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Terril

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Terril de Pinchonvalles, espace naturelprotégépararrêté préfectoral de biotope[1]AvionmasquantLensvu deGivenchy-en-Gohelle(mémorial canadien).
Une halde à flanc de colline àPlancher-les-Mines.

Unterril/tɛʁi(l)/, unterriou unehaldeest une colline artificielle construite par accumulation derésidus miniers,sous-produits de l'exploitation minière,composés principalement deschisteset, en plus petite quantité, de grès carbonifères et de résidus divers (quelquefois pollués).

Dans lebassin minier du Nord-Pas-de-Calais,près de340 terrilsont été recensés dans les années 1970, à des fins d'exploitation. Entassement souvent conique, il prend le nom deverse,deterrasseou deterril platquand l'accumulation forme un plateau.

Dans certaines régions, notamment le Sud et l'Est de laFrance,dans le bassin deLa Grand-CombeSaint-Étienne,anciennement àLongwyou dans laVallée de la Fensch,on parle également decrassier(terme emprunté au vocabulaire de lamétallurgie:tas descoriesdehaut-fourneau).

Les remblais descarrièressont parfois aussi appelés terrils.

Selon leTrésor de la langue française informatisé,le mot vient du wallontèrri,qui désignait déjà vers1300-1400l'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 minières » désignant notamment les résidus issus du triage. SelonGuy Cattiaux,l’orthographe « terril » a été popularisée en 1906 par un journaliste parisien, qui, voulant en savoir l’orthographe, aurait mal été renseigné par un mineur qui aurait dit que cela s’écrivait comme « fusil » (ignorant probablement l’orthographe de cette dernière)[2].Le terme se prononceterriet peut aussi s'écrire de cette façon. Toutefois, la prononciationterrils'est répandue dans la seconde moitié duXXesiècle.

Présentation

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Terril à Loos-en-Gohelle (Pas-de-Calais) montrant un «angle de talus naturel».
LeMonte Kalià Heringen.

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 àLoos-en-Gohelledans l'ancienbassin minier du Nord-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 laFlandre,leMont Cassel.

Le plus grand et plus haut terril issu de l'exploitation de lapotasse(Kaliberg,« Kalium » étant le potassium en allemand et Berg etant la montagne) se situe pour sa part àHeringen,dans le Land deHesse.Il est composé pour 96 % dechlorure de sodium.Ses dimensions atteignent 250 mètres de hauteur, 1 100 mètres de longueur et 700 mètres de largeur pour une surface de115hectares, représentant une masse estimée à 236 millions de tonnes, à laquelle s'ajoutent quotidiennement 20 000 tonnes de déchets de l'exploitation[3].Il est connu localement sous le nom deMonte Kali,et pose de graves problèmes écologiques, notamment la salinisation de la nappe phréatique résultant du lessivage du terril par l'eau de pluie[4].Le Kaliberg dePhilippsthal,voisin, est à peine moins imposant.

Les terrils présentent souvent une grande richesseécologiquelorsqu’ils ne sont pas toxiques et stériles. À titre d'exemple, le terril d'antimoined'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 depommesou depoiresdans les wagonnets decharbon,les terrils abritent aujourd'hui une centaine de variétés plus ou moins oubliées d'arbresfruitiers.Il y a aussi prolifération de l'oseilleà 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 ditterril de Pinchonvallessitué à cheval sur les communes deLiévinetAvionrassemble 200 variétés différentes de plantes supérieures et des habitats d'intérêt patrimonial, pour lesquels 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 terrilno7 descharbonnages de Mariemont-BascoupChapelle-lez-HerlaimontenBelgique,qui produit3 000litres de vin par an. La gestion du vignoble est assurée par la sociétéTervigne.Ce terril est également un de ceux qui ont été plantés d'essences d'arbres indigènes (hêtre, chênes, tilleuls, merisier,..) ou exogènes (pin de Corse, douglas, séquoia...) rappelant que le nom de "stériles" donné aux résidus de la mine ne signifie pas "ne contenant pas de vie", mais "ne contenant pas les minéraux faisant l'objet de l'exploitation".

Les terrils plats sont très répandus auXVIIIesiècle etXIXesiècle, le déversement est fait horizontalement sur la longueur. Ils ont souvent une largeur variable. Ils peuvent également être déversés à flanc de colline.

Ces terrils sont construits par des déversement verticaux, lui donnant une forme decône,ce type est particulièrement répandu auXXesiècle.

Ce type est identique au précédent mais avec un sommet plat.

