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L’utilisation des combustibles fossiles pendant la période pré-industrielle

Toutes les principales économies d’Europe occidentale comptèrent sur une utilisation à grande échelle des carburants fossiles tels que la tourbe et le charbon.

Traduit par: Arnaud Robert

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Illustration: manufacture de verre alimentée à la tourbe aux Pays-Bas, vers 1700.

L’histoire de l’utilisation humaine de l’énergie est en général décrite comme ceci: De l’antiquité jusqu’au début de la révolution industrielle, l’être humain utilisait la force musculaire des animaux et de hommes ainsi que la biomasse, le soleil, l’eau et le vent.

Puis toutes ces sources d’énergie renouvelables furent remplacées par les combustibles fossiles: d’abord le charbon, puis le pétrole et le gaz. Enfin, l’uranium complète le tableau dans la seconde partie du 20ème siècle.

Même si ce résumé historique est plutôt correct, il y a quelques exceptions - parfois importantes. Toutes les principales économies d’Europe occidentale comptèrent sur une utilisation à grande échelle des carburants fossiles tels que la tourbe et le charbon.

L’image romantique du moyen âge et de la renaissance, considérés comme un paradis des technologies renouvelables, résulte principalement de notre incapacité à distinguer énergie cinétique et énergie thermique

Avant que l’on ne plonge dans l’histoire pré-industrielle des carburants fossiles, il est important de noter la différence entre l’énergie thermique (chaleur) et l’énergie cinétique (mouvement). Pendant la plus grande partie de l’histoire humaine, le vent, l’eau et la force musculaire ne peuvent fournir seulement de l’énergie cinétique. Ce type d’énergie servait à moudre le grain, scier du bois, déplacer les navires.

Pendant des siècles, le bois (et le charbon de bois obtenu avec du bois) a été la seule source d’énergie thermique en Europe, excepté l’utilisation de l’énergie solaire pour les processus basse température comme le séchage des briques de terre et des récoltes. Le bois et le charbon de bois étaient utilisés pour les activités telles que le chauffage des bâtiments, la cuisine, la production de matériaux de construction (briques, carreaux, ciment, chaux et plâtre), la fabrication du verre et du papier, le forgeage du métal ou la production de teinture et de savon. Dans le même temps, le bois était le principal matériau de construction pour les bâtiments, les navires, les ponts, les moulins, les jetées, les poulies, les grues, les treuils, les puits de mine, les véhicules, les tonneaux, le mobilier et les outils.

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L’invention de la machine à vapeur au 18ème siècle signifia la possibilité de convertir l’énergie thermique en énergie cinétique: la chaleur générée par la combustion du charbon a été utilisée pour alimenter en énergie les machines et les véhicules. De la même façon, l’arrivée de l’électricité au 19ème siècle à permis la conversion inverse: de l’énergie cinétique en énergie thermique: par exemple, un moulin à vent peut servir à actionner un générateur qui délivre l’énergie à un four électrique ou à un radiateur. (L’énergie cinétique peut produire de la chaleur par frottement, par exemple via les engrenages des moulins à vent, mais celle ci n’est pas récupérée la plupart du temps).

De nos jours, il est évident que ces deux types d’énergie peuvent être converties l’une l’autre (au prix de pertes importantes), mais en considérant la majeure partie de l’histoire humaine, l’énergie cinétique et l’énergie thermique étaient complètement dissociées et traitées séparément. Ainsi, jusqu’à la période contemporaine, l’énergie thermique était beaucoup plus importante que l’énergie cinétique.

Le retour de l'urbanisation

Les romains – qui se servaient de l’esclavage pour la grande majorité de leurs activités « mécaniques » – ont déforesté de larges zones de l’Europe dans leur appétit d’énergie thermique et de matériaux de construction. Quand leur empire s’effondra, les forêts se reconstituèrent pendant le demi millénaire suivant appelé le Haut Moyen-Age.

Mais au début du second millénaire après J.C., l’Europe fut le cadre d’un retour urbain. Entre l’an 500 et l’an mil, d’importantes innovations agricoles virent le jour comme l’amélioration des charrues, la rotation triennale des cultures, le harnais d’attelage et le fer à cheval.

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Image: Walzwerk Neustadt-Eberswalde, une peinture de Carl Blechen, environ 1830.

Ces technologies ont permis une augmentation de la population et des surplus agricoles: plus de nourriture pouvait être obtenue avec moins de labour, ce qui a facilité la croissance des villes où les gens étaient libérés des travaux des champs et pouvaient se tourner vers d’autres activités. L’invention de l’imprimerie par exemple, a accru la demande en bois. De la même façon, construire des cathédrales gothiques nécessite des tonnes de matériaux, augmentant le recours à l’énergie thermique.

L’urbanisation alla donc de pair avec une augmentation de l’activité industrielle. De plus, les processus industriels médiévaux étaient beaucoup moins efficaces que les mêmes processus contemporains. Par exemple: jusqu’à 20kg de charbon de bois (avec un contenu énergétique de 600MJ) étaient utilisés pour produire 1kg de fer (comparé à 20-25MJ/kg de nos jours). L’urbanisation et l’industrialisation augmentèrent rapidement entre 1100 et 1300, ce qui conduisit à nouveau à une déforestation généralisée.

Les moulins à vent sont seulement une partie de l'histoire

L’image romantique du Moyen Age et de la Renaissance, considérés comme un paradis des technologies renouvelables, résulte principalement de notre incapacité à distinguer énergie cinétique et énergie thermique. Les Hollandais et les Flamands, qui ont dominé l’économie européenne de l’an 1100 à 1700, sont célèbres pour leur usage impressionnant de l’énergie éolienne, qui décolla dans les années 1100.

