sont pas adaptés à ces usages, les sables continentaux, des rivières et des plages subissent une réelle pression.

            Les méthodes d’extraction affectent la qualité de l’eau –en augmentant la turbidité, par exemple– de l’air et du sol. Elles bouleversent les paysages et les écosystèmes, affectant la biodiversité. L'exploitation des sources "actives" serait la plus problématique d'un point de vue écologique, puisque le sable joue un rôle crucial dans les écosystèmes. Il fournit en effet des habitats et des lieux de reproduction à la biodiversité animale et végétale, notamment aux plantes marines, qui captent le CO2 et filtrent l’eau.

Ces prélèvements en milieu naturel sont par ailleurs susceptibles de modifier le fonctionnement hydrologique des cours d’eau, la morphologie des côtes et les courants marins, et tout particulièrement de provoquer l’érosion des sols. L'extraction du sable dans les zones marines et côtières peut, en effet, provoquer l'érosion du littoral et la perte de protection contre les tempêtes et la montée des eaux. Au risque d’exposer les populations à des situations accrues d’inondation, de submersion marine et d’érosion.

Les conséquences potentielles de l’exploitation du sable ne sont donc pas qu’environnementales, mais aussi, humaines, sociales et culturelles et bien sûr économiques. À titre d’exemple, l’appauvrissement des sols et la disparition des plages affectent les secteurs de l’agriculture et du tourisme. Autant de conséquences impactant la subsistance et l’activité des populations : l'approvisionnement en eau, la production alimentaire, la pêche, ou encore, l'industrie du tourisme.

Cible de trafics

            L’industrie du sable est en pleine effervescence en Asie, laquelle utilise 70% du sable extrait au niveau mondial (52% en Chine ; 13% en Inde), contre 10 % en Europe, ou 6% en Afrique. Avec la Chine et les Etats-Unis, l’Europe, abrite les plus grands groupes mondiaux spécialisés dans l’extraction de sable.

            En France, la demande annuelle en sable s’élève à 400 millions de tonnes. La quasi-totalité est destinée au secteur de la construction. Comptez 200 tonnes de sable pour une maison, et 30.000 pour 1 km d’autoroute !

            Au-delà de l'aspect environnemental, le phénomène favorise aussi l'émergence de véritables mafias, prêtes à tuer pour protéger un négoce particulièrement rentable. Un phénomène amené à se développer. Des enjeux sociaux et géopolitiques majeurs peuvent être le corollaire de l'extraction du sable. En marge de l'exploitation légale des granulats, l'extraction incontrôlée sévit partout dans le monde. Selon certains experts, elle représenterait jusqu'à 50% du marché total. Faute de règles dans les pays en développement, le secteur informel fait des bénéfices énormes en extrayant du sable revendu à la construction.

En Inde, l’exploitation du sable est entachée d’illégalité et de corruption. Ainsi dans l’Etat de l'Andhra Pradesh (sud-est de l’Inde), devant les tonnes de sables extraites illégalement, la législation indienne a imposé des contraintes aux entreprises (comme des droits d’exploitation en 2014), mais dans la réalité, elles ne sont pas respectées. Au Sri Lanka, aux Philippines ou en Indonésie, l’exploitation illégale du sable provoque des conflits sociaux et nuit à l'environnement. Au Maroc, la demande en sable a provoqué le développement de filières illégales d’extraction sur le littoral (véritables 'mafias du sable'). L’extension de Singapour, essentiellement sur des remblais maritimes, est à l’origine de tensions avec les pays voisins.

Interdire l’extraction de sable sur les plages ?

            Ce ne sont pas les plages de Bretagne ou des Landes qui sont touchées par le phénomène. L'Europe et les États-Unis encadrent en effet désormais sévèrement l'exploitation du sable. Les plages de sable occupent plus d'un tiers des littoraux au niveau mondial et se situent souvent dans des régions très peuplées. Ainsi dans les pays en voie de développement, la situation est toute autre et l'extraction parfois massive pèse alors fortement sur les écosystèmes.

Les conséquences en sont nombreuses. Les plages disparaissent : au-delà de l’enlèvement direct des sables, lorsque l’on extrait du sable marin, le sable des plages vient combler le vide créé. Petit à petit, le sable des côtes, s’il n’est pas lui aussi dragué, va donc glisser vers les fonds marins, pour finalement disparaître. En Floride, 9 plages sur 10 ont disparu dans un passé récent.

Le sable des côtes constitue une barrière naturelle contre les éléments. Il a été montré que certains ouragans n’auraient pas été aussi dévastateurs il y a 100 ans. L’extraction massive met enfin de nombreuses espèces sous-marines en danger. En bref, les conséquences environnementales de notre surconsommation de sable sont lourdes.

            Parmi les pistes proposées par certains, figure l'idée d’élaborer une "norme internationale" sur la façon d’extraire le sable du milieu marin, étant donné que la plupart des travaux de dragage en mer s'effectuent dans le cadre d'appels d'offres publics ouverts aux entreprises internationales. Autre proposition : celle de fixer le prix du sable en tenant compte de sa véritable "valeur sociale et environnementale".

D’autres, recommandent l'interdiction pure et simple de l'extraction du sable des plages, en raison de son importance pour la résilience des côtes, l'environnement et l'économie. Plutôt que d'exploiter le littoral, ceux-ci prônent au contraire la mise en place d'une "économie circulaire du sable", avec notamment l'interdiction de la mise en décharge des déchets minéraux, et l'encouragement de la réutilisation du sable dans les marchés publics.

            Il existe partiellement des alternatives au sable, issues en particulier du recyclage des matériaux de construction et de démolition, mais aussi des résidus miniers. Les alternatives d'origine végétale sembleraient également prometteuses, à l'instar du lin, dont les propriétés de résistance ont justement été choisies pour remplacer le béton par un matériau composite (30% de fibres longues de lin et 60% de résine) dans la construction d'un nouveau pont de 15 mètres près d'Amsterdam.

Une exploitation plus durable du sable se met en place

            Ainsi, en France, pour installer une carrière, l’exploitant doit demander une autorisation d’activité à la Préfecture qui s’assure que l’installation respecte les exigences environnementales. Le dispositif est bien plus encadré que dans les années 1970, où il suffisait d'une simple déclaration en mairie pour ouvrir une carrière. Quant à l’extraction marine, elle est également très cadrée par une législation spécifique relevant du code minier et du code de l’environnement. Seuls 2% de l’extraction totale de granulats proviennent de la mer. 30% des matériaux sont obtenus à partir de granulats recyclés (déconstruction, démolition de bâtiments ou de chaussées, incinération d’ordures ménagères, etc.). On table sur 90% de granulats recyclés en 2028.

D’après : Geo - Nastasia Michaels – 28 avr 2022 / Challenges -  Alix Coutures – 05 mai 2022 / Challenges -  Alix Coutures -05 mai 2022 / LePoint.fr – 16 sep 2019 / www.natura-sciences.com - Matthieu Combe - 28 nov 2018