Résumé :
Des scientifiques chinois ont proposé une idée plutôt audacieuse : réutiliser un grand nombre de mines de charbon abandonnées à travers le pays et transformer des tunnels et des cavernes souterraines à l'origine inutilisées en espaces d'expérimentation agricole pour étudier de nouveaux modèles agricoles permettant de cultiver des cultures dans un environnement hautement contrôlé. Les chercheurs pensent qu’à mesure que le changement climatique mondial s’intensifie et que les conditions météorologiques extrêmes deviennent de plus en plus fréquentes, ces espaces souterrains pourraient devenir d’importants sites expérimentaux pour explorer l’agriculture du futur.
La Chine compte actuellement plus de 12 000 mines de charbon abandonnées, qui ont laissé derrière elles d’immenses espaces souterrains et une grande quantité d’infrastructures pouvant être réutilisées. L'équipe de recherche estime que d'ici 2030 environ, environ 15 000 mines de charbon en Chine pourraient cesser leur production, ce qui signifie que l'ampleur de l'espace souterrain disponible pour la transformation et l'utilisation va encore s'étendre à l'avenir.
Cette idée a été proposée par des chercheurs du Centre d'ingénierie pour le développement vert et efficace des ressources charbonnières de la province du Shanxi et d'autres institutions, et a été publiée dans le magazine « China Mining ». Les chercheurs estiment que les mines de charbon abandonnées ne sont pas seulement des reliques industrielles qui doivent être traitées, mais peuvent également être considérées comme une ressource souterraine particulière. Si les mines qualifiées peuvent être transformées en toute sécurité, il sera peut-être possible de transformer l’espace souterrain autrement inutilisé en une unité expérimentale agricole fermée.
Par rapport à l'agriculture traditionnelle, le plus grand avantage des mines de charbon souterraines est que l'environnement est relativement stable. L’agriculture aérienne est affectée par la température, les précipitations, la sécheresse, les fortes pluies, les vents violents et d’autres conditions météorologiques extrêmes, tandis que les mines souterraines peuvent être largement isolées du climat extérieur. Les chercheurs estiment donc que l'environnement souterrain est particulièrement adapté à la recherche sur « l'agriculture en milieu fermé », où la plupart des facteurs clés affectant la croissance des plantes peuvent être contrôlés artificiellement.
Bien sûr, les plantations souterraines se heurtent d'abord à un problème très évident : pas de soleil et pas de précipitations naturelles. Les chercheurs proposent que les conditions naturelles puissent être remplacées par des sources de lumière artificielle et des systèmes de contrôle environnemental, de sorte que des facteurs tels que la lumière, la température, l'humidité, l'air et le dioxyde de carbone puissent être fournis de manière indépendante et ajustés avec précision. De cette manière, l’espace souterrain ne dépend plus de l’environnement naturel, mais peut devenir un système expérimental agricole hautement contrôlable.
L'équipe de recherche a mené une évaluation préliminaire pour déterminer si la mine de charbon abandonnée était adaptée à la transformation. Ils estiment qu'il faut avant tout s'assurer que la structure rocheuse environnante est stable et répond aux exigences techniques de sécurité correspondantes. Dans le même temps, la mine doit disposer de systèmes fiables de ventilation, de drainage et de surveillance de la sécurité. Ce n’est qu’une fois ces conditions de base remplies que certains tunnels et cavernes souterraines disposeront des bases techniques nécessaires pour construire des unités expérimentales agricoles.
L’infrastructure existante de la mine peut également constituer un avantage important de ce modèle de transformation. Les mines de charbon abandonnées disposent souvent déjà de tunnels, de systèmes d’alimentation électrique, de systèmes de ventilation et d’installations de drainage, ce qui signifie que si ces installations peuvent être réutilisées, il n’est pas nécessaire de construire une installation agricole souterraine complète à partir de zéro, ce qui pourrait réduire certains coûts de construction.
Il existe également une ressource dans les mines de charbon souterraines qui ne peut pas être facilement obtenue par les serres traditionnelles et les fermes en plein air, à savoir l'énergie géothermique. À mesure que la profondeur augmente, l’environnement souterrain peut généralement maintenir une température relativement stable, et les chercheurs pensent que l’énergie géothermique peut être davantage utilisée comme source de chaleur pour la production agricole. L’énergie géothermique a un potentiel d’émission de gaz à effet de serre inférieur à celui des méthodes de chauffage traditionnelles reposant sur des combustibles fossiles. Elle pourrait donc également devenir une source d’énergie importante dans les systèmes agricoles souterrains.
