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España hoy...

Todo sobre la especulación urbanística.

España (atardecer)

España está a la cabeza del incumplimiento ambiental en Europa.

Luis Jiménez Herrero dirige el Observatorio de la Sostenibilidad en España (OSE), un organismo autónomo cuyo objetivo es analizar y estimular los procesos de desarrollo sostenible. En marcha desde 2005 gracias a un convenio entre el Ministerio de Medio Ambiente, la Fundación Biodiversidad y la Fundación General de la Universidad de Alcalá, donde tiene su sede, el OSE ha publicado diversos estudios. Del tercer informe sobre sostenibilidad en España, dado a conocer recientemente, Jiménez destaca que se han producido avances modestos en ciertas pautas, sobre todo en algunos aspectos económicos, pero en mucho menor grado en los aspectos ambientales, territoriales y sociales. "La bonanza de estos años ha permitido un crecimiento económico fuerte, pero emparejado a importantes impactos ambientales y sociales", asegura.

Baleares.

¿Se les está dando solución a los aspectos negativos que destaca el informe?

Se está en una línea acertada. Por ejemplo, hay un indicador clave, la intensidad energética (el consumo de energía por unidad de producto), que ha disminuido en los dos últimos años. Esto significa que somos capaces de mejorar el proceso productivo consumiendo menos energía. En contra tenemos que la distancia con los otros países europeos es también muy grande, porque son mucho más competitivos al producir más bienes y servicios con menos energía. Nos queda mucho camino por recorrer, aunque la tendencia es esperanzadora.

Mediterraneo.

La construcción en España es una de las bestias negras del medio ambiente, pero también uno de los motores de la economía.

En los últimos años se ha construido de forma desproporcionada, no tanto para atender una demanda social sino como inversión alternativa. De las 800.000 viviendas que se han hecho en los últimos años en España, prácticamente la mitad han sido viviendas de residencia no habitual, especialmente en las costas, que ha sufrido un fenómeno de "litorización" en forma de construcción de rápido crecimiento. No obstante, en el último año hemos visto en el informe que este sector crece un poquito menos, y el sector industrial se recupera, lo que produce un cierto reequilibrio del sistema productivo.

Ibiza de noche.

¿Y qué se le puede decir al ciudadano que ha comprado una casa que está afectando al medio ambiente?

Si ha sido una compra ilegal, estamos hablando de cuestiones en las que interviene la Justicia. Otra cosa es que las personas tengan cierta conciencia de que su inversión, aunque sea legal, tiene un determinado impacto ambiental. En cualquier caso, todas las formas de consumo siempre tienen un impacto ambiental que dependen de nuestra racionalidad para que puedan ser más sostenibles. Si hubiera una mejor información y más transparente, los consumidores podríamos estar más concienciados, tomar decisiones más racionales y tener una participación más responsable.

Montefrio. (Granada)

El informe también señala que España destaca con respecto a otros países por el aumento de delitos y procedimientos abiertos por cuestiones ambientales. ¿Cuáles son los más graves?

Sobre todo en los ámbitos urbanístico y territorial, con esta expansión descontrolada del urbanismo en los últimos años, en muchos casos con síntomas de corrupción difusa. El 34% del primer kilómetro de las costas españolas está totalmente artificializado, y va llegando incluso hasta el décimo kilómetro. Aunque también hay otros incumplimientos de normativas ambientales, lo que nos hace estar a la cabeza del incumplimiento ambiental en la UE.

Teide (Parque Nacional)

¿Qué retos son los más importantes para conseguir la sostenibilidad?

España tiene que tomar como referencia el marco europeo, donde ya se ha diseñado una estrategia de desarrollo sostenible, pero también hay que tener en cuenta las singularidades de nuestro país. Los retos principales son el cambio climático, la energía limpia, el transporte y el consumo sostenible, la salud, la gestión de los residuos, etc. En el caso español, el cambio climático y la energía son elementos aún más trascendentales. Por una parte, somos el país más vulnerable del continente europeo al cambio climático. Por otra parte, tenemos una dependencia energética de casi el 85%, consumimos muchos combustibles fósiles y emitimos por tanto muchos gases de efecto invernadero (GEI). Si la solución pasa, como parece, por las energías renovables, podremos disminuir las emisiones contaminantes y la vulnerabilidad energética. Asimismo, los aspectos territoriales, con la litorización de la que he hablado, o la presión turística, son aspectos más relevantes en España que en la UE.

Teide (paisaje)

Vistos los datos del informe, parece que los consumidores no están dispuestos a asumir pautas sostenibles en su vida cotidiana. ¿Por qué cree que es así?

En teoría mucha gente estaría dispuesta a pagar más por proteger el medio ambiente, incluso a pagar impuestos ambientales, pero en la realidad, cuando hay subidas de tasas de basura, tarifas de agua o canon de recogida de residuos, la predisposición no es tanta. Insisto, es un tema de información, formación y participación.

Tormenta de polvo sobre el Atantico.

¿Cómo pueden elevarse esos niveles de participación?

Con el convenio de Aarhus, los ciudadanos tienen un mayor y mejor acceso en materia de medio ambiente y pueden participar activamente. En definitiva, la gestión del medio ambiente es una cuestión de corresponsabilidad de todos los actores sociales.

Cibeles (Madrid)

¿Qué les diría a quienes piensan que cambiar los hábitos de consumo de los españoles es muy complicado por no decir imposible?

Los cambios se logran cuando hay incentivos. En este caso, los incentivos pueden llegar de varias maneras. La participación, la información, la transparencia... pueden ayudar como ya he dicho. Pero también esos incentivos pasan por el mercado, por la necesidad de pagar por el medio ambiente. Los recursos naturales son finitos, escasos, y no son gratuitos; hay que pagar por ellos, sobre todo por el mal uso y el abuso. En consecuencia, los precios de los productos deberían reflejar la "verdad ecológica", internalizar los costes externos para una mejor gestión del medio ambiente. Tanto los mecanismos normativos como los de mercado hay que complementarlos para que trabajen a favor del medio ambiente y el desarrollo sostenible.

Estación de Atocha (Madrid)

¿Por qué los precios no reflejan esa "verdad ecológica"?

Hay una cierta resistencia al cambio. No obstante, las empresas y los consumidores empiezan a apreciar que internalizar esos costes no es perjudicial. Las empresas más competitivas ahora y en el futuro son las más limpias y eficientes, ahorran agua y energía, lo que les ayuda por ejemplo a pagar menos por los seguros al tener menos riesgos ambientales. Los acuerdos voluntarios, como la Responsabilidad Social Corporativa (RSC), también contribuyen a mejorar las empresas.

Baleares.

No obstante, parece que al final es el consumidor el que tiene que hacerse cargo de los gastos que supone cuidar del medio ambiente.

Es verdad que al final el consumidor siempre paga. Incluso cuando hay subvenciones para que las empresas contaminen menos, el consumidor como contribuyente tiene que hacerse cargo.

Torres Kio y monumento a Colón.

La calidad del aire urbano ha centrado otro de los informes del OSE. ¿Cuál es la situación del aire de nuestras ciudades?

No es muy favorable. El análisis de las 56 ciudades españolas de más de 100.000 habitantes muestra que una gran parte de la población se encuentra sometida a niveles de contaminación atmosférica por encima de los límites marcados por la UE. La calidad del aire afecta a la calidad de vida, a la salud, deriva una pérdida de bienestar y sostenibilidad urbana. Y es aun más preocupante en las grandes ciudades, donde la contaminación atmosférica es mayor, sobre todo por el tráfico rodado que incluye especialmente al coche privado, lo que supone un problema de modelo urbanístico y de movilidad. La contaminación de las ciudades ya no se produce en general por los focos industriales, como hace unos años, sino por el transporte basado en el coche privado.

Baño en Sevilla

¿Cree que la nueva ley de calidad del aire contribuirá a su mejora?

Sin duda. Hay una estrategia de calidad de aire a nivel europeo y español, y esta nueva ley se hace con un enfoque más integrador, para reducir no sólo los niveles de emisión de contaminantes, sino también para que las ciudades de más de 250.000 habitantes cuenten con planes de movilidad y planificación urbana.

Jardines del paraiso (Granada)

El agua y la desertificación son también preocupantes en España. ¿Qué rasgos principales destacaría?

A España le afecta especialmente el "cambio global", formado por el cambio climático, la desertificación y la pérdida de diversidad biológica. En el caso del agua vamos a hacer un informe en 2008, y participaremos en la Expo de Zaragoza. Este estudio tiene un enfoque dirigido a la funcionalidad de los ecosistemas fluviales. Nos interesa mucho saber cómo funcionan las cuencas de los ríos, y rescatar la cultura del agua, un recurso cada vez más valioso y escaso en España, y agudizado por el cambio climático, lo que supondrá un mayor estrés hídrico.

Fuente y palmeras (Sevilla)

¿Puede apuntar algunos datos de su próximo informe?

Antes del informe anual, que se publicará a últimos de 2008, haremos uno breve sobre sostenibilidad local teniendo en cuenta la dimensión urbana y rural. A veces hablamos de sostenibilidad en términos generales, pero hay que hacer una aproximación local. El mundo rural son unos 14 millones de personas y sus condiciones para un desarrollo sostenible son diferentes.

Granada.

Por ello, hay que tenerlas muy presentes a la hora de diseñar una estrategia nacional de desarrollo sostenible, y tratar de establecer un nuevo diálogo entre campo y ciudad. En cuanto al informe anual, lo haremos comparando los países europeos, para hacer un seguimiento de los principales indicadores y ver si las estrategias europeas y españolas de desarrollo sostenible están dando sus frutos.

2008-02-25 오후 8:52 | 댓글 달기 | 댓글 읽기(1개) | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

La Terre.

La Terre, une planète fragile...

Planète Terre, réchauffement.

Les conséquences à long terme : du chaud et du froid.

L'Antarctique est un continent particulier. Réservé à la recherche scientifique au moins jusqu'en 2040 dans le cadre du Traité sur l'Antarctique, en hiver c'est un espace aussi vaste que l'Afrique et recouvert d'une calotte de glace de plus de 4.7 km d'épaisseur. En 1996, grâce à des mesures radars et sismiques on a également découvert sous la station scientifique Vostok un immense lac souterrain grand comme la Corse. A ce jour plus de 70 lacs ont été découverts sous l'Antarctique. Ils se sont probalement formés voici 35 millions d'années au cours de la glaciation de l'Antarctique et restent liquides suite à la chaleur dégagée par la Terre. Le lac Vostok devrait être exploré par une sonde Cryobot, la même que celle que la NASA envisage d'utiliser pour explorer les lunes de Jupiter ou de Saturne.

Ille de Berkner. (Pôle sud)

L'Antarctique : un laboratoire à ciel ouvert.

Depuis que le Belge Adrien de Gerlache démontra pour la première fois en 1897 que l'homme pouvait hiverner en Antarctique, l'homme a décidé d'y passer quelques mois chaque année pour y conduire des expériences scientifiques. On y fait même du tourisme à partir du Chili.

Aujourd'hui 44 nations ont signé le Traité sur l'Antarctique et sont présentent sur le continent blanc. Elles y effectuent des relevés météo, étudient l'évolution du climat, la géologie, la glaciologie, le champ géomagnétique, le milieu marin, la faune et la flore du continent blanc. Avoir l'avoir quitté durant plus d'un demi-siècle (en 1961), en 2007 la Belgique réouvrit la base Roi Baudoin et partagea ses installations avec des scientifiques japonais. L'Antarctique intéresse particulièrement les scientifiques car il s'agit d'un laboratoire à ciel ouvert. Non seulement on y découvre des météorites et des bactéries extrêmophiles mais les bulles d'air prisonnières de la glace contiennent l'état de l'air de la Terre depuis 500000 ans ! En effet, sachant que les masses d'air chaud se déplacent vers les masses d'air froid, durant l'hiver austral, le pôle Sud aspire l'air de toutes les régions du monde, en particulier toute la pollution dégagée par les Etats-Unis, l'Europe et l'Asie. L'air se refroidissant en s'approchant du pôle, il se densifie et retombe sur le sol Antarctique en créant localement des vents très violents (vents catabatiques jusqu'à 25 m/sec).

Whales

Les régions polaires

L'analyse de la glace a ainsi permis de découvrir que les explosions nucléaires réalisées dans l'atmosphère dans les années 1950 avaient laissé des traces de métaux lourds jusqu'en Antarctique; les volcans européens y ont également déposés leurs cendres. Pire encore, le plomb utilisé du temps des Romains et dont beaucoup d'habitants souffrirent de saturnisme se retrouve aujourd'hui en grande quantité en Antactique ! Ainsi comme avec un gant blanc, en passant sur la surface de l'Antarctique nous pouvons connaître l'état de la planète.

Que nous apprend l'Antarctique sur les variations climatiques de la Terre ? Tout d'abord il y a la question du "trou d'ozone" qui ne cesse de s'accentuer au fil des années ainsi que nous le verrons en climatologie. En 2003 par exemple, sa taille correspondait à la surface du continent Antarctique ! Son évolution suit le taux de concentration des gaz à effet de serre dont les fameux CFC (chloro-fluoro-carbone). Le chlore en particulier est très sensible à la baisse de température stratosphérique. En 2003 la température à hauteur de la couche d'ozone ayant été proche de -90°C, c'est à cette époque que le trou d'ozone connut son expansion maximale.

Tethys. (Saturne)

Ensuite il y a l'immense collection de carottes de glace stockées dans les stations polaires et les universités. Des carottes de 3500 m remontant à environ 500000 ans ont été extraites du sous-sol de la station Vostok, considérée comme le "pôle du froid" (température moyenne de -55°C et record de -89.2°C !).