Les terrils modernes sont formés d'un ensemble de terrils coniques et sont plus massifs. Ce type est apparu avec les grandes infrastructures construites après laSeconde Guerre mondiale.

Ce sont des terrils plats utilisés pour installer des voies ferrées.

Écologie des terrils

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Les terrils présentent des caractéristiques écologiques uniques du fait de leurs matériaux et de leursalbédo.En surface se forment desnéosolsoù l'ontrouve des communautés pionnières de bactéries, champignons et lichens, puis plantes et animaux, parfois exotiques et parfoisextrêmophilesen raison d'une température anormalement élevée pour leur zone géographique et/ou en raison de phénomènes d'acidification dus audrainage minier acide[5],[6],[7],[8]qui affecte aussi les nappes sous-jacentes ou périphériques (parfois de manière atténuée, par ex: lanappe de la craieest enrichie en sulfates et différentes métaux dans le Nord-Pas-de-Calais, mais modérément, grâce à l'effet tampon du contexte géologique calcaire)[9]ou de teneurs élevées en produits toxiques ou radioactifs. Les bactéries et des champignons éventuellement thermophiles[10]permettent l'apparition d'unnéosolpauvre en certains nutriments. De simples friches après plusieurs décennies de renaturation plus ou moins spontanée, certains sont devenus des hot-spots de biodiversité à l'échelle de leur région[11].

Combustion interne et conséquences environnementales

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Un terril semi-conique de teinte rouge et blanche en partie couvert d'arbres.
Leterril rougedeRonchampvu depuis un terril resté noir car n'ayant pas brûlé.

Les plus anciens des terrils houillers contenaient assez dehouillepour entrer encombustion lente(réaction d'oxydation), spontanément ou à la suite d'un incendie de surface[12],[13].Daniel Ghouzi, au début des années 1980, a 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 Vet al.[14]).

Souvent le phénomène est peu visible (hormis enthermographie infrarougeau sol ou aérienne, qui permet aussi une couverture plus importante d'observation[15]), et de ses impacts environnementaux immédiats et différés sont également discrets ou différés (notamment sur lasanté publiqueet celle des riverains). En outre, 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 a brûlé durant des décennies[16];celui de la Ricamarie (42) au moins depuis lesannées 1950[16]et enIndeun terril brûle depuis plus d'un siècle[17]).
Malgré ces impacts environnementaux, la combustion interne des terrils est parfois encore entretenue (par injection d'eau), comme celle du terril Saint-Pierre àLa Ricamarie(à proximité de Saint-Étienne dans la Loire). En effet, les hautes températures provoquées par la combustion (plus l'oxydation) du schiste houiller provoquent unthermométamorphismede ce dernier, qui confère des propriétés nouvelles aux roches, intéressantes pour les sous-couches des infrastructures routières. Lesschisteset lesgrèsdeviennent rouges, d'où le nom deschistes rouges.Des projets d'exploitation géothermique de chaleur minière in situ ont été étudiés[18],mais ils sont rendus difficiles par les conditions instables[19]et très corrosives du terril en combustion.

