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Archive de la catégorie ‘Sciences de la Terre’

Vendredi 15 juillet 2016 | Mise en ligne à 15h10 | Commenter Commentaires (7)

La valeur des pierres «pas-précieuses»…

Un morceau de carletonite, un cristal qu'on ne trouve qu'au Mont Saint-Hilaire. (Photo : gracieuseté Olivier Rabeau)

Un morceau de carletonite, un cristal qu'on ne trouve qu'au Mont Saint-Hilaire. (Photo : gracieuseté Olivier Rabeau)

Depuis le début de cette histoire de vol de minéraux au Musée René-Bureau de l’Université Laval, il y a un point qui me tracasse. Ce musée-là ne garde pas de diamant, pas d’émeraude, pas de pierres dites «précieuses». C’est un musée de géologie et de paléontologie, pas de joaillerie. Et pourtant, on parle ici et là (à tort ou à raison, remarquez, puisque l’UL ne commente pas cet aspect de la chose) de 20 000 $ dérobés à l’automne et de plusieurs milliers de dollars lors d’un second larcin, commis plus récemment par le même voleur. Alors d’où ces pièces, ces cristaux, tiennent leur valeur ? Qu’est-ce qui fait que des vulgaires «roches» peuvent être à ce point exceptionnelles ?

Le conservateur du musée, Olivier Rabeau, ne veut pas répondre directement à cette question ni parler des morceaux volés. En fait, il a refusé toutes les demandes médiatiques depuis que cette affaire a été ébruitée. Mais il a tout de même accepté de répondre à mes questions, avec le directeur du département de géologie Marc Constantin, sur le fond scientifique de «sa» collection — ce qui permet de se faire une idée plus concrète de ce qui fait la valeur de ces minéraux, e comprendre pourquoi ils méritent une place dans un musée.

Comme vous avez été sages récemment, je reproduis ici l’intégralité de mon entrevue (légèrement modifiée par endroit pour cadrer dans un format questions-réponses) avec eux. Un entretien éclairant à plusieurs égards, d’ailleurs. Bonne lecture !

Q : Qu’est-ce qui peut faire qu’une «roche» est à ce point rare qu’elle devient une pièce de collection ?

Marc Constantin : On pourrait commencer par tous les processus de formation des cristaux (soit l’organisation d’atomes ou de molécules qui suivent un «patron 3D» répétitif, ndlr), à une certaine profondeur et sous des pressions fortes. Il y a des minéraux qui grandissent à partir de magma, donc de la roche liquide très, très chaude, ou à partir de sources thermales, donc des fluides à plus basse température mais quand même chauds par rapport aux température à la surface de la Terre, qui vont transporter des éléments chimiques particuliers. Normalement, les cristaux grandissent dans des cavités. Sinon, quand il manque d’espace, ça veut dire que les cristaux ne peuvent pas croître autant et exprimer toute leur beauté naturelle.

Q : Et on imagine bien qu’en profondeur, sous de très fortes pressions, les grosses cavités doivent être très rares…

MC : Exactement, parce que le poids de la roche au-dessus fait que ça a tendance à se refermer. On parle ici de profondeurs de 1 km au maximum pour qu’il y ait des cavités ou même des grottes, donc c’est relativement proche de la surface.

Olivier Rabeau : Et il y a aussi toute la question de l’abondance des éléments qui forment les minéraux. La croûte terrestre est composée à 99 % d’oxygène, de silice, d’aluminium, de fer, de calcium, de magnésium et de potassium. Tous les autres éléments sont présents, mais à des concentrations pratiquement négligeables, ce sont des traces. Alors ça prend des processus géologiques précis pour concentrer ces éléments-là en certains endroits.

Q : Donc ça prend la conjugaison d’au moins deux phénomènes exceptionnels, soit des cavités malgré la pression et une abondance d’éléments habituellement rares, pour qu’un cristal croisse…

OR : Oui. Et cela prend aussi des températures particulières, la présence d’un flux (par des liquides interstitiels ou du magma) qui transportent les éléments rares vers les sites propices à la cristallisation, et il faut que ces conditions se maintiennent assez longtemps.

Q : Pouvez-vous me donner un exemple concret ?

