En Nouvelle-Calédonie, l'exploitation du nickel a durablement transformé la biodiversité microbienne du lagon de Thio

Une étude menée par des scientifiques de l’Ifremer, de l’IRD, des universités de Bretagne occidentale et de Bordeaux, du CNRS et de l’Université de Tartu, en Estonie, met en évidence l’impact durable de l’exploitation minière du nickel sur les écosystèmes côtiers de Nouvelle-Calédonie. Publiés dans la revue Communications Earth & Environment, ces travaux montrent qu’à partir des années 1950, la mécanisation de l’extraction minière a provoqué une forte augmentation des apports de sédiments dans le lagon de Thio et un bouleversement des communautés microbiennes encore perceptible aujourd’hui.

Le lagon de Thio, situé sur la côte est de la Nouvelle-Calédonie, se trouve en aval de la rivière de Thio, dans une zone associée au premier gisement de nickel exploité dans l’histoire du territoire. Les scientifiques se sont intéressés à ce site dans le cadre du projet ECOMINE, lancé en 2022, afin de comprendre comment les transformations des paysages terrestres peuvent se transmettre aux écosystèmes marins via les rivières.

Les chercheurs ont choisi cette zone car le bassin versant amont présente peu d’urbanisation et peu d’activités agricoles. Ce contexte permettait d’isoler plus clairement l’impact de l’exploitation minière sur les communautés microbiennes, qui constituent la base de la chaîne alimentaire de l’écosystème côtier.

"Nous avons choisi ce site car le bassin versant amont présente peu d’urbanisation et peu d’activités agricoles. Cela nous a permis d’isoler clairement l’impact de l’exploitation minière sur les communautés microbiennes qui composent la base de la chaîne alimentaire de cet écosystème côtier. Tout changement de composition de ce compartiment de la biodiversité marine peut avoir un impact sur l’ensemble des autres espèces", explique Raffaele Siano, chercheur en génomique environnementale à l’Ifremer et promoteur de cette recherche.

Une carotte de sédiment pour remonter près de 1 000 ans d’histoire

Pour retracer l’évolution environnementale du lagon, les scientifiques ont analysé une carotte de sédiment prélevée en 2022 à un kilomètre de la côte. Long de 2,26 mètres, cet échantillon constitue une archive naturelle permettant de remonter près de 1 000 ans en arrière et d’observer les transformations du milieu marin avant, pendant et après l’essor de l’activité minière.

Les chercheurs ont daté et analysé la composition chimique des sédiments, notamment les concentrations en nickel et en autres métaux. Ils ont également mesuré la taille des particules sédimentaires, les taux de sédimentation, les assemblages de foraminifères et l’ADN sédimentaire ancien. Cette approche multidisciplinaire a permis de suivre simultanément les évolutions physiques, chimiques et microbiologiques de l’écosystème côtier.

Une rupture marquée à partir des années 1950

L’étude montre que l’exploitation minière, débutée en 1875, a progressivement modifié les apports de sédiments vers le lagon. Le tournant majeur intervient à partir des années 1950, avec la mécanisation des outils d’extraction. Cette période correspond à une forte accélération de l’érosion des sols chargés en nickel. Transportés par les rivières, ces sédiments se sont accumulés dans le lagon proche. Entre 1950 et 1975, environ 27 millions de tonnes de déchets miniers, appelés stériles, ont été déversées dans le bassin versant de Thio.

"Pendant des siècles, les communautés microbiennes marines sont restées relativement stables. Mais après la mécanisation de l’exploitation minière, les taux de sédimentation ainsi que la concentration en nickel dans le lagon ont été multipliés par 5 et la biodiversité microbienne s’est brutalement appauvrie", constate Mathisse Meyneng, chercheuse postdoctorale à l’Ifremer, spécialiste en paléoécologie et génomique environnementale.

Les scientifiques observent notamment, dans plusieurs échantillons datant de la période 1950-1975, la disparition totale de foraminifères, certains étant très sensibles aux perturbations environnementales. À l’inverse, des microalgues plus tolérantes, comme Desmodesmus, jamais détectées auparavant dans les sédiments anciens, deviennent dominantes.

Des mesures efficaces, mais un écosystème qui n’a pas retrouvé son état d’origine

Les règles environnementales et les mesures mises en œuvre par les exploitants miniers à partir de 1975 ont permis de réduire une partie des apports de sédiments directement liés au processus d’extraction du nickel dans le lagon de Thio. Pour autant, l’écosystème reste encore marqué par les effets de l’érosion à l’échelle du bassin versant. "Les règles environnementales et les mesures prises par les exploitants miniers à partir de 1975 ont permis de réduire de manière importante les apports en sédiments liés au processus d’extraction minière, dans le lagon de Thio. Mais le taux de sédimentation reste encore aujourd’hui très élevé avec une moyenne de 0,9 cm/an, contre 0,1 cm/an avant l’exploitation", détaille Hugues Lemonnier, chercheur en biologie marine à l’Ifremer et responsable scientifique du projet Ecomine.

Selon lui, certaines communautés microbiennes ont progressivement recolonisé le milieu, ce qui témoigne de l’efficacité des mesures de gestion engagées. Cette recolonisation ne permet toutefois pas, à ce stade, de retrouver la composition d’origine de ces communautés. Les scientifiques poursuivent désormais leurs analyses pour mieux comprendre l’origine des taux de sédimentation encore élevés observés aujourd’hui, qui ne sont pas uniquement associés à l’activité minière récente. Ils étudient notamment l’impact des feux de végétation, récurrents dans la région et connus pour favoriser l’érosion des sols.

L’ADN ancien pour reconstituer l’histoire environnementale

Pour mener cette enquête sur le passé du lagon, les équipes scientifiques ont utilisé des techniques de pointe fondées sur l’analyse de l’ADN ancien contenu dans les sédiments marins. Cette approche, appelée paléogénétique, permet de reconstituer l’évolution de la biodiversité au fil du temps. Elle avait déjà permis, en 2021, de révéler les impacts de la Seconde Guerre mondiale et de l’agriculture intensive sur les communautés microbiennes dans la rade de Brest. Avec cette nouvelle étude en Nouvelle-Calédonie, les scientifiques démontrent à nouveau l’intérêt de cette méthode pour comprendre les effets à long terme des activités humaines sur les écosystèmes côtiers.

Vers une gestion plus intégrée du continuum terre-mer

Au-delà du cas du lagon de Thio, l’étude souligne l’interdépendance entre les milieux terrestres et marins. Les chercheurs plaident pour une gestion plus intégrée du « continuum terre-mer », en particulier dans les régions soumises à une forte pression humaine. Ils appellent également à renforcer et développer les programmes d’observation côtière afin de mieux suivre l’évolution de la biodiversité, d’évaluer l’efficacité des politiques de gestion environnementale et de comprendre la capacité de résilience des écosystèmes côtiers face aux pressions anthropiques.

L’article scientifique est consultable sous la référence : Meyneng, M., Lemonnier, H., Ansquer, D. et al., « Coastal ecosystem degradation driven by decades of unregulated terrestrial mining », Communications Earth & Environment, 7, 494, 2026, https://doi.org/10.1038/s43247-026-03677-8.

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