C'est l'une desséquelles minières(rétrospectivement repérable par la teinte rouge brique alors prise par les schistes), à gérer dans le cadre de l'après-mine[15].Une combustion peut survenir dans tout crassier contenant encore du charbon, mais aussi en profondeur dans le sous-sol 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 stabilité structurelle et risques d'explosion:Les matériaux se dilatent et se déforment (avec éventuelle formation de cavités susceptibles de s'effondrer) tandis que les plantes qui fixent les sols par leurs racines et stabilisent les pentes peuvent mourir. Le risque d'instabilité de pente augmente[20],[21]). 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 »[21].Les terrils présentent alors un danger accru deglissement de terrain.Lacatastrophe d'AberfanauPays de Galles,survenue le vendredi,en est un exemple. Elle a fait 144 morts, dont 116 écoliers âgés de sept à dix ans et cinq instituteurs. C'est souvent après ou lors de fortes pluies que les effondrements ou les glissements de terrain se produisent[15];En France, l'explosion du terril deCalonne-Ricouartdans la nuit dua 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[12].
  • Des problèmes climatiques.En effet, la combustion est source degaz à effet de serre[22],[12],dont deCO2(Misz-Kennan et Fabiańska, 2011). Oril est estimé qu'à l'échelle mondiale, entre 100 et 200 millions de tonnes de CO2seraient 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 CO2produit mondialement.[réf. nécessaire]
  • Des problèmes écotoxicologiques:
    • Les phénomènes physicochimiques d'acidification spontanée modifient la chimie des matériaux mis au jour et ainsi exposé à des phénomènes d'oxydo-réduction complexes; en particulier le Fer et Soufre peuvent être facilement désorbés du schiste et exporté vers l’environnement, via le drainage acide minier, par au moins deux mécanismes distincts encore mal compris[23],[24].
    • D'autre part, sur les terrils en combustion, des phénomènesécotoxicologiquementimportants émergent, avec notamment la formation de« microefflorescences minérales »aux abords des fissures trouvées en surface des restes schisteux soumis à auto-échauffement[25].Pour lepétrographe,les paragénèses de ultra-haute température à pression ambiante sont très inhabituelles avec dans le cœur du terril des températures pouvant dépasser1 000°Cvoire atteindre1 300°C[12].Elles expliquent l'apparition sur le substrat de minéraux complexes sous forme d'efflorescences minérales. Ceci explique aussi la production de gaz dont la composition chimique est également inhabituelle[26].Les efflorescences peuvent contenir des minéraux organiques rares dans la nature. Une étude de ces efflorescences faites sur des terrils du bassin houiller deBasse Silésie(Pologne) a mis au 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 etmatière 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. Ledioxyde de carboneet lemonoxyde de carbonesont toujours dominants dans les gaz émis, avec des composants supplémentaires dont lesulfure de carbonyle,lesulfure de carbone,leméthane,des n-alcanes,n-alcènes,iso-alcanes,des alcanes cycliques, duchloroformeet dubenzène(ainsi que ses dérivés alkylés) notamment issus de la condensation de gaz depyrolysation[27],[28]de la matière organique charbonneuse. Les efflorescences "fleurissant" aux évents et fissures. Leur composition varie grandement selon le site d'échantillonnage; elles sont notamment constituées dephénanthrène(ravatite),phtalimide(kladnoite), et 9,10-anthraquinone(hoelite), desoufre,dechlorure 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-jacentes et les contaminer[29].Certains types de charbons (naturellement plus radioactifs, riches en mercure, ou bitumineux) seront sources d'émissions volatiles posant des problèmes écotoxicologiques et sanitaires supplémentaires[30],[31].
  • difficulté de monitoring et de prévision.Cemonitoringest important pour des raisons de sécurité, et parce que l'auto-échauffement d'un terril annonce une probable auto-combustion. Or une telle combustion est toujours associée à des émissions de gaz potentiellement explosif (méthane)[32],[33],à effet de serre[34]et toxiques et polluants.
    Lesretours d'expériencemontrent en toute qu'étudier in situ la température et les gaz d'un terril en combustion peut être dangereux (Cf. cas documentés d'inhalation de gaz toxiques et deradonradioactifs, de combustion de chaussures, d'effondrement du sol sous les pieds de l'observateur).
    L'imagerie infrarouge satellite (à partir deLandsatnotamment)[35]a permis de reconstituer l'« histoire thermique » de terrils et de découvrir des combustions internes, par exemple en Inde[36]ou encore dans le bassin houiller deDonetsk(Ukraine), mais elle reste imprécise. Lathermographie aériennefaite par desavionspuis par desdronesont une bien meilleure résolution, mais ne renseignent que sur la situation du moment[37],[38].Pour améliorer les études prospectives, on cherche à mieux comprendre[39]et à modéliser ce type de combustion: des logiciels demécanique des fluides numériquecombinent les données issues de la géologie et minéralogie[40],[41],de la thermographie aérienne, et celles issues de sondes de température et capteurs de gaz posés à diverses profondeur pour tenter de modéliser les phénomènes complexes de la combustion interne de terrils dans les 3 dimensions et dans le temps[42],[17].Modéliser la direction de la combustion interne permet d'anticiper la donation du risque à venir[43].