OR : Il y a un site minéralogique au Québec qui est connu à travers le monde, c’est le Mont Saint-Hilaire. Il fait partie des Montérégiennes, qui sont des intrusions (de magma qui a percé la croûte terrestre et fait «pousser» des montagnes de granit au milieu des basses terres du Saint-Laurent, où ce genre de roche est absent, ndlr) qui sont apparues au Crétacé, donc il y a à peu près 150 millions d’années. Et le Mont Saint-Hilaire, c’était une intrusion qui avait une composition chimique très, très particulière, très riche en sodium et en éléments que l’on dit «incompatibles», donc des éléments qui sont habituellement très rares dans la croûte mais que différents processus ont concentré dans ce magma-là. Et en plus, c’est un magma où il y avait beaucoup de cavités, alors ces minéraux-là ont eu des belles croissances.

Ça fait qu’il y a 400 minéraux répertoriés là-bas, ce qui représente 10 % de la totalité des espèces minérales connues, dont certaines sont uniques au Mont-Saint-Hilaire. Et il y en a aussi qui sont d’une beauté exceptionnelle et qui ont donc une très grande valeur pour les collectionneurs.

MC : Je n’ai pas le chiffre exact, mais on parle ici facilement d’une dizaine de minéraux uniques au monde.

Q : Des minéraux uniques… Par exemple ?

MC : La carletonite, par exemple, a été découverte au Mont-Saint-Hilaire et on n’en trouve nulle part ailleurs. C’est un cristal de couleur bleue (voir photo, ci-haut).

Q : Quand vous dites «minéraux uniques», est-ce qu’il s’agit d’un type de minéral qui existe ailleurs mais dont une «version» est unique au Mont-Saint-Hilaire, ou est-ce vraiment le type de minéral qui n’est présent que là ?

OR : Il y a les deux. Un minéral, c’est une formule chimique spécifique. Il y en a qui sont rares et mais qu’on trouve ailleurs quand même, et il y en a aussi qui sont uniques au MSH.

Q : Et cette carletonite, quelle est sa composition ? Est-ce un mélange de seulement deux ou trois éléments, ou c’est plus complexe que ça ?

OR : C’est relativement complexe. C’est un silicate de potassium, sodium et calcium, avec un ion carbonate qui est hydraté avec des ions OH- et H2O et il y a un peu de fluor aussi. Donc ont parle quand même d’une formule relativement complexe.

Q : Est-ce qu’il en reste encore, de la carletonite au MSH ?

MC : Oui, mais les découvertes se font beaucoup par vague, quand on trouve un emplacement très riche, et ça survient avec l’exploitation de la carrière (de pierre et de concassé qui est active sur un flanc de la montagne, ndlr). C’est dans la carrière qu’ils découvraient beaucoup de géodes (cavité recelant des cristaux, ndlr) il y a quelques dizaines d’années, mais les découvertes sont beaucoup moins fréquentes depuis quelques années et les propriétaires de la carrière sont beaucoup moins chauds à l’idée d’accueillir les minéralogistes amateurs.

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(Source : P-O Pineau/StatCan)

(Source : P-O Pineau/StatCan)

Le professeur des HEC et spécialiste des questions énergétiques Pierre-Olivier Pineau est toujours intéressant. Enfin, personnellement, je ne m’ennuie jamais quand je l’écoute discourir sur l’énergie — même s’il parle tellement vite qu’aucun journaliste normalement constitué ne peut possiblement noter plus de 15 % de ce qu’il dit, mais les enregistreuses servent à ça et de toute manière, je digresse — et sa présentation d’hier, au congrès de l’ACFAS, ne fut pas une exception.

La graphique ci-haut montre l’évolution des ventes de carburant au Québec depuis 1990. Comme on le voit, elles sont depuis 10 ans stables — au mieux. Mais c’est vers le bas qu’elles doivent aller, et c’est particulièrement important ici, où les transports représentent 41 % de nos émissions de GES. Le nœud du problème, le nerf de la guerre, la vraie question, appelez ça comme vous le voulez, c’est ça, dit M. Pineau : la consommation de pétrole. Pas sa provenance, pas le passage d’un nouveau pipeline, pas l’exploitation d’huile/gaz en sol québécois, non. C’est la consommation dont il faut se préoccuper, et elle ne descend pas.

