Marieke, géologue pragmatique face aux pegmatites

La série Les deux font la paire met en scène des couples insolites : un·e scientifique se prête au jeu de l’interview avec un objet du quotidien pour tirer un portrait décalé de celles et ceux qui font la science.

« Je te promets, tu vas voir les plus beaux cailloux du monde ! »

Les cailloux, Marieke les connaît depuis toujours. Après une enfance à crapahuter dans les montagnes pyrénéennes et un stage de troisième chez Elf Aquitaine (société française d’extraction pétrolière à l’époque), elle en est sûre : elle veut devenir géologue. « Ce stage m’a fait découvrir la géologie économique, et même si je savais déjà que je ne voulais pas travailler dans le milieu du pétrole, j'ai découvert une approche très naturaliste, j’y ai appris à observer les objets géologiques, à les dessiner… » 

Après un bac scientifique à Pau, elle s’inscrit à Toulouse en géologie et suit le parcours classique : deug, licence puis master (pour la génération Z, c’est l’ancien parcours universitaire).

Sa quatrième année d’études marque un tournant. Consciente de l’importance de maîtriser l’anglais dans le milieu de la recherche, Marieke participe à un programme d'échange avec le Canada, à Waterloo, en Ontario. « Là-bas, j’ai rencontré un professeur, qui est devenu un ami, spécialiste des gisements économiques de métaux. Et il m’a dit : “Marieke, j’ai un sujet pour toi. C’est de la géologie économique, mais ça n’a rien à voir avec le pétrole et je te promets, tu vas voir les plus beaux cailloux du monde !“ »

Les pegmatites : des roches dotées de cristaux géants

Voici donc notre scientifique devant ce qui deviendra le cœur de ses recherches : les pegmatites. Ces roches, dotées de cristaux géants (qui peuvent aller jusqu’à plusieurs mètres !), sont à l'origine exploitées pour leurs minéraux gemmes (comme les émeraudes), prisés des bijoutier·ères et collectionneur·euses. 

La pegmatite géante que Marieke a étudié, Tanco, constitue un important gisement de lithium, tantale et césium, trois métaux rares hyper stratégiques. « À l’époque, je n’avais aucune idée de là où ça allait me mener, parce qu’en 2001, c’était tout nouveau. Le césium est un métal rare, utilisé en chimie, le tantale est un supraconducteur indispensable en micro-électronique, c’est notamment grâce à lui qu’on peut fabriquer de tout petits téléphones portables ! » Rares, car disponibles en petite quantité et hyper stratégiques par leurs propriétés uniques qui en font des matières premières de choix pour les nouvelles technologies : légèreté, résistance, stockage d’énergie...

De la géologie à la minéralogie : zoom sur les métaux et les minéraux

Marieke cherche à comprendre la concentration de ces métaux rares, et à expliquer leur histoire, le cycle des métaux. « C’est de la géologie pure, dans le sens où contrairement au cycle du carbone, par exemple, les métaux ne partent pas dans l'atmosphère et restent dans la croûte terrestre. Quand Homo sapiens les retire pour faire des bâtiments, des routes, des voitures… C’est fini, le cycle est brisé. »

Prenons l’exemple du lithium en surface de la croûte terrestre (situé entre 2 et 3 km en dessous du sol, ce qui est peu par rapport aux 30 km d’épaisseur de la croûte terrestre).  « C’est le métal le plus léger de l’univers, dès qu’il peut remonter à la surface, il le fait, et c’est pour ça qu’on ne trouvera jamais de lithium au fond des océans par exemple. » En association d’autres éléments chimiques (étain, tantale, fluor, phosphore), le lithium va se concentrer dans des roches magmatiques hyper différenciées (roches issues d’un mélange de magmas), comme les granites et pegmatites, ou encore dans des saumures (eau salée emprisonnée dans les roches sédimentaires au moment de leur formation) qui vont former des gisements que l’on appelle des salars (déserts de sel), aujourd’hui objets de curiosité touristiques, à l’image du Salar d’Uyuni en Bolivie. Marieke réalise donc aussi un travail de minéralogiste : elle étudie et analyse ces minéraux pour comprendre comment les différents éléments chimiques se combinent et se comportent.

