Cornelia C. Cameron
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Cornelia Clermont Cameron ( - [1]) est une géologue américaine qui fait des recherches sur la tourbe en tant qu'additif au sol et source d'énergie.
Cornelia Cameron étudie à l'université de l'Iowa, où elle obtient un doctorat en géologie et en botanique[2]. Son intérêt pour la géologie et ses travaux de terrain l'amènent à visiter plus de 30 pays. En 1945, elle écrit The Earth in Human Affairs, qui établit un lien entre la géologie et la société, ainsi que de nombreux autres articles sur le sujet. Au début de sa carrière à l'USGS, elle travaille dans la branche de la géologie militaire.
Surtout connue pour ses avancées concernant les dépôts glaciaires, Cornelia Cameron a pu prédire l'emplacement des dépôts de tourbe. Ces prédictions sont utiles dans la recherche de sources d'eau avant le développement de terres agricoles. En tant que spécialiste de la tourbe, elle devient membre de la Direction des ressources minérales orientales en 1969[1],[3],[4]. Avant que Cameron ne rejoigne l'United States Geological Survey, elle est professeure de géologie au Stephens College dans le Missouri, où elle donnait des cours de sciences de la terre. Pendant son séjour au United States Geological Survey, Cameron reçoit deux prix. En 1977, elle reçoit le prix du service méritoire de l'USGS. Cette récompense est la deuxième plus haute distinction et est décernée aux employés qui apportent une contribution importante à la science ou qui ont une carrière remarquable, entre autres critères. En 1986, elle fait renaître le Distinguished Service Award de l'USGS. Cette récompense est la plus haute distinction qui puisse être reçue dans le département[5],[6].
Cornelia Cameron a plaidé pour l'inclusion de la géologie dans les cours de sciences générales destinés aux étudiants non spécialisés en sciences dans les universités[7]. Elle a déclaré que l'apprentissage de la géologie donne aux étudiants l'occasion de réfléchir sur eux-mêmes en relation avec leur environnement physique et de développer un lien avec les éléments de la nature qu'ils rencontrent tous les jours[7]. La géologie générale enseigne également aux étudiants des compétences telles que la pensée critique et la recherche de relations entre toutes les choses[7].
Cornelia Cameron crée une ébauche de programme d'études comportant plusieurs objectifs qui pourraient être divisés en unités[7]. Dans l'article de journal intitulé The Place of Geology In General Education (1944), Cameron compare la géologie à l'aviation. Elle affirme que les étudiants qui étudient à la fois la géologie et l'aviation ont une meilleure compréhension car les concepts et les cartes associés à ces domaines d'étude sont très proches les uns des autres.
Cornelia Cameron crée des cartes d'esquisses de dépôts de tourbe, des cartes dessinées à partir d'observations de paysages sans mesures directes[8]. Après avoir rejoint la commission géologique en 1951, Cameron s'est principalement concentrée sur les aspects militaires de la géologie. Pour l'armée, Cameron a analysé les sites stratégiques, ce qui comprenait l'analyse d'une variété de paramètres, y compris les eaux souterraines, l'aptitude à la construction de routes et l'aptitude à la construction d'aéroports.
De 1972 à 1985, elle est vice-présidente du comité américain de la Société internationale de tourbe. Pendant cette période, elle a également été consultante pour la commission du parc international de Campobello, qui allait superviser le parc international Roosevelt de Campobello.
Au cours des décennies qui ont précédé sa mort, Cameron étudie la tourbe en tant qu'additif du sol et source d'énergie. Son travail a permis d'identifier plus de 70 millions de tonnes de tourbe aux États-Unis. Elle publie des dizaines d'articles sur ce sujet et est l'autrice principal d'un texte traitant des ressources en tourbe du Maine. En plus des 66 articles que Cornelia Cameron a publié, elle a également été l'autrice principal d'un manuel de terrain de l'armée portant sur l'intelligence du terrain.
Cameron est la fille de deux scientifiques. Sa mère, Harriet Clearman Cameron, a une maîtrise en géologie et un doctorat en botanique tandis que son père est professeur de sciences naturelles. Ce dernier meurt en 1918 alors qu'elle n'a que sept ans[2]. Cornelia et son frère William sont élevés dans une ferme à l'extérieur d'Iowa City. Son éducation consiste en une licence en arts qu'elle obtient en 1933, ainsi qu'une maîtrise en sciences qu'elle obtient en 1935, obtenus tous les deux à l'université d'État de l'Iowa. Plus tard, elle reprend ses études et obtient son doctorat en géologie à l'université d'État de l'Iowa en 1940[2]. Ses parents, et en particulier sa mère, ont un impact profond sur sa profession. Sa mère continue à faire du travail de terrain avec elle jusqu'à l'âge de 103 ans et accompagne souvent sa fille à l'étranger pour l'aider.