L’utilisation la plus spectaculaire des moulins à vent est apparue en Hollande à partir de la fin du 16ème siècle. Ainsi, les Hollandais appliquèrent l’énergie éolienne à un grande variété de processus industriels notamment la production de papier, le sciage du bois, le polissage du verre et la production de ciment. (Voir l’article: «”Wind powered factories: the history and future of the industrial windmill“).

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Image: un four.

Le moulin à vent était une merveille de technologie pré-industrielle, mais il explique seulement en partie pourquoi la Hollande est devenue la première puissance économique mondiale au cours du 17ème siècle. Bien que fournissant une énergie durable, les moulins à vent ne pouvaient délivrer que de l’énergie cinétique. Pour prendre un exemple: on peut utiliser l’énergie éolienne pour polir du verre mais on ne peut pas fabriquer du verre avec un moulin à vent. Pour cela, on a besoin d’énergie thermique. Et à cette époque, comme l’indiquent les livres d’histoire, le seul moyen d’atteindre des températures élevées était de brûler du bois.

Un problème cependant: pratiquement toutes les forêts de la région avaient disparu depuis longtemps au début du 17ème siècle. Pourtant, pendant l’Âge d’Or des Pays bas, les Hollandais ne fabriquaient pas seulement du verre mais aussi des briques, du carrelage, de la céramique et des conduits en argile, ils raffinaient du sel et du sucre, blanchissaient le linge, préparaient des lessives, brassaient de la bière, distillaient de l’alcool, et faisaient cuire du pain. Tous ces procédés demandaient un apport massif d’énergie thermique.

La tourbe est considérée par le GIEC comme un combustible renouvelable mais c’est très discutable. Il faut 3000 ans à une couche de tourbe de 3m pour retrouver son épaisseur d’origine.

De plus, les Hollandais produisaient beaucoup plus que leur consommation intérieure. Ils sont devenus le premier exportateur européen de beaucoup des produits manufacturés mentionnés ci-dessus. A une plus petite échelle, une telle explosion de la production se produisit dans les Flandres quelques siècles plus tôt, là où une industrie intensive en énergie apparut quasiment en l’absence de réserves de bois. Alors comment les Hollandais et les Flamands ont réussi cet exploit? En extrayant la tourbe à très grande échelle.

Qu'est-ce que la tourbe ?

C’est un produit intermédiaire dans la formation du charbon, la tourbe se forme quand les plantes, souvent dans les zones marécageuses, ne se décomposent pas complètement à cause du manque d’oxygène. On peut trouver ce combustible près de la surface du sol en couches pouvant aller jusqu’à 5 mètres.

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La densité d’énergie de tourbe séchée et comprimée est d’environ 15 à 17 MJ par kg, ce qui est comparable à la densité d’énergie du bois sec (15 à 18 MJ/kg) mais reste inférieure à celle du charbon (24 MJ/kg) ou du charbon de bois (jusqu’à 29 MJ/kg). Cependant, c’est un combustible plus encombrant que le bois: par exemple, 1m3 de charbon fournit 6 fois plus de chaleur qu‘1 m3 de tourbe.

La tourbe est encore utilisée de nos jours dans certains pays, particulièrement en Irlande, Finlande et Russie, où elle est brûlée dans des centrales électriques ou pour le chauffage domestique. Bien que la tourbe soit considérée par le GIEC comme un combustible renouvelable, cela est très discutable. La tourbe se renouvelle au plus vite à une vitesse de 1 mm par an, alors il faut au moins 3000 ans à une couche de tourbe de 3m pour retrouver son épaisseur d’origine – et seulement si la terre n’est pas perturbée pendant ce temps là. En plus, la récolte de la tourbe à un impact majeur sur le paysage, comme nous le verrons, alors que la combustion de la tourbe produit légèrement plus d’émissions de CO2 que le charbon pour la même quantité d’énergie. Le seul avantage qu’elle possède sur la charbon est qu’elle produit moins de fumées et contient moins de soufre, et donc engendre moins de pollution atmosphérique que le charbon.

Comment extraire la tourbe ?

A l’époque pré-industrielle, la tourbe était extraite avec des outils très simples. Avant d’être coupée, la tourbe était souvent partiellement asséchée en creusant des tranchées de drainage à sa surface. Ensuite, la végétation était complètement enlevée du sol et les mottes étaient découpées verticalement à la dimension voulue.

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L’étape suivante était de découper les mottes de tourbe horizontalement après quoi elles étaient chargées sur des brouettes pour être transportées dans un champ à proximité. A cet endroit, elles étaient disposées ou empilées verticalement pour pouvoir sécher. Le séchage prenait de 6 à 8 semaines aux mottes de tourbe pour pouvoir servir de combustible, après quoi elles étaient frappées ou foulées pour les rendre encore plus compactes. Pendant la phase de séchage dans le champ, les mottes étaient retournées régulièrement. Enfin, les mottes étaient chargées dans des paniers puis emmenées à la ferme ou au marché.

L’extraction de la tourbe était une activité saisonnière qui occupait environ 3 mois par an, de la fin du printemps au début de l’été. Commencer la production avant le mois d’Avril était risqué à cause du gel qui pouvait endommager les mottes en cours de séchage. Le risque était également élevé d’extraire la tourbe en été parce qu’il y a avait des chances que les mottes ne soient pas assez sèches en cas de saison froide et humide. De même, un été très chaud, pouvait rendre la tourbe inutile si elle n’était pas enlevée du champ de séchage assez rapidement – elle aurait été emportée par le vent.