Calibrées, datées et analysées, une simple analyse visuelle permet déjà d'observer l'évolution du climat. Ainsi, les couches alternativement claires et sombres d'une carotte glaciaire ainsi que leur transparence donnent une indication sur la rigueur et la quantité de neige tombées durant les hivers et les étés. Observé en lumière polarisée (en plaçant la coupe mince en sandwich entre deux filtres polarisants), la couleur indique l'orientation cristallographique de la glace. Enfin, on voit que la glace est de bonne qualité et a donc subit peu de déformations lorsque les cristaux sont uniformes et peu fragmentés. On en déduit que le climat a changé lentement et n'a pas subit de brusques variations de températures.

En étudiant des milliers d'échantillons de cette manière, ces carottes de glace confirment le réchauffement actuel de l'atmosphère. Mais cela n'a rien d'artificiel. N'oublions pas que ce phénomène climatique est naturel et lié au cycle de Milankovitch : aujourd'hui, et depuis environ 10000 ans, nous sommes dans une période interglaciaire, ce qui signifie que la température globale du monde à tendance à augmenter puisque nous allons vers un radoucissement général du climat. La Terre a connu de nombreuses périodes glaciaires et interglaciaires et celle que nous connaissons aujourd'hui n'est que l'une d'entre elles. Cela dit, aujourd'hui l'impact de la consommation d'énergie de plus de 6.1 milliards d'individus et principalement des pays riches et émergeants ajoute une variable de poids à ce bilan, d'autant que la population augmente de manière exponentielle.

Désert du Sahara.

Dans les plus anciens échantillons de glace Antarctique on retrouve des traces d’air de la période chaude interglaciaire remontant à 120000 ans. En fait, la dernière déglaciation a libéré presque autant de gaz carbonique dans l’atmosphère que ce que nous avons produit durant l’ère industrielle. Le plus vieux pic apparaît soudainement, à l'instar d'un événement géologique. Il dura plusieurs milliers d'années puis décru lentement à mesure que les glaces prirent de l'extension. Avec le temps, les flocons de neige emprisonnèrent de moins en moins de gaz carbonique, jusqu'à ce qu'il réapparaisse il y a 20000 ans. On peut ainsi établir un lien entre la courbe de température de la neige polaire et la concentration du gaz carbonique.

Le réchauffement s'est ensuite stabilisé durant 10000 ans, le manteau de glace s'est retiré en permettant aux espèces de se développer. Sous la pression humaine, le taux de CO₂ gagna à nouveau 50% et retrouva son niveau interglaciaire, mais à une vitesse 100 fois plus rapide. Durant la dernière glaciation, la température moyenne ne baissa que de 4°C dans l'hémisphère nord. Puis on a pu démontrer qu'à partir de 1975, année où la population mondiale dépassa 4 milliards d'habitants, il y eut une corrélation évidente entre cette croissance et l'augmentation de l'effet de serre. Selon les derniers modèles numériques, d'ici 100 ans nous devrions assister en Europe de l'Ouest à une augmentation de la température comprise entre 1.5 et 6°C. Autrement dit, nous sommes en train d'assister au plus grave changement climatique que la Terre ait connu depuis 1 million d'années !

Mort et désolation.

Les conséquences de l'augmentation de l'effet de serre.

Dans les années 1990 certains scientifiques pensaient encore que l'argument de l'effet de serre perdait de sa force : le signal du réchauffement global était masqué par un abondant bruit naturel. Pour dissiper les doutes il fallait donc veiller en permanence sur les océans et les terres, surveiller le métabolisme des animaux et des végétaux. Comme l'on écrit T.Crowley et G.North en concluant leur rapport sur l’état du climat en 1991, "l'augmentation de l'effet de serre est un événement majeur dans l'histoire du climat mais il présente suffisamment de périodes creuses pour que l'on prenne conscience de ses faiblesses, avant de considérer que nos modèles climatiques sont adaptés à la prédiction des changements globaux". Avec le temps cependant et l'accumulation de toujours plus de données allant dans le même sens, tous les chercheurs ont bien dû se rendre à l'évidence, le gaz carbonique perturbe le climat.

Aujourd'hui, la question est de savoir quelles seront les conséquences sur le climat d'une aggravation de l’effet de serre ? On peut répondre à cette question, mais les climatologues et les biochimistes avouent qu'il très difficile d'estimer l'influence des océans et de la couverture nuageuse et de les quantifier dans un modèle numérique. Toutefois la plupart des modèles prennent en compte aujourd'hui des données supplémentaires comme les effets des aérosols.

Globalement les modèles prévoient d'ici à 2100 un réchauffement global compris entre 0.8°C et 3.5ºC si les émissions de soufre s'accentuent ou entre 0.8°C et 4.5ºC si ces émissions sont stabilisées à leur niveau actuel. Pour l'IPCC (GIECC en français), les estimations oscillent entre 2ºC et 2.4ºC respectivement. Cette croissance s'effectue à un rythme constant compris entre 0.12ºC et 0.26ºC par décennie, un rythme plus rapide que tout ce qu'on a pu observer depuis 10000 ans. La tendance de ces courbes indique que la température moyenne du globe en 2100 serait plus élevée que tout ce qu'il a connu depuis 125000 ans.

Lac Fugo. (Brasil)

Aidez les scientifiques à améliorer les prévisions climatiques: ClimatePrediction.Net

L'augmentation de l'effet de serre aura pour conséquence de diminuer la température hivernale en haute-altitude et de renforcer de quelques centimètres la déjà trop abondante pluviosité annuelle sous les tropiques. Plus il y aura de vapeur d'eau dans l'atmosphère plus le phénomène sera important. Il s'emballera si bien que nous assisterons à un changement climatique sans précédent. Ce réchauffement provoquera également une fonte des glaciers qui perdraient environ 2% de leur masse, fonte qui libèrera plus de vapeur d'eau dans l'atmosphère, ce qui donnera plus de précipitations, etc. Déjà actuellement beaucoup de glaciers canadiens et même français ont reculé d'au moins 1 km par rapport à 1950, et nous n'en sommes qu'au début... car comme le trou d'ozone au-dessus de l'Antarctique, nous subissons aujourd'hui les conséquences des actes que nos grands-parents ont amorcés il y a plus de 50 ans !

Suite à ce déséquilibre thermodynamique, l'eau et l'air se réchaufferont mais les calottes polaires ne pourront pas supporter ce régime. Si la calotte du pôle Nord disparaît, il n'y aura aucune conséquence car elle est constituée d'eau de mer gelée qui retournera à la mer. Comme actuellement le volume de glace occupe un certain volume d'eau (cf. Archimède), sa fonte va simplement réoccuper le volume actuel. En revanche, le pôle Sud est constitué d'un immense glacier d'eau douce. Sa fonte viendra alimenter les océans. Par voie de conséquence, selon l'IPCC vers 2080 le niveau des mers s'élèverait de 16 à 69 cm si les émissions des aérosols augmentent ou de 9 à 48 cm si elles se stabilisent (certains scénarii antérieurs prévoyaient une hausse jusque un mètre). Des terres basses tel le Bengladesh perdrait 20% de son territoire. Des dizaines de millions de personnes devraient alors être évacuées des îles à fleur d'eau et des deltas plats avec toutes les conséquences socioéconomiques qu'on peut imaginer.

2008-02-24 오후 1:48 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

La Terre.

La Terre, berceau de l'humanité...

La Terre, Réchauffe...

L'évolution de la Terre.

Bien que l'évolution ait profondément modifié notre planète, tant physiquement que chimiquement, il est relativement aisé de remonter le temps. Avant les années 1960, les scientifiques pensaient que les scénarii qui tentaient d'expliquer l'évolution pendant le premier milliard d'années resteraient à jamais incertains, les preuves de cette lointaine époque ayant été effacées de la surface de la Terre. Sans toutefois nier catégoriquement ce fait, il faut considérer que cette idée appartient au passé. Bien qu'à l'heure actuelle aucun autre monde ne permette d'établir de comparaison avec cette ancienne époque, grâce à la géologie isotopique nous pouvons éclaircir cette période obscure du passé. Confrontant les théories aux données recueillies par les missions scientifiques, aux découvertes lunaires et aux missions spatiales vers les autres planètes et les astéroïdes, les géochimistes peuvent utiliser la technique isotopique pour comprendre l’évolution de notre planète. Nos théories sont suffisamment consolidées pour qu'on puisse dresser une liste des principales connaissances acquises sur sa prime évolution et sa structure physico-chimique.

Europe la nuit, "Spain" de jour...

Issue de la nébuleuse protosolaire, la Terre s’est formée il a environ 4.55 milliards d'années. Etant donné qu'on a trouvé des météorites remontant à 4.56 milliards d’années, il faut relativiser ce grand âge et considérer que pendant cette époque chaotique la Terre continuait de grandir, le bombardement ne s’estompant que 120 à 150 millions d’années plus tard. Nous sommes alors entre 4.44 et 4.41 milliards d’années. Totalement formée, la taille de la Terre lui permet enfin de retenir son atmosphère par gravité et de créer son noyau. C'est alors qu'une première vague de bombardements cométaires commença, peut-être suivie d'une seconde, remplissant les fosses océaniques de 30 à 40% d'eau selon les dernières estimations.

L’émergence des continents est beaucoup plus tardive. Les théories de la tectonique des plaques et de la dérive des continents de Wegener nous apprennent que la Terre est constituée de 12 plaques tectoniques principales, auxquelles s’ajoutent de nouveaux morceaux apparus suite à des ruptures ou des collisions entre plaques. Leurs limites sont formées par les ruptures dans le plancher de l’écorce terrestre, les zones de subduction et les fractures secondaires.

Tempète tropicale.

Les continents sont les seules structures de l’écorce terrestre n’ayant pas été recyclées, et par conséquent détruites par l’incessant cycle géothermique de convection qui se déroule dans le manteau. Leur subsistance vient du fait que les continents sont constitués de matériaux légers qui restent en surface pendant les phases de subduction des plaques tectoniques. Il n’est donc pas étonnant de retrouver des roches continentales remontant à 2 ou 3 milliards d’années alors que les fonds sédimentaires ou magmatiques des océans ne dépassent pas quelque 200 millions d’années. On peut donc trouver dans les roches continentales les traces fossiles des premières formes de vie. Ces traces ne sont toutefois pas très nombreuses car l’activité géologique, l’érosion et le métamorphisme - c'est-à-dire l’altération des roches dans leur structure à l'état solide, de fusion ou dans un état mixte - a détruit la plupart des roches primitives. Peu de fragments ont survécu à cette machine géologique infernale.

Pour les géologues et les micropaléontologues, les plus vieux sédiments que l’on retrouve à Ishua à l’ouest du Groenland et en Inde remontent entre 3.7 et 3.8 milliards d’années. D’autres plaques tectoniques, telle la région d’Acastagneiss en Amérique du Nord sont âgées de 3.96 milliards d’années. Enfin des traces archaïques de zircon ont été découvertes à l’ouest de l’Australie remontant entre 4.1 et 4.3 milliards d’années.

Le plus important dans l’évolution de la Terre fut la formation de l’atmosphère car s’est le mélange approprié des gaz qui favorisa l’émergence de la vie à partir des océans et sa survie.

Mediterranée.

Il y a 4 milliards d’années le visage de la Terre était méconnaissable. Son atmosphère et sa surface étaient invivables. Les tempêtes et les éruptions volcaniques faisaient rage et il est à se demander comment la vie put émerger de ce chaos.

Sa composition était alors identique à celle de Vénus aujourd'hui, c'est-à-dire principalement constituée de gaz carbonique et trop chaude pour supporter une forme de vie. C’est pourtant à cette époque que sous l’effet du rayonnement solaire s’accomplirent de profondes mutations tant sur le plan physique que biologique.

L'air au début irrespirable et "empoisonné" à l'oxygène fut progressivement mis à profit par les premiers organismes qui apprirent à l'utiliser dans eur métabolisme. Quatre milliards d’années plus tard, une profusion de formes de vie s’est développée sur la Terre et a conquis tous les milieux, des fonds abyssaux à la troposphère.

Comment naquit l’atmosphère ? Nous savons depuis les années 1950 que les gaz contenus dans l’atmosphère proviennent de l’intérieur de laTerre, des planétésimaux qui se sont agglomérés au cours de sa formation et dont les gaz emprisonnés se sont échappés du sol, formant probalement 60% de l’eau des océans et l’atmosphère. Nous pouvons déterminer à quelle époque ce processus débuta en analysant les rares endroits où le manteau remonte vers la surface, libérant les éléments chimiques qu’il a emprisonné. Ces endroits se situent à la jonction des plaques tectoniques, au milieu des océans.

Nuages & Océan.

Sur les dorsales océaniques, le déplacement des plaques tectoniques dépose des roches siliceuses riches en molécules de gaz archaïques. Les roches magmatiques que l’on y trouve peuvent concentrer les gaz dans un rapport 10⁵:1. C’est en draguant les fonds abyssaux à la recherche de ces roches que l’on découvrit que 80 à 85% de l’atmosphère s’échappa durant le premier million d‘années. Le restant fut libéré lentement mais de façon continue pendant les 4.4 milliards d’années restants. Sa structure était à prédominance de gaz carbonique et d’azote. Cette atmosphère primitive contenait également du méthane, de l’ammoniac, du dioxyde de soufre et de l’acide chlorhydrique, bref un environnement invivable, d'autant qu'il n'y avait alors encore aucune trace d’oxygène.

No Man's Land (N41, M.)

En fait cette atmosphère était semblable aux conditions qui règnent actuellement sur Vénus et dans une moindre mesure sur Mars. C’est l’augmentation du gaz carbonique, la naissance de l’effet de serre et l’évolution de l’atmosphère qui permirent aux gaz tels que l’ammoniac et le méthane de donner vie à la matière organique. Nous reviendrons sur cette fabuleuse histoire dans le dossier consacré à la bioastronomie.