«Il y a de réels enjeux dans ces débats-là, dit-il. Mais ils prennent des proportions phénoménales dans l’imaginaire public, comme si ça nous enchaînait dans la consommation de pétrole, alors que nous nous enchaînons déjà à cette consommation en achetant toujours des voitures. [...] On a l’impression que s’opposer à un pipeline ou à la production de pétrole va nous amener vers la transition énergétique, mais ce n’est pas le cas du tout. Parce que même si on «gagnait» ces batailles-là, ça n’aurait aucune conséquence sur [notre] consommation de pétrole.»

Il y a beaucoup, beaucoup de vrai là-dedans — plus de détails dans mon article paru ce matin dans Le Soleil. Les débats sur Énergie Est et sur les hydrocarbures québécois se sont complètement politisés, avec tout ce que cela peut avoir de déformant. Il est tout à fait juste de dire que, du point de vue des changements climatiques, bloquer le pipeline ou empêcher l’exploitation des hydrocarbures ne changera pratiquement rien, car tant que la demande de produits pétroliers ne fléchira pas, nos émissions de GES ne le feront pas non plus. Mais «garder le pétrole dans le sol» est un argument routinièrement invoqué par les opposants à ces projets.

Pour tout dire, signale M. Pineau, le fait que le Québec adhère à un système contraignant de plafonnement et d’échange des GES est même un argument en faveur d’une exploitation des hydrocarbures québécois, parce que cela les rend «plus responsables» que ceux qui viennent de juridictions qui n’ont pas (encore) plafonné leurs gros émetteurs.

Mais je ne sais pas si je suis M. Pineau quand il dit que «quant à moi tous les efforts qu’on met à s’opposer à un projet sont des efforts qu’on ne met pas à s’attaquer au véritable problème». Si une société peut marcher et mâcher de la gomme en même temps — lire : exploiter ses hydrocarbures et investir beaucoup dans les énergies vertes —, j’imagine qu’un mouvement social peut faire de même. Peut-être en mélangeant certains arguments, mais bon, il me semble que l’on peut s’opposer à un pipeline et en même temps militer pour, par exemple, l’électrification des transports. Non ?

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Les feux qui ravagent le secteur de Fort McMurray sont-ils le résultat du réchauffement climatique ? La question est un peu partout dans les médias ces jours-ci. Alors voyons voir…

La réponse courte est : ben non, voyons. Le réchauffement planétaire est un phénomène statistique, les feux de Fort McMurray sont une événement ponctuel, ce qui rend la question franchement un peu bébête. On ne peut pas imputer cet incendie à une tendance, pas davantage que l’on peut dire à un enfant «La moyenne de ta classe en maths est faible, alors tu dois être nul toi aussi». Les feux font partie de l’«ADN de la forêt boréale», ils y sont naturellement si fréquents que les essences d’arbres qui y poussent se sont littéralement adaptées aux feux. Alors il est absolument impossible de savoir si, sans réchauffement climatique, Fort McMurray aurait été ravagé quand même ou non — surtout à un moment où un El Nino historiquement fort est en train de se terminer.

Évolution 1979-2013 dans, de haut en bas, les températures maximales atteinte pendant une année, les minimums d'humidité relative et le nombre de jours sans pluie. (Source : Jolly et al., Nature, 2016)

Évolution 1979-2013 dans, de haut en bas, les températures maximales atteinte pendant une année, les minimums d'humidité relative et le nombre de jours sans pluie. (Source : Jolly et al., Nature, 2016)

Maintenant, une meilleure question est celle de savoir si le risque de feu de forêt est plus élevé que dans le passé à cause des changements climatiques. Mais ce que j’avais trouvé jusqu’à présent me laissait assez dubitatif. On peut lire ici et là qu’il est «prévu» que les feux deviennent plus fréquents «à l’échelle du Canada» (voir 3:30 à 4:00), et tout cela est vrai, mais cela ne dit rien sur le nord de l’Alberta en particulier, ni sur le moment présent. En fait, si l’on se fie à cette étude parue récemment dans Nature (par ailleurs très intéressante) sur l’évolution des conditions qui favorisent les feux de forêt dans le monde entre 1979 et 2013, on pourrait même croire qu’il n’y a pas de tendance claire dans ce secteur, dans un sens ou dans un autre. La période étudiée est un peu courte, j’y reviens tout de suite, mais regardez les cartes, dont certaines sont reproduites ci-contre : certaines montrent un risque accru pour le nord des Prairies, d’autres un risque plus faible, et d’autres aucun changement.

