Science

Premier catalogue des 208 minéraux «créés» par l'homme

Des géologues ont établi le premier recensement des minéraux dont l'origine est directement ou indirectement liée aux activités humaines (mines, fonderies, etc.). Des cristaux que d'aucuns voient comme des marqueurs de cette nouvelle époque de l'histoire de la Terre nommée Anthropocène

Andersonite, diedlerite, simonkolleite, widgiemoolthalite. Autant de mots à la consonance énigmatique, dont le suffixe -ite (du grec itês, «minéral») trahit toutefois la nature rocheuse. Ces cristaux, souvent rares, ont tous en commun qu’ils ont été «façonnés»… par l’homme. Des minéraux qui pourraient, ainsi, devenir les témoins de ce passage à une nouvelle époque dans l’histoire de la Terre que d’aucuns nomment déjà Anthropocène, en référence aux impacts de plus en plus marqués des humains sur la planète. Pour la première fois, une équipe de géologues américains vient de dresser le premier catalogue de ces pierres précieuses «man-made».

«Ces cristaux ont tous été retrouvés dans des endroits où l’intervention de l’homme est marquée: mines, fonderies, décharges, etc…», explique Marcus Origlieri, chercheur à l’Université d’Arizona et l’un des auteurs de ces travaux parus dans la revue American Mineralogist. Le processus est simple à imaginer: ces minéraux inédits se forment parce que se produisent des réactions chimiques entre des éléments qui n’auraient, en principe, pas dû entrer en contact. Lorsque des roches sont exposées à des explosifs par exemple.

Ou lorsque des gravas miniers sont soumis à la lumière UV ou à l’eau, voire à des excréments d’un oiseau précis: décrite en 1989, la tinnunculite est «née» de l’interaction entre des gaz chauds sortant d’une mine de charbon en feu de Chelyabinsk (Russie) et les déjections du faucon crécerelle (Falco tinnunculus).

De nouveaux cristaux peuvent aussi apparaître lorsque des fuites de substances chimiques infiltrent le sol dans des décharges d’objets contenant des batteries ou autres composants électroniques. Ou encore lorsque la chaleur, dans des forages géothermiques, permet l’altération des minéraux présents en profondeur. Sans parler des situations où de grandes quantités de roches sont déplacés et mises ensemble, lors des constructions de routes par exemple. Ni même du hasard: des cristaux inédits ont été retrouvés au fond de tiroirs de musée, où des minéraux très différents avaient été juxtaposés.

Par ailleurs, l’homme fabrique aussi intentionnellement des quantités de matière minérale, comme les «faux» diamants ou zircons composants les dents de certaines scies, les semi-conducteurs des circuits d’ordinateurs, ou les cristaux générant les rayons lasers. Dans cette liste, on peut citer également le ciment et le mortier.

Une définition stricte à satisfaire

Mais au final, tous ces minéraux produits directement ou indirectement par l’humain satisfont à la stricte définition édictée par l’Association internationale de minéralogie (AIM): être composé tant d’une combinaison d’éléments chimiques que d’une structure cristalline uniques et propres. «En épluchant la littérature scientifique, nous avons dénombré 208 de ces minéraux ‘man-made’», résume Edward Grew, professeur en sciences de la Terre et du climat à l’Université du Maine. Cela représente 4% des 5208 minéraux officiellement reconnus par l’AIM.

«Ce catalogue est intéressant tant, normalement, la minéralogie est basée sur des processus intrinsèques à la Terre, commente Thierry Adatte, géologue de l’Université de Lausanne. Cela dit, l’on peut aller très loin en disant que certains minéraux ont été ‘faits par l’homme’, car au final, c’est la Nature qui est à l’œuvre dans les réactions chimiques.» Edward Grew admet que dans la plupart des cas, il s’agit presque «d’expériences incontrôlées», et quasi toujours involontaires. «Mais il n’empêche: il s’agit tout de même de minéraux. Et que ceux-ci ont été formés dans des endroits créés par l’homme. De ceux qui ont été retrouvés dans des mines, certains disparaîtraient probablement s’ils se trouvaient à l’air libre, lessivés par les pluies et le vent.»

Echelle de temps extrêmement courte

Le plus étonnant pour Robert Hazen, de la Carnegie Institution for Science et premier auteur de ces recherches, est l’échelle temporelle: la diversification des cristaux est largement due à la Grande Oxydation, une période survenue il y a 2.4 milliards d’années durant laquelle de grandes quantités d’oxygène ont été libérées dans l’atmosphère et les océans. «Or les 208 minéraux de notre catalogue sont, pour la plupart, apparus depuis le milieu du XVIIIe siècle», soit durant un temps extrêmement bref de quelque 250 ans. «Par comparaison, cette courte période équivaut à un clignement de paupières (un tiers de seconde) rapporté à un mois», image le professeur. Qui poursuit : «Nous vivons dans une époque sans équivalent de diversification de composés inorganiques: si la Grande Oxydation à été un point fort dans l’histoire minérale de la Terre, l’impact géologique rapide et massif de l’Anthropocène est un point d’exclamation !»

Le mot est lâché, qui fait débat : Anthropocène. Un concept géologique inventé pour désigner un changement d’époque marqué par une activité humaine intense propre à modifier l’écosystème de la Terre; l’époque géologique actuelle, l’Holocène, a commencé il y a environ 11500 ans, après la fin du dernier âge glaciaire. Les auteurs du catalogue en sont convaincus: «Avec autant de minéraux devant directement ou indirectement leur origine à des activités humaines, et servant ainsi de marqueurs clairs, une analyse plus détaillée de la nature minéralogique de l’Anthropocène est justifiée»

Changement d'époque?

Pour Thierry Adatte, c’est là jeter la pierre un peu loin: «Un changement d’époque est normalement lié à des profondes modifications des couches stratigraphiques du sol. De plus, ici, l’occurrence des ‘marqueurs’ proposés n’est pas simultanée partout à la surface de la Terre. Ni même massive.» «Les preuves ne sont pas incontestables, admet Edward Grew, mais ces minéraux façonnés par l’homme soutiennent l’idée. Les instances géologiques mondiales décideront.» «Dans des milliers d’années, les minéralogistes du futur trouveront des couches comprenant du ciment, des diamants artificiels, et tous ces minéraux ‘man-made’. Ne se diront-ils pas qu’ils sont propres à une époque, la nôtre?», relance Marcus Origlieri.

Selon Thierry Adatte, l’un des intérêts de ce genre de catalogue est aussi de présenter sous ses plus scintillants atours la minéralogie, domaine de recherches d’ordinaire plutôt confidentiel. Au fait, qu’ils aient ou non une importance aux yeux des experts de la stratigraphie, ces minéraux rares et originaux ont-ils une valeur intrinsèque? «La plupart sont trop petits et friables pour finir sur une bague de fiançailles», soupire Marcus Origlieri. «Mais leur beauté et leurs couleurs en font des objets prisés par les collectionneurs», reprend Edward Grew. De telles petites pierres se sont ainsi arrachées jusqu'à 500 dollars. «Certains spécialistes aguerris vont même dans les anciennes mines d’uranium, brisent les parois des murs, laissant les couches inférieures dénudées, pour revenir un an plus tard et y retrouver de beaux morceaux jaunes et brillants d’un cristal nommé andersonite», indique Marcus Origlieri. Qui ne voit pas cette frénésie s’arrêter : «Depuis la soumission de l’article, une douzaine de nouveaux minéraux ‘man-made’ a été identifiée.»

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