Dans lebassin minier du Nord-Pas-de-Calais, près de340 terrils ont été recensés dans les années 1970, à des fins d'exploitation. Entassement souvent conique, il prend le nom deverse, deterrasse ou deterril plat quand l'accumulation forme un plateau.
Selon leTrésor de la langue française informatisé, le mot vient du wallontèrri, qui désignait déjà vers1300-1400 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 minières » désignant notamment les résidus issus du triage.
Selon le journalisteGuy Cattiaux, l’orthographe « terril » aurait été popularisée en 1906, lors de lacatastrophe de Courrières[3]. Selon l’anecdote qu’il cite, 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 »[3]. Cependant on trouve déjà l’orthographe « terril » en 1879 en Belgique[4]. Le terme s’écrivait auparavantterri[5] et se prononce encore localement ainsi[3]. Toutefois, la prononciationterril s'est répandue auXXe siècle, surtout hors du bassin minier[3].
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-Gohelle dans 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 étant 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 de115 hectares, représentant une masse estimée à 236 millions de tonnes, à laquelle s'ajoutent quotidiennement 20 000 tonnes de déchets de l'exploitation[6]. 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[7]. Le Kaliberg dePhilippsthal, voisin, est à peine moins imposant.
Les terrils présentent souvent une grande richesseécologique lorsqu’ils ne sont pas toxiques et stériles. À titre d'exemple, 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 depommes ou depoires dans 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'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 ditterril de Pinchonvalles, situé à cheval sur les communes deLiévin etAvion, rassemble 200 variétés 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 terrilno 7 desCharbonnages de Mariemont-Bascoup, àChapelle-lez-Herlaimont enBelgique, qui produit3 000 litres 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 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.
Les terrils présentent des caractéristiques écologiques uniques du fait de leurs matériaux et de leursalbédo. En surface se forment desnéosols où l'on trouve des communautés pionnières de bactéries, champignons et lichens, puis plantes et animaux, parfois exotiques et parfoisextrémophiles en raison d'une température anormalement élevée pour leur zone géographique et/ou en raison de phénomènes d'acidification dus audrainage minier acide[8],[9],[10],[11] qui affecte aussi les nappes sous-jacentes ou périphériques (parfois de manière atténuée, par exemple lanappe de la craie est enrichie en sulfates et différentes métaux dans le Nord-Pas-de-Calais, mais modérément, grâce à l'effet tampon du contexte géologique calcaire)[12] ou de teneurs élevées en produits toxiques ou radioactifs. Les bactéries et des champignons éventuellement thermophiles[13] permettent l'apparition d'unnéosol pauvre 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[14].
Combustion interne et conséquences environnementales
Les plus anciens des terrils houillers contenaient assez dehouille pour entrer encombustion lente (réaction d'oxydation), spontanément ou à la suite d'un incendie de surface[15],[16]. 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.[17]).
Souvent le phénomène est peu visible (hormis enthermographie infrarouge au sol ou aérienne, qui permet aussi une couverture plus importante d'observation[18]), et de ses impacts environnementaux immédiats et différés sont également discrets ou différés (notamment sur lasanté publique et 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[19] ; celui de la Ricamarie (42) au moins depuis lesannées 1950[19] et enInde un terril brûle depuis plus d'un siècle[20]). 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 unthermométamorphisme de ce dernier, qui confère des propriétés nouvelles aux roches, intéressantes pour les sous-couches des infrastructures routières. Lesschistes et lesgrès deviennent rouges, d'où le nom deschistes rouges. Des projets d'exploitation géothermique de chaleur minière in situ ont été étudiés[21], mais ils sont rendus difficiles par les conditions instables[22] 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[18]. 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[23],[24]). 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 »[24]. Les terrils présentent alors un danger accru deglissement de terrain. Lacatastrophe d'Aberfan aupays 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[18] ; En France, l'explosion du terril deCalonne-Ricouart dans la nuit du 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[15].
Des problèmes climatiques. En effet, la combustion est source degaz à effet de serre[25],[15], dont deCO2 (Misz-Kennan et Fabiańska, 2011). Oril 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 :
Les phénomènes physicochimiques d'acidification spontanée modifient la chimie des matériaux mis au jour et ainsi exposés à des phénomènes d'oxydo-réduction complexes ; en particulier le fer et soufre peuvent être facilement désorbés du schiste et exportés vers l’environnement, via le drainage acide minier, par au moins deux mécanismes distincts encore mal compris[26],[27].
