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La pénurie de sable pourrait ralentir la croissance dans les régions en développement

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Tout en poursuivant un doctorat en écologie au Musée national espagnol d'histoire naturelle, Aurora Torres pensait aux infrastructures et à l'étalement urbain. Mais ce qui a finalement attiré son attention a été d'entendre parler d'une plage en Jamaïque qui avait été volée.

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L'histoire de la plage pillée et des cabales criminelles de marchandises en Inde et en Italie, au Maroc et à Maurice, en Chine et au Vietnam, sont devenues les symboles d'un problème auquel l'industrie est confrontée : l'état précaire de l'approvisionnement mondial en sable.

Le sable et les granulats sont des matériaux de choix pour l'asphalte, le verre et le béton. Si le sable devait manquer ou si son approvisionnement devenait imprévisible, cela aurait de graves répercussions sur l'industrie. La pénurie de sable peut être complexe, mais il y a suffisamment de signaux d'alarme pour justifier qu'on s'y attarde. En février, le Programme des Nations Unies pour l'environnement a publié un rapport sur le sable et la durabilité. "L'évolution des modes de consommation, la croissance démographique, l'urbanisation croissante et le développement des infrastructures ont triplé la demande au cours des deux dernières décennies. Nous avons maintenant besoin de 50 milliards de tonnes par an, soit une moyenne de 18 kg par personne et par jour ", a écrit Joyce Msuya, directrice exécutive par intérim du PNUE. "Nous avons dépassé les ressources de sable facilement disponibles à un rythme croissant depuis des décennies."

Des chercheurs danois et un ministre du gouvernement du Groenland se demandent si l'île massive peut devenir un exportateur de sable lorsque ses glaciers fondent et libèrent du sable fin concassé dans ses cours d'eau, comme le rapportent le New York Times et Der Spiegel en Allemagne

Accélérer les tensions de la demande Offre

Le sable et le gravier sont de loin les matériaux les plus extraits au monde, et l'extraction va doubler dans les décennies à venir, selon l'Organisation de coopération et de développement économiques.

Cela ne veut pas dire que le monde entier est à court de sable. Mais il y a plus de forces écologiques et économiques interconnectées à l'œuvre. M. Torres, aujourd'hui boursier postdoctoral au Centre allemand de recherche sur la biodiversité intégrative de Leipzig, entreprendra bientôt des travaux de recherche à l'Université d'État du Michigan et à l'Université catholique de Louvain pour étudier l'extraction du sable. Selon elle, l'augmentation vertigineuse de la demande de sable entraîne des pénuries dans de nombreuses régions.

C'est cette demande croissante - de dizaines de mégalopoles émergentes, de millions de kilomètres de routes, de masses de populations qui se déplacent vers les zones urbaines - qui inquiète Torres. Elle et ses collègues essaient de faire passer ce message, sans s'embrouiller dans les débats sur l'approvisionnement total en sable.

"L'affirmation selon laquelle il y a une pénurie mondiale de sable n'est pas appuyée, dit-elle. "Cette crise concerne plus les implications que la surexcavation des dépôts de sable et de gravier va avoir sur les humains et l'environnement." Il y a encore beaucoup de sable dans le monde, et la nature rend de plus en plus la construction en forme de sable-angulaire, quartz-silice, béton-prêt tout le temps. Mais c'est généralement une ressource locale. Il n'est pas rentable de transporter du sable sur plus de 80 km.

Les vastes déserts du monde n'entrent pas en ligne de compte dans l'équation, disent les experts à ENR. Le sable du désert n'est pas bon pour le béton : les vents changeants du Sahara et du Gobi rendent les grains trop lisses pour être utilisés. Les pays riches en pétrole comme les Émirats arabes unis ou le Qatar importent du sable australien par bateau pour la construction. Mais tous les pays n'ont pas les moyens de le faire. "Le développement économique concentré, la croissance démographique, l'urbanisation, le développement des infrastructures - tout cela entraîne une demande très localisée de matériaux qui, dans certains cas, dépasse l'offre initiale ", explique M. Torres. "Cela crée une pénurie. Dans de nombreux cas, la rareté locale n'est pas physique. C'est peut-être une conséquence des contraintes économiques."

