Projet Recherche 2004-2007

EA 3325 - L.G.P.M.C.

LABORATOIRE DE GEOSCIENCES ET PHYSIQUE DE LA MATIERE CONDENSEE

Equipe interne Groupe Géologie 1 : M. Allenbach, C. Laporte Magoni (50%), B. Repetti, + 2 Doctorantes : I. Rouet et S. Bantos
en collaboration avec :
- en N. Calédonie : US. Espace 140 ; (D. Lille, Touraivane) et l'UR 37 (B. Robineau) de l'I.R.D. Nouméa ; ainsi que l'E.R.I.M. (E.A. Informatique de l'U.N.C. en voie de constitution : N. Selmaoui, G. Taladoire)
- en métropole : l'Université de Montpellier (L. Briqueu, D. Bosch), l'Université d'Orléans (D. Cluzel, M. Lepiller),Université La sorbonne Paris IV (Pr Huentz de Lemps)
- à l'étranger : l'Université du Sud pacifique à Fidji (M. Govorov, J. Terry).

La Nouvelle-Calédonie est aujourd'hui engagée dans un processus de profondes réformes politiques et socio-économiques. Le rééquilibrage inscrit dans les " Accords de Matignon ", prorogés par les " Accords de Nouméa ", signés en 1998, s'accompagne de fortes mutations. Dans ce contexte néo-calédonien où l'université est un partenaire important des mutations en cours, le groupe thématique 1 étudie le transect menant de la montagne au lagon soumis à des pressions anthropiques croissantes.
Deux thématiques qui sont directement en phase avec les demandes exprimées par les collectivités néo-calédoniennes seront prioritairement abordées au cours du prochain contrat, en étroite synergie avec les partenaires de l'IRD :

1° La dynamique de l'érosion et des transferts sédimentaires depuis les massifs péridotitiques jusqu'au lagon.

Dans un Pacifique insulaire où les problématiques environnementales littorales sont essentiellement posées par le développement des centres urbains, la Nouvelle-Calédonie montre une forte spécificité, celle de nombreux stigmates environnementaux sur massifs miniers. La part relative des mécanismes naturels de l'érosion mécanique et de l'altération chimique et celle des facteurs anthropiques sur la genèse ou l'amplification des problèmes environnementaux constatés fait l'objet de débats et de nombreuses controverses. Celles-ci ne pourront trouver de réponse qu'au travers d'études ciblées sur le sujet.

En amont du transect, la recherche portera prioritairement sur l'étude de la dynamique des mécanismes d'érosion et d'altération affectant les bassins versants naturels et anthropisés sur substrats péridotitiques et sur celle des vecteurs du transport sédimentaire vers le lagon. Axée jusqu'ici sur la région de Thio, principal site minier de Nouvelle-Calédonie (en exploitation depuis 125 ans, 40 Mt de minerai produit), la recherche sera étendue à d'autres sites, définis en commun avec l'UR 37, notamment dans le cadre du travail de thèse d'Isabelle Rouet, en partenariat étroit avec le B.R.G.M. et les opérateurs miniers.

En aval du transect, pour l'étude du domaine lagonaire, les approches sédimentologique et géochimique seront associées. Sous sa forme actuelle (2002-2003), " le programme est axé sur la cartographie sédimentologique du recouvrement sédimentaire superficiel, l'acquisition des principaux paramètres de l'environnement météo-océanologique du site et la caractérisation de la dynamique sédimentaire littorale. Nous nous proposons dans le cadre du fur contrat (2004-2007) d'élargir, grâce aux efforts d'équipements réalisés au cours du précédant contrat (salle blanche), le champ de ces objectifs en travaillant sur 2 axes supplémentaires qui correspondent, tous deux, à des demandes exprimées par les collectivités ou les industriels (financements acquis ou en cours de discussion) :

a) les signatures minéralogiques et géochimiques des apports et des sédiments du lagon.
Nous utiliserons les techniques minéralogiques et géochimiques classiques : diffraction des rayons X (L.G.P.M.C.), microscopie optique (L.G.P.M.C.), microscopie électronique basse tension, analyses des métaux et terres rares (ICP-MS, CRPG Nancy), analyses isotopiques (L.G.P.M.C./Université de Montpellier). L'ensemble de ces outils, associé aux techniques de datation (cosmogéniques, Ar/Ar), servira à la caractérisation de la sédimentation marine récente et des apports des rivières. La finalité est d'identifier l'origine du matériel sédimentaire terrigène et de quantifier la participation respective des différentes sources de matériels particulaires constituant le recouvrement sédimentaire superficiel et récent du lagon.

b) le traitement des signaux numériques sur carottes.
Un programme de recherche est actuellement en cours de développement sur ce thème au sein du L.G.P.M.C., en association avec les informaticiens de l'U.N.C., à partir des signaux d'imagerie sur carottes du sondage pétrolier de Gouaro. L'objectif est de corréler les résultats obtenus avec les signaux de diagraphie (collaboration U.N.C.-Montpellier II). Les méthodologies mises en oeuvre vont être appliquées aux carottes de sédiments littoraux de la région de Thio, mais aussi, à la demande de la SLN (convention de recherche en préparation) aux carottages terrestres afin de tester la faisabilité de mise au point d'un protocole de logging automatisé, utile à la profession minière.

