Au cours des 20 dernières années, la demande d’extraction de sable pour les matériaux de construction a triplé, s’élevant à 50 milliards de tonnes par an. Toutefois, peu d’attention a été accordée aux impacts environnementaux de l’extraction du sable. Eh bien, nous sommes ici pour rendre justice à cela.
Une action urgente est nécessaire pour éviter une « crise du sable », déclare le Programme des Nations Unies pour l'environnement.
Cinq initiatives clés sont répertoriées dans un récent Rapport du Forum économique mondial pour aider le industrie du ciment et du béton diminuer ses effets sur l’environnement.
En effet, les villes sont construites sur du sable. Le besoin de matériaux de construction à base de sable, de verre et de béton augmente à mesure que le monde s’urbanise. Jusqu’à 68 % de la population mondiale vivra en ville d’ici 2050.
Cependant, pour fournir un logement à ces personnes, l’extraction industrielle du sable, également connue sous le nom d’extraction de granulats, se produit plus rapidement que la reconstitution des matériaux. Ce processus consiste à retirer le sable et le gravier des lits des rivières, des lacs, de l'océan et des plages pour les utiliser dans la construction. Cela a une influence négative sur l’écosystème.
Table des matières
Faits sur l’extraction de sable
Chaque année, près de six milliards de tonnes de sable sont extraites des océans du monde entier. Le dragage de sable peut rendre les communautés côtières plus vulnérables aux inondations, selon le PNUE. Selon de récentes estimations de l'ONU, près de six milliards de tonnes de sable sont extraites chaque année des fonds océaniques de la planète.
Le sable est la ressource naturelle la plus utilisée au monde, après l'eau, selon les données publiées par le Centre d'analyse du Programme des Nations Unies pour l'environnement (PNUE). Le béton, le verre et les technologies comme les panneaux solaires sont tous fabriqués à partir de sable.
Le dragage se produit à un rythme qui augmente et se rapproche du taux de reconstitution naturelle de 10 à 16 milliards de tonnes, selon les données de Marine Sand Watch.
Selon l'association, six milliards des 50 milliards de tonnes de sable et de gravier utilisés chaque année dans le monde proviennent des océans et des mers de la planète.
Le dragage de sable peut avoir un effet majeur sur les communautés côtières et la biodiversité. Les communautés côtières dépendront du sable pour fortifier leurs côtes contre la menace de l’augmentation du niveau de la mer et des phénomènes météorologiques extrêmes comme les ouragans.
Selon le PNUE, des niveaux de sable adéquats facilitent également le secteur de l'énergie offshore, qui comprend la construction d'éoliennes et d'éoliennes.
Impacts environnementaux de l'extraction de sable
- Habitat riverain, flore et faune
- Stabilité structurelle
- Les eaux souterraines
- La qualité d'eau
1. Habitat riverain, flore et faune
Au-delà des sites miniers immédiats, l’exploitation minière en cours d’eau peut avoir des répercussions coûteuses supplémentaires. Chaque année, des zones riveraines qui abritent des habitats fauniques et d'abondantes réserves de bois disparaissent, ainsi que de nombreux hectares de terres productives riveraines.
Le potentiel récréatif, la biodiversité et la productivité des pêches sont tous affectés négativement par la dégradation des écosystèmes fluviaux. Des canaux gravement endommagés peuvent diminuer la valeur foncière et esthétique.
Pour vivre à long terme, chaque espèce a besoin d’un certain ensemble de conditions environnementales. Les plantes indigènes des cours d’eau ont développé des adaptations particulières aux conditions environnementales qui prévalaient avant une intervention humaine importante.
Celles-ci ont conduit à des modifications significatives de l'habitat qui ont profité à certaines espèces par rapport à d'autres et diminution de la diversité biologique et la productivité en général. La stabilité du lit et des berges des chenaux de la majorité des ruisseaux et rivières a un impact direct sur la qualité de l'écosystème.
La plupart des espèces aquatiques ne peuvent pas survivre dans des chenaux instables. Les variations de la quantité de limon disponible provoquent fréquemment une instabilité du lit et des berges et entraînent des réajustements importants des canaux.
Par exemple, la coupe des forêts riveraines et l'exploitation minière dans les cours d'eau sont deux exemples d'activités humaines qui accélèrent l'érosion des berges des cours d'eau et transforment les berges des cours d'eau en sources nettes de sédiments, qui ont souvent effets néfastes sur la vie aquatique.
