Autrefois la Tranche

LE SABLE (2) - Utilisation et économie

Utilisations

La taille, la nature et la forme plus ou moins arrondie de ses grains en font un matériau de qualité recherché pour la construction.

Il faut savoir que moins de 5% du sable mondial est utilisable en construction.

• En maçonnerie, le sable est utilisé comme agrégat mélangé à un liant comme la chaux ou le ciment.
• En électronique, le sable, et plus précisément le silicium contenu dans la silice, est utilisé pour fabriquer des micro-processeurs
• En fonderie de métaux ferreux ou alliages légers, les moules peuvent être réalisés en sable aggloméré par des résines ou des argiles, pour couler les pièces.
• En cuisine, il a été utilisé au XIXe siècle pour la conservation de la viande.
• Il est utilisé comme matière première du verre.
• Il peut être utilisé pour filtrer les liquides (dont l'eau de piscine, des eaux usées...), des gaz ou de l'air (filtre à sable filtrant les vapeurs d'un four à plomb, ou filtre à sable filtrant un air susceptible de contenir des radionucléides accidentellement émis dans l'air d'une installation nucléaire.
• En art on l'utilise pour la confection de tableaux de sable.
• Du fait de sa facilité de manipulation, il est également employé lorsque l'on a besoin d'acheminer de la matière (peu importe sa nature) dans un endroit, par exemple pour servir de lest ou pour protéger (sac de sable contre les éclats d'explosion et les balles).
• Il est utilisé comme abrasif dans des usines pour nettoyer des pièces métalliques : ce procédé est le sablage.
• Le sable est également un élément important dans le domaine touristique, lorsqu'il est présent sur les plages et les dunes où il est également un élément indispensable à la protection de la côte.
• Il est également utilisé en jet à haute pression pour donner l'effet délavé aux jeans.
• En amendement agricole pour à la fois augmenter le pH d'un sol trop acide (ex. : culture maraîchère) et améliorer la texture des terres et bien sûr apport minéral (carbonate de calcium, pour ce qui est du sable coquillier) pour certaines cultures (ex. : choux).
• Défense côtière, pour le rechargement des plages qui cherche à contrecarrer l'érosion, ou pour la création de certaines îles artificielles en particulier celles du golfe Persique.

Tableau de sable

Économie

Après l’air et l’eau, le sable est la ressource la plus utilisée au monde. Il représente un volume d’échanges internationaux de 70 milliards de dollars par an. Plus de 15 milliards de tonnes sont extraits dans le monde chaque année, soit un tonnage équivalent à la production naturelle de ces sédiments par les fleuves.

Problèmes écologiques

Vue aérienne de la dune du Pilat (France).

Dans beaucoup de pays, le sable est donc extrait directement des plages, de fonds marins ou de carrières jouxtant les plages. Les besoins en construction de nouveaux bâtiments conduisent souvent à l'extraction sauvage du sable, sans égard pour les conséquences écologiques. Elles sont souvent graves et provoquent la disparition des plages dans certains endroits, la défiguration des paysages et la salinisation des nappes phréatiques.
En raison de l'importance des enjeux financiers, les dispositions légales sont parfois contournées, voire tout simplement ignorées.

Au XXIe siècle, 75 à 90 % des plages sont menacées de disparition, du fait de l'exploitation humaine ou de la submersion marine.

Les solutions alternatives, dragage des ports et des lits des rivières, engendrent également, en cas d’excès, des conséquences écologiques néfastes. Une autre méthode consiste à concasser des roches tendres pour en faire du sable, mais son coût est plus élevé. Des méthodes de construction plus écologiques peuvent éviter l'utilisation du sable (bois, matériaux composites, acier, recyclage de matériaux, etc.), mais cela ne sera pas possible dans toutes les parties du monde.

En utilisant des centrales énergétiques pouvant être solaires, des usines de fusion du sable en brique de verre permettrait de désensabler les déserts de sable qui redeviendraient verdoyants et de construire des serres dans les zones froides avec ces legos de verre.

