Terril

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Terril de Pinchonvalles, espace naturel protégé par arrêté préfectoral de biotope[1], à Avion masquant Lens vu de Givenchy-en-Gohelle (mémorial canadien)

Un terril est une colline artificielle construite par accumulation de résidu minier, sous-produits de l'exploitation minière, composés principalement de schistes, et en plus petite quantité de grès carbonifères et de résidus divers (quelquefois pollués).

Dans le Bassin minier du Nord-Pas-de-Calais, 340 terrils ont été recensés dans les années 1970, à des fins d'exploitation. Entassement souvent conique, il prend le nom de verse, de terrasse ou de terril plat quand l'accumulation forme un plateau.

Dans certaines régions, notamment le sud et l'est de la France, dans le bassin de La Grand-Combe, à Saint-Étienne, anciennement à Longwy ou dans la Vallée de la Fensch, on parle également de crassier (terme emprunté au vocabulaire de la métallurgie : tas de scories de haut-fourneau).

Les remblais des carrières sont parfois aussi appelés terrils.

Étymologie[modifier | modifier le code]

Selon CNRTL/CNRS/ATILF</ref>Le mot vient du Wallon tèrri (qui désignait déjà vers 1300-1400 l'amas de terre et de pierre que l'on retirait du sol pour exploiter une mine. Le mot a pu se confondre avec le terme "stériles" désignant notamment les résidus issus du triage. le terme se prononce terri et peut aussi s'écrire de cette façon. Toutefois, la prononciation terril s'est répandue dans la seconde moitié du XXème siècle.

Présentation[modifier | modifier le code]

Terril à Loos-en-Gohelle (Pas-de-Calais) montrant un « angle de talus naturel ».
Le Monte Kali à Philippstahl.

Un terril peut être de forme conique, et constituer alors un élément marquant du paysage, ou bien plat et s'y fondre complètement, surtout si la végétation s'y est installée. Le terril houiller le plus haut d'Europe se trouve à Loos-en-Gohelle dans l'ancien bassin minier du Pas-de-Calais, il est constitué d'un massif de cinq terrils, dont deux cônes d'environ 140 mètres de hauteur, culminant à 188 mètres, dépassant ainsi le plus haut sommet de la Flandre, le Mont Cassel.

Le plus grand et plus haut terril issu de l'exploitation de la potasse (Kaliberg, « Kali » étant le nom usuel de la potasse en allemand) se situe pour sa part à Philippstahl, dans le Land de Hesse. Il est composé pour 96 % de chlorure de sodium. Ses dimensions atteignent 250 mètres de hauteur, 1 100 mètres de longueur et 700 mètres de largeur pour une surface de 55 hectares, représentant une masse estimée à 150 millions de tonnes, à laquelle s'ajoutent quotidiennement 20 000 tonnes de déchets de l'exploitation. Il est connu localement sous le nom de Monte Kali (de), et pose de graves problèmes écologiques[2].

Les terrils présentent souvent une grande richesse écologique, lorsqu’ils ne sont pas toxiques et stériles (À titre d'exemple, et pour ne citer que celui-ci, le terril d'antimoine d'Ouche (Cantal) est vierge de toute végétation malgré son âge de plusieurs décennies).

Au fil du temps, ils ont été colonisés par toutes sortes de plantes et animaux, quelquefois étrangers à la région. Cette diversité découle en partie de l'exploitation minière. Par exemple, parce que les mineurs jetaient leurs trognons de pommes ou de poires dans les wagonnets de charbon, les terrils abritent aujourd'hui une centaine de variétés plus ou moins oubliées d'arbres fruitiers. Il y a aussi prolifération de l'oseille à feuilles d'écusson, dont les semences ont été apportées dans les rainures du bois de sapin utilisé dans les mines. De plus, par sa couleur sombre, la face sud d'un terril est significativement plus chaude que les environs, ce qui contribue à la diversité écologique du lieu.
Ainsi le grand terril plat dit terri de Pinchonvalles à Avion rassemble 200 variétés différentes de plantes supérieures et des habitats d'intérêt patrimonial, ce pourquoi il a fait l'objet d'un classement de protection[1] ; une trentaine d'espèces d'oiseaux y nichent.

Certains terrils abritent des vignobles comme celui du terril no 7 des charbonnages de Mariemont-Bascoup, à Chapelle-lez-Herlaimont en Belgique, qui produit 3 000 litres de vin par an. La gestion du vignoble est assurée par la société Tervigne. À noter que ce terril est également un de ceux qui ont été plantés d'essences d'arbres tant indigènes (hêtre, chênes, tilleuls, merisier, ..) qu'exogènes (pin de Corse, douglas, séquoia,...) démontrant que le nom de "stériles" parfois donné aux résidus de la mine ne se vérifie pas toujours.

