Un test de l’ ADMIN du site mais un MESSAGE quand m√™me!ūüėä

Un peu de philosophie tout d’abord! Pourquoi donc une chaire sur les CARBONATES, en particulier sur un min√©ral CaCO3 et les syst√®mes s√©dimentaires carbonat√©s? Une chaire qui porte sur l’Energie, l’Environnement et l’Education (ce qui donne CARB3E) dans le contexte actuel de la transition √©nerg√©tique et des changements globaux? Et en plus, une chaire sponsoris√©e par TOTAL et la fondation d’excellence de mon universit√© AMIDEX. Est-ce le fruit d’une strat√©gie scientifique complexe, √† des fins myst√©rieuses ou pire, un micro-tweet de plus dans la bulle m√©diatique des sciences… Si ce sujet vous int√©resse vous devez lire la suite, sinon pas d’√©tat d’√Ęme, tournez la page, sans regret…

Au d√©but, il y a une histoire de rencontres. D’abord une rencontre naturelle au sein du syst√®me Terre entre les roches s√©dimentaires carbonat√©es, qui font partie de la Lithosph√®re, et la Vie aquatique, ou du moins avec une partie des esp√®ces qui constituent la Biosph√®re Marine (microbes, algues, invert√©br√©s dont les prestigieux coraux). Cette rencontre est tr√®s ancienne dans l’histoire de la Terre, il y a sans doute 3,5 milliard ann√©es, elle forme les fameux Stromatolites du Pr√©cambrien, les premi√®res roches calcaires d’origine biologique, ou plut√īt microbiologique, cons√©quence de la complicit√© entre des micro-algues et des bact√©ries/arch√©es. -on √©voquera plus loin les raisons de ce lien privil√©gi√© entre les carbonates de calcium, plut√īt que les silicates ou les sulfates, et la vie marine. De cette premi√®re rencontre est n√©e une atmosph√®re “respirable”, cons√©quence de la photosynth√®se des micro-algues, et depuis les carbonates et la vie marine ne se sont plus quitt√©s, accompagnant toutes les √©volutions biologiques et les changements climatiques jusqu’√† nos jours pour former par exemple les magnifiques r√©cifs coraliens modernes, perles rares des eaux tropicales. Cet attachement des √©cosyst√®mes marins aux carbonates depuis plusieurs milliard d’ann√©es a favoris√© la pr√©servation d’archives biologiques et environnementales uniques de l’histoire de la Terre au sein des roches carbonat√©es. Donc, comme les historiens qui √©tudient toutes sortes d’archives pour comprendre l’humanit√© et les m√©canismes complexes qui influencent son √©volution, sans toute fois pr√©tendre pr√©dire ni influencer l’avenir (il y a d’autres sp√©cialistes pour √ßa!), certains g√©ologues, dont l’administrateur de ce site, qui s’int√©ressent aux roches carbonat√©es, contribuent √† une meilleure compr√©hension de l’histoire des anciens environnements et √©cosyst√®mes marins; en fait ils font revivre ces environnements disparus et analysent dans les roches calcaires tous les processus physiques et biologiques qui ont contribu√© √† fa√ßonner ces anciens milieux marins, leurs plages, qui indiquent le niveau marin, leurs fonds rocheux ou sablonneux, leurs courants, la chimie et temp√©rature de leurs eaux, les vents et les temp√™tes qui les balayaient et bien d’autres param√®tres physiques, chimiques et biologiques qui nous sont familiers aujourd’hui comme autant de composantes de notre pr√©cieux environnement. La plupart de ces sc√©narios du pass√© sont improbables aujourd’hui, heureusement car l’humanit√© serait “terrass√©e”, mais certains ressemblent √† notre environnement terrestre pr√©sent et d’autres pr√©figurent ceux qui nous attendent dans un futur proche. Les roches carbonat√©es sont bien les archives g√©ologiques des environnements-√©cosyst√®mes marins et climats anciens conserv√©es dans la lithosph√®re depuis des milliards d’ann√©es jusqu’√† nos jours. Leur √©tude compl√®te notre vision et notre compr√©hension du monde d’hier, d’aujourd’hui et de demain et elle permet de mieux comprendre ce syst√®me naturel particulier des enveloppes externes de la Terre o√Ļ se m√™lent la vie, l’oc√©an et les roches calcaires (avec d’autres roches aussi…).

