Hydrogène naturel : des origines dorées ?

L’hydrogène naturel (ou hydrogène blanc) fait l’objet d’un intérêt croissant dans un contexte où il est devenu indispensable de trouver des alternatives aux combustibles fossiles. Produit au niveau des rides médio-océaniques lentes, à la faveur de réactions d’hydratation du manteau (serpentinisation), l’H2 naturel semble pouvoir aussi se former en contexte continental loin de toute roche mantellique. Des concentrations bien supérieures aux teneurs atmosphériques ont été mesurées dans les cratons vieux de plus de 500 millions d’annéesZgonnik, 2020.. L’origine et le comportement géochimique de cet H2 naturel continental restent encore mal comprise et il est difficile d’avoir aujourd’hui une estimation fiable de la ressource en H2.

Des scientifiques CNRS-INSU (voir encadré) ont mis en évidence que la plupart des concentrations élevées en hydrogène mesurées jusqu’alors en contexte continental, se situaient à proximité de gisements d’orMalvoisin and Brunet, 2022.. A l’aide d’images satellites, ils ont aussi découvert la présence de structures géomorphologiques communément associées à des émanations de gaz (H2 et CO2) à proximité de 32 gisements d’or à travers le monde. Ces structures sont des dépressions circulaires dépourvues de végétation et de taille variable allant de quelques mètres à plusieurs kilomètres (Figure 1A). Une étude statistique des plus petites structures a montré une organisation en motifs hexagonaux périodiques (Figure 1B). Cette dernière propriété est caractéristique des cercles de fées, des curiosités géomorphologiques jusqu’alors principalement observées en Namibie et dont l’origine était attribuée à des processus exclusivement écologiques. Les minéralisations d’or sont généralement associées à des niveaux riches en carbonates de fer. Sur cette base, les scientifiques ont proposé un modèle géochimique de production d’hydrogène à partir de la dissolution des carbonates de fer, tel que cela a déjà pu être démontré expérimentalement par le passéMilesi et al., 2015.. La formation des structures géomorphologiques résulterait alors de la dissolution des carbonates de fer et de la diminution du volume de la roche associée. L’H2 et le CO2 ainsi produits pourraient ensuite directement ou indirectement affecter le développement de la végétation au sein de la structure.

Ce nouveau modèle élargit significativement le nombre de cibles pour l’exploration de l’hydrogène naturel.