Les montagnes mortes en Afrique de l’Ouest

Marieke poursuit sa recherche en Afrique de l’Ouest où se déroule le programme de recherche WAXI (The West African Exploration Initiative – achevé en 2025) avec l'Institut de recherche pour le développement (IRD), en collaboration avec plusieurs universités au Burkina Faso, au Sénégal, au Ghana, au Niger et en Côte d’Ivoire. 

« Il y a deux milliards d’années, il y avait une grande chaîne de montagne, qui s’est formée tout autour du craton archéen (vaste portion très ancienne et stable de la surface terrestre) au Paléoprotérozoïque (2,5 - 1,6 milliards d’années), et on y trouve tous les métaux, y compris de l’or. On cherche à comprendre comment elle s’est formée, son cycle de vie et l’histoire des métaux à partir de ses vestiges. On peut aujourd’hui dire qu’elle est morte puisqu'elle a été très érodée au fil du temps et est recouverte de plusieurs centaines de mètres de latérite, cette roche rouge caractéristique de l’Afrique, issue de l’altération des roches. C’est d'ailleurs cette latérite qui a empêché de voir le lithium au départ, mais dès qu’on fait des forages un peu profonds, on trouve des pegmatites à lithium un peu partout. »

Le mot d’ordre aujourd’hui : la durabilité

« On sait bien que le capitalisme ultralibéral va en vouloir toujours plus et que les industriels qui savent qu’il y a du potentiel vont vouloir exploiter ces territoires. Alors maintenant, on tente d’intégrer dans nos projets de recherche le volet “science de la durabilité“, c’est-à-dire qu'ok on va étudier ces gisements de lithium, mais derrière on va aussi étudier l’impact social et environnemental de ces futures mines. »

La période Covid a rimé pour Marieke avec ralentissement et questionnement sur son travail de recherche : « C’est une période qui m’a permis de mettre un gros coup de frein et de libérer une partie de ma charge mentale pour me questionner sur mes recherches et sur la place des métaux stratégiques dans nos sociétés. Il y avait eu la crise du tantale au Congo, puis la crise des terres rares en Chine et il se trouve qu’il y a des terres rares dans les objets géologiques que j’étudie. J’ai notamment été financée par Areva sur un projet sur l’uranium et même si mes recherches sont purement fondamentales, elles étaient payées par des miniers, par le milieu industriel, et je me demandais “Mais où ça va me mener tout ça ?“. Suite à toutes ces réflexions, j’ai décidé de ne plus accepter ces financements et ce double-jeu, à la charnière entre la recherche fondamentale et la recherche industrielle économique. Ça ne m’allait plus, et maintenant, je veux travailler dans le but de sensibiliser les gens aux problèmes de la raréfaction de la ressource, de l’impact de l'extractivisme. »

La géologue s’oriente alors vers l’éducation populaire et le grand public. Elle rejoint l’Atecopol de Toulouse (ATelier d’ECOlogie POLitique) - un réseau de scientifiques engagé·es venant de différents laboratoires. « L’Atecopol a connu un beau succès, on est aujourd’hui plus de 300, on a sorti des bouquins, fait des conférences, on est beaucoup intervenu dans l’espace public pour dénoncer le greenwashing ou le “business as usual“, en milieu scolaire pour animer des “fresques du climat“, travailler sur des “fresques des métaux“. Cette casquette de scientifique engagée j’y tiens et je la garde ! »

Les métaux : « vitamines des technologies »

L’engagement de Marieke explique son choix de s’accompagner d’un smartphone, deuxième protagoniste de ce portrait. Pour elle, il symbolise l’omniprésence des métaux dans notre quotidien. « C’est clairement l’objet le plus présent dans nos vies, on l’a toujours dans la poche ! Il est devenu extrêmement difficile de s’en passer, même pour moi qui ai vécu des années sans téléphone ! » 

Ce petit appareil, devenu anodin et ne pesant qu’une centaine de grammes, contient entre 40 et 60 métaux différents en fonction de sa complexité. On va les retrouver dans la batterie (lithium, cobalt, phosphore…), sur l’écran tactile, dans toutes les connectiques...