Ses articles
L'un des articles de Cornelia Cameron, Relationship between Peat Geochemistry and Depositional Environments, Cranberry Island, Maine, porte sur un endroit appelé The Heath sur Great Cranberry Island, Maine. Elle considère The Heath comme un endroit idéal pour étudier les « relations latérales et verticales entre des types de tourbe radicalement différents à l'intérieur » d'un kilomètre carré. Cette recherche a deux objectifs : découvrir « dans quelle mesure les environnements de dépôt, les communautés botaniques productrices de tourbe et les caractéristiques chimiques de la tourbe peuvent être corrélés dans une petite tourbière ou un petit marais » et montrer comment les caractéristiques de la tourbe peuvent différer sur de courtes distances. L'équipe de Cornelia Cameron étudie différentes tourbes et différents climats dans tous les États-Unis. Elle et son équipe de recherche prélève des échantillons de tourbe et les font analyser en laboratoire. Les tourbières que l'on trouve dans la plupart des endroits, à l'exception des plaines côtières de l'Atlantique et du Golfe, sont des tourbières bombées, ce qui signifie qu'elles s'élèvent toujours au-dessus du sol qui les entoure. Ils concluent que « la géométrie du bassin de dépôt, le niveau de la nappe phréatique, la proximité des eaux marines et l'afflux de matières inorganiques dans le marais/bog » ont tous affecté les plantes et le « contenu inorganique » de The Heath[9].
Cornelia Cameron écrit The geology of selected peat-forming environments in temperate and tropical latitudes, une étude pour le International Journal of Coal Geology centrée sur ses observations de terrain[10]. Dans cette étude, elle remarque que les éléments traces dans les dépôts de tourbe sont affectés par l'environnement dans lequel ils se trouvent lorsqu'elle trouve différents niveaux de concentration et différents éléments dans différents environnements. Cameron détermine que ces éléments traces identifient le type de substratum rocheux sous la tourbe et la façon dont la tourbe est transportée de la source au marais tourbeux. Elle conclut que l'étude des dépôts de tourbe modernes aidera à l'étude des anciens gisements de charbon[10]. Cette idée est corroborée par un article de D. V Punwani intitulé Peat as an Energy Alternative[10], qui affirme que par le mouvement de la croûte terrestre, la tourbe se retrouve piégée, perd l'accès à l'air, et est soumise à des pressions extrêmes, commençant le processus de charbonnage ; cet article mentionne que la tourbe est également appelée jeune charbon[11].
La tourbe pour l'énergie
La tourbe est une matière organique partiellement décomposée, qui se compose principalement de matières végétales. On la trouve généralement dans les milieux humides, tels que les tourbières et les marais. Cette matière se forme en raison de la forte acidité des zones humides, qui empêche la matière organique de se décomposer complètement et lui permet de s'accumuler au fil du temps. Depuis longtemps, la tourbe est utilisée comme ressource alternative de chaleur et d'énergie, et elle peut également être mélangée au sol pour en modifier l'acidité et la rétention d'humidité, afin de favoriser la croissance de certaines plantes[12],[13].
Depuis la Seconde Guerre mondiale, il y a un intérêt croissant pour l'utilisation de la tourbe dans la production d'énergie, notamment dans de nombreux pays européens qui ont entrepris de vastes programmes de développement de la récolte et de la distribution de tourbe combustible. Cependant, cette source de combustible n'est pas utilisée commercialement dans de très nombreux pays, surtout pendant les périodes où le pétrole bon marché est disponible en grande quantité. De plus, la tourbe étant composée à 90% d'eau, il faut plus d'énergie pour évaporer l'eau afin de brûler la tourbe et d'en extraire ensuite l'énergie, ce qui la rend moins efficace que les combustibles fossiles[12],[13].
Au fil des ans, l'utilisation de la tourbe a fluctué en raison d'alternatives moins coûteuses pour la consommation d'énergie et de préoccupations environnementales. L'utilisation de la tourbe comme source d'énergie est une option moins coûteuse que les alternatives que sont le pétrole, le gaz et le charbon. Cependant, dans les années 1960, le prix du pétrole et du charbon bon marché a un effet sur l'utilisation de la tourbe dans le monde, entraînant une baisse de l'utilisation de la tourbe tandis que les autres alternatives ont commencé à augmenter[14].