Les eaux souterraines des mines peuvent également être transformées d'un fardeau environnemental en une ressource exploitable. Après la fermeture des mines de charbon, les eaux souterraines peuvent se régénérer et contenir des sulfates, des métaux et d'autres contaminants résultant d'un contact à long terme avec les veines de charbon et la roche environnante. Cette eau ne peut donc pas être utilisée directement pour l’irrigation agricole. Cependant, les chercheurs proposent que l'eau de mine puisse être traitée et utilisée pour la production agricole après avoir éliminé les polluants, résolvant ainsi simultanément les deux problèmes du traitement des eaux de mine abandonnées et de l'approvisionnement en eau agricole souterraine.
De ce point de vue, la transformation de mines de charbon abandonnées en installations agricoles ne consiste pas simplement à « déplacer des terres agricoles sous terre », mais à un modèle de recyclage qui réintègre l'espace minier, l'énergie, les ressources en eau et les infrastructures d'origine. Ce que les chercheurs espèrent explorer, c'est une solution globale capable de résoudre simultanément les problèmes environnementaux des mines abandonnées et les problèmes de production agricole.
Ce type d'agriculture souterraine présente également l'avantage potentiel de réduire l'impact des catastrophes naturelles sur la production agricole. Étant donné que les cultures sont placées dans un environnement fermé, les conditions météorologiques extrêmes telles que les fortes pluies, les inondations, les sécheresses, les vagues de froid, les vagues de chaleur et les vents violents n'endommageront pas directement l'environnement de production comme l'agriculture traditionnelle. Alors que le changement climatique mondial rend les événements météorologiques extrêmes plus fréquents, ce modèle de production hautement contrôlable pourrait avoir une valeur croissante pour la recherche.
Cependant, ce que proposent les chercheurs n'est pas de transformer immédiatement les mines de charbon abandonnées à travers le pays en fermes commerciales à grande échelle, mais d'utiliser d'abord ces espaces pour mener des expériences agricoles. Grâce à des expériences à petite échelle, il est possible d'étudier les schémas de croissance de différentes cultures dans des environnements souterrains et de tester la manière dont des systèmes tels que l'éclairage artificiel, le contrôle de la température, la circulation de l'eau, l'approvisionnement en dioxyde de carbone, la ventilation et l'utilisation de l'énergie fonctionnent ensemble.
Si ces expériences peuvent prouver que l'agriculture souterraine est techniquement et économiquement réalisable, il sera possible d'élargir encore son champ d'application à l'avenir. Les chercheurs estiment que ce modèle est particulièrement adapté à l'étude des facteurs environnementaux difficiles à contrôler dans l'agriculture traditionnelle, et peut également fournir une expérience technique pour la future production agricole dans des environnements extrêmes et des environnements fermés.
Cette idée est en fait liée au développement rapide de l’agriculture verticale, des usines végétales et de l’agriculture en environnement contrôlé ces dernières années. La différence est que les mines de charbon abandonnées disposent naturellement d’immenses espaces souterrains et qu’une partie des infrastructures existe déjà. Elles peuvent donc en théorie fournir un environnement agricole fermé bien plus grand qu’un laboratoire ordinaire.
Bien sûr, il existe également de nombreux problèmes non résolus dans l’agriculture souterraine. L’éclairage artificiel lui-même consomme beaucoup d’électricité, et le coût énergétique des usines a toujours été un facteur important limitant leur commercialisation. Parallèlement, la sécurité structurelle de la mine, la ventilation à long terme, le contrôle de l'humidité, le drainage, la protection contre les incendies et les contaminants potentiels dans l'environnement souterrain doivent tous être rigoureusement évalués. En particulier, la structure géologique et les niveaux de pollution des différentes mines varient considérablement, et toutes les mines de charbon abandonnées ne se prêtent pas à une transformation en installations agricoles.
Par conséquent, cette solution est encore au stade de la recherche et de l'exploration, plutôt qu'une technologie agricole mature qui peut être promue à grande échelle. L'idée centrale des chercheurs est qu'à mesure que le changement climatique continue de s'intensifier et que l'agriculture traditionnelle est confrontée à une incertitude croissante, les mines souterraines, qui étaient autrefois considérées comme un patrimoine industriel ou même comme un fardeau environnemental, pourraient être redéfinies comme un type particulier d'infrastructure agricole.
Si des avancées technologiques sont réalisées à l'avenir, un grand nombre de mines de charbon abandonnées pourraient ne plus être simplement des espaces souterrains fermés et abandonnés, mais pourraient devenir d'immenses « laboratoires » pour étudier l'agriculture du futur. Grâce à l’éclairage artificiel, à un contrôle précis de l’environnement, à l’énergie géothermique et à l’eau de mine traitée, les humains peuvent même tenter d’établir de nouveaux systèmes de production alimentaire dans des environnements qui étaient auparavant totalement impossibles à la production agricole.
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