Certes, ces ressources non renouvelables sont recyclables sur le papier, mais qu’en est-il en réalité ? « Ça fait 20 ans que j’entends dire qu’on va recycler le tantale, mais pour l’instant c’est moins de 1% des condensateurs au tantale qui sont recyclés ! C’est tout le problème de ces métaux utilisés en toute petite quantité, ceux que l’on appelle “les vitamines des technologies“. »

Les conseils durabilité de Marieke : recyclage, ralentissement et sobriété

La dispersion des métaux dans ces objets de technologie de pointe rend extrêmement difficile leur récupération pour les recycler. L’économie circulaire n’est qu’un mythe pour ces appareils. Une tâche rendue d’autant plus complexe que les industriels, par souci de compétitivité, font tout pour qu’il n’y ait pas deux téléphones portables identiques. Tous les alliages et les composants électroniques sont utilisés dans des configurations toujours différentes. 

« Ce qui fait qu’aujourd’hui quand on pense recycler un smartphone, une fois qu’il ne fonctionne plus ou ne fait plus ce que l’on veut au bout de 2, 3 ans - car malheureusement il y a énormément d’obsolescence sur ces objets - on le met aux déchets électroniques. Sont récupérés la coque, le cuivre et l’or qui sont plus faciles à retrouver et ensuite tout le reste est broyé et part en déchets industriels. Les métaux n’étant pas renouvelables, c’est perdu pour l’humanité. Plus on disperse comme ça les métaux en minuscule quantité, plus on diminue nos chances de savoir un jour les récupérer. »

Que faire pour limiter notre impact sur l’environnement ? Ralentissement et sobriété. « A - t - on vraiment besoin de regarder une vidéo de chat en ultra haute définition sur un tout petit écran ? A - t- on besoin de 5G et d’IA générative pour faire ses courses ? » Ces questions prêtent à sourire, pourtant elles représentent un véritable enjeu : « Aujourd’hui, on nous vend des téléphones ultra performants, mais il faut se demander : est-ce vraiment nécessaire ? Ce ne sont pas les consommateurs qui ont choisi cette technologie, ce sont les industriels qui nous ont amené vers là, qui nous ont créé ces besoins, ces habitudes. Il est primordial de s'affranchir de cela, de reprendre la main sur nos choix, de repenser nos façons de vivre, de ralentir et d’accepter que notre vidéo de chat mette une seconde de plus à charger ! L'idée est de revenir aux émissions de carbone des années 70, mais pas à la même vie, parce que depuis, beaucoup de découvertes ont été faites, et nous sommes capables de faire mieux avec moins . »

Qu’en est-il de la voiture électrique qui fait aussi débat ? « On peut la considérer comme durable, car on revient de loin ! Certes, elle consomme des métaux, mais elle va permettre de ne plus brûler de pétrole et c’est déjà ça ! » Mais seulement à certaines conditions : qu’elle soit aussi légère que possible et dotée d’une batterie qui dure longtemps, pouvant être recyclée et réutilisée. « Il faut que les voitures électriques puissent aussi devenir des voitures de collection avec 30 ans d’âge. » Il faut aussi raisonner nos usages. « Avec une batterie de voiture électrique, on fait plusieurs centaines de vélos électriques ! Alors on s’y met, et on achète juste une petite voiture électrique à plusieurs, utilisée seulement quand on n’a pas le choix, et le reste on le fait à vélo ou en train ! » Comme le rappelle Marieke, « Science sans conscience n’est que ruine de l’âme » !

Marieke Van Lichtervelde est chercheuse en géologie à l’Institut de recherche et développement (IRD), au sein du laboratoire Géosciences environnement Toulouse - GET (CNRS, CNES, Université de Toulouse, IRD, Observatoire Midi-Pyrénées). Elle est aussi membre de l’Atecopol - ATeliers d’ECOlogie POLitique – une communauté pluridisciplinaire de scientifiques travaillant sur les multiples aspects liés aux bouleversements écologiques.

Aller plus loin :

• « En Afrique de l’Ouest, une chaîne de montagnes colossale révèle son anatomie, vieille de 2 milliards d’années », Actualités du site web du laboratoire Géosciences environnement Toulouse, Dominique Chardon, 2020 

• Green Backlash. Qui veut la peau de l’écologie ? sous la direction de Laure Teulières, Steve Hagimont et Jean-Michel Huppé, éditions Seuil, collection Écocène, 2025

Les deux font la paire est une série Exploreur - Communauté d'universités et établissements de Toulouse. Rédaction : Naomi Vincent. Conception, coordination et suivi éditorial : Eva Bouloux, Clara Mauler et Hélène Pierre. Photos : © Sébastien Chastanet. Studio photos : Maison de l'image et du numérique, Université Toulouse - Jean Jaurès.