Terres rares : l’utilisation de ces métaux « essentiels » peut-elle être durable ?
Les terres rares, des élements chimiques aux propriétés uniques, sont indispensables à de nombreuses technologies. Si leur usage est lié à des enjeux de souveraineté, leur extraction, leur raffinage et leur recyclage ont des effets environnementaux et sociaux importants, qu’il est possible de limiter.
Dysprosium, néodyme, terbium : ces éléments chimiques, qui vous rappellent peut-être le tableau périodique, font partie des 17 « terres rares ». Des métaux au cœur de l’actualité géopolitique. Ils auraient par exemple contribué aux ambitions de Donald Trump de s’emparer du Groenland. Début décembre, la Commission européenne a présenté un plan visant à diversifier ses approvisionnements en terres rares, à la suite d’annonces par la Chine de restrictions sur ses exportations : le pays domine largement leur extraction (à 70 %) et leur raffinage (à 90 %).
Si ces éléments chimiques mobilisent tant les États, c’est parce qu'ils ont « des propriétés uniques qui les rendent essentiels dans de nombreux domaines technologiques », comme l’indiquent des chercheurs dans une expertise collective du CNRS sur le sujet. La synthèse de cette revue de plus de 4 100 articles scientifiques par une trentaine d’experts de disciplines diverses a été publiée début décembre 2025.
Smartphones, avions, imagerie médicale, joints de réfrigérateur... On trouve les terres rares « presque partout », écrivent les chercheurs. Elles ont également des propriétés très variées. En particulier, certaines constituent un « maillon clé » de la transition énergétique en étant utilisées pour fabriquer des aimants permanents, qui équipent les éoliennes en mer ou des véhicules électriques. « Tous les articles scientifiques sur les scénarios prévoient une hausse relativement importante de la demande en terres rares à l’avenir, dans des proportions variables », indique Clément Levard, directeur de recherche au CNRS en sciences de l’environnement et co-pilote de l’expertise.
Des pollutions et des déchets
Leur extraction, leur traitement et leur raffinage a pourtant un impact environnemental non négligeable. « Les 17 terres rares sont extraites toutes ensemble, elles sont liées les unes aux autres », explique Pascale Ricard, autre co-pilote de l’expertise, chargée de recherche en droit au CNRS. En conséquence, « les séparer nécessite beaucoup d’étapes par rapport à d’autres métaux de base comme le cuivre, donc plus d’énergie et plus de produits chimiques. L’impact environnemental global de l’extraction est supérieur, même s’il reste inférieur à des métaux rares comme l’or », complète Clément Levard.
L'extraction minière a des conséquences sur les sols, l’air, les eaux, la végétation et les écosystèmes, même si elles varient selon les procédés employés et les gisements. En outre, ces terres rares sont naturellement associées à des éléments radioactifs comme le thorium et l’uranium. L’extraction d’une tonne de terres rares peut ainsi produire jusqu’à 1,4 tonne de déchets radioactifs, notent les auteurs de l’expertise.
La littérature recommande que les projets miniers soient davantage envisagés comme des projets de territoires, en intégrant véritablement les populations »
Pascale Ricard, co-pilote de l'expertise CNRS
Des populations locales peu associées aux décisions
« La littérature scientifique s’intéresse à des procédés qui permettraient de réduire l’impact environnemental à moyen ou long terme, et à des procédés zéro déchet, pour extraire l’ensemble des éléments dans le minerai », continue Clément Levard. En effet, les terres rares sont abondantes dans la croûte terrestre, mais elles y sont très dispersées, d’où leur nom : ces procédés consistent donc à valoriser l’ensemble des résidus miniers. Mais ni les procédés dits zéro déchet, ni les procédés de réduction de l’impact environnemental ne sont développés à grande échelle.
Au-delà des impacts environnementaux, l’extraction, le raffinage et le recyclage de terres rares pourraient avoir des « effets potentiellement graves sur la santé humaine, notamment chez les travailleurs exposés », peut-on lire dans la synthèse de l’expertise, même si ces risques sont encore peu analysés dans la littérature.
« En revanche, la littérature en sciences humaines et sociales s’intéresse beaucoup au fait que très souvent, les populations locales et parfois autochtones sont peu associées à la prise de décision, ne savent pas quand on extrait, ni si elles vont en bénéficier », détaille Pascale Ricard. « La littérature recommande que les projets miniers soient davantage envisagés comme des projets de territoires, en intégrant véritablement les populations », relève-t-elle.
Des sources alternatives
Ces impacts ont lieu à l’étranger, puisque la France « ne dispose pas de ressources géologiques exploitables à court terme », et que les réserves disponibles en Europe « ne suffiraient pas à satisfaire les besoins actuels ou à court terme de nos industries dans un contexte de transition environnementale ».