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On peut alors soutenir que la tourbe possède les inconvénients à la fois des combustibles fossiles et des renouvelables sans aucun de leurs avantages. Comme d’autres combustibles fossiles, c’est une source d’énergie non renouvelable qui produit de grandes quantités de CO2 avec en plus une densité d’énergie moindre par rapport aux autres combustibles fossiles. D’un autre côté, l’extraction de la tourbe est une activité saisonnière avec une « récolte » qui peut être affectée par les conditions météo. Et pourtant, parce qu’ils n’avaient pas d’autres choix, les Néerlandais et les Flamands ont entièrement construit leur économie autour d’elle.

L’évolution de la production

L’évolution de la production de la tourbe a été étrangement similaire à l’extraction des carburants fossiles se produisant de nos jours. Quand les réserves les plus accessibles ont été épuisées, les mineurs ont développé de nouveaux procédés pour aller chercher les ressources difficiles d’accès au prix d’un coût financier et environnemental toujours croissant. Dans les Flandres et le Brabant, la production n’est pas connue en détail car peu d’archives sont disponibles pour cette période de la fin du Moyen-Âge. En revanche, l’histoire de la production récente aux Pays-Bas est relativement bien documentée.

Bruges, Anvers, Amsterdam

Le renouveau urbain à la fin du Moyen-âge a commencé en Italie du Nord, où dominaient les cités marchandes telles que Venise, Milan, Gênes ou Florence. Cependant, vers l’an 1100, un second cœur urbain se développa à l’est la mer du Nord, une région qui sera connue sous le nom de Pays-Bas à partir de l’an 1500. Cette région a rapidement été la rivale du pouvoir économique des cités italiennes et devint le centre économique et industriel dominant en Europe de 1500 à 1700 environ. Les cités de Bruges, Gand et Ypres dans la province des Flandres (aujourd’hui en Belgique) ont été les premières à se développer. Bruges en particulier devint un centre économique grâce à sa place dans le commerce international, la finance et la production textile. En 1350, Bruges et Gand pouvaient se targuer d’une population de 90000 et 57000 habitants respectivement (contre seulement 1000 à Amsterdam par exemple).

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L’hôtel de ville de Bruges bâti en 1376. Source: Pantchoa.

Vers 1500, le pouvoir économique a basculé vers les cités d’Anvers, Bruxelles et Louvain dans la province du Brabant. Anvers devint le centre économique du monde occidental, une position qu’elle a maintenu jusqu’à la fin des années 1500 (16ème siècle). Aux alentours de 1550, Anvers possédait 90000 habitants (contre 40000 en 1500) ce qui la plaçait au second rang des plus grandes villes d’Europe situées au nord des Alpes après Paris.

En 1580, les Pays-Bas, alors sous contrôle espagnol, ont été séparés en deux. Les sept provinces du Nord se sont révoltées contre les Espagnols et ont formé un nouvel état, la république des Provinces-Unies (actuellement les Pays-Bas). En conséquence du chaos qui suivit dans les provinces du Sud (actuelle Belgique), la ville d’Anvers a perdu son leadership et le pouvoir se déplaça rapidement vers la province unie de Hollande, où la capitale Amsterdam est devenue le centre de l’activité économique et industrielle et qui le restera jusqu’à la fin du 17ème siècle.

Quand les réserves les plus accessibles ont été épuisées, les mineurs ont développé de nouveaux procédés pour aller chercher les ressources difficiles d’accès au prix d’un coût financier et environnemental toujours croissant

L’extraction de la tourbe de 1100 à 1500

La récolte de la tourbe à grande échelle a démarré sur la côte des Flandres et au nord-est d’Anvers respectivement dans les années 1100 et 1200. Le but principal de cette activité était de fournir le combustible pour les villes de Bruges, Gand et Ypres alors en forte expansion. Les réserves dans les tourbières de la côte ont été épuisées vers la fin des années 1300 ou 1400, tandis que la production de tourbe dans le Brabant déclina rapidement au cours du 15ème siècle.

Au moment où Anvers parvenait à dominer l’économie mondiale, ses réserves de tourbe avaient déjà été sorties de terre pour satisfaire les besoins énergétiques des Flandres au cours des deux siècles précédents. La conséquence, c’est que l’extraction de la tourbe se déplaça vers la province voisine de Hollande, d’où la tourbe était exportée vers Anvers.

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A cette époque, la Hollande était encore largement une région agricole avec des besoins relativement faibles en énergie. Pendant cette période, on estime qu’entre 220 et 440 hectares de tourbières ont été exploités chaque année dans les province de Hollande et d’Utrecht. Vers 1530, les réserves accessibles dans ces deux provinces furent épuisées alors que la demande continuait de croitre. Le résultat fut une explosion des prix.

L’intensification de l’extraction de la tourbe: L’extraction sous le niveau de l’eau

En réponse à cette situation, les récoltants de tourbe ont développé un nouvel outil le “baggerbeugel” (un filet de curage au bout d’une longue perche). Installés debout sur un petit bateau ou sur la rive, cet outil leur permettait de couper la tourbe sous le niveau de l’eau et de la ramener. Cette technique appelée “slagturven”, augmenta considérablement les réserves de tourbe exploitables.

L’épaisseur des tourbières dans les provinces de Hollande et d’Utrecht pouvait atteindre 4,5 mètres, mais à cause du niveau de l’eau très haut dans cette région (d’où le nom « Pays-Bas »), seule la couche supérieure pouvait être exploitée avec les techniques conventionnelles. Le fait de creuser plus profond aurait inondé le sol et rendu le combustible inaccessible.