Mobilités des sables

Dans l'eau comme dans l'air, les sables fins et leur poussière sont facilement transportés, parfois sur des milliers de kilomètres de distance. Ils modifient la chimie des eaux météoritiques, et les géosciences ont récemment montré qu'ils jouent parfois un rôle majeur en termes de bilan des nutriments pour de vastes écosystèmes (Amazonie notamment).

Ainsi, certains nutriments minéraux sont ainsi transportés du Sahara à l'océan Atlantique et aux forêts amazonienne et centre-américaine par les tempêtes. Ce phénomène est maintenant bien décrit par la NASA notamment, grâce à l'imagerie satellitaire et aux analyses faites dans l'atmosphère par différents moyens. Il a été estimé que « Chaque année, près de 182 millions de tonnes de sable s'envolent et traversent l'Atlantique ».

Selon Reichholf (zoologiste, écologue, spécialiste de l'évolution allemand) en 1986, le sol amazonien est souvent naturellement très pauvre en potassium et phosphore (oligotrophe) et acide, mais ce sable aéroporté (combiné à d'autres aérosols issus des volcans et des embruns marins) est localement une source essentielle et suffisante de nutriments pour la forêt amazonienne, en particulier il expliquerait des apports annuels moyens de 26,9 kg/ha/an pour le phosphore et 12,6 kg/ha/an pour le potassium. Les écosystèmes andins bénéficient aussi de calcium et d'autres nutriments apportés par le Sahara.

L'avancée de la désertification en Afrique ou dans le désert de Gobi peut donc augmenter la teneur de l'air en silice et en particules issues des déserts et emportées par les tornades et tempêtes de sable. Ces phénomènes commencent à être modélisés.

Ensablement

L'ensablement est un phénomène d'apport de sable sur terre ou dans l'eau.

On peut citer comme exemples le canal du Midi, la lagune de Venise, l'ensablement du réseau routier marocain, ainsi que la baie du mont Saint-Michel.

L'ensablement désigne aussi la paralysie d'un véhicule enfoncé dans du sable.

Expressions avec le sable :

• Sable était le nom d’une fine poudre à base de pierre ponce, ou d’autres substances absorbantes, que l’on répandait sur une lettre écrite pour sécher l’encre, avant la généralisation du papier buvard.
• Un grain de sable suffit parfois à bloquer le fonctionnement d'un mécanisme ; par extension, le terme désigne une petite perturbation bloquant tout un système (organisation humaine, stratégie, pensée unique…).
• Le bac à sable est un lieu de jeu pour enfants ; il désigne par extension le milieu enfantin (« les play-boys des bacs à sable », Morgane de toi, Renaud) ou un lieu d'apprentissage.
• Le sable du temps : l'écoulement du temps, par analogie au sablier.
• Le marchand de sable : personnage de l'imaginaire enfantin qui passe le soir dans la chambre des enfants et leur jette du sable afin qu'ils ferment les yeux et s'endorment. C'est ainsi que se termine chaque épisode de la série culte « Bonne nuit les petits ».

Le sable, une ressource en voie de disparition

Le sable, omniprésent dans notre quotidien, est victime du pillage d’une industrie colossale, toujours plus vorace qui épuise cette ressource à grande vitesse. Éviter la pénurie devient un enjeu environnemental et économique à l’échelle planétaire.

Le sable évoque la plupart du temps la plage, les vacances, les îles paradisiaques. Pourtant, notre rapport avec le sable ne se limite pas aux deux ou trois semaines de congés d’été. Le sable fait partie de notre quotidien, il est même omniprésent. Pourtant, cette ressource dont nous avons tant besoin s’épuise. Elle est victime d’une industrie colossale, toujours plus vorace et de pillages.

Bientôt une pénurie de sable ?

Peu d’entre nous s’en rendent compte mais le sable arrive en troisième position des ressources les plus utilisées, après l’air et l’eau, mais devant le pétrole ou le charbon !