En outre, j’ai calculé une couple de moyennes météorologiques pour les dernières décennies à Fort McMurray, et n’ai rien trouvé de probant non plus. Les précipitations moyennes en avril furent de 20,7 mm entre 1944 à 1975, et de… 20,6 mm de 1976 à 2007. Les bourrasques les plus fortes en mai y furent en moyenne de  61 km/h de 1955 à 1974 et de 58 km/h de 1976 à 1995 — certaines variables ont apparemment été mesurées moins longtemps que d’autres.

Bref, je trouvais (et trouve toujours) que l’on faisait pas mal de millage sur pas grand-chose — des informations trop générales et des prédictions, au lieu d’avoir des données sur la région touchée — parce que les changements climatiques et leurs conséquences ne surviennent pas uniformément partout, loin de là,

Mais voilà, le chercheur du Service canadien des forêts Martin Girardin m’a envoyé deux graphiques, hier après-midi… Et là, messieurs-dames, là… on commence à jaser. Il faut garder à l’esprit, avertit-il, que ce sont-là des données qui n’ont pas été publiée dans la littérature scientifiques, mais cela reste bien évidemment une source très crédible.

Le premier porte sur la durée de la «saison des feux» autour de Fort McMurray entre 1910 et 2016 (donc beaucoup plus long que la période étudiée dans Nature), soit la période de l’année libre de neige. Cette durée est estimée par un modèle climatique qui prend divers facteurs en compte, comme les températures, le couvert végétal, etc. On voit très bien à quel point elle varie d’une année à l’autre, mais la tendance — la ligne rouge pointillée, qui est une «régression linéaire», soit grosso modo un outil statistique qui trace une droite dans un graphique de façon à la faire passer aussi proche que possible, en moyenne, de tous les points de donnée — est tout aussi nette : de 185 jours qu’elle durait il y a un siècle, elle s’étire maintenant sur 205 jours. La ligne bleue est quant à elle une moyenne mobile sur 30 ans — donc on calcule une première moyenne pour les 30 premières années de la période, puis une autre pour les années 2 à 31, puis 3 à 32, et ainsi de suite jusqu’aux 30 dernières.

(Graphique : Girardin/SCF)

(Graphique : Girardin/SCF)

Mais voilà, si la durée de la saison des feux est une variable dont l’importance se passe d’explication, elle ne dit rien sur les conditions qui prévalent quand la neige est fondue. La saison des feux a beau s’allonger, si le printemps et l’été sont plus humides, cela ne donnera pas plus d’incendies en bout de ligne. D’où l’intérêt de calculer un autre indicateur, soit l’«indice de sécheresse». Celui-ci est une sorte de «bibitte mathématique» un peu bizarre — tellement bizarre, en fait, que c’est ce que les chercheurs appellent une «valeur sans dimension», c’est-à-dire un nombre sans unité (pas des degrés, pas des jours, pas des mètres, rien d’autre que le «chiffre tout nu»). On le calcule en tenant compte d’une foule de facteurs comme la température maximale journalière, les précipitations quotidiennes, le nombre d’heures d’ensoleillement, l’évaporation, etc. Et pour les débuts de mai entre 1910 et cette année dans le secteur de Fort McMurray, cela donne ceci :

(Graphique : Girardin/FSC)

(Graphique : Girardin/FSC)

Le graphique ne la montre pas, mais M. Girardin a calculé la tendance : chaque année, l’indice de sécheresse au printemps à Fort McMurray augmente de 0,74 en moyenne. Ce qui signifie que, sur le dernier siècle, il a gagné en moyenne 74 points. Pour un indice qui tourne habituellement autour de 150-200, c’est vraiment considérable.

Encore une fois, il ne faut pas perdre de vue que rien de tout cela ne permet d’attribuer les feux de Fort McMurray au réchauffement planétaire. Mais sur la question de savoir si ce dernier a bel et bien fait augmenter le risque de feu de forêt dans cette région-là — pas «quelque part dans l’avenir», hein, pas «dans l’ensemble du Canada», pas «à l’échelle de la planète», non : très concrètement autour de cette ville et au cours des dernières décennies —, la réponse est très claire…

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