Pour encore mieux comprendre l’int√©r√™t de cette chaire, il faut √©galement √©voquer une deuxi√®me rencontre importante, cons√©quence de la premi√®re. Celle des fluides des enveloppes externes de la Terre avec les roches carbonat√©es, ce qui nous am√®ne √† consid√©rer ces derni√®res comme des r√©servoirs et pas uniquement comme des archives g√©ologiques! La vie et les fluides! La vie et les carbonates! Les fluides et les carbonates! Et puis le temps qui passe…C’est le t√©tra√®dre magique de ce syst√®me complexe, et pour cause, de nature √©quilibriste, jamais statique, qui se d√©forme sans jamais rompre au temps pr√©sent et depuis les temps g√©ologiques pass√©s. En transformation permanente, il peut dispara√ģtre, en fusion dans les profondeurs du manteau terrestre ou bien en surface, en se volatilisant en CO2 dans l’atmosph√®re et lib√©rant ses ions √©l√©mentaires dans les eaux acides continentales et dans celles presque neutralis√©es de l’oc√©an. Ces interactions complexes entre les fluides, la vie et les carbonates sont favoris√©es d√®s la naissance de ce syst√®me par la nature poreuse et perm√©able des s√©diments calcaires n√©oform√©s: les carbonates ont des espaces poreux √† toutes les √©chelles spatiales, microm√©triques (i.e. entre les cristaux) √† hectom√©triques (i.e. les grottes karstiques). Les s√©diments carbonat√©s (marins ou lacustres) sont presque tous d’origine biologique -on verra pourquoi plus loin- et d√®s leur naissance (carbonates sediments are born not made! Noel James, 1984) ils forment donc des r√©servoirs vivants qui contiennent les fluides √† partir desquels ils ont √©t√© form√©s! Pour exemple, les r√©cifs coraliens actuels, roches vivantes par excellence, sont des r√©servoirs pour l’eau de mer dont ils extraient les nutriments et les √©l√©ments chimiques indispensables √† leur d√©veloppement. Quand ils √©mergent, de quelques m√®tres √† peine, au beau milieu des √©tendues d’eaux tropicales, immenses d√©serts pour la vie terrestre a√©rienne, ils deviennent des r√©servoirs d’eau douce (sous les tropiques il pleut en abondance!) formant de v√©ritables oasis qui accueillent toutes sortes d’√©cosyst√®mes a√©roterrestres, y compris des humains.