Il représente environ 200 usages quotidiens, allant de la filtration de l’eau à la fabrication de microprocesseurs et de produits de haute technologie, en passant bien sûr par le verre, qui est d’ailleurs l’une de ses principales utilisations.

À côté de ces domaines assez évidents, le sable se cache aussi dans des produits beaucoup plus inattendus : parce qu’il est source de dioxyde de silicium, on en trouve ainsi dans le vin, le papier, le dentifrice et des milliers d’autres choses.

On se sert aussi du sable pour construire des avions puisqu’il entre dans la composition du plastique des réacteurs, de la peinture ou encore des pneus. En d’autres termes, dans notre société actuelle, le sable est devenu comme l’air ou l’eau : on ne peut pas vivre sans.

Le bâtiment, gros consommateur de sable

Là où le sable est vital, c’est bien pour le secteur du bâtiment. Dans les granulats (grains minéraux de tailles variables du sable au gravier), il forme la matière première du béton que l’on trouve dans quasiment tout type de construction. On estime que le boom immobilier actuel engendre une consommation de 2 tonnes par an et par être humain de béton !

Parce que son coût de production est relativement bas, et qu’il présente des qualités inégalables, le béton armé est donc le matériau de construction dominant à l’échelle planétaire. Or il est composé de 2/3 de granulats et de 1/3 de ciment et d’eau… Le sable est donc présent dans les 2/3 des constructions du monde entier.

Outre le bâtiment, le secteur public est lui aussi très friand du sable puisqu’il en a besoin pour construire des routes par exemple.

Quantités de sable ?

Dans le monde, on utilise 40 milliards de tonnes de sable par an. À part l’eau, aucune ressource n’est exploitée à ce point. 30 milliards de tonnes servent à fabriquer du béton, et les 10 milliards restants pour les puces électroniques et l’extraction de gaz de schiste, selon le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE).

En France, ce sont 383 millions de tonnes de sable qui sont nécessaires chaque année.

Pour construire un hôpital, ce sont 3.000 tonnes de sable qui sont utilisées.

Pour construire une autoroute, 30.000 tonnes de sable sont englouties à chaque kilomètre et 12 millions de tonnes pour une centrale nucléaire !

L’extraction du sable provoque des déséquilibres, or le sable est une ressource non renouvelable. Pendant des années, le sable provenait de carrières qui s’épuisent. Face à ce constat et au besoin de s’approvisionner en cette ressource, on a décidé d’exploiter celui des rivières.

Mais cela a eu deux conséquences catastrophiques pour l’environnement : d’une part, l’extraction du sable provoque des crues ; d’autre part, lorsqu’on décide d’extraire du sable des rivières, on empêche le remblai naturel des plages.

En effet, le sable présent sur les plages provient de roches situées parfois à des milliers de kilomètres. Il est charrié par les cours d’eau et il s’écoule entre un siècle et un millénaire avant son arrivée dans les mers et les océans.

Alors que les mines et carrières de sables s’épuisent à travers la planète, le dernier endroit où trouver du sable est donc au fond de la mer. Pour aller chercher le sable au fond des océans, les industriels font intervenir d’immenses navires spécialisés capables d’extraire et emporter jusqu’à 400.000m³ de sable par jour. Ce pillage des fonds marins entraîne de graves conséquences sur l’environnement.

La surexploitation du sable : catastrophe écologique, opportunité économique

Quand les dragues viennent pomper le sable au fond de l’eau, elles engloutissent une matière qui a mis des dizaines voire des centaines de milliers d’années à se constituer.

La biodiversité en danger

L’exploitation des fonds marins représente une catastrophe pour tous les organismes vivants. La destruction de l’habitat naturel des organismes situés au plus bas de la chaîne alimentaire entraîne leur disparition, ce qui affecte tous les maillons situés au-dessus. Tous les poissons meurent faute de nourriture : c’est donc la survie de toutes les espèces qui dépend du sable.

Le sable joue un rôle essentiel dans la protection des côtes et l’équilibre des écosystèmes marins.

