Résumé

Parmi les changements climatiques globaux, le réchauffement et la montée consécutive du niveau des eaux ont accentué et accéléré les phénomènes d’érosion du littoral. Pour les pays insulaires du Pacifique, les conséquences peuvent être désastreuses, il faut donc trouver des solutions satisfaisantes et à faible coût pour lutter contre cette érosion. Dans ce contexte, cette thèse propose d’étudier ainsi un matériau innovant dont la formation repose sur le procédé développé par Géocorail®. Son principe consiste à former un agglomérat constitué de sédiments englobés dans une matrice de dépôt calcomagnésien, formé en volume par électrochimie, et suivant le principe de polarisation cathodique par courant imposé de structures métalliques en milieu marin. Il en résulte un abaissement du potentiel du métal polarisé. Les conséquences sont la réduction du dioxygène dissous et de l’eau de mer, induisant une augmentation du pH interfacial et la précipitation simultanée des ions Mg²⁺ et Ca²⁺ sous les formes Mg(OH)₂ et CaCO₃, qui constituent le dépôt calcomagnésien. Si la structure métallique est enterrée ou entourée de sédiments (sable, gravier, etc.), le dépôt agit alors comme un ciment, piégeant les particules de sédiments et forme alors un conglomérat assimilable à un béton qui pourrait constituer un moyen de lutte efficace et peu coûteux contre l’érosion littorale. Il ne nécessite pratiquement aucun apport de matière, rendant ce procédé peu polluant. En Nouvelle-Calédonie, ce « béton » pourrait alors être formé à partir des scories minières, résidus industriels de l’extraction pyrométallurgique de Nickel jusqu’alors peu valorisés.

Après une analyse complète des propriétés physico-chimiques des scories et leur comportement au contact de l’eau de mer, les conglomérats ont été formés en laboratoire et dans le lagon calédonien à partir de structures d’acier galvanisé. Les essais ont été effectués sur des durées allant d’une semaine à plusieurs mois, et les structures polarisées selon différentes densités de courant.  La comparaison de la masse finale et de la composition des conglomérats sont les principaux résultats discutés. L’évolution du conglomérat après arrêt de la polarisation a aussi été abordée afin de saisir le potentiel de ce matériau.

Il résulte que la croissance et la composition du conglomérat sont directement liées à la densité de courant appliquée, alors que la durée influe majoritairement sur la masse finale. À faible densité, le conglomérat sera moins volumineux, mais présente une proportion en CaCO₃ plus élevée (matériau plus solide mécaniquement). À forte densité, la croissance en volume est favorisée, ce qui donne lieu à de lourds blocs, effritables en surface, mais avec une structure interne renforcée par la présence des scories.