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Alors que le sommet de Durban sur le climat s'est terminé il y a quelques jours par des résultats en demi-teinte, même si l’échec annoncé a heureusement été évité, l'humanité va être confrontée au cours des prochaines décennies à trois grands défis, le défi alimentaire, le défi énergétique et le défi des maladies liées au vieillissement.

Les mers et les océans, qui constituent les trois quarts de la surface de notre planète recèlent d'immenses potentialités qui peuvent nous permettre de relever ces défis majeurs pour notre espèce.

En matière alimentaire, l'aquaculture, qui représentait moins d'un million de tonnes au début des années 50, a produit 70 millions de tonnes de poissons et plantes aquatiques en 2010, dont 30 millions de tonnes de poissons, ce qui représente, en moyenne, plus de quatre kilos de poissons par terrien ! Depuis 1970, la croissance moyenne de la production aquacole mondiale a été de 9 % par an, bien supérieure à celle de l'agriculture et de l'élevage.

L'aquaculture a une empreinte énergétique et écologique intrinsèquement bien inférieure à celles de l'agriculture et de l'élevage terrestre, même durable. Contrairement aux mammifères à sang chaud, les poissons utilisent en moyenne deux fois moins d'énergie pour entretenir leur métabolisme et nourrir leur croissance. On peut donc obtenir, grâce à l'aquaculture, deux fois plus de protéines d'excellente qualité avec la même mise énergétique de départ. En outre, l'élevage de poisson ne produit pas d'émissions de méthane et permet la capture du carbone.

L'aquaculture, déjà très performante, pourrait connaître une véritable révolution grâce à la généralisation de l'utilisation de larves d'insectes pour nourrir les poissons d'élevage. Ces larves étant elles-mêmes nourries par des déchets agricoles : des expérimentations actuellement menées en Asie montrent que 60 tonnes d'insectes nourris à l'aide de déchets de palmiers à huile permettent d'obtenir en bout de chaîne plus de 25 tonnes de poissons !

Un rapport publié en janvier 2011 et intitulé "Perspectives de développement d'une aquaculture durable pour 2050" montre que l'aquaculture est appelée à contribuer de manière décisive à l'approvisionnement alimentaire mondial à l'horizon 2050 (Voir rapport). Elle pourrait en effet permettre de produire de façon durable et respectueuse de l'environnement plus de 55 millions de tonnes d'ici 40 ans, soit plus de six kilos par an et par terrien (en tenant compte de l'augmentation de la population mondiale), en moyenne, contre quatre aujourd'hui.

Autre ressource alimentaire potentiellement exploitable à l'échelle planétaire et riche de promesses : les algues et notamment la famille des cyanobactéries ou « algues bleues ». Parmi ces algues, la spiruline, véritable concentré de protéines, minéraux et vitamines est à présent produite de manière industrielle dans plusieurs régions du monde. Ses propriétés nutritionnelles sont telles que 3 grammes de spiruline pendant un mois suffisent à guérir un enfant atteint de malnutrition sévère ! Cette algue extraordinaire est en outre bien plus productive que n'importe quelle production agricole terrestre : pour produire la même quantité de protéines, la Spiruline a besoin d'une surface trente fois moins grande que le soja ! Dernier atout, la consommation régulière de cette algue est très bénéfique pour la santé.

Mais dans le futur, la mer ne sera pas seulement capable de nourrir l'humanité, elle lui fournira également l'immense quantité d'énergie non carbonée dont elle aura besoin pour faire face à son développement tout en diminuant de manière drastique ses émissions de gaz à effet de serre.

Grâce aux biotechnologies, il est à présent envisageable de cultiver à l'échelle industrielle le phytoplancton présent en grande quantité dans les océans. Ces minuscules organismes qui comptent plusieurs dizaines de milliers d'espèces différentes, utilisent pour leur développement un mécanisme de photosynthèse proche de celui des plantes et jouent un rôle tout à fait essentiel dans le cycle global du carbone.

En France, un vaste projet de recherche associant l'Etat et plusieurs entreprises du privé vise la production industrielle de micro-algues dans les régions littorales humides du sud de la France. Avec les importantes quantités de biomasse ainsi obtenues, il est possible de nourrir poissons et crustacés mais on peut également obtenir d'excellents produits de substitution aux carburants actuels en transformant la biomasse en éthanol. Ces biocarburants marins devraient commencer à être disponibles en grande quantité dès 2015.

Outre leur rendement sans égal et leur neutralité carbone, ces biocarburants de “troisième génération” présentent un avantage décisif : ils n’entrent pas en compétition avec les cultures alimentaires et ne nécessitent pas la mobilisation de terres cultivables. En outre, la production de ces carburants de la mer peut s'effectuer en milieu ouvert mais également en milieu fermé, dans de grands bioréacteurs verticaux qui limitent considérablement l'emprise au sol de cette production. Pour l'instant, le coût de production du litre de biocarburant à base d'algues est de l'ordre de 6 euros et il doit descendre à moins de quatre euros pour commencer à être rentable mais, si l'on extrapole la hausse inéluctable du prix de pétrole qui pourrait atteindre, selon l'AIE, plus de 100 euros le baril en 2020, ces biocarburants marins pourraient devenir rentables d'ici une dizaine d'années.