Terril à Zabrze

Écologie des terrils[modifier | modifier le code]

Les terrils présentent des caractéristiques écologiques uniques de par leur matériaux et leur albédo. On y trouve des communautés pionnières de bactéries, champignons et lichens, puis plantes et animaux, parfois exotiques et parfois extrêmophiles en raison d'une température anormalement élevée pour leur zone géographique et/ou en raison de phénomènes d'acidification ou de teneurs élevées en produits toxiques ou radioactifs. Les bactéries et des champignons éventuellement thermophiles [3] permettent l'apparition d'un néosol pauvre en certains nutriments.

Combustion interne et conséquences environnementales[modifier | modifier le code]

Les plus anciens terrils houillers contenaient suffisamment de houille pour entrer en combustion lente (réaction d'oxydation), spontanément ou à la suite d'un incendie de surface[4],[5]. Daniel Ghouzi a au début des années 1980 estimé que dans le bassin minier du Nord-Pas-de-Calais, un terril sur trois était entré en combustion, soit 74 terrils (Ghouzi, 1982, cité par Thiery V & al. [6]).

Cette séquelle minière est à gérer dans le cadre de l'Après mine[7], et elle peut survenir dans tout crassier contenant encore du charbon et même sous le sols à l'intérieur de mines désaffectées. L'extinction de tels incendies nécessite généralement un décaissage complet, opération le plus souvent impossible à réaliser pour des raisons techniques et financières. L'arrosage est en effet inefficace et l'injection d'eau sous pression contre-productive du fait de l'oxygène apporté (il existe même un risque d'explosion).

Cette combustion en profondeur pose plusieurs problèmes :

  • Des problèmes de structure et risques d'explosion : Les matériaux se dilatent et se réorganisent (avec éventuelle formation de cavités susceptibles de s'effondrer) les plantes qui stabilisent les pentes peuvent mourir. Le risque d'instabilité de pente augmente[8],[9]). Des « water-gas » (composé gazeux explosif à l'air peuvent être produits et un glissement de terrain peut aussi être accompagné de « nuages de poussières inflammables »[9].
    Les terrils présentent alors un danger accru de glissement de terrain. La catastrophe d'Aberfan au Pays de Galles, survenue le vendredi 21 octobre 1966, en est un exemple. Elle a fait 144 victimes, dont 116 écoliers âgés de sept à dix ans et cinq instituteurs. C'est souvent après ou lors de fortes pluies que les effondrement ou glissement de terrain se produisent[7] ; En France, l'explosion du terril de Calonne-Ricouart dans la nuit du 26 août 1975 a tué 6 personnes et couvert 3 hectares de cendre (Masalehdani, 2013) et dans le bassin de Donetsk (Ukraine) dans les années 1930 ce sont des immeubles de 3 étages qui ont été ensevelis<refname=Combustion2013/>.
  • Des problèmes climatiques. En effet, la combustion est source de gaz à effet de serre<refname=Combustion2013>, dont de CO2 (Misz-Kennan et Fabiańska, 2011). Or il est estimé qu'à l'échelle mondiale, entre 100 et 200 millions de tonnes de CO2 seraient ainsi libérées dans l'atmosphère, soit cinq fois ce qui est libéré au niveau français par les transports (tous transports confondus), ou encore 6 % du CO2 produit mondialement.[réf. nécessaire]
  • Des problèmes écotoxicologiques : On a constaté sur les terrils en combustion des phénomènes écotoxicologiquement importants avec notamment la formation de « microefflorescences minérales » aux abords des fissures trouvées en surface des restes schisteux soumis à auto-échauffement[10].
    Pour le pétrographe, les paragénèses de ultra-haute température à pression ambiante sont très inhabituelles avec dans le coeur du terril des températures pouvant dépasser 1 000°C voire atteindre 1 300°C<refname=Combustion2013>. Elles expliquent l'apparition sur le substrat de minéraux complexes sous forme d'efflorescences minérale. Ceci explique aussi la production de gaz dont la composition chimique est également inhabituelle. Les efflorescences peuvent contenir des minéraux organiques rares dans la nature. Une étude de ces efflorescences faites sur des terrils du bassin houiller de Basse Silésie (Pologne) a mis à jour « un large éventail de composés inorganiques et organiques, très variables dans leur présence et les concentrations, même dans des échantillons provenant d'un même terril ou du même bassin houiller ». Cette variété semble refléter la variété de composition chimique des produits en auto-échauffement, liée aux situations (taux d'oxygène notamment) et à la teneur initiale des restes plus ou moins charbonneux en minéraux et matière organique. La durée de l'échauffement et la température atteinte ainsi que la composition des gaz émis et la température des jets de gaz et leur variations temporelles selon la profondeur expliquent ces variations.
    Le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone sont toujours dominant dans les gaz émis, avec des composants supplémentaires dont par exemple le sulfure de carbonyle, le sulfure de carbone, le méthane, des n-alcanes, n-alcènes, iso-alcanes, des alcanes cycliques, du chloroforme et du benzène (ainsi que ses dérivés alkylés). Les efflorescences "fleurissant" aux évents et fissures. Leur composition varie grandement selon le site d'échantillonnage ; elles sont notamment constitués de phénanthrène (ravatite), phthalimide (kladnoite), et 9,10-anthraquinone (hoelite), de soufre, de chlorure d'ammonium...
    Le terril en combustion se comporte donc comme un réacteur chimique capable de synthétiser des composés complexes et pour certains toxiques (benzène cancérigène ou encore hydrocarbures insaturés, sulfures, chloroforme et phtalimides (kladnoite). Enfin, les polluants issus du terril peuvent gagner les nappes sous-jacente et les contaminer.