Les instabilités du lit provoquées par les activités anthropiques qui abaissent artificiellement l'élévation du lit du cours d'eau créent une libération nette de limon dans la zone environnante. Les habitats fluviatiles de nombreux animaux aquatiques sont rendus plus simples et pires par des sédiments instables. Ces impacts sont bénéfiques à peu d’animaux.
Les deux principales conséquences de l’extraction de sable en cours d’eau sur les milieux aquatiques sont la sédimentation et la détérioration du lit, qui peuvent toutes deux nuire gravement à la vie aquatique.
L'équilibre délicat entre le débit du cours d'eau, les sédiments provenant du bassin versant et la conception des canaux détermine la stabilité des cours d'eau à lit de gravier et à lit de sable.
Les processus de développement des chenaux et des habitats sont perturbés par les changements induits par l'exploitation minière dans l'apport de sédiments et la structure des chenaux. De plus, les habitats s'envasent en aval en raison du mouvement instable du substrat. L’intensité de l’exploitation minière, la taille des particules, le débit des cours d’eau et la morphologie des canaux déterminent tous dans quelle mesure quelque chose est affecté.
Les populations de faune diminuent en raison de la perte d'habitat dans l'écosystème aquatique, en surface et sous terre, causée par la disparition totale de la végétation et dégradation du profil du sol.
La migration des poissons entre les fosses est entravée par l'élargissement du chenal, qui rend le lit du cours d'eau peu profond et crée un écoulement intergravier tressé ou souterrain dans les zones de rapides.
À mesure que les bassins profonds se remplissent de gravier et d'autres matériaux, le chenal devient plus uniformément peu profond, ce qui entraîne une diminution de la diversité de l'habitat, de la structure des bassins de rapides et de la population de grands poissons prédateurs.
2. Stabilité structurelle
Les canaux fluviaux, l’extraction de sable et de gravier peuvent nuire aux propriétés publiques et privées. L’extraction de gravier peut générer des incisions de canaux qui exposent les pipelines souterrains et d’autres infrastructures et mettent en danger les piliers des ponts.
Les deux principaux types d’exploitation minière en cours d’eau qui induisent une détérioration du lit sont :
- Creusement de fosse
- Écrémage des barres
L'incision du canal, autre nom pour la dégradation du lit, est causée par deux processus principaux :
- Coupe de tête
- De l’eau « affamée »
Le décapage consiste à creuser un trou minier dans le canal actif, ce qui abaisse le lit du cours d'eau et produit un point d'entaille qui améliore l'énergie d'écoulement et accentue localement la pente du canal. Un point de coupure subit une érosion du lit qui se propage progressivement en amont lors de fortes crues.
Des quantités importantes de limon du lit du cours d'eau sont mobilisées par le décapage et sont ensuite transportées en aval pour se déposer dans la région excavée et dans d'autres zones en aval.
Les effets en aval des sites miniers dans les cours d’eau riches en gravier peuvent ne pas durer longtemps après la fin de l’exploitation minière, car l’équilibre entre l’apport de sédiments et leur transport sur un site peut rapidement se rétablir.
Dans les cours d'eau contenant peu de gravier, les effets peuvent survenir rapidement et durer de nombreuses années après la fin de l'exploitation minière. Les coupes de tête restent un problème dans les cours d'eau riches et pauvres en gravier, quels que soient les effets qu'elles ont en aval.
Les coupes de tête parcourent fréquemment de grandes distances en amont et dans les affluents ; dans certains bassins versants, ils peuvent même voyager jusqu'aux sources avant d'être stoppés par des barrières naturelles ou artificielles.
Lorsque les minéraux sont extraits, la capacité d'écoulement du canal est augmentée, ce qui entraîne un deuxième type de dégradation du lit. Localement, l'écrémage des barres augmente la largeur de l'écoulement et l'excavation des fosses augmente la profondeur de l'écoulement.
Les sédiments provenant des emplacements en amont se déposent sur le site minier en raison de ces deux circonstances, produisant des vitesses d'écoulement plus lentes et une énergie d'écoulement plus faible.
La quantité de matériaux transportés quittant le site est désormais inférieure à la capacité de l'écoulement à transporter des sédiments à mesure que le débit avance au-delà du site et que l'énergie de l'écoulement augmente en réponse à la forme « normale » du canal en aval.
Cette eau « affamée », ou écoulement déficient en sédiments, aspire davantage de sédiments du ruisseau qui coule sous le site minier, accélérant ainsi le processus de dégradation du lit. Cet état de fait persiste jusqu'à ce que les apports et les rejets de sédiments du site soient à nouveau équilibrés.