Si au demeurant la disposition des mers et des continents semble à peu près figée, le fait que les plaques tectoniques se déplacent de quelques millimètres à quelques centimètres par siècle contribue à modifier l'aspect de la Terre sur des périodes de quelques dizaines de millions d'années. Il faut savoir que dans 250 millions d'années, le visage de la Terre aura vieilli et sera profondément méconnaissable. Les plaques tectoniques de l'Europe, de l'Afrique et de l'Asie se seront unies à celle du continent Américain, l'Antarctique se sera soudée à l'Australie, l'ensemble de cette masse remontant lentement vers l'équateur.

Traces dans le désert.

Notions de géodésie.

La géodésie permet de déterminer la dimension et la forme exacte de la Terre. D'un diamètre de 12756 km à l'équateur et 12713 km aux pôles, la Terre ressemble à une poire dont le diamètre moyen serait inscrit dans une ellipse. Cet objet est un géoïde dont les "bosses" vont de 15m à 80m (Nouvelle-Guinée) au-dessus de l'ellipse de référence, tandis que les "dépressions" oscillent entre 25m et 108m (Sri Lanka) en-dessous de la surface moyenne. Son aplatissement est donc à peine perceptible. La superficie de la Terre est de 510 millions de km², sa densité moyenne est de 5.32 pour une masse de 6x10²¹ tonnes. Il en résulte que la force de gravité agit à sa surface avec une accélération constante de 9.81 m/sec² en moyenne, l’équivalent d’une force de "1 g".

Lune & Terre.

Du point de vue géologique, on peut considérer que la Terre est constitue de plusieurs coquilles concentriques. Au centre se trouve un noyau cristallin constitué de fer qu'on appelle la graine. Il mesure environ 1220 km de rayon. On ignore quelles ont été les circonstances qui ont conduit à la formation du noyau, structure qui est propre à toutes les planètes, de même que le processus qui a conduit à la "descente" du fer dont il est constitué. On sait seulement qu'il représente 30% de la masse de la Terre.

La graine est entourée par le noyau externe, une enveloppe de magma fluide d'environ 65 km d'épaisseur. Cette enveloppe est composée de fer en fusion auquel se mêlent quelques éléments plus légers (soufre, oxygène, nickel, silicium, etc). L'ensemble est recouvert par le manteau inférieur et supérieur composé d'un mélange de silicate de magnésium et de silicate d'aluminium qui s'étend jusqu'à environ 70 km de la surface où commence la croûte terrestre et sur laquelle évolue les continents au gré des plaques tectoniques.

Lumière "Ceniciente" éclipse.

Concernant les températures, à partir d'un peu plus de 1 m de profondeur, les variations de température journalières ne se font plus sentir et à partir de 20 à 30 m de profondeur selon les sols les variations annuelles n'ont plus aucun effet. A mesure que l'on s'enfonce sous terre, la température augmente d'environ 3° tous les 100 m pour atteindre environ 3500°C dans le noyau externe et 5500°C au centre de la Terre.

Cette température est essentiellement entretenue par la radioactivité naturelle des roches à laquelle s'ajoute une petite contribution liée aux échanges thermiques avec le magma. C'est ensuite l'effet mécanique de la pression qui atteint 3.6 millions d'atmosphères au centre de la Terre qui augmente la température et transforme finalement la matière visqueuse en réseau cristallin dans la graine.

Moaïs (Ille de Paques)

Le noyau est le siège de mouvements convectifs qui peuvent être d'origine thermique suite à la température plus importante qui règne à la limite noyau interne-noyau externe (ICB) qu'à la frontière noyau externe-manteau (CMB). La cristallisation de la graine libère également de la chaleur latente de solidification qui réchauffe le fluide alentour et alimente la convection.

Le noyau externe fluide étant conducteur, ses mouvements différenciés engendrent le champ magnétique terrestre par un phénomène de dynamo auto-excitée sur lequel nous reviendrons.

En moyenne, la lithosphère qui forme l'écorce terrestre est profonde de 5 à 10 km et se compose d'une succession de strates : une couche superficielle de sédiments, une couche intermédiaire continentale granitique et une couche basaltique qui forme le plancher des océans. Elle contient pour les trois quarts du silicium et de l'oxygène, ce sont des silicates.

2008-02-24 오후 1:20 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Une Planète très fragile...

La Terre, une planète fragile II

Fonte du Pôle Nord...

La climatologie.

LaTerre est un présent qui nous est offert, mais un présent dont il faut prendre soin en raison de sa fragilité; une action trop violente ou inconsidérée peut en effet le briser. Telle est la situation dans laquelle se trouve aujourd'hui la Terre et ses habitants : notre biosphère subit la plus importante transformation climatique et environnementale qu'elle ait connue depuis un million d'années. Si nous n'y prenons gare, des événements incontrôlables se produiront au cours de ce siècle.

Ce constat n'est pas un ultimatum mais une prise de conscience. Si ensemble, avec les hommes de décision nous rétablissons l'équilibre du vaissseau Terre, nous aurons tiré la leçon de cette première alarme de l'ère industrielle. A nous maintenant d'aider dame Nature. C'est l'un des objectifs du développement durable. Focalisons-nous sur l'un de ses acteurs dont l'impact est le plus important, le climat.

Trou dans la couche d'Ozone.

L'étude du climat.
Pour étudier les effets du climat sur l'environnement et plus généralement sur la biosphère, nous devons "mettre le climat en équations". Mais comment procéder ? Pour étudier l’évolution des climats et établir des prévisions météorologiques à longs termes, les théoriciens ont divisé l'atmosphère terrestre (et partiellement sa surface ainsi que les océans) en mailles plus ou moins resserrées tant en longitude qu'en altitude en fonction de la puissance des ordinateurs. Les phénomènes thermodynamiques qui se produisent dans chaque cellule sont ensuite globalisés dans chaque maille. Ceci leur permet de travailler sur des modèles opérationnels.

Le principal inconvénient de cette intégration est de simplifier les équations. De plus, l’influence des océans est souvent négligée car la puissance de calcul et la capacité des ordinateurs sont limitées.

Ces modèles incorporent les paramètres physiques standards (température, pression, humidité) ainsi que les équations de Navier-Stockes qui décrivent les mouvements des fluides visqueux. Ces valeurs obéissent bien entendu aux lois classiques de la physique et de la chimie. La solution de ces modèles représente les prévisions météorologiques numériques.

Mais les prévisions météos et le climat sont deux choses différentes. Les premières visent à prévoir les conditions météos du lendemain ou à quelques jours tandis que la climatologie étudie son évolution à long terme pour dégager des tendances comme par exemple "un changement global de régime suite à l'augmentation de l'effet de serre". Les prévisions météos portent leurs effets à court terme et concernent directement les activités humaines tandis que l'étude du climat concerne essentiellement le long terme et intéresse les scientifiques dont les découvertes peuvent influencer certaines décisions politiques, notamment celles touchant les questions d'écologie et d'environnement.

Mars et Lune.

A consulter: The Weather Channel (climatologie par ville)

Forum climatologie sur Météo Belgium L’homme de la rue considère souvent que les facteurs écologiques qui dominent le climat sont les feux de forêts et les feux des puits de pétrole tels ceux qui brûlèrent au cours de la Guerre du Golfe au Koweït en 1991. Très spectaculaires, ils dégageaient en effet beaucoup de gaz carbonique et de cendres, au point d'obscurcir totalement l'atmosphère de cette région, mais on constate chaque fois que ces catastrophes n’ont de conséquences que localement. A l’inverse, les fumées qui s’échappent de nos usines et les gaz d’échappements (voitures, etc) que nous rejetons jour après jour dans l’atmosphère ont des effets plus sournois car ils modifient le climat en profondeur.

Volcan Stromboli.

L'influence des volcans.
Tous les rejets de fumées dans l'atmosphère ne produisent pas nécessairement d'effets climatiques. Ainsi, les incendie de forêts, des puits de pétrole ou des dépôts de carburant ne produisent aucun effet sur le climat.

En revanche, les éruptions volcaniques et les volcans gris en particulier, tel le Vésuve, le Saint Helens ou le Pinatubo peuvent ravager des millions d’hectares en quelques minutes voire quelques heures et influencer durablement le climat. Malheureusement nous ne disposons d'aucun moyen pour interrompre leur activité et ne pouvons que subir leurs effets.

Une éruption volcanique comme celle du Pinatubo de 1991 projeta des cendres et des poussières jusqu'à 40 km d'altitude et tua 847 personnes. D'autres éruptions telles celles qui se manifestent dans la Cordillère des Andes (Cordillère Blanche) peuvent tuer jusqu'à 30000 personnes et les lahars peuvent dévaler les pentes des volcans enneigés à 800 km/h en transportant des blocs de granit pesant plus de 100 tonnes ! Rien ne peut y échapper.

Ces catastrophes écologiques restent en grande partie imprévisibles et les volcans gris influencent le climat durant des années car ils déversent dans l'atmosphère des milliards de mégatonnes de cendres et des poussières très légères qui mettent des années à retomber.

Quant aux sols, ces volcans gris produisent des dépôts de cendres et de boues tellement épais (plusieurs dizaines de mètres) et compacts que toute la région concernée est pour ainsi dire bétonnée; il est pratiquement impossible de la réaménager par la suite. Si la population n'est pas évacuée elle périra, noyée sous les layars, étouffée et pétrifiée sous les cendres ou encore carbonisée au passage des nuées ardentes.

Coulée de lave.

Pour notre propre sécurité, arrêtons-nous un instant sur ce type de catastrophe qui comptent parmi les plus dangereuses avec les tsunamis et dont nous connaissons trop bien les effets.

Le regard de la Méduse.

Si les lahars ont la réputation d'être dangereux car les victimes meurent broyées ou noyées dans une boue épaisse mêlée de roche et de débris, les cendres volcaniques constituées de ponce sont tout aussi dangereuses malgré leur légèreté et leur côté inoffencif.

En effet, la pierre ponce est très poreuse, présentant une structure alvéolaire jusqu'à l'échelle microscopique. Elle offre la propriété d'absorber l'humidité et dans ces conditions elle se transforme en une pâte qui ressemble à du ciment et qui sèche au contact de l'air. Très petite et très légère, la cendre envahit tout et durant une éruption volcanique comme celle du Vésuve elle peut s'accumuler à raison de 2 cm d'épaisseur par minute ! En l'an 79, Pompéi fut recouverte de 30 mètres de cendres suite à l'éruption du Vésuve!

Vous pouvez imaginer que la personne qui avale ou respire des cendres va mourir dans d'atroces souffrances. Au cours de son agonie, ses poumons seront lacérés par la ponce, la victime crachera tout son sang, avant de suffoquer lorsque la cendre devenue pâteuse se solidifiera. Parfois cette cendre est associée à des nuées ardentes, des nuages de ponce et de poussière très légères portés à plus de 550°C qui s'abattent sur les populations à plusieurs centaines de km/h. Les conséquences sont horribles pour la population qui n'aurait pas eu le temps de fuir.

Sous l'effet du souffle thermique, les victimes mourront instantanément; les liquides corporels s'évaporant, les organes fondant, le squelette explosant ou se carbonisant sans qu'il y ait eu de feu ou de flamme. Sous l'effet des nuées ardentes et de l'augmentation soudaine de la température, tous les objets contenant de la cellulose (cordage ou bois) se carboniseront instantanément, noirciront et s'effriteront au moindre choc, les poteries et les céramiques éclateront. Même les os (fémur, boîte cranière, etc) et l'ivoire des dents réputés très résistants peuvent se casser net et l'émail peut s'effriter, preuve de l'augmentation brutale de la température, c'est ce qu'on appelle le choc thermique.

A consulter : Le site officiel de Pompéi.

C'est exactement ce type de catastrophe qui se produisit à Pompéi, la population ayant été décimée car elle sous-estima la violence de l'éruption, acceptant la fatalité qui s'abattit sur elle. Herculanum située à quelques encamblures de là connut le même funeste destin quelques jours plus tard mais elle fut également recouverte d'une coulée pyroclastique (mélange de gaz volcaniques, de vapeur d'eau et de cendre s'écoulant à grande vitesse au niveau du sol). En l'espace de 10 minutes toute la population périt carbonisée. La cendre incandescente fit le reste, figeant les corps pour l'éternité dans un linceul de pierre, tel qu'on peut le voir aujourd'hui. L'éruption du Vésuve dura 3 jours et fit plus de 2000 victimes.

Loin d'être un récit mythologique, au vu de ces événements il faut se rendre à l'évidence : parfois dame Nature nous jette un regard mortel plus pétrifiant que celui de la Méduse !

Le territoire dévasté par les laves volcaniques, les cendres ou les lahars est généralement abandonné pour des décennies et ce n'est qu'au terme de quelques centaines d'années que la végétation reprend le dessus et que la région renaît littéralement de ses cendres, rehaussée de quelques mètres par rapport à la situation antérieure à l'éruption.

Il faut toutefois souligner que sous des aspects très violents, sous certaines conditions on peut considérer que les volcans ont des "vertus" économiques très intéressantes, raison pour laquelle tous les volcans actifs situés près de lieux peuplés voient fleurir une population qui certains jugent "irresponsable". Car si un volcan peut effectivement faire couler les larmes et le sang il peut aussi faire couler l'or et fertiliser les sols.

En effet, à côté de la manne touristique et financière que peut apporter un volcan, ses cendres mêlées à la terre constituent un engrais très enrichissant. Ailleurs elles facilitent le lavage des jeans ou sont incorporées dans des pâtes dentifrices. Dans les stations hydrothermales les bains de boue ont des vertus curatives et l'eau chaude permet d'alimenter les habitations ou les piscines publiques gratuitement.