La tourbe en tant que source d'énergie est largement utilisée en Irlande, en Angleterre, aux Pays-Bas, en Allemagne, en Suède, en Pologne, en Finlande et en URSS[15]. En 1971, la Finlande a adopté le premier programme national de développement de la tourbe à des fins énergétiques, en se concentrant sur la protection des tourbières ainsi que sur l'expansion des tourbières existantes pour atteindre un total de 10 millions de mètres cubes de tourbières. Ce programme a ensuite été étendu à 20 millions de mètres cubes après que le prix du pétrole ait commencé à augmenter pendant et après la guerre avec le Moyen-Orient[14]. La tourbe en tant que source d'énergie à travers le monde continue à être battue par des alternatives moins chères, ce qui a entraîné le drainage de nombreuses tourbières. Lorsqu'on draine une tourbière, la terre peut ensuite être utilisée pour faire des forêts ou à des fins agricoles.
Au Canada, la plupart des tourbières drainées ont été converties en terres agricoles. Lors de la conversion des terres de Mega Rice dans le Kalimantan central en 1966, environ un million d'hectares de tourbières ont été convertis pour la production et la culture du riz[14]. Outre l'utilisation d'autres sources d'énergie en raison de leur coût moins élevé, la tourbe a également été considérée comme un problème environnemental en raison du CO2 libéré lors de la combustion, ce qui en fait un combustible fossile. Cependant, le ministère finlandais a déclaré dans The Role of Peat in Finnish Greenhouse Gas Balances que la tourbe devrait être considérée comme un combustible de biomasse plutôt que comme un combustible fossile[14]. La tourbe continuera d'être un combustible fossile jusqu'à ce qu'elle soit officiellement ajoutée à la liste des sources d'énergie renouvelables.
L'utilisation de la tourbe a connu un déclin au XXe siècle, car à cette époque, l'utilisation du pétrole et du gaz pour la cuisine et le carburant dominait. Cependant, comme la demande d'électricité était très forte, des centrales électriques alimentées par la tourbe ont été développées pour répondre à cette demande. La tourbe était le plus souvent utilisée dans les centrales de 60-200 MW, mais plus récemment, elle est utilisée dans la gamme de 20-1000 kW[15].
Lorsque l'on considère la tourbe comme une source d'énergie, de multiples facteurs contribuent à la rendre utilisable. La tourbe présente des caractéristiques variables à différents stades de sa décomposition. Une tourbe faiblement décomposée ne peut pas brûler efficacement. La tourbe modérément ou bien décomposée se prête mieux à la combustion, et c'est ce stade de la tourbe qui est utilisé comme combustible/énergie[15].
La tourbe est également composée de matériaux inorganiques, et ces matériaux varient en qualité et en quantité. La qualité et la quantité de ces matières inorganiques contribuent à la teneur en cendres, qui est un facteur qui affecte l'utilité de la tourbe comme combustible. La tourbe est généralement mélangée à un sol minéral pour augmenter la capacité de rétention d'humidité des sables. La tourbe dont la teneur en sol minéral est importante a une teneur/valeur en cendres plus élevée[15]. La tourbe peut être classée comme "tourbe de bonne qualité" ou "utilisable comme combustible". La tourbe dont la teneur en cendres est comprise entre 1 et 7 % est classée comme tourbe de bonne qualité, tandis que les tourbes dont la teneur en cendres atteint 14 % sont utilisables comme combustible. SiO2 et Al2O3 dans la tourbe augmentent le point de fusion des cendres et augmentent la teneur totale en cendres. CaO et Fe2O3 abaissent les points de fusion et diminuent la teneur totale en cendres. Selon la région d'où provient la tourbe, la teneur en soufre de la tourbe est généralement faible. Par conséquent, la plupart des tourbes ont une teneur en soufre similaire à celle du pétrole (pas plus de 0,3 à 0,4 % de soufre). Par conséquent, la tourbe est acceptable et comparable au pétrole comme combustible[15].
Dans le contexte des impacts environnementaux, les tourbières sont très habitables pour les espèces qui y vivent. Sa productivité en termes de vie peut être utilisée pour produire des fermes énergétiques, des habitats fauniques, des lacs et des étangs. En fait, les tourbières sont prolifiques à des fins agricoles[11].