Cependant, la faible visibilité du phénomène (cependant nettement visible en thermographie infrarouge au sol ou aérienne pour bénéficier d'une couverture plus importante[7]) et de ses impacts environnementaux immédiats, son peu d'impacts visibles sur la santé publique et cemme des riverains et le coût élevé d'une extinction conduit généralement à attendre l'extinction naturelle de la roche carbonée, ce qui peut nécessiter plusieurs décennies (ex : le terril d'Avion brûle depuis plusieurs décennies et celui de la Ricamarie (42) au moins depuis les années 1950 selon Guy et al. (2001 cité par Thiery V & al. [11]). Et, malgré ces impacts environnementaux, la combustion interne des terrils est parfois encore entretenue (par injection d'eau), comme, par exemple, celle du terril Saint-Pierre à La Ricamarie (à proximité de Saint-Étienne dans la Loire). En effet, les hautes températures provoquées par la combustion (plus l'oxydation) du schiste houiller provoque un thermométamorphisme de ce dernier, ce qui lui confère des propriétés nouvelles, intéressantes pour les sous couches des infrastructures routières. Il devient rouge, d'où son nom de schiste rouge.

Le devenir des terrils[modifier | modifier le code]

Terrils du 11/19 à Loos-en-Gohelle surplombant Liévin. Vu de Givenchy-en-Gohelle (mémorial canadien). Ce sont les terrils houillers les plus hauts d'Europe, avec 182 m et 184 m.
Ancien terril de la mine de Carling situé à proximité du puits Saint-Max.
  • Marques imposantes et durables dans le paysage, les terrils miniers sont un enjeu de taille dans l'aménagement urbain des villes et régions qui les ont vu naître. Après une phase de valorisation commerciale (exploités à la manière d'une carrière de matériaux), presque systématiquement, l'idée de les supprimer n'a même pas été discutée. L'opération est inutile et parfois trop coûteuse d'une part, mais surtout cette idée heurte la sensibilité des habitants, attachés à cet élément de leur paysage et patrimoine. La question du devenir des terrils reste posée. Doivent-ils être protégés et rester en l'état (mais une végétation spontanée tend à les recouvrir) en tant que témoignages de l'histoire minière ou peuvent-ils connaître une reconversion ? Diverses réponses ont pu être apportées.
  • Les stériles de certaines mines contiennent des substances indésirables et écotoxiques. Des mesures et recherches[12] faites sur les crassiers de la mine d'uranium Ranger (Australie) ont montré que des terrils de stériles rocheuses non gérés sont 10 à 100 fois plus sensibles à l'érosion que les versants adjacents naturel constitués du même matériaux. Selon ces études, « les matières limoneuses et argileuses sont les premières à être érodées, et il y a de solides preuves qu'il n'existe pas de seuil bas en dessus duquel l'érosion n'existe pas et que même le plus petit des flux d'eau traversant un crassier de stériles peut l'éroder et transporter certains matériaux »[12]. La surface érodable d'un terril et l'élimination préférentielle des particules fines limono-argileux peuvent dégrader les écosystèmes à la fois sur le terril et en aval de ses pentes. Une végétalisation gérée peut fortement limiter ces risques[12].
  • Que faire des terrils plus ou moins toxiques des anciennes mines d'argent, d'arsenic, de plomb et autres ? Ceux-ci sont assez fréquents en France dans le Puy-de-Dôme (par exemple : vallée de la Sioule), dans le Cantal (par exemple : terril d'antimoine dans la vallée du ruisseau Bussac au nord de Massiac, longueur 250 m à flanc de vallée, visible avec sa couleur jaune et son absence de végétation malgré son âge et qui s'écoule tranquillement dans le ruisseau puis dans l'Alagnon et l'Allier). Les exploitants des mines se sont évanouis et l'État qui est second responsable selon le code minier (après le propriétaire souvent incapable de faire face aux coûts), fait le minimum sur le terrain et va faire disparaître le code minier d'ici une dizaine d'années pour se désengager de ce fardeau[réf. nécessaire].
  • En Belgique, les terrils des bassins de la Meuse et de la Sambre sont considérés comme faisant partie intégrante du paysage. Ces « montagnes belges » témoignent du riche passé minier du sillon Sambre-et-Meuse. Une demande de classement à la liste du Patrimoine mondial a été déposée à l'UNESCO[13].