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Cependant, il était maintenant devenu possible de couper la tourbe bien plus bas que le niveau de l’eau, la tourbière complète pouvait être exploitée. Il y a des preuves que le “baggerbeugel” était déjà utilisé dans les Flandres deux siècles plus tôt, et que la connaissance technologique a été transférée vers le Nord.

Par contre, il a fallu payer le prix de cette intensification de la production. Pour commencer, récolter la tourbe sous le niveau de l’eau a introduit des étapes supplémentaires dans la transformation du combustible. A cause de son taux élevé en eau, la tourbe vaseuse devait être étalée sur des bandes de terre étroites et allongées qui n’étaient pas exploitées. Puis, l’eau était essorée par des hommes marchant dessus avec des planches accrochées sous leurs sabots. A la fin de cette étape, la tourbe pouvait alors être coupée en blocs et empilée pour le séchage.

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Image: MOT

Les coûts environnementaux : la transformation du sol en eau

Pire encore, cela provoqua la destruction du paysage et la perte des terres cultivables. Là où la tourbe était extraite sous le niveau de l’eau, la terre disparaissait sous les vagues. C’est une conséquence assez cocasse pour un pays qui dépensait tant d’efforts pour récupérer des terres sur la mer ailleurs sur son territoire à l’aide de moulins à vent. Chaque année, environ 115 à 230 hectares de terres étaient perdus à cause de la production de tourbe sous le niveau des eaux. Les tourbières après exploitation formèrent des lacs qui s’étendaient pour couvrir de vastes zones entre Hollande et Utrecht.

Au total, l’extraction de la tourbe aura transformé plus de 60000 hectares (600km2) de terres en zones submergées en Hollande et Utrecht, ce qui correspond à environ 10 % de leur surface totale.

Seules les bandes de terres allongées servant à essorer la tourbe vaseuse restèrent. L’historien Jan de Vries (voir références) note que la zone entre Amsterdam, Rotterdam et Utrecht « a pris l’apparence d’un véritable gruyère, avec des douzaines de tourbières submergées souvent séparées les unes des autres par d’étroites et vulnérables langues de terres sur lesquelles étaient dispersées les structures de ce qui avaient été jadis des fermes ».

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Certains de ces lacs singuliers existent encore. L’image montre le “Nieuwkoopse Plassen” en Hollande, aujourd’hui une réserve naturelle de 1400 hectares. Les autres exemples existants sont le Loosdrechtse plassen” et le “Vinkeveense plassen”dans la province d’Utrecht. Souvent, même les étroites arêtes de terre utilisées pour le séchage de la tourbe étaient finalement extraites ou simplement emportées par les vagues pendant les tempêtes.

Les évènements sont devenus hors de contrôle quand des villages entiers ont disparu. L’historien J.W. De Zeeuw (voir références): « Vers 1600, ces lacs occupaient la plus grande partie de la zone entre les rivières Oude Rijn, Gouwe et Hollandse Ijssel et menaçaient les villages de Zevenhuizen, Moerkapelle et Waddinxveen. En 1630, l’église de Jacobswoude, au nord de Oude Rijn, a été démolie parce que le reste du village a été avalé par les vagues des lacs artificiels environnants. »

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Au cours des siècles, l’extraction de la tourbe a provoqué la fusion de deux grands lacs (le « Haarlemmermeer » et le « Leidsemeer ») et plusieurs plus petits en Hollande, formant une mer intérieure de 17000 hectares qui ont détruit plusieurs villages (Nieuwerkerk, Rijk, Vijfhuizen, et une partie de Aalsmeer – voir la carte). L’étendue d’eau menaçait les cités alentours de Haarlem, Leiden et Amsterdam jusque dans les années 1800 avant qu’elle ne soit largement « poldérisée ».

Les autorités, préoccupées par la perte des terres agricoles – et des impôts associés – essayèrent de stopper les récoltants de tourbe au cours de 16ème siècle en imposant des interdictions d’exportation et des restrictions sur l’extraction sous le niveau des eaux, mais ils échouèrent. Récolter la tourbe était une activité plus lucrative que l’agriculture. Au total, l’extraction de la tourbe aura transformé plus de 60000 hectares (600km2) de terres en zones submergées en Hollande et Utrecht, ce qui correspond à environ 10 % de leur surface totale.

La production de tourbe se déplace vers le nord : le creusement des canaux

Encore une fois, la demande énergie a augmenté significativement à partir de la fin du 16ème siècle, quand le pouvoir économique se déplaça des Flandres et du Brabant vers la Hollande. En dépit des dommages sur l’environnement, la production dans les tourbières basses de Hollande et d’Utrecht continua si de rien n’était dans les années 1600, avec une production moyenne de 200 hectares par an. Cependant, ce n’était pas encore assez pour satisfaire la demande croissante en combustible et les prix de la tourbe s‘envolèrent à nouveau.

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En réponse, à partir des années 1580, l’attention se détourna vers les tourbières un peu plus hautes dans les provinces du Nord du Friesland, Groningen et Drenthe – situés à 200 voire 250 kilomètres (voir la carte). Là-bas, la production totale pendant le 17ème siècle a augmenté pour atteindre une moyenne de 400 hectares par an. La plupart de la tourbe y était exportée vers la Hollande.

Cependant, extraire ces réserves était une autre affaire parce qu’il y avait peu de voies navigables. Transporter la tourbe jusqu’à la Zuiderzee, à partir d’où elle pouvait être embarquée vers la Hollande et Utrecht, eut été excessivement onéreux étant donné les conditions de transport de l’époque. Pour pouvoir exploiter les hautes tourbières des provinces du Nord, des fossés et des canaux ont dû être creusés, ce qui a nécessité un investissement important en capital.