Mais ces vertus ne peuvent être exploitées que dans les sites géothermiques stables et sous contrôle. Car lorsqu'un volcan de type Hawaien déverse sa lave brûlante ou ses nuées ardentes sur une ville ou lorsqu'un volcan gris explose c'est souvent tout un écosystème et toute une industrie locale qui sont sacrifiés. Nous avons récemment assisté à de telles démonstrations de force avec l'éruption du Saint Helens ou du Merapi dans les années 1980, l'Etna en 2001 et celle du Nyiragongo près de Boma en 2002 qui ont détruit toutes les infrastructures touristiques et les villages érigés près du volcan.

Anatahan en éruption.

Impact des volcans sur le climat.

Les nuages de gaz libérés par les volcans sont constitués de millions de tonnes de particules composées de dioxyde de soufre. Au cours de leur progression dans la haute atmosphère elles se mêlent à la vapeur d'eau pour former des goutellettes d'acide sulfurique (comme les fumées de combustion du charbon). Ajoutés aux cendres, ces aérosols réfléchissent l'énergie du Soleil qui ne parvient plus à réchauffer la surface de la Terre comme l'explique le schéma présenté à droite.

Prenons l'exemple de l'éruption du volcan gris du Pinatubo qui se produisit en 1991. Les climatologues considèrent qu’il fallut environ 5 ans pour que les cendres volcaniques retombent sur le sol. Pendant ce temps la température moyenne du globe chutant de 0.5°C. Aux latitudes élevées la chute de température atteignit 1.5°C

Il est certain que dans le passé la Terre connut périodiquement ce type de catastrophes et des bien plus graves encore, telle l'éruption du Santorin ou du Yellowstone. Heureusement semble-t-il, elle sut retrouver son équilibre mais non sans subir la perte de millions d’espèces vivantes et en remodelant sa surface.

Atmosphère terrestre.

Influences astronomiques et thermodynamiques sur le climat.

Les périodes de glaciations ont également lourdement affecté l'évolution du climat et des créatures qui peuplaient la Terre. Peu après la première guerre mondiale (1920-1941), l'astronome serbe Milutin Milankovitch démontra que le cycle des glaciations trouve son origine dans des variations de l'excentricité de l'orbite terrestre (liée à l'influence gravitationnelle des planètes géantes), de l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre (la nutation) et de sa précession (la rotation de cet axe) dont les périodes sont respectivement de 100000, 40000 et 20000 ans. Sur ces variations à relatives courtes périodes se superpose un cycle qui s'étend sur des millions d'années.

Depuis 1978, grâce aux travaux du professeur belge André Berger ^[2], astronome et physicien de l'Université Catholique de Louvain-La Neuve, nous connaissons aujourd'hui parfaitement l'évolution du climat de la Terre depuis 1.5 millions d'années.

En convertissant les valeurs d'excentricité, de précession et d'inclinaison de l'axe de la Terre en termes d'insolation, puis en comparant ces résultats aux données géologiques, l'équipe de Berger est par exemple parvenue à démontrer que les fréquences des courbes d'insolation sont stables depuis 10 millions d'années. En revanche, aucune corrélation n'a put être établie avec le cycle de 11 ans de l'activité solaire ou avec le cycle réduit de 900 ans de l'excentricité orbitale.

En réalité, ainsi que nous l'avons dit implicitement, la Terre n'est pas seulement sensible aux contraintes astronomiques mais également à quantité de facteurs thermodynamiques. Ainsi pour le paléoclimatologue, la position d'une plaque continentale à une certaine époque peut empêcher une glaciation; en fonction de la latitude la circulation océanique ou atmosphérique peut créer des changements de température et de la quantité de précipitations (uniformisation ou différenciation), phénomène que nous connaissons aujourd'hui sous le nom de phénomène El Niño ou El Niñas; la biosphère peut modifier la composition chimique de l'atmosphère (effet de serre); enfin l'albédo peut influencer l'énergie servant à la "fabrication" du climat.

Gaz Méthane (activitées anthropiques)

Toutes ces considérations permettent par exemple aux chercheurs d'affirmer qu'il y a 900000 ans, époque à laquelle vécu l'Homo erectus, il y eut une baisse globale de température de 3°C et une baisse de 100 mètres du niveau des océans.

Inversement, à l'époque de l'Homo sapiens il y a 125000 ans, l'insolation de juillet était 12% supérieure à celle d'aujourd'hui. Cent sept mille ans plus tard, il y a 18000 ans, à l'époque de l'homme de Cro-Magnon, il y eut une baisse moyenne de 4°C dans l'Atlantique nord. Ce fut la dernière période glaciaire. Tout indique cependant qu'il y en aura d'autres à l'avenir, mais rassurez-vous elles se produiront dans quelques dizaines de milliers d'années seulement.

D'autres témoins viennent confirmer ces événements. Tout le monde connaît la dendrologie, l'étude des cernes de croissance des arbres. Les immenses séquoia de Californie par exemple (Sequoiadendron giganteum) qui peuvent s'élever jusqu'à 88 m de hauteur pour une largeur de 8 m à la base couvrent 8500 ans d'histoire, la cellulose s'imprégnant de l'amplitude des précipitations et de l'activité solaire année après année.

Il y a également les grands stalactites dont les strates semi-circulaires renferment des données sur l’état climatique de la grotte et de sa région parfois durant plusieurs dizaines de millions d’années; les glaces polaires qui, par carottage, nous renseignent sur la température et la composition de l'atmosphère des 150000 dernières années; les coraux qui nous informent sur les variations de température et le niveau des mers tropicales depuis 100000 ans; les pollens des tourbières qui témoignent de la couverture végétale des 300000 dernières années; enfin les fonds océaniques et les roches sédimentaires avec leurs lots de fossiles dont les durées se chiffrent en millions d'années.

Si les reconstitutions climatiques d'André Berger coïncident assez bien avec le passé, nous sommes tout naturellement tenté d'envisager les conséquences à longs termes des modifications que nous, les hommes, introduisons dans le climat.

Réchauffemet de la Terre.

N'oublion pas cette triste realité, mais, il nous faut l'affronter conscients de que ce sommes nous les seuls auteurs, le seul responsable. Il en va de notre intérêt, car la politique de l'autruche ne nous résoudra rien mais nous attirera bien plus que de la souffrance et du malheur... (AS)

2008-02-23 오후 4:04 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

L'atmosphère terrestre.

Formation, structure et composition de l'atmosphère.

Planète Terre.

L'atmosphère est la couche d'air qui entoure le globe terrestre. Du point de vue de la physique, l'atmosphère obéit aux mêmes lois que l'eau puisqu'il s'agit d'un fluide. La seule différence est que la densité de l'atmosphère est plus faible que celle de l'eau.

Ciel et Océan.

ORIGINE DE L'ATMOSPHÈRE.

Tout a commencé par le « big bang »; une méga explosion donnant naissance à notre univers, il y a de cela une vingtaine de milliards d'années. Depuis ce temps, chaque partie de l'univers s'éloigne des autres : notre univers est en expansion.

Formation des planètes.

Le Soleil s'est condensé à partir d'un nuage de poussières interstellaires. Lorsque le volume et la densité du Soleil sont devenus suffisants, sa température a atteint un degré si élevé que des réactions nucléaires se sont déclenchées. Les particules qui gravitaient autour du Soleil se sont ensuite agglomérées pour donner naissance aux planètes il y a 4,5 milliards d'années.

Au début, les planètes étaient froides et chacune possédait une enveloppe d'hydrogène et d'hélium (gaz légers). A mesure que chacune se contractait sous l'effet de sa propre gravité (poids), le centre se réchauffait jusqu'à devenir un noyau incandescent.

Toujours selon des hypothèses, notre planète, avait un noyau en fusion sur lequel flottaient les matières plus légères, qui formaient ainsi une croûte solide. Au début, il n'y avait rien sur cette croûte, et la Terre ne possédait pas d'atmosphère. Celle-ci a dû s'échapper vers l'espace de la même façon que les vapeurs d'un liquide en ébullition. En effet, les gaz de l'atmosphère primitive, l'hélium et l'hydrogène, étaient suffisamment légers pour échapper à la force d'attraction de la Terre sous l'effet du rayonnement intense du Soleil, et la plus grande partie de ces gaz s'est perdue dans l'espace.

Compostion.

Formation de l'atmosphère terrestre.

À mesure que la Terre se refroidissait, d'énormes quantités de méthane, d'ammoniac, de vapeur d'eau et de gaz carbonique furent expulsés du centre de la Terre vers l'extérieur. Cela constitua la première atmosphère de la Terre. Cette atmosphère, agissant comme une serre, permit de réduire la perte de chaleur de la Terre vers l'espace et notre planète demeura ainsi assez chaude pour que puisse naître la vie. Sa température se situait probablement entre 15 et 30 ^oC.

Ensuite, il y a environ 4,5 milliards d'années, la vapeur d'eau s'est condensée pour former les océans. Le gaz carbonique se combina à des minéraux et fut absorbé par les océans, et il fut utilisé par les premiers êtres vivants. L'azote est resté dans l'atmosphère parce que cet élément réagit peu avec les autres. Il y a 3 milliards d'années, l'atmosphère contenait encore peu d'oxygène. Des réactions chimiques compliquées entre le méthane, l'ammoniac, l'eau et le rayonnement solaire donnèrent naissance à une couche d'ozone. Celle-ci joue un rôle important dans l'évolution de la vie sur Terre, car elle empêche une grande partie des rayons solaires ultraviolets, rayons nuisibles à la vie, d'atteindre le sol.

Les premières plantes apparurent il y a 2 milliards d'années et transformèrent une grande partie du gaz carbonique en oxygène. Ce processus se poursuit toujours et l'atmosphère d'aujourd'hui contient environ 78 % d'azote et 21 % d'oxygène.

Le Soleil s'est condensé à partir d'un nuage de poussières interstellaires. Lorsque le volume et la densité du Soleil sont devenus suffisants, sa température a atteint un degré si élevé que des réactions nucléaires se sont déclenchées. Les particules qui gravitaient autour du Soleil se sont ensuite agglomérées pour donner naissance aux planètes il y a 4,5 milliards d'années.

L'atmosphère actuelle est faite d'un mélange de gaz et de particules qui entourent notre planète. L'atmosphère est si mince qu'on peut se représenter son épaisseur relativement à la Terre comme la pelure d'une pomme relativement à l'ensemble du fruit. C'est la force d'attraction de la Terre qui retient l'atmosphère autour du globe.

Vue de l'espace, le bord de l'atmosphère est un fin halo de lumière bleu foncé sur un horizon en forme de courbe.
L'atmosphère joue plusieurs rôles : elle nous fournit l'air que nous respirons, ses gaz retiennent la chaleur dont bénéficie la Terre, et sa couche d'ozone protectrice nous sert d'écran contre le rayonnement solaire nocif.
Elle sert également de réservoir pour les substances naturelles ainsi que les émissions qui découlent de l'activité humaine. Dans cet «entrepôt», il se produit des actions et des réactions physiques et chimiques, dont la plupart peuvent altérer nos systèmes climatiques ou météorologiques.

Couverture nuageuse.

Composition de l'atmosphère.

L'atmosphère fait partie de la famille des gaz. Les gaz qui composent notre atmosphère viennent du centre de la Terre! Ces gaz ont été expulsés par les volcans au début de l'existence de la Terre.

Composition actuelle de l'atmosphère près de la surface

Nom du gaz	% présent
Azote (N₂)	78 %
Oxygène (O₂)	21 %
Argon (A)	0,93 %
Vapeur d'eau (H₂O)	0 - 4 %
Gaz carbonique (CO₂)	0,033 %
Néon (Ne)	0,0018 %
Krypton (Kr)	0,000114 %
Hydrogène (H)	0,00005 %
Oxyde d'azote (N₂O)	0,00005 %
Xénon (Xe)	0,0000087 %
Ozone (O₃)	0 - 0,000001 %

Les constituants les plus importants dont la quantité est variable dans le temps sont : la vapeur d'eau, le gaz carbonique, l'ozone et certaines particules en suspension dans l'air (les polluants par exemple).

L'eau existe dans les trois états (ou phases) : liquide, solide et gazeux, et cela, à cause des températures caractéristiques et variables de notre planète.

L'atmosphère est plus épaisse à l'équateur (13-16 km) qu'aux pôles (7-8 km).

On évalue la quantité de molécules dans l'atmosphère à 10 exposant 44 (44 zéros après le 1!!!). Toutes ces molécules sont soumises à deux forces:

les molécules elles-mêmes ont une vitesse d'environ 500 m/s qui tentent d'aller vers l'espace;
le poids des molécules tend à les faire tomber sur notre globe (conséquence de l'attraction terrestre).

Le résultat de ces deux forces fait en sorte que la moitié de la masse de l'atmosphère se trouve dans les 5 premiers kilomètres d'altitude. Il faut s'élever jusqu'à 20 km pour atteindre 90% de la masse totale de l'atmosphère.

Nuages.

Les couches de l'atmosphère:

Troposphère.

La troposphère est la couche atmosphérique la plus proche du sol terrestre. Son épaisseur est variable: 7 kilomètres de hauteur au-dessus des pôles, 18 kilomètres au-dessus de l'équateur et environ 13 kilomètres, selon les saisons, dans la zone tempérée

C'est dans cette couche qu'on retrouve la plus grande partie des phénomènes météorologiques. Au fur et à mesure qu'on s'élève dans la troposphère la température décroît de façon régulière d'environ 6 degrés Celsius tous les 1000 mètres pour atteindre -56 ^oC à la tropopause (zone séparant la troposphère de la stratosphère). L'air près du sol est plus chaud qu'en altitude car la surface réchauffe cette couche d'air.