En tant que r√©servoirs, les carbonates forment autant de substratum complexes qui interagissent d√®s leur naissance avec les fluides de l’atmosph√®re et l’hydrosph√®re. Ces interactions ne cesseront jamais au cours de leur histoire g√©ologique, en surface et dans le sous-sol, tant que leur structure min√©rale rigide parviendra √† pr√©server des espaces poreux. Cette grande aptitude qu’ont les roches calcaires √† former d’excellents r√©servoirs tient √† la fois de leur origine s√©dimentaire poreuse, de leur instabilit√© chimique en surface –ce qui paradoxalement favorise la formation des vides par dissolution dans leur environnement de naissance– et de leur grande stabilit√© m√©canique et physico-chimique √† haute pression et temp√©rature -ce qui permet la pr√©servation des vides √† des profondeurs souterraines importantes ( > 5000 m). On verra par la suite comment ces processus interviennent dans les cycles physico-chimiques des enveloppes externes et notamment sur le cycle du carbone (min√©ral) et bien √©videmment sur le climat (patience on y vient …). Mais avant √ßa, il nous faut √©voquer une relation privil√©gi√©e des r√©servoirs carbonat√©s avec un autre fluide abondant en profondeur dans les bassins s√©dimentaires, un fluide important de la lithosph√®re et du du cycle du carbone (organique): le p√©trole. D√©sol√©, c’est la vie! Le p√©trole (et le gaz – du m√©thane par exemple), hydrocarbures de naissance, et d’origine biologique comme les carbonates, ont la f√Ęcheuse tendance √† s’accumuler dans les r√©servoirs carbonat√©es de la profondeur jusqu’en surface pour y former des fuites naturelles d’hydrocarbure connues et utilis√©es d√®s l’antiquit√©. On envisagera plus loin tous ces processus physico-chimiques qui op√®rent au cŇďur des bassins s√©dimentaires et qui permettent la pr√©servation g√©ologique des grands gisements d’hydrocarbure gr√Ęce aux r√©servoirs carbonat√©s, mais vous devez bien r√©aliser, et ce n’est pas un secret, que les r√©serves d’hydrocarbures globales dans ces r√©servoirs sont colossales, L√† on comprend mieux pourquoi cette chaire est en partie sponsoris√©e par l’industrie p√©troli√®re! Dans la transition √©nerg√©tique que nous vivons, ces r√©serves d’hydrocarbure seront primordiales m√™me si cette affirmation peut para√ģtre paradoxale ou choquante. On devra “sortir” des hydrocarbures, -du p√©trole en particulier- gr√Ęce √† eux et surtout avant leur p√©nurie, afin d’√©viter les d√©sastres d’un sevrage violent et de ma√ģtriser plut√īt que de subir la transition √©nerg√©tique. L’industrie des √©nergies renouvelables est √©nergivore et pas encore auto-suffisante. La transition √©nerg√©tique globale, par substitution ou/et sobri√©t√© √©nerg√©tique (cf conf√©rence Grands Enjeux) devra reposer sur la disponibilit√© d’hydrocarbures peu co√Ľteux, sans avoir recours √† des investissements lourds pour l’exploration de gisements nouveaux, ce qui nous oblige √† une gestion efficace des r√©serves volumineuses connues des r√©servoirs carbonat√©s. Et le probl√®me est l√†! Ces r√©servoirs contiennent d’√©normes r√©serves, bien connues et depuis longtemps (certains gisements sont en production depuis plus de 70 ans) mais ils sont de nature complexe -comme la vie dont ils sont le fruit- difficile √† pr√©dire et √† exploiter. De plus, les carbonates forment de grands aquif√®res d’eau douce et d’importants r√©servoirs g√©othermiques profonds et des cibles potentielles pour le stockage souterrain de C02. Voil√† donc pourquoi il est n√©cessaire de les √©tudier encore et encore et de percer leur secret.

Enfin, il faut appr√©cier la dimension humaine et une troisi√®me rencontre qui va aboutir √† la mat√©rialisation de cette chaire. Celle que j’ai la chance de faire, apr√®s ma th√®se de doctorat en G√©ologie des Carbonates (1987), avec une des plus grandes aventures industrielles du 20√®me si√®cle, √† Shell, √† La Haye, Pays-Bas: la globalisation de l’exploration et de la production d’hydrocarbures. A ce moment, le d√©veloppement scientifique, la recherche et son application industrielle sont pouss√©s au maximum par cette entreprise internationale, en particulier dans le domaine des carbonates. Cette culture scientifique extr√™me en milieu industriel me permettra (16 ans apr√®s!) de devenir professeur √† l’universit√© de Provence (Aix-Marseille 1) et de d√©velopper nombreux projets de recherche fondamentale et des formations sup√©rieures en relation √©troite avec l’industrie. Cette exp√©rience professionnelle hybride et multiculturelle, acquise dans diff√©rents pays, m’aura s√Ľrement d√©tourn√© d’une perception manich√©enne du monde scientifique et de l’industrie. C’est √† la suite d’une p√©riode r√©cente de disponibilit√© √† TOTAL que l’id√©e de r√©aliser une chaire industrielle √† l’universit√© se concr√©tise avec le support de la fondation AMIDEX et de TOTAL. Cette connexion acad√©mie-industrie, pertinente et pragmatique dans un monde complexe et transitoire (cf xxxx), m’impose en tant qu’universitaire un d√©fi soci√©tal tr√®s moderne, mais d√©j√† per√ßu pendant la Renaissance: “…science sans conscience…” (Rabelais, Pantagruel). En tant qu’admin du site je vous laisse m√©diter pour l’instant sur cette citation, si vous avez des commentaires…merci

La suite à plus tard...peut-être

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GLOBAL CARBONATE PREDICTION project

A long term project started in 2014 with many collaborators from CEREGE-Aix-Marseille, TOTAL and Ferrara University Alexandre POHL, Jean-Pierre MASSE, Cyprien LANTEAUME, Julien MICHEL, Marie

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