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L’historien Jan de Vries: “Le résultat fut qu’au lieu d’avoir de nombreux particuliers récoltant la tourbe en creusant de petites parcelles de « laagveen » (tourbières basses), les tourbières hautes « hoogveen » ont été exploitées par des consortiums d’investisseurs (capitalistes urbains des cités de l’ouest) qui ont jugé les conditions du marché suffisamment attractives pour acheter de vastes étendues désertes de tourbières, y ont creusé de longs canaux et employèrent une armée de travailleurs pour extraire la tourbe. »

La tourbe a été exploitée par des capitalistes urbains des cités de l’ouest qui ont jugé les conditions du marché suffisamment attractives pour acheter de vastes étendues désertes de tourbières, y ont creusé de longs canaux et employèrent une armée de travailleurs pour extraire la tourbe

Les cartes présentées ci-dessous illustrent le vaste réseau de canaux qui a été construit dans les provinces du Nord des Pays-Bas actuels à partir de 1580. Dans les régions de tourbières hautes de Groningen et de Drenthe oriental, la construction de canaux se déroula en continu de 1580 à 1650, pour s’étendre sur la majorité des gisements de cette région. Cela représentait 30000 hectares de tourbe disponible pour l’export.

Dans les provinces de Drenthe occidental, Friesland et Overijssel, des canaux furent creusés de 1600 à 1670 pour atteindre quelques 30000 hectares de tourbe. Au total, on estime que 700km de canaux, dédiés spécifiquement au transport de la tourbe, ont été construits dans les provinces du Nord. Un grand nombre d’entres eux existent encore, avec parfois de résultats surprenants comme des villes sans routes terrestres.

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Le développement des canaux se produisit auparavant dans les Flandres et le Brabant, où les monastères semblent avoir été le moteur principal de la production organisée et à grande échelle de tourbe, achetant des terres et employant des ouvriers pour la récolter. Dans les tourbières du Brabant au nord-Est d’Anvers, à partir des années 1300, quelques 20 canaux dédiés ont été creusés jusqu’à 16m au dessus du niveau de la mer, chacun d’entre eux atteignant 10 à 20km.

Les canaux principaux qui connectaient les ports exportateurs aux zones d’extraction, atteignaient une longueur totale supérieure à 320km. Des aqueducs ont été construits pour faciliter la traversée des ruisseaux. Dans les provinces septentrionales des Pays-Bas, la longueur totale des canaux atteignaient au moins 700km.

Production de tourbe et agriculture

L’exploitation des tourbières hautes du Nord ne se traduisit pas toujours, à l’inverse du Sud, par une perte des terres agricoles. D’abord, parce que les compagnies minières ont converti certaines tourbières en terres agricoles après leur exploitation.

J.W. De Vries: « Une fois a tourbe extraite, ces entreprises avaient un intérêt supplémentaire à utiliser les sous-sols nouvellement mis à jour. Parce que ces sols se trouvent au dessus du niveau de l’eau, le coût de conversion de ceux-ci en terres agricoles productives consistait en premier lieu à conserver le sol en surface (qui était pour les tourbières hautes, de toute façon de la tourbe de mauvaise qualité) pour pouvoir être épandu sur les terres et fournir de l’engrais au nouveau sol. Cela se produisit assez systématiquement à Groningen, où la capitale encourageait le développement agricole des tourbières hautes en subventionnant la distribution de fumier ».

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Le réseau de canaux nouvellement crée et destiné à transporter la tourbe pour l’industrie de Hollande, a aussi fourni un moyen de transport bon marché pour l’agriculture, qui par lui-même n’aurait jamais pu réaliser un tel investissement. Pourtant, les efforts pour récupérer des terres agricoles dans certaines parties du pays ne compensaient pas les pertes plus grandes se produisant dans les autres territoires.

Si quelques tourbières de la région de Groningen ont été cultivées pendant l’Âge d’Or, ce fut seulement avec l’arrivée des engrais artificiels à la fin du 19ème siècle que put reprendre l’agriculture à grande échelle. Dans la province de Friesland, le sous-sol n’était pas adapté à l’agriculture et l’extraction de la tourbe conduisit à la création de grands lacs qui existent encore aujourd’hui. Et comme nous avons vu, de vastes étendues de terres arables (potentielles) ont disparu sous les vagues dans le Sud du pays.

Le résultat fut que les Néerlandais sont devenus, à l’inverse des autres pays européens à cette époque, très dépendants de l’importation de nourriture. Ils produisaient des légumes, de la viande et des produits laitiers, mais devaient importer environ la moitié de leurs céréales (qui est la nourriture de base) depuis les régions baltiques – une situation très onéreuse.

Consommation d’énergie par habitant

Jusqu’au 20ème siècle, les néerlandais ont exploité une surface d’environ 283500 hectares (2835 km2) de tourbières, ce qui représente près de 10 pourcent de la surface totale des Pays-Bas. Pourtant, seulement les 2/3 des cette surface ont été creusés pendant l’époque pré-industrielle. L’exploitation de la tourbe a continué jusqu’en 1950 avec l’utilisation de pelles mécaniques alimentées au charbon, comme ce fut le cas dans beaucoup d’autres pays à partir de la fin du 19ème siècle.