Ozone. (Trou en violet)

Stratosphère.

La stratosphère est au-dessus de la troposphère. C'est dans la stratosphère qu'on trouve la couche d'ozone. Cette dernière est essentielle à la vie sur Terre, car elle absorbe la majorité des rayons solaires ultraviolets qui sont extrêmement nocifs pour tout être vivant. Cette absorption provoque un dégagement d'énergie sous forme de chaleur. C'est pourquoi la température augmente lorsqu'on s'élève dans la stratosphère.

Les mouvements de l'air y sont beaucoup moindres. Il s'agit d'un environnement beaucoup plus calme. La stratopause sépare la stratosphère de la mésosphère.

Ocèan Atlantique.

Mésosphère.

La mésosphère est au-dessus de la stratosphère. Dans cette couche, la température recommence à décroître avec l'altitude pour atteindre -80 ^oC à une altitude d'environ 80 km.

Les poussières et particules qui proviennent de l'espace (les météores) s'enflamment lorsqu'elles entrent dans la mésosphère à cause de la friction de l'air. Ce phénomène nous apparaît sous la forme « d'étoiles filantes ».

Aurore Boréale.

Thermosphère.

La couche la plus haute est la thermosphère. Dans cette couche, la température augmente avec l'altitude et peut atteindre environ 100 degrés Celsius. La thermosphère atteint des milliers de kilomètres d'altitude et disparaît graduellement dans l'espace. La thermosphère est la région où près des pôles se forment les aurores boréales et australes.La pression y devient presque nulle et les molécules d'air sont très rares.

La partie inférieure de la thermosphère est appelée l'ionosphère. L'ionosphère réfléchit les ondes courtes (ondes radio). Ces ondes, émises par un émetteur, rebondissent sur l'ionosphère et sont renvoyées vers la Terre. Si elles sont retournées avec un certain angle, elles peuvent faire presque le tour du globe. L'ionosphère permet donc de communiquer avec des régions très éloignées.

La séparation entre la mésosphère de la thermosphère s'appelle la mésopose.

La séparation entre la troposphère et la stratosphère porte le nom de Tropopause.

Mediterrané.

L'atmosphère standard.

L'O.A.C.I.(Organisation de l'Aviation Civile Internationale) a défini une loi de variation de la pression atmosphérique et de la température qui permet de caractériser l'atmosphère standard. Cette caractéristique permet, entre autres, l'étalonnage d'instruments de vol et l'homologation de records.

Altitude en mètres	Température en degrés Centigrades (°C)	Pression en hectopascals(HPa)	Décroissance de la pression pour 1000m d'altitude en HPa
0	15°0	1 013	114
1 000	8°5	899	104
2 000	2°0	795	94
3 000	- 4°5	701	85
4 000	-11°0	616	76
5 000	-17°5	540	68
6 000	-24°0	472	62
7 000	-30°5	410	53
8 000	-37°0	357	50
9 000	-43°5	307	43
10 000	-50°0	264	37
15 000	-56°5	120	13
20 000	-56°5	55	4

2008-02-19 오후 12:47 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Ambition humaine...!

Une autre Terre?!...

Exoplanet hd 209458

Ne rêvons pas trop, car cela restera très longtemps hors de notre portée...!!

Tant de colossaux problèmes à résoudre avant: Un véhicule capable de parcourir l'immensitée et surmonter les champs dénergie, tempetes électriques, atraction des grands objets et autres problèmes spatiaux (la cryoconservation, ou encore la vie dans un véhicule pendant des années lumière, qu'il faudrais plusieurs vies avant d'y arriver...).

Et l'effet de l'espace exterieur sur notre santé...

Préservons notre planète "La Terre" unique moyen sûr de vivre pour le moment. (AS)

Galaxie NGC 4414

Espace. Découverte d'une exoplanète, à vingt années-lumière, dont les caractéristiques sont proches de celles de notre monde.

Une autre Terre «habitable» surgit de l'Univers. (paru sur libération.fr)

Vue d'artiste de la Super Terre. Au fond, la naine rouge GI581 (REUTERS).

Par Sylvestre HUET

«V raisemblablement habitable.» Thierry Forveille, astronome grenoblois, ne prétend pas avoir vu de petits hommes verts, ni de bactéries sur la «super Terre » que l'équipe helvéto-lusitano-française de Michel Mayor vient de découvrir (1). Mais des calculs grossiers et quelques hypothèses «raisonnables» sur cette exoplanète laissent à penser que la température de sa surface pourrait se balader entre «zéro et quarante degrés». Un monde rocheux où l'eau pourrait donc se trouver sous forme liquide, le critère premier que les astronomes, faute de mieux, ont décidé d'adopter pour qualifier une planète «d'habitable».

Puce à l'oreille. L'exoplanète n'est pas beaucoup plus grande que la Terre, à peine une fois et demie. D'où une masse d'environ cinq fois la planète bleue. Elle tourne à toute vitesse, en treize jours terrestres, autour d'une toute petite étoile une naine rouge de très faible masse baptisée Gl581, dans la constellation de la Balance. Une étoile de notre proche banlieue galactique : éloignée de vingt années-lumière à tout casser, Gl581 est l'une des cent étoiles les plus proches de la nôtre.

Explosion d'une étoile.

Cette nouvelle exoplanète n'est pas solitaire autour de sa petite étoile. «Nous avions déjà publié en 2005 la découverte d'une exoplanète de la masse de Neptune qui orbite en 5,4 jours», raconte Thierry Forveille. Mais des «résidus» dans les mesures de l'éclat de l'étoile, dont la modulation par l'influence des planètes qui tournent autour permet de détecter leur présence, avaient déjà mis la puce à l'oreille de l'équipe. Elle a donc accumulé les observations, réalisées avec le spectrographe Harps (High Accuracy Radial Velocity for Planetary Searcher) qui dispose «de cent nuits par an» au télescope de 3,6 m de l'Observatoire européen austral sur son site de La Silla, dans les Andes chiliennes.

Etoile naine blanche.

Résultat : il y a au moins deux autres exoplanètes dans ce système solaire. La super Terre «vraisemblablement habitable», et une autre un peu plus massive 8 fois la Terre et orbitant en quatre-vingt-quatre jours, donc trop froide pour conserver l'eau liquide.

La statistique des systèmes solaires s'enrichit, avec près de 200 exoplanètes découvertes dont les plus petites s'approchent de plus en plus de la taille de la Terre. En outre, souligne Thierry Forveille, «la diversité croissante des systèmes découverts laisse imaginer que notre système n'a rien de spécial». La durée des observations une douzaine d'années maximum interdit encore d'avoir découvert des planètes orbitant aussi loin de leur étoile que Jupiter, Saturne ou Uranus. Mais il serait «vraiment étonnant», estime-t-il, de ne pas en trouver à l'avenir... à condition que l'organisation de cette recherche au long cours soit prise en main par des institutions, car il semble difficile de motiver un astrophysicien ou une équipe pour des projets sur trente ans.

Titan.

Comme l'équipe de Michel Mayor craignait de se voir chiper la découverte par des collègues avertis par leurs premières mesures, ils ont décidé de la rendre publique avant même la publication de leur article dans Astronomy & Astrophysics. Un signe du caractère encore très chaud de la compétition entre les deux équipes qui mènent la course : celle de Michel Mayor, découvreur de la première exoplanète en 1995 et dont l'instrument (Harps) est le plus précis du monde, et celle de Geoffrey Marcy, aux Etats-Unis, qui a du mal à accepter son statut de brillant second.

Oxygène. Une compétition qui va s'aiguiser encore avec la mise en oeuvre des plus puissants télescopes, terrestres et spatiaux, et de nouveaux instruments qui seront capables d'ici dix à quinze ans de détecter une véritable exo-Terre de la taille de notre planète et aussi éloignée de son étoile, elle-même semblable au Soleil. Il ne restera, alors, qu'à y rechercher la trace de la vie une surabondance d'oxygène dans l'atmosphère, par exemple pour savoir si nous sommes seuls, ou non, dans le vaste Univers.

2008-02-16 오후 7:40 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Greenpeace España.

Los últimos bosques primarios de Europa...

Magnífico Bosque Primario. Ahiola, Suomussalmi, Finlandia.

"Vivir en los bosques es una parte importante de la cultura Sami. La vegetación de los viejos bosques es de crucial importancia para los pastores de renos y no debería ser explotada en ningún caso para alimentar fábricas de pasta de papel. En la cultura Sami hemos sido enseñados a respetar los bosques incluso desde nuestra infancia". Pekka Aikio, Presidente del Parlamento de Sami, Finlandia

Incendies.

¿Qué está en juego?
Los últimos Bosques Primarios de Europa combinan las pocas extensiones de Bosque Primario que quedan en Escandinavia con el bosque colindante de la Rusia Europea (al oeste de los montes Urales). Estos bosques boreales representan el último reducto de Bosque Primario intacto en Europa. Estos bosques han asegurado la supervivencia de numerosas especies de plantas y animales, incluyendo osos y rarezas faunísticas como la ardilla voladora.

Haute-Savoie.

Estos Bosques Boreales Primarios también son el hogar de decenas de miles de indígenas. Los pastores de renos Sami, viven en la parte norte de Suecia, Finlandia y Noruega así como en la región de Murmansk en Rusia. Los bosques también mantienen las tradicionales culturas de los Komi y Nenets (o Samoyeds) que habitan la Región de Arkhangelsk y la República Komi de la Rusia europea.

Es hora de actuar.
Cerca de 30 países a lo largo de Europa oriental y occidental carecen de superficie de Bosque Primario intacto; Finlandia y Suecia conservan sólo un 1 por ciento y un 3 por ciento respectivamente de su bosque original en forma de Bosque Primario. En Europa, sólo Rusia mantiene grandes y extensas superficies de Bosque Primario - e incluso éstas están bajo la amenaza de la explotación forestal industrial.

Reflets.

Los gobiernos europeos han hecho poco para asegurar la conservación de las áreas pequeñas de Bosque Primario que se conservan en sus territorios. De hecho, en Finlandia la compañía estatal, el Servicio de Bosques y Parques, está destruyendo sus últimos reductos de Bosque Primario mientras aumenta sus importaciones de madera del vecino Bosque Primario de Rusia. Con todo, los consumidores europeos son responsables de la destrucción, cada año, de, al menos, 15.000 hectáreas de Bosque Primario en la parte europea de Rusia.

Entretanto, Europa mantiene un mercado interno responsable directo de la explotación forestal destructiva e ilegal en países como Indonesia, Brasil y Camerún, a pesar de la existencia de evidencias que hablan del tipo de explotación que se realiza en esas regiones.

2008-02-16 오후 7:34 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

La Terre et l'Eau.

Origine de l'eau sur la Terre.

Planète Terre.

Il y a 4,5 milliards d’années, la Terre s’est formée par accrétion de poussières silicatées recouvertes d’une fine pellicule d’eau. Ce n’était alors qu’une planète hostile et déserte, qui possédait une énergie considérable accumulée lors de l’accrétion, ainsi que de nombreux éléments à l’état gazeux. Au fil du temps, la Terre est devenue celle que nous appelons aujourd’hui la planète bleue, car elle possède de l’eau en très grande quantité à l’état liquide.

La provenance de l'eau sur Terre.

Aujourd’hui encore, les scientifiques ne sont pas unanimes quant à l’origine de la présence d’eau sous forme gazeuse dans l’atmosphère.

L’hypothèse la plus prisée des scientifiques est celle des chondrites carbonées qui sont arrivées sur Terre à la fin de l’accrétion et qui transportaient de l’eau.

D’autres pensent que l’eau provient des comètes, qui, après la période d’accrétion, se sont écrasées sur Terre. En effet, les comètes sont des corps célestes issus de la ceinture de Kuiper ou du nuage d'Oort ; elles ont un diamètre en général inférieur à vingt kilomètres, et sont composées à 80 % de glace.

Certains penchent pour la théorie du dégazage : c’est-à-dire qu’ils pensent qu’après la formation de notre planète, il y a 4,5 milliards d’années, l’eau était présente sous forme gazeuse dans les différentes enveloppes de la Terre.

Il existe aussi une quatrième hypothèse, peu privilégiée des scientifiques, de l'apport d'eau par les micrométéorites, dont le diamètre est de l’ordre du micromètre, qui sont très fréquentes.

Pourtant, de récentes découvertes semblent suggérer aux scientifiques qu’il n’y aurait pas un seul, mais au moins deux phénomènes à l’origine de l’eau. En effet, en évaluant le rapport du deutérium sur l’hydrogène présents dans la comète de Halley grâce aux mesures de la sonde Giotto et en comparant ce rapport avec celui mesuré sur Terre, les astrophysiciens ont constaté une différence qui les a poussé à penser que l’eau ne provenait pas uniquement d’impacts météoritiques ou cométaires, comme certains le pensaient, mais qu’elle provenait aussi d’une autre source, sûrement l’eau du dégazage du globe. En effet, ils ont obtenu un rapport de quelques 3.10^-4 contre 1,5.10^-4 dans les océans terrestres. Mais, par quelque moyen que ce soit, l’eau, une fois arrivée sur Terre, sous forme gazeuse ou solide selon les cas énoncés, s’est, dans l’hypothèse des météorites et des comètes, évaporée à cause des conditions de température ; elle a été ensuite retenue par l’atmosphère protectrice. Dans l’hypothèse du dégazage, l’énergie fournie par la Terre a entraîné un volcanisme important qui a permis à l’eau de s’échapper du manteau. Puis, la température se refroidissant, la vapeur d’eau présente dans l’atmosphère s’est peu à peu condensée et a été à l’origine d’une couche nuageuse épaisse autour de la planète. Aussi, pendant des millions d’années, un déluge de pluies torrentielles s’est abattu sur la Terre, responsable de l’apparition des océans. Le climat variant peu, ces océans se sont maintenus et lorsque la vie est apparue, ils ont absorbé une grande partie du CO₂. La température a alors diminué de telle sorte que l’eau sous forme de glace a pu enfin se maintenir sur Terre. Ainsi l’eau était désormais présente sous ses trois états.