La biodiversité est menacée, engendrant des conséquences directes sur les hommes. Ainsi en Indonésie par exemple, de nombreuses familles vivent de la pêche. Là-bas, 92 % du poisson consommé provient de la pêche artisanale. Avec la destruction des fonds marins, ce sont les ressources de milliers de familles qui sont elles aussi détruites.

En exploitant à outrance le sable, c’est tout l’équilibre naturel qui est perturbé. Le pompage du sable marin crée un vide que la nature comble rapidement par les actions combinées du vent et des vagues. C’est alors le sable des plages et des îles voisines qui vient boucher les gigantesques trous. On assiste à un phénomène global d’érosion des plages : 75 à 90 % des plages du monde reculent, avec une tendance qui s’accélère.

Extraction de sable marin dans le monde

La disparition du sable est un problème dont on commence à parler car il menace les rivages et la biodiversité. Chaque seconde ce sont près de 1,27 tonnes de sable marin qui sont extraites des fonds marins, soit 40 milliards de tonnes par an, essentiellement pour la construction (compteur en tonnes). Le sable et les granulats sont la 3ème ressource la plus utilisée après l’air et l’eau.

En Floride par exemple, 9 plages sur 10 sont en voie de disparition. Parfois, ce sont même des îles entières qui disparaissent. Ces pratiques menacent aussi l’intégrité des infrastructures voisines des zones de dragage provoquant parfois l’écroulement de ponts.

Autre victime collatérale : l’agriculture. Avec la disparition du sable, l’eau de mer s’infiltre dans les nappes phréatiques et empêche ainsi la culture de terres arables.

La folie de la demande de sable : le nouvel or jaune

Marché énorme, l’industrie du granulat se porte comme un charme. Et pour cause : on aura toujours besoin de construire des bâtiments et des routes. La demande de sable ne cesse de croître. D’après le PNUE, ce commerce devrait augmenter de 5,5 % par an avec l’urbanisation et le développement des infrastructures. Mais parfois, c’est pour assouvir les pires excentricités (exemple de Dubaï) !

Palm tree de Dubaï

Le sable au cœur des échanges internationaux

On pourrait présumer que tout le sable utilisé provient des déserts tout proches. En fait il n’en est rien. Car il est impossible de construire une île artificielle avec du sable du désert.

Il existe en effet différents types de sables. Selon leur provenance, ils ne présentent pas les mêmes propriétés. Ainsi, les grains qui constituent le sable du désert sont tout ronds et lisses du fait de l’action du vent, ce qui rend impossible toute agrégation.

Les Émirats ayant largement épuisé leurs stocks, se voient contraints désormais d’importer du sable. Cela a été le cas pour Dubaï qui a importé 45.700 tonnes de sable d’Australie afin d’ériger sa Burj Kalifa, devenue la plus grande tour du monde. L’exportation de sable aux pays du Moyen Orient rapporte à l’Australie 5 milliards de dollars par an.

La Chine, premier consommateur de sable

L’Empire du Milieu utilise à lui seul 60 % de la production mondiale de sable. Preuve du gigantisme de son boom immobilier : Ces deux dernières années, sa consommation égale celle mesurée aux États-Unis au XXe siècle.

De façon générale, l’industrie du sable brasse des milliards de dollars. Le marché est tellement gigantesque qu’il est gangrené par une véritable mafia.

Il existe pourtant des alternatives à l'utilisation du sable et du béton : la paille, la terre, le bois, l'argile, les matériaux recyclés (dont le béton),  les cendres d’incinération… On a même découvert que le verre, pouvait être à nouveau transformé en sable. Cette piste serait plus qu’intéressante à exploiter pour la construction, d’autant plus qu’¼ du verre jeté n’est jamais recyclé.

Rédaction  Jean-Pierre Bouchet  ALT  5-2023

Sources : Wikipedia ; Lemonde.fr; reporterre.net ...

Voir aussi le sable : Le sable