Si l’on prend la date de 1850 comme le début de la période moderne d’extraction de la tourbe (les Pays-Bas entrèrent tardivement dans la révolution industrielle), l’utilisation de la tourbe dans la période pré-industrielle dans le pays représente 190000 hectares de 1300 à 1850. Plus précisément, quelques 70000 hectares ont été exploités de 1600 à 1700, ce qui correspond approximativement à l’Âge d’Or des Pays-Bas. Tous ces chiffres sont déduits d’un article de J.W. de Zeeuw datant de 1978 « La tourbe et l’Âge d’Or des Pays-Bas » (cf. références). D’autres auteurs, comme Jan de Vries, donnent des estimations supérieures dans des études plus récentes, avec environ 275000 hectares de tourbe exploités après 1600. Dans tous les cas, à peu près toute la tourbe présente aux Pays-Bas a été extraite.

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De Zeeuw a aussi calculé la chaleur contenue dans la tourbe exploitée en prenant en compte une épaisseur moyenne des couches exploitées. Il en conclut que pendant une année moyenne au 17ème siècle, les Néerlandais consommaient 25120800 GJ de tourbe. Avec une population moyenne de 1.5 millions d’habitants, cela revient à 16,75GJ par personne et par an.

D’autres auteurs obtiennent des chiffres similaires, de 13,4 à 19,3 GJ par personne et par an. Cela équivaut à de nombreux pays pauvres actuels, dont certains n’atteignent même pas 10GJ par habitant. La consommation moyenne d’énergie par personne dans le monde s’élevait à 76,6 GJ en 2008, seulement 4,5 fois plus que les Pays-Bas du 17ème siècle (bien qu’actuellement les Néerlandais consomment beaucoup plus avec 210 GJ/personne en 2003). Il faut remarquer que le chiffre de 16,75 GJ/personne ne prend en compte que la consommation de tourbe et pas les autres sources d’énergie telles que le vent, la force animale, le feu de bois, le charbon de bois et le charbon (voir plus loin).

Urbanisation et industrialisation dans la Hollande du 17ème siècle

La consommation d’énergie très élevée aux Pays-Bas était une anomalie dans l’Europe du 17ème siècle, de même que leur richesse, les niveaux d’urbanisation et d’industrialisation atteints.

Plus de 60 pourcent des Néerlandais vivaient dans les villes, contre environ 10 pourcent dans la plupart des autres pays européens à la fin du 17ème siècle. Ce niveau d’urbanisation dans les Pays-Bas du 17ème siècle, a été atteint seulement dans les autres pays d’Europe au tournant du 20ème siècle. Un développement équivalent se produisit dans les Flandres et le Brabant dans les années 1500, où plus de 30 pourcent de la population vivaient dans des villes de plus de 10000 habitants. A partir de 1600 environ et jusqu’en 1720, les Néerlandais avaient le plus haut revenu au monde par habitant – au moins le double des pays voisins de l’époque et environ 5 fois plus élevé que les pays actuels les plus pauvres.

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Image: Amsterdam à 1662.

L’ouverture des tourbières dans les provinces du Nord à partir de 1580 signifia une source d’énergie bon marché et largement disponible pour les Néerlandais, pendant que la plupart des autres pays d’Europe étaient entièrement dépendants du bois – qui devenait de plus en plus coûteux à mesure que la déforestation progressait. Les abondantes réserves de combustible ont stimulé le développement d’industries consommatrices d’énergie et orientées vers l’exportation.

Plus de 60 pourcent des Néerlandais vivaient dans les villes, contre environ 10 pourcent dans la plupart des autres pays européens à la fin du 17ème siècle.

Dans plusieurs cas, l’existence de ces industries était entièrement due à l’accès à une énergie thermique abondante et bon marché. Par exemple, cela était le cas pour le raffinage du sucre, qui est un processus purement thermique. Le sucre est devenu la denrée la plus importante au monde au 17ème siècle et Amsterdam était le plus important lieu de raffinage en Europe à partir de 1650. En 1662, plus de la moitié de la centaine de raffineries européennes étaient basées aux Pays-Bas, et toutes importaient du sucre depuis l’Amérique du Sud et les Caraïbes.

La raffinage du sel aussi était entièrement alimenté par de grandes quantités d’énergie thermique. Le sel était indispensable à la préservation de la viande, du poisson et des produits laitiers avant que la réfrigération électrique ne soit disponible. Les Pays-Bas possédaient 293 raffineries de sel en 1674, la plupart d’entre elles étaient concentrées en Hollande et chacune consommait environ 800 tonnes de tourbe par an.

Environ 60 de ces raffineries étaient utilisées pour le conditionnement en tonneaux des harengs, une autre exportation majeure. De plus, la ville de Haarlem est devenue le blanchisseur des draps allemands, un autre processus industriel basé uniquement sur l’énergie thermique. En ce qui concerne toutes ces industries, les emblématiques moulins à vent n’offraient aucun avantage direct.

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Par contre, le succès d’autres industries était basé sur une combinaison de tourbe et d’énergie éolienne. Le meilleur exemple est l’industrie de la construction navale. La Hollande est devenue leader dans la construction de navires en Europe au cours du 17ème siècle.

De 1625 à 1700, les chantiers navals néerlandais ont produit jusqu’à 500 vaisseaux par an, dont la plupart étaient commandées par des puissances étrangères. Le bois utilisé pour construire ces bateaux était scié à l’aide de scieries alimentées à l’énergie du vent inventées en 1596, pendant que la tourbe fournissait l’énergie thermique dans de nombreux processus de fabrication navale, comme le cintrage des planches, la fonte du goudron et le forgeage de ferrures métalliques.

Au delà de ces cas, la tourbe offrait un avantage indirect important. Bien que l’utilisation généralisée de la tourbe n’empêchaient pas les néerlandais d’importer de grosses quantités de bois, la tourbe pourvoyait à leur besoins en énergie thermique, et donc tout le bois importé était presque exclusivement utilisé comme matériau de construction.