Ciel et Océan.

L'eau à l'état liquide.

On peut distinguer cinq grands facteurs (hypothétiques classés par ordre décroissant d'importance) qui ont permis à l’eau de se maintenir sous ses trois états :

La désintégration d’éléments radioactifs contenus dans le manteau (depuis l'accrétion) a contribué à augmenter de façon importante la température terrestre. Ce phénomène est à l’origine du dégazage de certains éléments contenus au sein de la terre vers sa périphérie.

La Terre est située à une place idéale dans notre système solaire puisqu'elle se trouve ni trop près ni trop loin du Soleil. Sa température, bien qu’un peu trop basse, permet à l’eau de se maintenir sous une autre forme que la glace aux endroits chauds du globe. Mais grâce à l’effet de serre (dû à la présence de CO₂) les conditions deviennent idéales pour que l’eau soit présente en abondance à l’état liquide.

La Terre, comme tous les corps, attire de nombreux éléments : ceci est dû à un phénomène appelé l'attraction gravitationnelle. D’après ce phénomène, tous les corps matériels s’attirent réciproquement en raison directe de leur masse et en raison inverse du carré de leur distance selon la formule : $P=G*\frac{m_1\times m_2}{d^2}$ . Ainsi par sa masse relativement importante la Terre devrait empêcher que les éléments gazeux qu’elle libère ne partent dans l’espace. Mais en réalité au niveau moléculaire, c’est plus compliqué que cela : la rétention de l’atmosphère se traduit par une lutte entre la gravitation qui a tendance à retenir les molécules, et la vitesse des molécules qui tend à les libérer du champ gravitationnel ; une étude détaillée des facteurs en présence révèle que la vitesse moyenne d’un type particulier de molécule est proportionnelle à la racine carrée de la température, et inversement proportionnelle à la racine carrée de la masse de la molécule. Pour savoir si la gravitation de la Terre est capable de retenir un gaz donné, il faut comparer la vitesse de celui-ci à la vitesse de libération qui définit la vitesse minimale requise pour qu’une particule se libère à jamais d’un champ de gravitation. La vitesse de libération à la surface de la Terre est de 11,2km/s(à compléter avec éditeur équation et suite du livre). En retenant ces éléments, la Terre se constitue une atmosphère. Ainsi l’eau libérée n’est pas perdue pour la Terre.

La présence d’un satellite, la Lune, en rotation autour de la Terre, a permis la stabilité de l’axe de rotation terrestre. Par conséquent le climat terrestre (lié à l’axe de rotation), n’a pas ou peu été modifié au cours du temps. Cette caractéristique climatique a contribué à maintenir une forte présence d’eau liquide. Et avec le développement de la vie il y a 3,5 milliards d’années, les océans sont devenus grâce aux premières bactéries des « puits de carbone », c’est-à-dire que grâce à la présence de ces micro-organismes l’océan a été capable d’absorber une grande quantité de dioxyde de carbone, de l’ordre de la centaine de millions de tonnes par an. C’est ainsi que l’effet de serre se réduisant, la température moyenne de la Terre s’est abaissée pour se stabiliser à environ 15°C (la température terrestre moyenne actuelle).

Dans le noyau externe de la Terre, considéré comme liquide depuis l’étude des ondes sismiques, la température est supérieure à 5000 °C, ce qui a pour cause l’ionisation des éléments contenus dans le noyau. La Terre étant en rotation sur elle-même, le noyau externe est en mouvement, et par conséquent, selon le modèle de la dynamo, il y a production d’un gigantesque courant : le champ magnétique. Celui-ci empêche notamment le vent solaire d’arriver sur Terre et donc de désintégrer certaines molécules telles que l’eau ou de disperser l'atmosphère. De plus un tel champ s’oppose à l’échappement gravitationnel en agissant sur les couches ionisées qui constituent les strates supérieures de l’atmosphère.

Couverture nuageuse et océan.

Les autres planètes telluriques.

Avant-propos:

L’eau, quel que soit son état, n’est pas seulement présente sur Terre comme nous l’avons vu précédemment. En effet, l’eau est apparue sur les autres planètes du système solaire de façon similaire à la Terre. Pourtant elle ne s’y est pas maintenue.

Dans les planètes telluriques, l’eau est présente dans l’atmosphère ou dans le sol. A priori, elle devrait y prendre des formes comparables puisque ces planètes sont relativement semblables les unes aux autres. Ainsi, la densité de Mars est seulement deux à trois fois inférieure à celle de la Terre ; celle de Vénus en est proche, à tel point que l’étoile du berger est souvent surnommée la « jumelle de la Terre ».

Malgré cela, tout change d’une planète à l’autre tant les conditions atmosphériques y varient. Les atmosphères de Mars et de Vénus sont surtout constituées de dioxyde de carbone (environ 95% en volume) et d’azote, avec des traces de monoxyde de carbone, d’oxygène et d’eau, alors que la Terre a une composition atmosphérique très différente. L’atmosphère terrestre ainsi que la température ne seraient pas les mêmes sans les conditions précédemment décrites. Ainsi contrairement à la Terre, les axes de rotation de Vénus et de Mars ont sans doute subit de grandes fluctuations, ce qui a notamment modifié leur climat.

La Terre, Mars et Vénus avaient pourtant au départ des atmosphères qui diffèraient très peu, tant par leur composition chimique que par les conditions de température et de pression qui y règnaient. Quoi qu'il en soit l’état de l’eau sur chacune des trois planètes telluriques diffère dorénavant.

Les conditions actuelles des planètes telluriques:

Planète Vénus.

Vénus.

L’observation à distance de l’eau sur Vénus est difficile en raison de l’épaisse couche de nuages, localisée à environ une cinquantaine de kilomètres de la surface de cette planète et qui masque sa surface. Si l’atmosphère vénusienne contient environ 96,5% de dioxyde de carbone et 3,5% d'azote, on y trouve aussi de la vapeur d’eau en quantité infime. Sa surface, directement observable dans le domaine visible, a été abondamment cartographiée par les sondes planétaires et par le télescope Hubble. La température moyenne sur le sol de Vénus est de 460°C ce qui ne contribue donc pas à la présence d'eau liquide.

Planète Mars.

Mars.

Sur Mars, la composition atmosphérique ressemble à celle de Vénus : à peu près 95% de dioxyde de carbone 3% d’azote et environ 2% d’argon. La vapeur d’eau ne représente que 0,001% de l’atmosphère. Cependant à la différence de Vénus, l’eau est présente sur Mars à la fois sous forme solide et gazeuse, et ce malgré une température qui ne dépasse pas –60°C en moyenne en surface. Les conditions de pression et de température à la surface de Mars ne permettent pas la présence d’eau liquide. L’eau est surtout présente sous forme de glace dans les calottes polaires, qui se condensent et se subliment au pôle Nord et au pôle sud selon un rythme saisonnier. Parfois on observe de petites formations nuageuses d’eau, notamment à proximité des volcans. Si l’eau des calottes était répartie sur toute la planète, elle formerait un océan global de l’ordre d’une vingtaine ou d’une trentaine de mètres d’épaisseur ; sur Terre, un tel océan global aurait une profondeur de 2,7 kilomètres. Quant à la pression partielle de l’eau sur Mars, elle n’excède pas quelques dix millièmes de la pression atmosphérique totale et présente de fortes fluctuations liées au cycle saisonnier de condensation et de sublimation des calottes polaires.

Planète Mercure.

Mercure.

Mercure n’est pas assez massive et est trop proche du Soleil pour retenir une atmosphère importante ; les molécules d'eau sont rapidement détruites sous l'influence des rayons ultraviolets.

L'origine de cette diversité:

L'eau contenue dans l'atmosphère.

Puisqu’elles sont parties de conditions initiales quasi-semblables, pourquoi ces trois grandes planètes ont-elles eu des destins aussi divergents ? La réponse tient à l’histoire de l’eau sur Mars et sur Vénus. L’eau semble avoir été plus abondante dans le passé sur les sœurs de la Terre. La valeur du rapport de l’abondance de l’eau lourde (HDO) et de l’eau (H₂O) indique, par exemple, qu’il y avait à l’origine beaucoup plus de vapeur d’eau dans les atmosphères martienne et vénusienne. Dans les océans et dans l’atmosphère terrestre, le rapport HDO/H₂O vaut environ 1,5.10^-4, valeur dont les

planétologues pensent qu’elle n’a jamais changé depuis la création de la Terre. Partant du principe que cette valeur caractérisait toutes les planètes telluriques à leur début, ils ont mesuré le rapport HDO/H₂O dans les atmosphères de Vénus et de Mars. Leurs résultats révèlent un fort enrichissement en deutérium des atmosphères martienne et vénusienne. La vapeur d’eau qui se mêle à l’atmosphère martienne contiendrait 5 fois plus de deutérium que celle de la Terre et celle de Vénus près de 120 fois plus. Les planétologues déduisent de ces constatations que la vapeur d’eau atmosphérique a été présente en quantité bien supérieure sur Mars et surtout sur Vénus, dans le passé. Comment a-t-elle disparu ? L’enrichissement atmosphérique en deutérium s’explique par le mécanisme de l’échappement gravitationnel qui privilégie l’échappement dans l’espace des molécules les plus légères. C’est pourquoi il favorise l’éjection de l’eau ordinaire par rapport à celle de l’eau lourde, ce qui explique que cette dernière se soit concentrée dans les atmosphères de Mars et de Vénus.

De l'eau sur Mars ?!

L'eau contenue dans le sol.

Si l’eau a été nettement plus abondante dans les atmosphères de Mars et de Vénus, l’a-t-elle été aussi sur leur sol ? Dans le cas de Mars, nous avons des traces de présence, en surface, de grandes quantités d’eau (peut-être liquide) au début de l’histoire de la planète. La première est l’existence de vallées ramifiées qui sillonnent les terrains anciens de l’hémisphère sud et qui datent de plus 3 milliards d’années ; elles donnent l’impression que de l’eau liquide s’est écoulée en quantité sur la planète, ce qui indique qu’à cette époque existait une atmosphère dense et chaude. Le deuxième indice est la présence probable d’un océan qui aurait recouvert les grandes plaines du Nord il y a 2 à 3 milliards d’années. Les récentes mesures radar de la mission Mars Global Surveyor, ont renforcé cette hypothèse, émise lors des premières mesures de la sonde Viking. Elles ont révélé la présence de lignes longues de plusieurs milliers de kilomètres et dont l’altitude est constante. S’agirait-il de rives ? Si un tel océan a existé, l’eau qu’il contenait aurait formé un océan global d’au moins trente mètres d’épaisseur.

Origine de cette disparition.

Mais pourquoi l’eau de Vénus et de Mars, qui semblait présente en quantité abondante, a-t-elle disparu ? Étant donné les pressions qui régnaient à la surface des trois planètes au début de leur histoire, l’eau a sans doute existé plutôt sous forme gazeuse sur Vénus, sous forme liquide sur la Terre et sous forme solide sur Mars.

Superficie de Vénus.

Vénus.

Sur Vénus, la présence en grande quantité de dioxyde de carbone et d’eau sous forme de vapeur a provoqué un effet de serre qui s’est rapidement amplifié, de sorte que la température à la surface de Vénus s’est peu à peu élevée jusqu’aux 730 K actuellement enregistrés. En l’absence de l’effet de serre (compte tenu de la distance de Vénus au Soleil), sa température de surface devrait plutôt être de l’ordre de 300 K. La pression du dioxyde de carbone à la surface de Vénus étant restée constante, comment peut-on expliquer la disparition de l’eau présente à l’origine et dont la présence dans l’atmosphère est attestée par l’enrichissement en deutérium de la vapeur résiduelle ? Selon les planétologues la vapeur d’eau aurait été dissociée par le rayonnement solaire, puis se serait échappée dans l’espace. La planète Vénus a deux caractéristiques : d’une part, elle est plus éloignée du Soleil, par conséquent plus froide que les autres planètes telluriques ; d’autre part, elle est notablement plus petite et moins dense. Ainsi, sa masse ne représente que le dixième de la masse terrestre. Ces caractéristiques signifient qu’à son origine, Vénus contenait bien moins d’éléments lourds et radioactifs susceptibles de contribuer à son énergie interne.

Superficie de Mars.

Mars.

Au début de l’histoire martienne, la pression à la surface de la planète était sans doute inférieure à celles qui régnaient à la surface de la Terre et de Vénus ; toutefois, l’atmosphère primitive de la planète rouge était plus dense que celle qui règne aujourd’hui. La présence probable d’eau sous forme liquide est un indice. Diverses découvertes récentes en ont fourni d’autres. Ainsi le magnétomètre de la sonde Mars Global Surveyor a récemment découvert un champ magnétique fossile dans les terrains de l’hémisphère sud de la planète. Ce champ serait l’empreinte laissée par un ancien champ magnétique, qui aurait existé lors des premières centaines de millions d’années de la planète. Ainsi Mars aurait eu une énergie interne supérieure à celle d’aujourd’hui. L’énergie interne de Mars aurait accru l’activité volcanique et facilité la formation d’une atmosphère par dégazage. Les planétologues, ont estimé la densité de cette atmosphère en étudiant les rapports isotopiques de l’azote et des gaz rares qui sont de bons indicateurs de l’échappement atmosphérique. Le rapport entre les isotopes de l'azote ¹⁵N et ¹⁴N, notamment, est supérieur à celui de l’atmosphère de la Terre d’un facteur 1,7.