Ce premier volet doit progressivement monter en puissance au cours du contrat pour devenir l'axe de recherche prioritaire du groupe thématique 1 en fin de période.

2° Le Programme SAGE et ses développements futurs.

Ce second volet s'inscrit dans le cadre d'un partenariat fort développé entre l'US Espace 140 de l'IRD. Cette recherche, initiée très antérieurement à la création du CNRT Nickel a intégré les informaticiens de l'UNC, dans l'attente de la reconnaissance d'une JE spécifique et les géologues de l'EA 3325). Elle est aujourd'hui proche de sa conclusion en termes d'obligations contractuelles. Elle va être prolongée durant le prochain contrat en terme de valorisation scientifique des données hydrogéologiques acquises sur le karst loyaltien. L'approche SAGE étant générique et les outils maîtrisés par les partenaires, une transposition aux problématiques de l'environnement minier est en cours de définition et sera proposée au cours du contrat en relais du programme SAGE Loyauté.

Dans son état actuel, cette seconde facette de la recherche développée par le groupe thématique 3, le Programme S.A.G.E. Îles Loyauté (Système d'Aide à la Gestion de l'Environnement) correspond à un programme inscrit au contrat de développement Etat/Province des Îles Loyauté qui fait l'objet d'une convention de recherche tripartite I.R.D./ U.N.C./Province des Îles Loyauté.
Si la Grande Terre est seule porteuse de la minéralisation de nickel, les projets industriels en cours et relatifs au nickel sont susceptibles de générer des retombées secondaires sur l'Archipel des Loyautés (exploitation de carrières de calcaires destinés à la neutralisation des acides utilisés dans le process d'hydrométallurgie). L'impact environnemental potentiel de ces emprunts, mais également le développement économique que connaissent ces îles sont générateurs de pollutions diverses qui peuvent affecter l'équilibre des ressources en eau de l'Archipel.

Le programme pluridisciplinaire S.A.G.E. Îles Loyauté vise à créer le système d'aide à la gestion des ressources en eau de l'archipel grâce à l'utilisation des réseaux de neurones, de l'intelligence artificielle et de l'open G.I.S. Il s'agit de la première application opérationnelle du concept ADAGE (projet EUREKA EU 1299) ayant associé plusieurs partenaires (I.R.D., Aérospatiale, Alcatel, etc..).

Au sein du programme SAGE et en synergie avec l'US espace 140 de l'IRD, Centre de Nouméa et l'Université d'Orléans (UMR 6530, D. CLUZEL et Laboratoire d'Hydrogéologie, M. LEPILLER), le groupe thématique 1 assume la responsabilité du volet géosciences. Ce volet est essentiellement hydrogéologique et a pour objectif d'étudier le modèle karstique en milieu tropical sur îles hautes carbonatées encore très peu connu. L'étude est réalisée sous une double approche. La première est structurale (étude de la fracturation) menée à différentes échelles d'observation (imagerie satellitaire, photographies aériennes, levés de terrains). La seconde relève de l'hydrogéologie karstique (piézomètrie, géomorphologie, recherche d'exhaures, traçages et analyses physico-chimiques). Les deux approches visent à définir les vitesses de déplacement, les temps de résidence et les sens de percolation préférentiels au sein de la zone noyée du karst. Les buts appliqués dérivés des études en cours sont la définition des cartes de vulnérabilité des lentilles d'eaux douces et l'établissement des schémas directeurs de développements agricole, industriel et touristique de la Province des Îles Loyauté. La faisabilité d'une thèse d'hydrogéologie karstique sur le sujet est en cours d'investigation dans le prolongement d'une restitution aux autorités provinciales loyaltiennes courant 2004 de l'étude actuelle (Valorisation scientifique de l'importante base de données acquise dans le cadre du contrat de développement Etat/Province des Îles Loyauté.
La convention SAGE a, par ailleurs, servi de support, en 2002, au rapprochement de l'U.N.C. et de l'U.S.P. (Université du sud-pacifique) implantée aux Îles Fidji. Ce rapprochement se traduit par le lancement d'actions de coopération entre les deux établissements et l'IRD sur le thème des S.I.G. et de la télédétection. Les missions croisées d'enseignants-chercheurs et de stagiaires étudiants réalisées cette année doivent se poursuivre et s'amplifier sur financement du M.A.E. et sur fonds propres, répondant ainsi aux souhaits émis par le C.S. de l'Université qui a classé prioritaires les actions de coopération régionale permettant la diffusion de la culture scientifique française dans la sphère d'influence géographique de son lieu d'implantation.

Après restitution des résultats contractuels à fournir à la Province des Îles Loyauté, ce second volet connaîtra donc un infléchissement progressif vers les problématiques de l'environnement minier au cours du prochain contrat pour un recentrage vers les objectifs du CNRT Nickel.