Exploitation[modifier | modifier le code]

La combustion lente de certains terrils (voir ci-dessus) est la cause d'un phénomène de vitrification des schistes qui acquièrent ainsi des capacités mécaniques suffisantes pour en faire des matériaux de construction routière. Certains connaissent donc une seconde vie en étant exploités dans ce but, comme les terrils coniques de la fosse no 16 derrière le site du 11/19 à Loos-en-Gohelle (Pas-de-Calais)

Certains terrils contiennent du charbon en quantité notable et l'évolution des techniques permet parfois de les exploiter à nouveau.

Récupération du charbon sur le terril de Boussu-Bois Saint Antoine et abandonné après la faillite de la société d'exploitation.

Loisirs, patrimoine et culture[modifier | modifier le code]

Terril du Bois du Cazier: un musée en hommage à la plus grosse catastrophe minière de Belgique.

Lorsqu'ils ne sont pas toxiques (comme les terrils de mines de plomb, d'argent, d'arsenic, d'antimoine et autres), les terrils qui n'ont pas été exploités sont généralement peu à peu reconvertis en espaces verts ou de loisirs et ouverts au public.
Ils présentent un intérêt pédagogique environnemental certain, notamment parce qu'ils abritent des écosystèmes particulier (en raison de la chaleur interne du terril et du fait qu'ils n'ont pas reçu d'engrais, ni de pesticides, et qu'ils n'ont jamais été cultivés). Ils peuvent à ce titre être inscrits dans une trame verte locale (Trame verte du bassin minier du Nord/Pas-de-Calais par exemple) ou régionale auxquelles ils apportent des habitats de substitution, voire une faune et une flore localement nouvelle.
Les terrils tels que par exemple le site de Sabatier, dans le Parc naturel régional Scarpe-Escaut sont reconquis par des plantes dont les graines sont apportées par le vent et les animaux. Les terrils du nord de la France abritent ainsi des plantes méditerranéennes aussi bien que continentales.

Sommet du terril d'Abbaretz avec ses quatre tables de panorama

L'ouverture des terrils au public peut être source de découverte, mais aussi de dégradation de leur environnement.
D'autre part des problèmes de sécurité peuvent se poser sur les fortes pentes (risques de glissades, d'effondrement ou de glissement de terrains). Très localement des risques peuvent être liés à la combustion du terril (jusqu'à 70 °C à 20 cm de profondeur) ou en raison d'émissions de gaz (grisou) ou de pollutions relictuelles, Pour aider les collectivités, un manuel des bonnes pratiques en matière de regénération d'espaces dégradés en milieux urbains de l'Europe a été publié par le programme européen RESCUE en 2005[14] et la mission bassin minier a publié un guide de bonnes pratiques pour l'ouverture des terrils au public[15]

Certains terrils sont utilisés pour diverses activités sportives ; à Nœux-les-Mines (Pas-de-Calais), une piste de ski synthétique a été aménagée sur un ancien terril. C'est l'idée la plus originale, souvent citée en exemple. Le parapente est pratiqué sur les terrils du 11/19 à Loos-en-Gohelle. Dans le Parc naturel régional Scarpe-Escaut, une association sportive de Raismes (près de Valenciennes), la Course des Terrils, rend à sa manière hommage depuis 1984 à ces emblèmes du nord de la France: leurs pentes raides, dont celles du site Sabatier, offrent de redoutables difficultés, très appréciées des amateurs de course à pied d'endurance. Tous les 5 ans, les terrils sont également escaladés et dévalés de nuit, à la seule lueur de la lampe frontale des coureurs, puisqu'une épreuve nocturne exceptionnelle y est organisée, couplée à une illumination pyrotechnique du chevalement encore en place sur le site.