Une telle valeur indique que l’atmosphère primitive de Mars avait une pression atmosphérique proche du dixième de celle de la Terre. Cependant le champ magnétique de Mars semble s’être éteint au bout d’un milliard d’années, sans doute en raison de la faible masse de la planète. L’atmosphère martienne se serait ensuite plus facilement échappée en l’absence d’un tel champ magnétique et aurait été désintégrée par les rayons ultraviolets. L’eau résiduelle a alors sombré sous la surface martienne et s’est figée dans la croûte par le gel, probablement à quelques centaines de mètres de profondeur, cette eau résiduelle correspond à celle que l’on peut aujourd’hui observer.

C’est ainsi que l’eau a peu à peu disparu de Mars et de Vénus.

2008-02-12 오후 9:35 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Les Trous Noir.

Les Trous Noir, son rôle dans l'espace...?

Trou Noir (vue filtrée)

Les Trous Noir.

L’idée du « trou noir » est née il y a deux siècles. Désignant des astres hypothétiques qui seraient capables d’engloutir toute matière passant à leur portée, les trous noirs sont les corps célestes les plus mystérieux. La théorie du trou noir fascine car, théoriquement, elle permettrait de voyager dans l'espace de manière instantanée. Mais qu'en est-il vraiment ?

Trou Noir avalant de la matière.

La théorie du trou noir.

Le terme « trou noir » a été employé pour la première fois en 1967 par John Wheeler.

Grâce à nos connaissances sur les mécanismes de formation et de mort des étoiles, l’existence des trous noirs a pu être confirmée.
Pour simplifier, on peut dire que la théorie est partie du principe qu’à priori, rien ne s’oppose à ce qu’il puisse exister des objets si denses et si massifs que la lumière elle-même ne pourrait s’en échapper.

Selon Newton, « tous les objets de l’univers s’attirent mutuellement avec une force inversement proportionnelle au carré de la distance ».

Ce qui signifie que pour échapper à l’attraction gravitationnelle exercée par une planète ou une étoile, il faut dépasser la vitesse de la lumière.

La vitesse suffisante est appelée « vitesse de libération ». Exemple : pour quitter la Terre, une fusée doit atteindre 11,2 Km/s. La vitesse de libération de la Terre est donc de 11,2 Km/s

Donc, si on suppose qu’il existe des astres suffisamment massifs pour que la lumière elle-même ne puisse s’en échapper, cela signifie que la vitesse de libération de ces astres est supérieure à celle de la lumière soit environ 300 000 Km/s.

Cette théorie a été émise conjointement par John Michell en 1783 et par Pierre Simon de Laplace en 1796.
Mais à cette époque on ne connaissait pas encore la vitesse de la lumière.

Qu’est ce qu’un trou noir ?

En réalité, les trous noirs ne sont rien d’autre que des résidus d’étoiles massives qui ont explosé en supernova.

Dessin d'un Trou Noir.

Après l’explosion, il reste au centre de l’astre mort un noyau ultra dense de quelques kilomètres de diamètre.

Il y a à partir de là deux solutions:

1/ Si sa masse ne dépasse pas trois fois celle du soleil, le noyau dense ne peut plus se comprimer et demeure en l’état. C’est une étoile à neutrons.

2/ Si sa masse dépasse d’au moins trois fois celle du soleil, la gravité devient si forte que l’effondrement sur lui-même se poursuit. L’astre mort devient alors un trou noir.

Donc, quand une étoile a épuisé son hydrogène, elle s'effondre sous l'effet de sa propre gravité. L'étoile devient des centaines de fois plus grosse: c'est une géante rouge.

Si l'étoile est plus massive que le soleil, elle devient plus grande qu'une géante rouge: c'est une supergéante.

Puis la supergéante s'effondre brutalement et libère une énergie phénoménale qui pulvérise l'étoile: c'est une supernova. Les trous noirs sont donc la conséquence de la mort des étoiles les plus massives.

Disco-accrétion.

Que font les trous noirs ?

Selon le principe de la relativité générale, tout corps déforme l’espace temps qui l’entoure. Cette déformation de l’espace-temps n’est pas perceptible près de la Terre qui n’est pas massive. Cette déformation est déjà observable près du soleil.

A proximité d’un trou noir, elle est très marquée. Donc, les distances sont raccourcies. Par exemple, les durées seraient allongées. Une seconde serait plus longue à côté d’un trou noir que sur Terre.
Ainsi, plus on se rapproche d’un trou noir et plus le temps se ralentit.

Le 24 février 1987, cette supernova a explosé dans le Grand Nuage de Magellan (© Nasa)

Mais, dans la mesure où toutes nos lois physiques ne peuvent s’appliquer, personne ne peut dire vraiment ce qui se passe au sein d’un trou noir.
Tout objet qui entre dans l’horizon d’un trou noir s’y enfonce sans retour possible.

Théoriquement, on pourrait s’approcher d’un trou noir à une certaine distance et se satelliser autour s’en s’y engloutir. Mais, l’expérience n’a jamais été tentée.

Trou Noir et Étoile.

Observation d’un trou noir.

En 1997, une équipe du service d’astrophysique du CEA a réussi, pour la première fois, à observer les phénomènes qui se produisent à proximité d’un trou noir.

Il s’agissait dans ce cas précis de matière arrachée à une étoile voisine. L’astre baptisé GRS 1915+105 était à 40 000 années-lumière de la Terre.
Il avait été détecté en 1992.

Dans la mesure où des supernovas explosent en permanence au sein de la galaxie, il se créerait de nouveaux trous noirs en continu.

Il faut souligner que l'on peut observer ce qui se passe dans le voisinage d'un trou noir mais pas le trou noir par lui-même. La lumière ne pouvant s'échapper d'un trou noir, il est invisible.

Les représentations qu'on peut en avoir ne sont que des vues d'artiste.

Trou noir.

Trou noir et voyage interstellaire.

Les trous noirs auraient un symétrique dans une autre partie de l’univers. Par opposition, on les appelle des fontaines blanches ou « trous blancs ».

Si un trou noir absorbe la matière, le trou blanc la rejette.

Donc, en théorie, un trou noir relié à un trou blanc créerait une porte spatio-temporelle. Ce serait donc un voyage instantané.

Prenons le cas d’un voyage qui serait effectué par un équipage vers les espaces interstellaires à bord d’un vaisseau. Le principe a bien sûr été largement étudié avec notamment le projet Dédale élaboré dans les années 70.

Très schématiquement, disons que le concept se basait sur de nouvelles avancées en physique nucléaire, notamment sur la fusion.

Si un vaisseau était capable de se déplacer à 90% de la vitesse de la lumière, il serait soumis à la déformation de l’espace-temps.
Par exemple, Alpha du Centaure, distante de 4,3 années-lumière serait atteinte en 3 ans. Le centre de la Voie Lactée, à 30 000 années-lumière, serait atteint en 10 ans.
Mais, sur Terre, des millions d’années se seraient écoulés.
Ce type de voyage serait donc sans retour.

On comprend mieux pourquoi les trous noirs fascinent autant. Ils pourraient représenter le seul moyen de voyager instantanément dans l’univers.
Malheureusement, le champ gravitationnel exerce des effets tellement destructeurs que le passage dans un trou noir nous semble définitivement impossible.

2008-02-12 오후 8:41 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

L'Eau bientot un tresor...

L'Eau, l'Or bleu...

La Terre, (Changement climatique)

Et de fait, nous verrons quand nous aborderons la question de son exploitation que l'eau est indispensable au développement ou à la survie de tous les êtres vivants. Ainsi que nous l'avons expliqué en bioatronomie, mis à part une poignée de créatures extrêmophiles, aucun organisme vivant aujourd'hui sur Terre ne pourrait s'adapter à un environnement privé d'eau liquide où il passera assez rapidement soit dans une phase de stase ou d'hibernation soit de vie à trépas. L'homme en tous cas, s'il peut se priver de nourriture durant environ 40 jours (avec des séquelles) il ne peut survivre plus de 2 ou 3 jours sans s'hydrater. Pourquoi l'eau est-elle si importante ?

L'eau présente plusieurs particularités qui la rendent unique parmi toutes les substances minérales. En phase liquide l'eau offre l'avantage d'être le support des formes de vie, dissolvant les composants, transportant les molécules clés et activant les réactions chimiques. Ce milieu est également plus stable et présente moins de risques qu'un milieu gazeux.

L'Eau, regulateur atmosphèrique.

Nous verrons plus loin dans ce dossier que l'eau est un solvant universel. C'est une molécule polaire, disposant de terminaisons positive (hydrogène) et négative (oxygène). Ses atomes d'hydrogène peuvent tendre des liaisons faibles avec d'autres molécules. Beaucoup d'autres molécules "liquides" sont polaires mais aucune autre n'est capable d'établir autant de liaisons hydrogène que l'eau. Aucun autre liquide ne peut donc former un réseau aussi souple et résistant au point de servir de solvant à autant de substances acides ou basiques. Par sa structure polaire, l'eau permet la construction des enzymes, des macromolécules d'acides aminés qui catalysent les réactions chimiques. Sans eau ni enzymes, les cellules ne pourraient réaliser leurs réactions métaboliques et se serait la mort immédiate de l'organisme.

Nous verrons également en météorologie qu'à température ambiante l'eau peut présenter trois phases : solide (glace, neige), liquide (lac, pluie) et gazeuse (vapeur, geyser) qui peuvent même se confondre au point triple.

Enfin, l'eau offre la caractéristique d'avoir l'une des chaleurs spécifiques les plus élevées parmi les substances connues. Nécessitant beaucoup de chaleur pour augmenter légèrement sa température, l'eau se présente comme un excellent régulateur thermique capable de modérer l'influence du climat sur Terre.

Régime des pluies.

Sans parti pris mais en nous fondant évidemment sur la biologie terrestre, nous pouvons donc dire avec certitude que la vie telle que nous la connaissons a besoin d'un solvant pour casser les protéines et en extraire les acides aminés et que sur la plupart des astres il s'agira nécessairement de l'eau. Mais dans les mondes beaucoup plus froids, l'ammoniac peut jouer ce rôle. Il présente certaines de ces caractéristiques mais comme la plupart des autres substances, sa glace ne flotte pas et altère le goût des boissons !

L'eau possédant autant de particularités et des avantages indéniables, c'est pour ainsi dire une matière magique et nous devons absolument préserver ses ressources. La disparition de l'eau entraînerait tout simplement avec elle tout espoir de vivre sur Terre.

Nous allons décrire en détail les propriétés et les usages de cette substance si particulière. Nous verrons quelles sont les propriétés physiques de l'eau, ce qu'il en est de son existence éventuelle ailleurs dans l'univers, le cycle de l'eau, ses usages, sa préservation et l'état des réserves d'eau douces dans le monde.

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Banquise, reserve d'eau.

Les propriétés physico-chimiques de l'eau.

Son un aspect anodin et une simplicité apparente, les propriétés de l'eau sont très complexes et nous manquons encore de théorie pour expliquer précisément ses propriétés. Nous devons distinguer plusieurs caractéristiques qui rendent cette substance si extraordinaire. Nous allons passer en revue quatre particularités, allant du plus simple au plus complexe :

- La molécule d'eau

- La configuration spatiale

- Les liaisons hydrogène

- Les affinités chimiques

Nous discuterons également de quelques phénomènes annexes plus concrets :

- Pourquoi l'eau joue-t-elle un rôle thermorégulateur ?

- Pourquoi l'eau dissout-elle les substances ?

- Pourquoi l'eau est-elle transparente ?

- Pourquoi l'eau est-elle liquide?

En partant de ces explications, nous comprendrons beaucoup mieux pourquoi elle réagit de

certaines manières et se présentent sous certains aspects.

La molécule d'eau

Tout enfant apprend sur les bancs d'école que l'eau est une substance chimique composée

d'une molécule formée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, H₂O.

L'hydrogène est constitué d'un seul proton autour duquel gravite un électron (numéro

atomique Z=1 dans le tableau de Mendéléev) tandis que l'oxygène est constitué d'un noyau

contenant 8 protons et 8 neutrons autour duquel gravite 6 électrons (numéro atomique Z

=8).

Paramètre	Hydrogène	Oxygène
Numéro atomique	1	8
Masse atomique	1.007825 g/mole	15.999 g/mole
Electronégativité de Pauling	2.1	3.5
Densité à 20°C	0.0899x10^-3	1.43x10^-3
Température de fusion	- 259.34°C	-218.79°C
Température d'ébullition	- 252.87°C	-182.95°C
Rayon atomique (Van der Waals)	0.12 nm	0.074 nm
Rayon ionique	0.208 nm	0.14 nm
Isotopes	¹H, ²H, ³ H	¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O
Configuration électronique	1s¹	[He] 2s² 2p⁴
Energie de première ionisation	1312.06 kJ/mole	1313.95 kJ/mole
Découverte	1766 (Cavendish)	1774 (Priestley)
Abondance (dans l'air)	0.53 ppm	209500 ppm

Le poids des électrons étant négligeable comparé au poids du noyau, l'oxygène

est donc 16 fois plus lourd que l'hydrogène (15.999 g/mole contre 1 g/mole pour l'hydrogène). Comme la plupart des molécules, la charge électrique de l'eau est globalement neutre car la charge positive des noyaux est équilibrée par

la charge négative des électrons.