Un outil législatif de régulation existe cependant : le devoir de vigilance. Ce principe, inscrit dans le droit français en 2017 et prévu par la législation européenne, rend les grandes entreprises employant un certain nombre de salariés responsables de la prévention et de la réduction des effets négatifs de leur activité sur toute leur chaîne de valeur, ce qui inclut donc l’extraction des matières premières. Elles peuvent être attaquées devant les tribunaux si elles ne remplissent pas leurs obligations. « Cela permet de prendre en compte la dimension écologique et sociale de l’extraction, et de généraliser des standards plus élevés que ceux qui ont longtemps été ceux de la Chine, même s'ils sont en train de changer », souligne Pascale Ricard.
Une autre possibilité, technique, réside dans l’utilisation de déchets miniers ou industriels, comme des cendres de charbon, dans lesquels on trouve des terres rares. « En Europe et en France, elles pourraient représenter le plus gros potentiel de quantité », peut-on lire dans la synthèse de l’expertise. « C’est un potentiel que nous n’exploitons pas encore et qui pourrait, si nous savions mieux comment faire, être intéressant. C’est beaucoup moins énergivore et coûteux écologiquement, puisque ces déchets ont déjà subi des étapes du processus d’extraction », précise Pascale Ricard.
À lire également : Devoir de vigilance : quels effets concrets dans les entreprises ? 
Un recyclage compliqué mais nécessaire
Le recyclage, quant à lui, est essentiel pour répondre à nos besoins dans le futur en favorisant un usage plus responsable et en réduisant notre dépendance aux pays étrangers. Mais il stagne à moins de 1 % des terres rares depuis le début des années 2010. Plusieurs raisons expliquent cette situation : d’abord, le fait que la proportion de terres rares dans les objets peut être très limitée. Par exemple, il faudrait collecter deux millions de téléphones pour récupérer l’équivalent de la quantité de terres rares contenues dans une seule éolienne en mer. En même temps, certains dispositifs, dont les éoliennes, peuvent être utilisés pendant plusieurs décennies avant d’envisager leur recyclage. « La collecte et la constitution de stock est un frein », résume Clément Levard.
Les terres rares sont invisibles pour le droit du recyclage »
Pascale Ricard, co-pilote de l'expertise CNRS.
Autre blocage : la législation ne prévoit pas encore d’action spécifique pour ces métaux. « Les terres rares sont invisibles pour le droit du recyclage », note Pascale Ricard. « Un troisième frein est économique : les terres rares se vendent à prix très bas. Cela n’incite pas à développer le recyclage, en France, qui serait beaucoup plus coûteux », explique Clément Levard. « De toute façon, à court terme et avec des taux de croissances de la demande aussi élevés (13% par an ces 10 dernières années), le recyclage ne permettra pas de répondre à nos besoins de manière significative. Il y a un vrai besoin de penser d'autres leviers de réduction des usages », insiste-t-il.
« Les fonds marins sont des milieux sont très peu connus », explique Pascale Ricard. « Il y a beaucoup de documentation scientifique sur les impacts écologiques de l’extraction dans les fonds marins : elle impliquerait des grands déplacements de sédiments, avec des perturbations potentiellement très importantes, sur les animaux marins, par exemple. Ils sont plus petits, très fragiles, vivent sans lumière et peuvent avoir des cycles de reproduction très lents », détaille-elle. Des expérimentations ont été réalisées pour l’exploitation et « les traces de test sont restées trente ans après ». Il n’est « pas possible de savoir si les fonds marins pourraient retourner à l’équilibre après une exploitation », peut-on lire dans l’expertise collective.
À noter : une petite quarantaine d’États, dont la France, demandent un moratoire contre l’exploitation minière des grands fonds marins.
Lire également : Le Traité sur la haute mer est entré en vigueur : que change-t-il ?
Vers une réduction de l'usage
En effet, il est possible de ne pas utiliser de terres rares dans certaines technologies, d’en réduire la quantité ou de les remplacer par des éléments moins critiques, notamment grâce à l’innovation. « On sait faire des aimants permanents sans terres rares pour les voitures électriques. Ils sont cinq fois plus volumineux, mais on pourrait très bien envisager de remplacer le kilo de terres rares par un aimant de cinq kilogrammes », illustre Clément Levard.
Au-delà de la technologie, la question est sociale. « Il faut réfléchir aux usages nécessaires et à ceux qui peuvent être substitués. Ces choix nécessiteraient un débat démocratique », appuie Pascale Ricard. Des usages pourraient être abandonnés. « On peut raisonnablement penser qu’on n'a pas besoin d’un aimant ultrapuissant pour les fermetures de sac à main ! », fait valoir Clément Levard. L’économie de la fonctionnalité, qui consiste à partager l’usage des biens plutôt qu’à les posséder, peut également aider à réduire la demande.
En s’appuyant sur la littérature étudiée, les auteurs de l’expertise du CNRS appellent à « interroger les finalités mêmes de l’extraction : pourquoi extraire, pour qui, et à quel prix ? Cela suppose de reconnaître la pluralité des savoirs et des modes de vie affectés, et de mettre en débat, collectivement, les trajectoires de transition à construire ».
Célia Szymczak