En Belgique, le « Sentier des Terrils » (ou « Transterrilienne »[16]) traverse la Région wallonne d'ouest en est sur 200 km. La chaîne de quelque 1 200 terrils suit les anciens bassins houillers dont les principaux sont ceux du Borinage (Mons), du Centre (La Louvière), de Charleroi et de Liège[17]. Tout au long de la chaîne, de nombreux musées sont présents en vue de préserver le patrimoine historique comme, par exemple, le Pass à Frameries, le Grand Hornu, le Bois du Cazier et Blegny-Mine.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Favilli F (1990) [http://www.foret-mediterraneenne.org/upload/biblio/FORET_MED_1990_4_440.pdf Écologie microbienne et réhabilitation des terres marginales] 4ème rencontre de la forêt méditerranéenne, Zones basses, plaines et vallées.
  • Ostowski C, Carpentier O, Antczak E, Defer D, Gobillot R & Blanchard JC (2002) Reconstitution sur un modèle numérique de la cartographie en relief des températures d'un terril Bulletin des laboratoires des ponts et chaussées, (239), 149-155 (Notice/Résumé Inist-CNRS).
  • Foucher JL, Bodenez P & Slimane KB (2012). Après-Mine en France. In « Congrès International sur la gestion des rejets miniers et l'après mine » (GESRIM), Avril 2012.

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b Liste des Arrêtés préfectoraux de biotope, Base de données des espaces protégés
  2. (de) « Alarm am Monte Kali », Der Spiegel,‎ 24 août 2009 (consulté le 20 août 2012)
  3. Evans, H. C. (1971). Thermophilous fungi of coal spoil tips: II. Occurrence, distribution and temperature relationships. Transactions of the British Mycological Society, 57(2), 255-266 (résumé)
  4. Thiery V, Sokol EV, Masalehdani MNN & Guy B (2013) La combustion des terrils. Géochronique, 127, 23-25 (PDF, 6 pages)
  5. Naze Nancy Masalehdani et Jean-Luc Potdevin, « Problèmes géo-environnementaux liés a la combustion des terrils », sur http://www.geotech-fr.org/, Géotechnique francophone,‎ 28-30 juin 2004 (consulté le 15 janvier 2012)
  6. Thiery V & al.(2013) La combustion des terrils. Géochronique, 127, 23-25 voir p 2/6 du pdf
  7. a, b et c Carpentier O, ANtczak E, Defer D & Duthoit B (2003) Surveillance d'un terril conique en combustion par couplage de relevés topographiques et de thermographie infrarouge, Après-mines 2003, 5-7 Février 2003, Nancy (PDF, 9 pages)
  8. Monjoie A & Schroeder C (2001) Instabilité de versants de terrils en relation avec l’autocombustion des charbons résiduels. Revue française de géotechnique. No 95-96, 91-102
  9. a et b Monjoie A & Schroeder C (2001) Instabilités de versants de terrils en relation avec l'autocombustion des schistes et charbons résiduels. Revue française de Géotechnique, (95-96), 91-102 (résumé).
  10. Monika J. Fabiańska, Justyna Ciesielczuk, Łukasz Kruszewski, Magdalena Misz-Kennan, Donald R. Blake, Glenn Stracher, Izabela Moszumańska (2013) Gaseous compounds and efflorescences generated in self-heating coal-waste dumps — A case study from the Upper and Lower Silesian Coal Basins (Poland) , International Journal of Coal Geology (en ligne: 2013-05-19), résumé
  11. Thiery V & al.(2013) La combustion des terrils. Géochronique, 127, 23-25 voir p 2 et 3/6 du pdf
  12. a, b et c (en) SJ Riley, « Aspects of the differences in the erodibility of the waste rock dump and natural surfaces, Ranger Uraniumn mine, Northern Territory, Australia » in Applied Geography volume 15, no 4, octobre 1995, pp. 309-323 doi:10.1016/0143-6228(95)00014-U (résumé)
  13. Dépôt de la candidature intitulée « Les sites miniers majeurs de Wallonie »
  14. Manuel des bonnes pratiques en matière de regénération d'espaces dégradés en milieux urbains de l'Europe : RESCUE (Télécharger (en anglais)) - mai 2005
  15. Publications de la mission Bassin minier (Consulté 2009/08/17)
  16. (fr) Historique d'une transterrilienne
  17. (fr) Les terrils en Région wallonne