La situation a conduit l'OCDE et le PNUE à demander une meilleure surveillance. "Malgré les quantités colossales de sable et de gravier utilisées, notre dépendance croissante à leur égard et l'impact significatif de leur extraction sur l'environnement, cette question a été largement ignorée par les décideurs politiques et reste largement méconnue du grand public ", a écrit Pascal Peduzzi, directeur scientifique du PNUE en 2014. La Msuya du PNUE est plus directe. "Le sable est produit par des pratiques d'extraction dommageables pour l'environnement dans des écosystèmes terrestres, fluviaux et océaniques sensibles ", écrit-elle dans son rapport. Il est difficile d'équilibrer la santé des écosystèmes et la construction dans de nombreuses régions. "Nous devons concilier les politiques et les normes mondiales pertinentes avec la disponibilité locale de sable, les impératifs et les normes de développement et les réalités de l'application."

Le recyclage considéré comme une possibilité pour les pénuries locales

Les opinions des entreprises de l'industrie sont partagées. Le journaliste Vincent Beiser écrit depuis des années sur la demande et les pénuries de sable, ce qui a donné lieu à son livre de 2018, "The World in a Grain of Sand" Alors qu'il s'apprêtait à publier le livre, les associations professionnelles américaines du béton ont pris des mesures pour réfuter ses conclusions. "L'auteur allègue que notre pays est à court de sable, ce qui est faux ", a déclaré Michael W. Johnson, directeur de la U.S. National Stone, Sand and Gravel Association, au magazine Quarry. Il a plutôt noté des retards dans la mise en service de nouvelles carrières. "Nos besoins en infrastructures et le manque de soutien fédéral sont inquiétants, pas la disponibilité du sable." L'association a refusé de commenter l'ENR.

Le géant suisse du béton LafargeHolcim a élaboré un plan à plusieurs volets, incluant des réseaux pour les sables fabriqués et recyclés. "Nous sommes conscients de la raréfaction croissante du sable naturel dans certaines régions du monde, en raison de contraintes géologiques et d'exigences législatives et d'autorisations croissantes ", déclare Jan Hoffmann, responsable de l'excellence commerciale chez LafargeHolcim. "Les granulats sont une activité très locale, il est donc important d'examiner chaque marché individuellement. Il y a d'importantes différences régionales dans la disponibilité du sable naturel."

LafargeHolcim a pour objectif d'utiliser chaque année 88 millions de tonnes de ressources issues des déchets dans ses produits. M. Hoffmann affirme que l'obtention de réserves d'agrégats moins sensibles à l'environnement est une priorité. "L'établissement de réserves de roches dures pendant les premières étapes de la substitution du sable sur le marché local est la clé de nos stratégies de gestion des réserves."

Le fabricant d'équipements d'Irlande du Nord, CDE, a récemment introduit un système de traitement au mouillé tout-en-un pour produire du sable manufacturé. Le Combo est une usine portative de lavage du sable et de recyclage de l'eau qui peut traiter de 30 à 200 tonnes métriques à l'heure, laver les fines de pierre concassée et les déchets de carrière pour produire du sable. CDE s'est lancée dans le recyclage des matériaux au début des années 2000, car les gisements de sable naturel sont devenus plus difficiles à trouver dans la grande région de Londres, explique Kevin Vallelly, directeur de l'ingénierie de la CDE.

Paul Holroyd, responsable du sable et des granulats à la CDE, affirme que la demande de matériaux et l'offre inégale de sable industriel créent des débouchés commerciaux pour le sable fabriqué et recyclé. Le plus grand État de l'Inde, le Rajasthan, a interdit l'extraction du sable. Les gouvernements locaux en Inde, y compris à Mumbai, ont pris des mesures pour restreindre l'extraction du sable le long des rivières. Cela a incité la CDE à faire des tests pour le Combo sur le sous-continent. Les marchés du sable de quartz naturel industriel ont dépassé les 7 milliards de dollars en 2018, mais le sable fabriqué et recyclé ne comblera pas les lacunes de sitôt, étant donné l'ampleur de la demande

M. Torres indique que les pénuries pousseront la recherche à mettre au point des produits de remplacement, mais qu'elles alimenteront également les conflits locaux et la criminalité, comme le vol de la plage en Jamaïque. En 2017, elle et ses collègues ont publié un article dans la revue Science mettant en garde contre une " tragédie des biens communs " basée sur le sable où la facilité d'obtenir du sable de rivière entraîne une surconsommation. "Vous ne pouvez pas imaginer mettre une clôture autour du sable. C'est facile à extraire ", explique-t-elle. "Vous n'avez pas besoin de technologies de haut niveau. Emballe-le et mets-le sur un âne."