Mais les océans sont également une immense machine thermodynamique qui ne cesse de convertir d'énormes quantités de chaleur en énergie et vice-versa. Si l'humanité parvenait à utiliser simplement une petite partie de cette énergie potentielle, elle aurait réglé une grande partie du défi énergétique auquel elle est confrontée.

C'est ainsi que depuis octobre 2011, la France expérimente une hydrolienne au large de l’île de Bréhat (Côtes d’Armor). Cette machine de 16 mètres de diamètre et d'un poids de 850 tonnes a été immergée à 35 mètres de profondeur. Elle utilise le mouvement des courants sous-marins et devrait produire assez d'électricité pour alimenter 600 à 800 foyers.

En Suède, il est prévu la construction d'ici 2015 d’un parc de récupération d’énergie des vagues à Sotenäs. Ce parc sera composé à terme de 420 bouées capables de récupérer l'énergie des vagues, encore appelée énergie houlomotrice et pourra approvisionner plusieurs milliers de foyers en électricité propre. Selon la communauté scientifique, 7 % de la demande annuelle mondiale en électricité pourrait être couverte en 2020 par la seule production houlomotrice, soit un gisement énergétique de l'ordre de 1.400 TWh/an.

Il faut bien entendu évoquer également l'immense potentiel énergétique de l'éolien marin. Les machines de prochaine génération de 10 MW pourront produire chacune, en moyenne, plus de 30 millions de kWh par an (l'équivalent de la consommation électrique de 12 000 foyers hors chauffage). 300 000 de ces "monstres des mers", regroupés en fermes éoliennes marines, suffiraient à produire le tiers de la consommation électrique mondiale prévue en 2050 (26 000 TWh par an).

Quant aux marées, selon l’IFREMER, elles dissiperaient une énergie de l’ordre de 22.000 TWh par an, suffisante en théorie pour couvrir l'ensemble de la production électrique mondiale qui est d'environ 20 000 TWH par an. Mais en réalité, les sites disponibles et utilisables sont rares, une dizaine dans le monde. La France, rappelons-le, est pionnière en la matière avec la célèbre usine marémotrice de La Rance, inaugurée en 1966 par le Général de Gaulle et toujours en exploitation.

Mais le plus grand gisement d'énergie reste sans doute l'énergie thermique des mers, c'est-à-dire la chaleur stockée dans les océans : elle représenterait plus de 80 000 TWh, soit quatre fois la production mondiale d'électricité mais elle nécessite, pour être exploitée de manière rentable et à grande échelle, des avancées technologiques qui représentent au moins 10 ans de recherche. D'ici 2050, en exploitant simultanément ces différentes formes d'énergie des mers, le Monde pourrait sans doute satisfaire au moins un quart des ces besoins globaux en énergie, tout en réduisant massivement ses émissions de gaz à effet de serre et en luttant efficacement contre le réchauffement climatique.

Enfin, la mer constitue, on l'oublie souvent, le plus gigantesque réservoir de biodiversité et de médicaments potentiels dont nous disposons. Les scientifiques connaissent seulement 1 % des 500 000 espèces marines recensées à ce jour et il ne se passe pas un mois sans qu'apparaisse une nouvelle molécule ou une nouvelle classe de médicaments issus de la mer. La première molécule issue de la mer a été un champignon, la céphalosporine et a permis la mise au point d'un nouvel antibiotique très puissant. Depuis, de nombreuses molécules aux propriétés remarquables sont sorties des océans : il faut citer la cytarabine, molécule tirée d'une éponge de mer et utilisée contre certaines leucémies, ou encore l’AZT, une molécule issue du sperme de hareng et utilisée dans le traitement du sida.

De multiples médicaments contre le cancer, en cours d'expérimentation, viennent également des océans. C'est le cas de la squalamine, issue du requin, qui empêche la vascularisation des tumeurs. Autre exemple, la bryostatine, une substance produite par des bactéries vivant sur les larves de Bryozoaires, de minuscules animaux marins (un millimètre de long en moyenne) qui vivent en colonies dans l'ensemble des mers du Globe. La bryostatine-1 s'est avérée active contre les mélanomes et les cancers du rein et du pancréas.

Enfin, grâce au venin des cônes des mers tropicales, les scientifiques ont découvert une nouvelle famille d’antalgiques bien plus puissante que la morphine. Ce nouveau médicament est à présent indiqué pour traiter les douleurs chroniques, résistantes aux traitements conventionnels.

Il est paradoxal de constater que nous connaissons mieux, par bien des aspects, la Lune ou Mars, que le fond des océans qui regorgent pourtant de trésors biologiques aux immenses potentialités. Si nous voulons relever ces trois immenses défis, le défi alimentaire, le défi énergétique et le défi médical, nous devons passer à la vitesse supérieure dans l'exploration et l'exploitation des richesses et ressources marines. Dans cette perspective, il est urgent que l'Europe et la communauté internationale initient de grands projets à long terme visant à mieux connaître et à inventorier les richesses de nos océans, afin de les exploiter de manière durable pour le plus grand bénéfice de notre espèce.

René TRÉGOUËT

Sénateur Honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat