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Organismes extrêmophiles et géothermie en Nouvelle-Zélande

Dossier - La Nouvelle-Zélande, terre de sciences et d'aventures
DossierClassé sous :Géologie , géographie , Volcanologie

La Nouvelle-Zélande est l'un des plus beaux laboratoires naturels du monde. L'eau, la glace et le vent poursuivent leur travail d'érosion au milieu des volcans et des sommets enneigés. Au sein de ces paysages, retrouvez l'aventure scientifique, humaine et sportive d’hommes et de femmes passionnés.

  
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La chaleur résiduelle des volcans crée une forte activité géothermique dans la région : l'eau qui s'infiltre dans le sol est chauffée au contact des roches brûlantes et remonte à la surface, créant des sources chaudes, des geysers, des mares de boue et des fumerolles.

Parc géothermique de Waiotapu, sur l’île de Rotorua, dans le nord de la Nouvelle-Zélande. © Bruno Cédat

L'étude des organismes extrêmophiles

Dans la région de Rotorua, la nature offre un spectacle extraordinaire fait de remous, de fumée et de couleurs. Des palettes de teintes vives s'étendent devant les yeux des visiteurs. Les couleurs sont dues principalement à la présence de bactéries et de microalgues extrêmophiles, qui se développent dans des conditions extrêmes de température et d'acidité ou en présence de métaux lourds. La composition chimique, le pH, la température et la concentration en oxygène sont des facteurs qui sélectionnent les micro-organismes.

Le Champagne Pool, bassin de 65 mètres de diamètre, au sein du parc géothermique de Waiotapu. © Bruno Cédat

Un changement de couleur reflète donc un changement dans l'environnement. Il est par exemple possible de deviner la température rien qu'en observant les couleurs !

Zone géothermique d'Orakei Korako. © Bruno Cédat

De nombreuses espèces extrêmophiles restent à identifier. Elles font l'objet de nombreuses études, avec en filigrane leur possible utilisation industrielle, notamment dans la dépollution (dégradation d'hydrocarbures, traitement des métaux lourds, etc.).

L'utilisation de la géothermie en Nouvelle-Zélande

Dans certaines zones, la vapeur qui remonte à la surface est chargée de gaz tels que le sulfure d'hydrogène (H2S) ou le dioxyde de carbone (CO2). Ils acidifient les eaux de surface qui attaquent les roches volcaniques et forment d'étranges marmites de boue. Leur bouillonnement est en grande partie dû à la remontée de bulles de gaz. Cette chaleur peut être récupérée afin de produire de l'électricité. La géothermie représente une ressource énergétique énorme, que les Néo-Zélandais ont appris à maîtriser.

Dédale de tuyaux sur le champ géothermique de Wairakei. © Bruno Cédat

Dans la région de Taupo, une gigantesque centrale géothermique a été construite. Des kilomètres de tuyaux parcourent le champ géothermique de Wairakei. La technologie développée est relativement simple : un forage dans le sous-sol permet de récupérer un mélange d'eau et de vapeur à haute température. Ce mélange passe dans un séparateur. La vapeur sèche est conduite jusqu'à la centrale géothermique, où elle fait tourner une turbine pour générer de l'électricité. L'eau encore tiède peut être utilisée dans une centrale binaire qui fonctionne comme un gigantesque échangeur thermique : elle vaporise un liquide très volatil, comme l'isopentane, qui fait tourner une autre turbine. L'eau est ensuite réinjectée dans le sol ou mélangée à de l'eau de rivière.

Greg Bignall est géothermicien. Il a été interviewé par Marlène Beyerle au champ géothermique de Wairakei. © Bruno Cédat

Actuellement, 13 % de l'électricité de la Nouvelle-Zélande provient de ressources géothermiques. Le défi des scientifiques est désormais d'exploiter les ressources profondes. Généralement, les forages ne dépassent pas 3,5 kilomètres de profondeur. Or, les ressources énergétiques plus profondes sont énormes. Si le développement de nouvelles techniques pouvait permettre de récupérer ne serait-ce qu'un petit pourcentage de cette énergie, cela couvrirait la demande énergétique croissante de la Nouvelle-Zélande. C'est l'objectif les 15 à 20 prochaines années.