Cela générait un retour sur investissement bien plus élevé que l’utilisation comme bois de chauffage, et rendit les Néerlandais bien moins vulnérables aux prix élevés du bois. La tourbe était aussi le combustible de choix pour chauffer les maisons, les bâtiments publics et pour la cuisson. Seuls les très riches utilisaient du bois de chauffage qui était bien plus cher mais dégageait mois de pollution.

Pourquoi la tourbe a seulement été utilisée aux Pays-Bas ?

Les Pays-Bas n’était pas la seule région qui subissait de sévères pénuries de bois entre 1100 et 1700. De plus, de la tourbe a été trouvée dans différentes régions d’Europe, la plupart au nord des Alpes. Alors pourquoi les autres pays n’ont-ils pas utilisé l’exploitation de la tourbe comme solution à leurs pénuries énergétiques ?

Pour ces pays pré-industriels, la valeur des réserves d’énergie dépendait plutôt du coût du transport que du celui de la collecte du combustible lui-même. Il n’existe aucune période dans l’Histoire où une pénurie de bois se produisit au niveau global continental ou même national. Le problème a toujours été local, causé par la déforestation autour des centres urbains et industriels.

Les transports terrestres—qui reposaient sur des charrettes roulant sur de mauvaises routes – étaient extrêmement lents, coûteux en travail et chers, limitant la distance utile entre les réserves d’énergie et les centres de consommation à 20 ou 25 km tout au plus. La seule exception était le transport sur l’eau, qui avant la période industrielle, était alimenté par la force du vent, des animaux ou des humains sur des chemins de halage (qui était bien plus efficace que le transport terrestre à cause du faible coefficient de frottement).

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Un regard sur la carte des Pays-Bas montre immédiatement pourquoi la région était propice au transport de la tourbe sur de grandes distances : elle est quadrillée de lacs et de rivières. Depuis Groningen et Friesland dans la partie la plus septentrionale des Pays-Bas actuels, on peut (littéralement) naviguer directement vers Amsterdam, Utrecht, Rotterdam, et puis Anvers, Bruxelles, Gand et Bruges en Belgique. Aucune autre région en Europe ne possède un si vaste réseau de transport navigable.

De plus, la région est venteuse et plate, offrant d’excellentes conditions de navigation – et la déforestation ne faisant qu’améliorer ces conditions. Pus important, les Pays-Bas sont situés au niveau de la mer, où sont disposées les réserves de tourbe. Le creusement de canaux navigables dans les zones de tourbières et la liaison de ces canaux au réseau navigable naturel déjà existant étaient relativement faciles. Parce que ces voies navigables naturelles menaient aux principales villes, la tourbe pouvait être transportée par bateau directement depuis les tourbières jusqu’à la porte des consommateurs. Pratiquement aucun transport terrestre n’était requis et cela permettait de maîtriser les coûts.

Les transports terrestres étaient extrêmement lents, coûteux en travail et chers, limitant la distance utile entre les réserves d’énergie et les centres de consommation à 20 ou 25 km tout au plus.

Dans la plupart des autres pays, les réserves de tourbe sont situées à une altitude bien plus élevée, rendant la construction de canaux bien plus onéreuse. Souvent, les villes étaient trop éloignées des réserves potentielles ou alors n’avaient pas accès à des rivières navigables. Cela explique pourquoi l’exploitation à grande échelle dans les autres pays européens et aux Etats-Unis commença seulement à la fin du 19ème siècle, quand la tourbe a pu être transportée par des bateaux à vapeur ou convertie localement en électricité (qui est plus facile à transporter).

Le charbon et la fin de l’Âge d’Or aux Pays-Bas

La tourbe n’était pas le seul combustible fossile utilisé durant le second millénaire en Europe. L’exploitation minière du charbon a commencé au 13ème siècle en Angleterre, aux Pays de Galles et la Wallonie. A travers l’Europe, le charbon est devenu rapidement le combustible recherché pour des processus industriels spécifiques comme le forgeage et la fabrication de la chaux.

L’exploitation du charbon à grande échelle a commencé dans les années 1400. En 1430, entre 1600 et 2000 ouvriers travaillaient dans l’industrie du charbon à Liège (Belgique). A partir des années 1500, le charbon a été utilisé de manière exponentielle à Londres, qui était alors une des plus grandes villes d’Europe. Dans ce cas, le charbon était utilisé de façon industrielle, mais plus souvent dans les foyers pour le chauffage et la cuisson.

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Au début du 17ème siècle, quand l’Âge d’Or des Pays-Bas commençait, le charbon représentait les 3/4 de la consommation de combustible à Londres, ce qui causa une pollution de l’air importante. La combustion du charbon est bien plus sale que celle du bois, raison pour laquelle la pratique était auparavant interdite en Angleterre. Cependant, une grave pénurie de bois de chauffage à partir des années 1500 a forcé les Anglais à basculer vers ce combustible abondant. Pour les nombreuses raisons citées précédemment, la tourbe ne pouvait pas être une solution pour les Anglais.

Le rôle déterminant de la production de fer

Initialement, le charbon offrait des inconvénients majeurs face à la tourbe, ce qui explique pourquoi l’usage précoce des combustibles fossiles en Angleterre n’a pas fourni un avantage commercial pendant le 17ème siècle. Dans le plupart des processus de production, le charbon ne pouvait pas être utilisé car il était en contact direct avec le produit, qui était alors dégradé par les impuretés présentes dans le charbon – particulièrement le soufre. Le remplacement du bois par le charbon était possible uniquement pour les processus où le produit pouvait être séparé du combustible.