D'autre part, sur les terrils en combustion, des phénomènesécotoxicologiquement importants émergent, avec notamment la formation de« microefflorescences minérales » aux abords des fissures trouvées en surface des restes schisteux soumis à auto-échauffement[28]. Pour lepétrographe, les paragénèses d'ultra-haute température à pression ambiante sont très inhabituelles avec dans le cœur du terril des températures pouvant dépasser1 000°C voire atteindre1 300°C[15]. 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[29]. Les efflorescences peuvent contenir des minéraux organiques rares dans la nature. Une étude de ces efflorescences faite 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 leurs variations temporelles selon la profondeur expliquent ces variations. Ledioxyde de carbone et lemonoxyde de carbone sont 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, duchloroforme et dubenzène (ainsi que ses dérivés alkylés) notamment issus de la condensation de gaz depyrolysation[30],[31] 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[32]. Certains types de charbons (naturellement plus radioactifs, riches en mercure, ou bitumineux) seront sources d'émissions volatiles posant des problèmes écotoxicologiques et sanitaires supplémentaires[33],[34].
difficulté de monitoring et de prévision. Cemonitoring est 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 explosifs (méthane)[35],[36], à effet de serre[37] et toxiques et polluants. Lesretours d'expérience montrent qu'étudierin situ la température et les gaz d'un terril en combustion peut être dangereux (Cf. cas documentés d'inhalation de gaz toxiques et deradon radioactifs, de combustion de chaussures, d'effondrement du sol sous les pieds de l'observateur...). L'imagerie infrarouge satellite (à partir deLandsat notamment)[38] a permis de reconstituer l'« histoire thermique » de terrils et de découvrir des combustions internes, par exemple en Inde[39] ou encore dans le bassin houiller deDonetsk (Ukraine), mais elle reste imprécise. Lathermographie aérienne faite par desavions puis par desdrones a une bien meilleure résolution, mais ne renseignent que sur la situation du moment[40],[41]. Pour améliorer les études prospectives, on cherche à mieux comprendre[42] et à modéliser ce type de combustion : des logiciels demécanique des fluides numérique combinent les données issues de la géologie et minéralogie[43],[44], 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[45],[20]. Modéliser la direction de la combustion interne permet d'anticiper la donation du risque à venir[46].
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.
Lesstériles de certaines mines contiennent des substances indésirables etécotoxiques. Des mesures et recherches[47] 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'érosion que les versants adjacents naturels constitués du même matériau. Selon ces études,« les matièreslimoneuses etargileuses sont 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 »[47]. 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[47].
Les terrils desMines de Potasse d'Alsace sont 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 laMeuse et de laSambre sont 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 mondial a été déposée à l'UNESCO[48].
La combustion lente de certains terrils (voir ci-dessus) est la cause d'un phénomène devitrification des 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 fosseno 16 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-Bois Saint Antoine et abandonné après la faillite de la société d'exploitation.
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 verts ou deloisirs et 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-Calais par 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-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 terrain). Très localement des risques peuvent être liés à la combustion du terril (jusqu'à70°C à 20 cm de 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'Europe a été publié par le programme européen RESCUE en 2005[49] et la mission bassin minier a publié un guide de bonnes pratiques pour l'ouverture des terrils au public[50].
Certains terrils sont utilisés pour diverses activités sportives ; àNœux-les-Mines (Pas-de-Calais), une piste deski 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 leparc naturel régional Scarpe-Escaut, une association sportive deRaismes (près de Valenciennes), la Course des Terrils, rend à sa manière hommage depuis1984 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 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.
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),.
Thiery, V., Sokol, E. V., Masalehdani, M. N. N., & Guy, B. (2013).La combustion des terrils. Géochronique, 127, 23-25.
↑MichelDepeyre, « Le crassier, un patrimoine encombrant ? »,L'archéologie industrielle en France. Patrimoine technique, mémoire,no 61,(lire en ligne, consulté le)
↑M. Seloneux,Revue de Belgique,, cité parLouis Bertrand,Revue Socialiste, Saint-Cloud, M. Lécluse,(lire en ligne), « La Situation des Ouvriers houilleurs au Borinage »
↑Monjoie A et 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.
↑a etbMonjoie A et 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).
↑YensingaBafounga, EmilyLloret, FranckBourdelle et PaulineClaisse, « The weathering of black shales and schists constituting spoil tips in the northern France: a conventional acidic mining drainage? »,Goldschmidt2023 abstracts, European Association of Geochemistry,(DOI10.7185/gold2023.15596,lire en ligne, consulté le).
↑Manuel des bonnes pratiques en matière de regénération d'espaces dégradés en milieux urbains de l'Europe : RESCUE (Télécharger (en anglais)) - mai 2005
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