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Lorsque de fortes pluies frappent la Nouvelle-Calédonie, les rivières deviennent rouges.
Située à environ 1 200 kilomètres à l'est de l'Australie, la Nouvelle-Calédonie possède l'un des écosystèmes de récifs coralliens les plus vastes au monde et environ 10% du nickel mondial. Plus d’un siècle d’exploitation minière à ciel ouvert et de déforestation sur le territoire français du Pacifique a créé certains des niveaux d’érosion des sols les plus élevés au monde. La couverture de forêt pluviale a été réduite de 70% à 20% et quand il pleut, l'eau et la terre s'écoulent librement des flancs des collines dans les rivières et la mer, entraînant avec elles le nickel et d'autres métaux toxiques.
En fin de compte, ces métaux - principalement le nickel, le cobalt, le fer et le chrome - finissent dans la chaîne alimentaire. Les huîtres qui vivent près des rivières qui passent près des sites miniers contiennent 20 fois plus de nickel que celles qui vivent près des autres rivières. Les anguilles près de la côte ont des concentrations de nickel et d'autres métaux plus élevées que celles situées plus au large.
«Les conséquences de ce type de pollution sont désastreuses», déclare Peggy Gunkel-Grillon, chimiste spécialiste de l'environnement à l'Université de Nouvelle-Calédonie. Les métaux toxiques remontent la chaîne alimentaire et s'accumulent dans les prédateurs supérieurs, dit-elle.
Mais les preuves des effets toxicologiques du nickel sur les créatures et les hommes marins sont limitées. «En Nouvelle-Calédonie, nous commençons à étudier l’impact des métaux sur l’environnement. C’est un nouveau sujet pour le gouvernement et les scientifiques», déclare Yannick Dominique, écotoxicologue chez le cabinet-conseil néo-calédonien Bioeko. Dominique fait partie d'un nouveau projet gouvernemental examinant les niveaux et les sources d'exposition aux métaux chez les habitants de la Nouvelle-Calédonie.
Chez les humains, les recherches ont établi un lien entre l'exposition au nickel - souvent par le biais de la cigarette ou de l'industrie - à une prévalence accrue de diabète de type 2, et l'Organisation mondiale de la Santé a classé le nickel pur en tant que cancérogène. On sait toutefois peu de choses sur les effets de la consommation d'eau et d'aliments riches en nickel.
En pensant à la menace de ruissellement de nickel, Gunkel-Grillon et ses collègues se sont demandé s'il était possible de faire quelque chose.
Dans les industries marines, des formations artificielles ressemblant à des roches sont créées autour de structures telles que des éoliennes et des plates-formes pétrolières offshore pour les protéger de l'érosion. Ces barrières sont créées à partir de matériaux à base de calcium dans l'eau de mer qui sont attirés par les structures métalliques chargées électriquement et qui s'y accumulent. Les chercheurs se sont demandé si ce processus pourrait être poussé plus loin. Autrement dit, si les métaux chargés électriquement peuvent attirer les matériaux à base de calcium, les formations à base de calcium peuvent-elles attirer les polluants des métaux lourds?
Dans des expériences de laboratoire, Gunkel-Grillon collabore avec Marc Jeannin, ingénieur de l'Université de La Rochelle, en France, pour développer une méthode d'extraction du nickel de l'eau de mer au large de la Nouvelle-Calédonie.
En plaçant l'acier galvanisé dans l'eau de mer et en le chargeant avec un faible courant électrique, les chercheurs ont montré qu'ils pouvaient extraire les ions métalliques de la solution et les emprisonner dans des dépôts calcifiés qui se développent sur l'électrode en acier.
Des expériences en laboratoire ont permis aux chercheurs d'extraire du nickel d'une solution. (Photo par Charlotte Carré) Dans un test de laboratoire de validation de principe, les scientifiques ont plongé de petites pièces d'acier électrifié dans de l'eau de mer enrichie en nickel. Après sept jours, ils ont constaté que jusqu'à 24% du nickel ajouté à l'eau était piégé.
Mais le véritable défi, explique Gunkel-Grillon, est de voir si leur technique se traduira par des conditions réelles. Cette prochaine étape est déjà en cours dans un lagon calédonien. Fin mars, les scientifiques ont mis en place une expérience à plus grande échelle dans la baie de Numbo, la zone industrielle de la capitale, Nouméa.
Si ces expériences fonctionnent, les scientifiques envisagent une structure encore plus grande et permanente d'électrodes galvanisées verticalement dans l'eau.
«En plaçant notre appareil à l'embouchure des rivières, des effluents, des ports ou de tout autre lieu où une telle pollution est susceptible de se produire, nous pourrons limiter la contamination du nickel dissous», déclare Gunkel-Grillon.
Le réseau électrique local alimente l’expérience néo-calédonienne, mais il devrait être possible de faire fonctionner ce type d’installation avec des éoliennes ou des panneaux solaires.
La contamination par les métaux en milieu marin est un problème dans le monde entier et cette solution est très prometteuse. L'équipe a également utilisé cette technique pour piéger le plomb, et Jeannin a déclaré qu'il ne voyait aucune raison pour laquelle cela ne fonctionnerait pas pour d'autres éléments métalliques.
«Les anciens ports peuvent contenir un niveau assez élevé de contaminants, tels que les métaux et les métaux lourds, dans leurs sédiments», explique Philippe Andréani, PDG de Géocorail, une société qui développe des structures marines artificielles pour la protection contre l'érosion. «Cela provient des peintures antisalissures utilisées dans le passé sur les coques et d'autres sources. Les ports ne sont pas très profonds et la turbulence causée par les hélices des navires tend à soulever les sédiments et à libérer leurs polluants. »
Géocorail a breveté une version différente d'une électrode à piégeage des métaux, qui est en cours de test dans quelques ports français.
Au printemps prochain, les résultats des essais sur le terrain en Nouvelle-Calédonie seront connus et les scientifiques devraient savoir si cette technique peut aider à réduire la pollution par les métaux toxiques.
«Lorsque nous aurons récupéré les gisements d’eau de mer, nous pourrons vérifier quels éléments métalliques ont été piégés, y compris tous les polluants métalliques présents dans la lagune de Nouvelle-Calédonie», explique Jeannin.
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