Le devenir des terrils

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Terrils du11/19àLoos-en-GohellesurplombantLiévin.Vu deGivenchy-en-Gohelle(mémorial canadien). Ce sont les terrils houillers les plus hauts d'Europe, avec 182met 184m.
Ancien terril de la mine deCarlingsitué 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 vus naître. Après une phase de valorisation commerciale (exploités à la manière d'une carrière de matériaux), presque systématique, 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 etpatrimoine.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.
  • Lesstérilesde certaines mines contiennent des substances indésirables etécotoxiques.Des mesures et recherches[44]faites sur les crassiers de lamine d'uranium Ranger(Australie) ont montré que des terrils de stériles rocheuses non gérés sont 10 à 100 fois plus sensibles à l'érosionque les versants adjacents naturels constitués du même matériau. Selon ces études,« les matièreslimoneusesetargileusessont les premières à être érodées, et il y a de solides preuves qu'il n'existe pas de seuil bas en dessous 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 »[44].La surface érodable d'un terril et l'élimination préférentielle des particules fines limono-argileuses peuvent dégrader les écosystèmes à la fois sur le terril et en aval de ses pentes. Une végétalisation gérée peut fortement limiter ces risques[44].
  • Que faire des terrils plus ou moins toxiques des anciennes mines d'argent,d'arsenic,deplombet autres? Ceux-ci sont assez fréquents en France dans lePuy-de-Dôme(par exemple: vallée de laSioule), dans leCantal(par exemple: terril d'antimoinedans la vallée du ruisseau Bussac au nord deMassiac,longueur 250mà 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].
  • Les terrils desMines de Potasse d'Alsacesont constitués d'un mélange de chlorure de sodium, d'argile et de marnes. Avec le temps, le lessivage des terrils par les eaux de pluie a entraîné une partie du chlorure de sodium dans la nappe phréatique, provoquant une pollution saline chronique. Ainsi, après la fin de l'exploitation des mines, entre les années 1960 et 2000, ces terrils ont fait l'objet d'un traitement par dissolution accélérée par des jets d'eau associés à des dispositifs de captage. Ainsi, ces terrils ont réduit parfois de plus de moitié leur hauteur et ne se sont alors plus constitués que de roches non salines. Ils se sont ensuite stabilisés par végétalisation.
  • EnBelgique,les terrils des bassins de laMeuseet de laSambresont considérés comme faisant partie intégrante du paysage. Ces « montagnes belges » témoignent du riche passé minier dusillon Sambre-et-Meuse.Une demande de classement à la liste duPatrimoine mondiala été déposée à l'UNESCO[45].

La combustion lente de certains terrils (voir ci-dessus) est la cause d'un phénomène devitrificationdes schistes qui acquièrent ainsi des capacités mécaniques suffisantes pour en faire des matériaux de constructionroutière.Certains connaissent donc une seconde vie en étant exploités dans ce but, comme les terrils coniques de la fosseno16 derrière le site du 11/19 àLoos-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 deBoussu-BoisSaint Antoine et abandonné après la faillite de la société d'exploitation.

Loisirs, patrimoine et culture

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Terril duBois 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 enespaces vertsou deloisirset ouverts au public. Ils présentent un intérêt pédagogique environnemental certain, notamment parce qu'ils abritent des écosystèmes particuliers (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 duNord/Pas-de-Calaispar exemple) ou régionale auxquelles ils apportent des habitats de substitution, voire une faune et une flore localement nouvelles. Les terrils tels que, par exemple, le site de Sabatier, dans leParc naturel régional Scarpe-Escautsont 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'Abbaretzavec 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'à70°Cà 20cmde profondeur) ou en raison d'émissions de gaz (grisou) ou de pollutions relictuelles. Pour aider les collectivités, unmanuel des bonnes pratiques en matière de régénération d'espaces dégradés en milieux urbains de l'Europea été publié par le programme européen RESCUE en 2005[46]et la mission bassin minier a publié un guide de bonnes pratiques pour l'ouverture des terrils au public[47].

Le terril de lafosse n° 3 - 3 bis des mines de Nœuxdevenu piste de ski.

Certains terrils sont utilisés pour diverses activités sportives; àNœux-les-Mines(Pas-de-Calais), une piste deskisynthétique 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 leParc naturel régional Scarpe-Escaut,une association sportive deRaismes(près de Valenciennes), la Course des Terrils, rend à sa manière hommage depuis1984à 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 cinq 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.

Terril du CrachetàFrameries,situé côté duParc d'Aventures Scientifique et de Sociétés (PASS).

EnBelgique,le « Sentier des Terrils » (ou « Transterrilienne »[48]) traverse laRégion wallonned'ouest en est sur 200km.La chaîne de quelque 1 200 terrils suit les anciensbassins houillersdont les principaux sont ceux duBorinage(Mons), duCentre(La Louvière), deCharleroiet deLiège[49].Tout au long de la chaîne, de nombreux musées sont présents en vue de préserver le patrimoine historique comme lePassàFrameries,leGrand Hornu,leBois du Luc,leBois du CazieretBlegny-Mine.

Articles connexes

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Liens externes

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Bibliographie

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