Au début du 17ème siècle, le charbon représentait les 3/4 de la consommation de combustible à Londres, ce qui causa une pollution de l’air importante.

Grâce sa plus faible proportion en soufre, la tourbe ne souffrait pas de ces limitations. Les Néerlandais pouvait l’utiliser pour presque tous les processus thermiques de leurs industries. Avec le temps, les Anglais ont réussi à adapter leurs processus industriels avec l’utilisation du charbon à la place du bois et du charbon de bois. Petit à petit, les Anglais rattrapèrent leur retard. Le point de basculement arriva à l’aube du 18ème siècle quand le dernier, et le plus important, processus industriel à été converti au charbon : la production du fer.

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Cette dernière étape, rendue possible par l’introduction de coke (charbon purifié), a marqué le départ de la révolution industrielle dans le monde occidental (Il faut préciser que les Chinois avaient déjà développé ce processus au 11ème siècle). A partir de ce moment, l’utilisation du fer comme matériau de construction n’était plus dépendante de l’approvisionnement en bois.

La tourbe, d’un autre côté, ne pouvait pas délivrer la quantité de chaleur produite par le charbon, et donc ne fut pas utilisée pour la production de fer ni dans les machines à vapeur. (Les Néerlandais n’ont jamais produit de fer, ils l’importaient). De plus, le pouvoir calorifique du charbon est 4 fois plus élevé que celui de la tourbe pour un volume donné, ce qui le rendait bien plus facile à transporter et à stocker. La combinaison de la machine à vapeur et du fer a permis aux Anglais de développer le chemin de fer, ce qui a résolu leur problème d’approvisionnement en combustible. Les voies ferrées se révélèrent également plus rapides et plus flexibles que le système de canaux.

Epuisement des réserves de tourbes accessibles

Au même moment, les réserves de tourbe néerlandaises les plus accessibles s’épuisèrent. De plus, il y avait le problème grandissant de l’envasement des ports peu profonds et des voies navigables, ce qui augmentait le coût de transport de la tourbe. De plus en plus de bancs de sable sont apparus et où les navires devaient être tirés.

Cette même situation s’était produite à Bruges quelques siècles plus tôt. Les conditions géographiques particulières des Pays-Bas, qui avaient permis l’utilisation à grande échelle des premiers combustibles fossiles, devinrent finalement un inconvénient. La déplétion des réserves de tourbe combinée avec les difficultés de transport amena une hausse des prix de la tourbe, jusqu’au moment où le charbon importé est devenu moins cher.

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Pour contrer cette situation, les industries des Pays-Bas basculèrent de la tourbe vers le charbon, où ils purent adapter leur production avec l’utilisation de combustible meilleur marché. Les exportations anglaises de charbon vers la Hollande ont grimpé de 35200 tonnes en 1700 à 117900 tonnes vers 1750. L’importation du charbon désavantagea les industries des Pays-Bas à cause des frais de douanes supplémentaires. A partir de 1700, la prospérité aux Pays-Bas a commencé à décliner. L’importation de céréales devint trop chère et une désurbanisation se produisit quand de plus en plus de gens retournèrent vers l’agriculture. En 1815, le niveau d’urbanisation chuta de 60 pourcent à 38 pourcent.

Peut-on alimenter une société prospère à partir d’énergie renouvelable ?

L’utilisation de charbon et de tourbe à l’époque pré-industrielle se produisit successivement dans les parties de l’Europe qui ont dominé la production industrielle des années 1100 jusqu’au début de la révolution industrielle. Tour à tour, les Flandres, les Pays-Bas et l’Angleterre sont devenues les régions les plus riches d’Europe au moment exact où elles utilisaient les plus grandes quantités d’énergie fossile. Autrement dit, toutes les « success stories » économiques du dernier millénaire sont basées sur l’utilisation abondante des combustibles fossiles – accompagné de graves dégâts écologiques. De plus, ces régions ont beaucoup exporté ce qui a aussi bénéficié aux pays qui n’utilisaient pas de combustibles fossiles.

Toutes les « success stories » économiques du dernier millénaire sont basées sur l’utilisation abondante des combustibles fossiles – accompagné de graves dégâts écologiques.

Ce qui précède ne veut pas dire qu’une société prospère ne peut pas être bâtie à partir de 100 pourcent de renouvelables. On peut maintenant transporter de la biomasse sur de grandes distances grâce à des voies en bon état et des moyens de transport économiques. Et je ne parle pas d’autoroutes et de camions diesel, mais de trains, « strip roads », « trolleytrucks », vélos cargo, et véhicules électriques légers dans les régions planes et du transport par cable et « trains à cable » dans les régions montagneuses.

En outre, nous avons maintenant une énergie renouvelable supplémentaire qui peut délivrer de grandes quantités d’énergie thermique: l’énergie solaire thermique (voir l’article “The bright future of solar powered factories”). Les mérites du chauffage solaire thermique et de l’énergie solaire concentrée sont connus depuis des siècles, mais les matériaux et les processus industriels nécessaires à leur déploiement à grande échelle sont devenus disponibles à la fin du 19ème siècle. Même chose pour la géothermie, dont le potentiel d’utilisation était limité par manque de matériaux et de technologie.

Il est évident qu’un futur prospère pour 7 milliards d’habitants ne peut pas être basé sur des technologies pré-industrielles. La clé de notre succès consiste cependant à choisir le meilleur de la technologie industrielle et d’abandonner le reste.

Kris De Decker (modifié par Deva Lee & Shameez Joubert)

Sources:

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