Au-dessous des barrages, où les matériaux sont piégés et où l’eau « affamée » est rejetée en aval, il en résulte généralement une incision du canal. Cela a un effet similaire. Ce problème est exacerbé par l’extraction de minéraux dans les cours d’eau en aval des barrages.
Alors que les digues, la protection des berges et les régimes d'écoulement modifiés encouragent également l'incision des canaux, les taux d'extraction de minéraux dans de nombreux cours d'eau sont souvent de plusieurs ordres de grandeur supérieurs à l'apport de sédiments du bassin versant, ce qui indique que l'extraction est principalement responsable des changements observés dans les canaux.
La vulnérabilité aux impacts de la faim en eau dépendrait du taux d’extraction et du taux de reconstitution. Les cours d’eau contenant peu de gravier seraient plus vulnérables aux perturbations.
En plus de créer une instabilité verticale dans le lit du canal, l'incision du canal élargit également le canal et accélère l'érosion des berges, ce qui entraîne une instabilité latérale.
Lorsque les qualités mécaniques du matériau de la berge ne sont pas en mesure de supporter le poids du matériau, l'incision élève la hauteur de la berge et provoque une rupture de berge. Lorsque des mares profondes se remplissent de gravier et d’autres sédiments, l’élargissement du chenal rend le lit du cours d’eau moins profond.
Les fluctuations extrêmes de température dans le cours d'eau sont encore accrues par l'élargissement et l'affaissement du canal, et le transfert de sédiments en aval est accéléré par l'instabilité du canal.
Avant que des flux significatifs d'ajustement des canaux ne se produisent, il faudra peut-être plusieurs années pour que la dégradation du lit induite par l'exploitation minière et d'autres altérations des canaux se manifestent, et ces changements peuvent durer longtemps après la fin de l'extraction.
3. Les eaux souterraines
En plus de mettre les ponts en danger, l’exploitation du sable transforme le lit des rivières en trous profonds et de grande taille. Cela provoque une baisse de la nappe phréatique, ce qui assèche les puits d'eau potable situés sur les berges de ces rivières.
Dégradation du lit due à l'exploitation minière en cours d'eau diminue la hauteur du débit des cours d'eau et de la nappe phréatique des plaines inondables, ce qui peut à son tour détruire les plantes ligneuses dépendant de la nappe phréatique dans les zones riveraines et diminuer les périodes d'humidité dans les zones humides riveraines. L'eau salée peut s'infiltrer dans les plans d'eau douce dans les zones proches de la mer.
4. La qualité d'eau
La qualité de l'eau de la rivière sera affectée par les opérations d'extraction de sable dans le cours d'eau.
Les effets comprennent une turbidité plus élevée à court terme sur le site minier en raison de la remise en suspension des sédiments, de la sédimentation due aux particules organiques et au stockage et au déversement excédentaire de matériaux miniers, ainsi que des déversements ou des fuites d'hydrocarbures provenant de l'équipement d'excavation et des véhicules en mouvement.
La quantité de particules en suspension dans l’eau au niveau du site d’excavation et en aval augmente en raison de l’érosion accrue du lit et des berges des rivières. Les écosystèmes aquatiques et les utilisateurs de l'eau peuvent être affectés négativement par les particules en suspension.
Si les utilisateurs d’eau en aval de la propriété prélèvent de l’eau à des fins résidentielles, l’impact sera particulièrement important. Les coûts associés au traitement de l’eau peuvent être considérablement augmentés par les particules en suspension.
Que peut-on faire pour éviter une crise du sable ?
Les gouvernements subissent une pression croissante pour réglementer l’extraction du sable, mais des efforts supplémentaires doivent être déployés pour découvrir des alternatives à l’utilisation dans la construction et pour résoudre les problèmes de logement actuels auxquels le monde est confronté. À Singapour, par exemple, les déchets de verre récupérés sont utilisés à la place du sable dans le béton imprimé en 3D.
Dix suggestions sont répertoriées dans le rapport du PNUE pour éviter une crise du sable, ce qui constituerait un compromis entre préservation de l'environnement et les besoins du secteur de la construction :
Comment le PNUE affirme que nous pouvons prévenir une catastrophe liée au sable. Photo : PNUE
Selon le PNUE, le sable doit être reconnu comme une « ressource stratégique à tous les niveaux de gouvernement et de société », et les écosystèmes qui ont été endommagés par les opérations d’extraction de sable doivent être réparés pour que la gestion des ressources en sable soit « juste, durable et responsable ». .»
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Je m'efforce d'éduquer le public sur l'environnement et ses problèmes.
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