Du ciel au sol: exploiter les données d’observation de la Terre pour dynamiser l’exploitation minière
L’Union européenne (UE) dépend fortement des matières premières pour ses objectifs essentiels tels que la transition énergétique et la décarbonisation. Cette dépendance a toutefois engendré des défis de taille, comme en témoigne le récent règlement sur les matières premières critiques(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
Rapprocher l’espace et la Terre
Le projet S34I(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, a été mis en place pour garantir un approvisionnement sûr, durable et indépendant en matières premières au sein de l’UE. «S34I a entrepris de développer des méthodes d’observation de la Terre fondées sur des données et non invasives pour soutenir chaque étape du processus d’exploitation minière», précise la coordinatrice du projet, Ana Cláudia Teodoro. De l’exploration de nouveaux gisements à la gestion de l’extraction et au suivi des impacts environnementaux après la fermeture d’une mine, S34I entend accroître la durabilité de l’exploitation minière et fournir de meilleures perspectives pour l’élaboration des politiques. «Nous incarnons la devise “Du ciel au sol”, qui reflète l’utilisation innovante des technologies d’observation de la Terre pour relever les défis à différentes phases du cycle de vie des mines», ajoute Ana Cláudia Teodoro. «En combinant les données des capteurs satellitaires Copernicus (optiques et radar) avec d’autres plateformes telles que les systèmes aéroportés, les drones à basse altitude, les méthodes au sol et le travail sur le terrain, nous avons développé des solutions avancées qui repoussent les limites des technologies d’observation de la Terre.»
Des technologies et services innovants
S34I a proposé 20 méthodes innovantes basées sur l’intelligence artificielle pour analyser les données d’observation de la Terre, a créé plus de 50 ensembles de données conformes à FAIR et a développé trois catégories de services basés sur l’observation de la Terre pour les parties prenantes du secteur minier: la cartographie des matières premières, les systèmes d’alerte précoce et la surveillance de l’environnement. Il a également déployé une plateforme(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) de traitement géospatial pour intégrer et visualiser les données provenant de plusieurs sites pilotes. Au-delà de la technologie, S34I propose un MOOC et une plateforme d’apprentissage en ligne accessibles au public, ainsi qu’un livre blanc proposant des recommandations politiques, des protocoles et des lignes directrices pour l’utilisation des technologies d’observation de la Terre non invasives dans l’exploitation minière.
Des avancées sur mesure pour l’exploration, l’extraction et la surveillance
Les travaux de S34I vont au-delà de l’état de l’art pour relever des défis spécifiques à différentes phases du cycle de vie de l’exploitation minière. «Pour l’exploration terrestre, nous avons développé un prototype de recherche de cobalt à l’aide de capteurs satellitaires avancés tels que Landsat-9 et PRISMA, combinés à des méthodes d’intelligence artificielle», souligne Ana Cláudia Teodoro. L’équipe a également intégré des données hyperspectrales et LiDAR aéroportées afin d’améliorer la précision de la cartographie tout en réduisant la nécessité d’une validation au sol. L’équipe a créé une méthodologie systématique d’exploration des côtes et des eaux peu profondes pour relier les gisements terrestres et côtiers. Elle a fait appel à une technologie innovante d’imagerie hyperspectrale sous-marine pour collecter des données en mer. D’autres activités du projet ont porté sur le développement d’une méthode de photogrammétrie par satellite pour estimer les volumes des stocks et des décharges. Une nouvelle technique de super-résolution par intelligence artificielle permet d’améliorer les séries temporelles d’observation de la Terre par satellite pour surveiller la déformation de la surface du sol. Des récepteurs GNSS à bas prix ont également été déployés pour collecter des données in situ en continu, ce qui évite aux géomètres des mines de travailler dans des zones potentiellement dangereuses. Dans le domaine de la surveillance de l’environnement, les chercheurs ont étudié l’utilisation de données d’observation de la Terre à haute résolution pour cartographier les constituants du drainage minier acide (DMA) dans les masses d’eau. Ils ont déployé une nouvelle méthode basée sur l’IA pour analyser la relation entre les spectres de réflectance de la surface et les constituants du DMA.
Une industrie minière compétitive en Europe
En encourageant l’utilisation des données d’observation de la Terre, le projet S34I devrait permettre des avancées considérables dans le secteur minier, renforçant l’autonomie de l’UE à l’égard des matières premières et apportant des systèmes de pointe aux sociétés d’exploration européennes. «L’initiative devrait contribuer à stimuler la compétitivité des industries minières de l’UE en améliorant la prise de décision, à soutenir la circularité en exploitant les déchets et à faire progresser la transition verte et numérique», ajoute Ana Cláudia Teodoro. «En outre, les innovations apportées aux projets visent à minimiser l’impact environnemental de l’exploitation minière, à favoriser la transparence avec les parties prenantes et à garantir des opérations minières plus sûres.»