Malgré leur faible poids absolu, c'est la charge électrique des électrons qui confère ses propriétés à la matière. En effet, une molécule se maintient grâce à l'attraction mutuelle de ses atomes, ce qu'on appelle les liaisons chimiques. Ces liaisons peuvent être de deux types: ioniques avec un gain ou une perte d'électron au profit de la molécule résultante, c'est le cas de la molécule d'eau (H⁺⁺O^--) ou covalentes, mettant en commun les électrons des couches externes des deux atomes (CH₄). Cette liaison qui solidarise les atomes et les molécules est due à la force électrostatique de Van der Waals et suit la loi coulombienne dans le même rapport que la force d'attraction de Newton.

C'est cette force de Van der Waals qui explique par exemple l'adhérence d'une goutte d'eau sur un support ou de la bille d'acier sur un plan incliné en caoutchouc. Cette force est limitée à l'échelle des molécules et peut-être neutralisée par une charge de signe opposé - ou quelques poussières sur notre plan incliné. Etant donné qu'une certaine énergie est utilisée pour assurer cette liaison, l'énergie de la molécule est inférieure à celle des deux atomes séparés; c'est le défaut de masse. On retrouve ce concept en thermodynamique à propos du phénomène d'entropie et de la source d'énergie du Soleil.

L'Eau, source de vie.

La force de Van der Waals : une loi en 1/r⁷Nous venons de dire que la force des liaisons chimiques suit une loi en carré inverse. En fait ce n'est valable qu'en théorie et si l'atome ou la molécule est électriquement neutre. Ainsi, un cation chargé positivement s'approchant d'un anion chargé négativement vont chacun interagir selon la loi en carré inverse, 1/r² (et tant qu'une autre substance éventuelle ne perturbe pas les interactions entre les deux charges).

Dans le cas de l'eau, la charge globale de la molécule est neutre : deux molécules d'eau peuvent donc s'approcher l'une de l'autre sans subir la moindre interaction électrostatique, du moins en théorie...

Car si la molécule d'eau est globalement neutre, les deux schémas présentés ci-dessus nous la présentent entourée d'un champ directionnel : les électrons ne sont pas uniformément répartis dans la molécule, si bien que globalement il y a une fragment de charge négative qui se déplace vers l'oxygène et un fragment de charge positive qui se déplace vers les deux atomes d'hydrogène. On dit que la molécule présente un dipôle. La molécule d'eau se présente comme deux charges de valeurs opposées très proches l'une de l'autre et polarisée.

Si nous appliquons les lois de l'électrostatique sur l'interaction entre deux dipôles, on utilise bien entendu la loi en carré inverse mais pratiquement le résultat équivant à une loi en 1/r⁷. La force de Van der Waals augmente donc très fort quand la distance est très courte.

Ce phénomène qui peut sembler bizarre demande quelques explications. Pourquoi la force augmenterait-elle plus vite quand la distance diminue ou inversement ?

Reserves en forme de glace.

Imaginons que nous ayons la taille d'un électron et explorons le champ qui entoure un dipôle constitué par une molécule polaire. A grande distance, le dipôle n'est pas sensible car nous sommes à la même distance des charges positive et négative. Qu'il y ait deux charges opposées très proches l'une de l'autre ou une charge nulle, l'effet serait pratiquement identique car à grande distance les interactions entre les charges vont se compenser. En revanche, si on se rapproche du dipôle, on peut très bien différencier les deux charges.

A courte distance, pour peu que l'on se déplace dans le champ de forces des particules, on va ressentir une différence d'attraction entre les deux charges et les interactions ne vont donc plus tout à fait se compenser. Si on mesure l'intensité du champ de chaque charge, on constatera qu'il suit une loi en 1/r⁷.

Dans le cas de la force de répulsion des nuages électroniques, l'intensité varie même comme 1/r¹³, ce qui signifie qu'elle est très intense à très courte distance mais diminue également très vite pour peu qu'on s'éloigne des charges. Dans ce cas on ne parle plus de dipôle mais d'interactions entre molécules (donc globalement neutres et sans charge partielle).

Le sujet est assez complexe à décrire aussi nous nous contenterons de dire que les calculs sont fondés sur le concept de dipôle instantané et non plus permanent. S'il n'y a pas de dipôle permanent, en moyenne dans le temps, il peut se manifester un dipôle transitoire dans les molécules en interaction : un dipôle instantané peut apparaître dans une molécule qui va induire un dipôle dans l'autre molécule. Par conséquent, il faut que les molécules soient encore plus proches pour que l'effet existe, d'où cette loi avec une exposant encore plus élevé.

Si le sujet vous intéresse, vous trouverez les détails mathématiques dans tout bon cours d'électrodynamisme dont celui proposé en ligne sur Sciences.ch ainsi qu'une simulation (applet Java) à l'Université Maine Leman-Laval.

2008-02-11 오후 3:50 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Les mangroves.

20% de la superficie des mangroves à disparu depuis 1980.

Mangroves du parc Everglades.

Les dommages environnementaux et économiques provoqués par la disparition alarmante des mangroves dans de nombreux de pays devraient être au centre des préoccupations, selon l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) qui réclame de meilleurs programmes de protection et de gestion de ces formations végétales.

Le monde a perdu environ 3,6 millions d'hectares de mangroves depuis 1980, soit une perte effrayante de 20 % de la superficie totale des mangroves, selon l'étude récente d'évaluation des mangroves de la FAO intitulée "Les mangroves du monde 1980-2005".
La superficie totale des mangroves est passée de 18,8 millions d'hectares en 1980 à 15,2 millions en 2005, selon le rapport. Il y a cependant eu un ralentissement du taux de déforestation des mangroves qui est passé d'environ 187 000 ha détruits par an dans les années 1980 à 102 000 ha par an entre 2000 et 2005, reflétant une plus grande conscience de la valeur des écosystèmes de mangroves.

"Les mangroves sont d'importantes formations végétales qui recouvrent des terres humides et marécageuses. La plupart des pays ont maintenant interdit la conversion des mangroves pour l'aquaculture et évaluent l'impact sur l'environnement avant d'utiliser ces zones de mangroves à d'autres fins", selon Wulf Killmann, expert forestier de la FAO qui s'exprimait à quelques jours de la Journée mondiale des zones humides.
"Cela a conduit à une meilleure protection et gestion des mangroves dans certains pays. Mais globalement, la disparition de ces forêts côtières demeure alarmante. Leur taux de disparition est sensiblement plus élevé que celui de n'importe quels autres types de forêts", ajoute M. Killman.

Mangrove & Étoile de mer.

"Si le déboisement des mangroves se poursuit, il peut provoquer des pertes considérables de biodiversité et de moyens d'existence, en plus de l'intrusion du sel dans les zones côtières et de l'envasement des récifs coralliens, des ports et des couloirs de navigation. Le tourisme souffrirait également. Les pays doivent s'engager dans une préservation plus efficace et une gestion durable des mangroves et des autres écosystèmes humides à travers le monde."

Les pertes continuent.
L'Asie a enregistré la plus importante disparition de mangroves depuis 1980, avec plus de 1,9 million d’hectares détruits, principalement en raison des changements d'utilisation de la terre.

Au cours des 25 dernières années, l'Amérique du Nord et centrale mais aussi l'Afrique ont également contribué de manière significative à la diminution des superficies de mangroves, avec des pertes respectives d'environ 690 000 et 510 000 ha.

Au niveau des pays, l'Indonésie, le Mexique, le Pakistan, la Papouasie-Nouvelle-Guinée et le Panama ont enregistré les plus grandes pertes de mangroves durant les années 1980. Au total, environ un million d’hectares ont été perdus dans ces cinq pays - une superficie comparable à la Jamaïque.

Dans les années 1990, le Pakistan et le Panama ont réussi à réduire leur taux de destruction des mangroves. Inversement, le Viet Nam, la Malaisie et Madagascar ont souffert de déboisements accrus et sont entrés dans les cinq principaux pays avec des pertes importantes de superficies dans les années 1990 et la période 2000-2005.

Comme causes principales de la destruction des mangroves, la FAO a cité la pression démographique élevée, la conversion à grande échelle des zones de mangroves pour la pisciculture, l’élevage des crevettes, l'agriculture, les infrastructures et le tourisme, aussi bien que la pollution et les catastrophes naturelles.

Mieux protéger.

"Sur une note positive, un certain nombre de pays ont enregistré, avec le temps, une augmentation des superficies de mangroves, y compris le Bangladesh", indique Mette Wilkie, experte en foresterie à la FAO.
"Une partie de la plus grande superficie de mangroves dans le monde, la réserve forestière de Sundarbans au Bangladesh, est bien protégée, et aucun changement majeur dans toute l'étendue de cette zone ne s'est produit pendant les dernières décennies, bien que quelques pertes de mangroves aient été rapportées après le récent cyclone de 2007. En Equateur, l'abandon des bassins et des structures pour la production de sel et de crevettes a permis la reconstitution de divers sites de mangroves", précise Mme Wilkie.

Des écosystèmes importants.

Les mangroves sont des forêts à feuilles persistantes et tolérantes au sel, qui se situent le long des littoraux, des lagunes, des fleuves ou des deltas dans 124 régions et pays tropicaux et subtropicaux, protégeant les zones côtières contre l'érosion, les cyclones et le vent.

Mangroves, milieu de Vie.

Ce sont des écosystèmes importants fournissant du bois, de la nourriture, du fourrage, des plantes médicinales et du miel. Elles sont également des habitats pour nombre d'animaux comme les crocodiles, les serpents, les tigres, les cerfs, les loutres, les dauphins et des oiseaux.
Un large éventail de poissons, de mollusques et de crustacés dépend également de ces forêts côtières et les mangroves contribuent à la protection des récifs coralliens contre l'envasement résultant de l'érosion des terres.

L'Indonésie, l'Australie, le Brésil, le Nigéria et le Mexique comptent ensemble pour environ 50 % de la superficie mondiale des mangroves.

2008-02-10 오후 5:24 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Les Récifs coralliens.

Les Récifs coralliens des Caraïbes sont menacés...

Récifs de Corail

En 50 ans, de nombreux récifs des Caraïbes ont perdu jusqu’à 80 % de leur couverture corallienne. L’année 2005 a été la pire pour ces récifs coralliens des Caraïbes qui fournissent leur subsistance à de nombreux habitants et contribuent à la protection des côtes, aux ressources renouvelables et au tourisme. Cette situation alarmante est l’objet d’une publication The Status of Caribbean Coral Reefs after Bleaching and Hurricanes in 2005 (Statut des récifs coralliens des Caraïbes après le blanchiment et les ouragans de 2005), qui a été présentée par son coordinateur principal, Clive Wilkinson, Directeur du Réseau mondial de surveillance des récifs coralliens (GCRMN), à l’UNESCO, le 4 février 2008.

Coucher de Soleil.

Co-sponsorisé par la Commission océanographique intergouvernementale (COI) de l’UNESCO, ce rapport réalisé par 80 scientifiques et gestionnaires de récifs coralliens évalue les dommages causés aux récifs par les températures élevées et les nombreuses tempêtes qui ont eu lieu en 2005 dans la grande Caraïbe qui compte 10,3 % des récifs de la planète.

Depuis 1880, année où l’on a commencé à mesurer les températures, 2005 a été l’année la plus chaude. Elle a vu une perte massive de corail en raison d’un blanchiment très important, et ce jusqu’à 95 % dans plusieurs îles comme les Iles Caïmans, la Jamaïque, Cuba et les Antilles françaises. 2005 a également été une année à ouragans avec 26 tempêtes ayant mérité un prénom, dont 13 ouragans. Grâce aux efforts de coordination de groupes tels que le GCRMN, des réseaux scientifiques et des instruments de surveillance étaient en place ; l’alerte a été donnée et les gestionnaires et scientifiques ont pu analyser et réagir face aux dégâts.

Au cours des 50 dernières années, de nombreux récifs des Caraïbes ont perdu jusqu’à 80 % de leur couverture corallienne. L’analyse de l’Institut mondial de ressources Reefs@Risk a estimé que cette perte pourrait coûter chaque année de 140 à 420 millions de dollars à la région.

Beauté de notre Planète.

Au niveau mondial, près de 500 millions de personnes dépendent de récifs coralliens en bonne santé pour leur subsistance, la protection des côtes, les ressources renouvelables et le tourisme ; environ 30 millions des personnes - parmi les plus pauvres du monde - dépendent entièrement des récifs pour leur nourriture. Les récifs coralliens sont des écosystèmes fragiles et les estimations actuelles laissent penser que près des deux tiers des récifs coralliens mondiaux sont gravement menacés par les impacts du développement économique et du climat, comme le blanchiment corallien, résultat direct du réchauffement de la planète. Selon le rapport, la seule façon possible de maintenir du corail vivant dans les récifs du monde est de contrôler le réchauffement en réduisant de manière drastique les émissions de gaz à effet de serre dans les 20 prochaines années et de gérer soigneusement les agressions directes comme la pollution, la pêche et les développements côtiers dommageables.

Le rapport marque le début de l’Année internationale des récifs 2008, une campagne mondiale de sensibilisation à la valeur des récifs coralliens et aux menaces qui pèsent sur eux. Elle vise aussi à motiver les gens à agir pour les protéger.

Auteur:

UNESCO

2008-02-10 오후 4:54 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Le climat sur la Terre...

Les variations climatiques naturelles de la Terre influencées par les activitées antrophiques...

Disparition du Pôle Nord.

Le climat définit et explique les conditions de l'atmosphère au-dessus d'un lieu à moyen et long terme (à la différence de la météorologie qui s'intéresse au court terme). Mais il peut s'étudier à différentes échelles d'espace et de temps.

Le climat de la planète considéré comme un tout, dit planétaire (global pour les anglo-saxons) est déterminé principalement par les facteurs astronomiques.
Un niveau plus fin d'analyse peut s'opérer entre régions chaudes et froides de la planète, en fonction de la latitude et des grands vents. On parle alors de climats zonaux.
Mais la répartition des terres et des mers à une même latitude crée des climats régionaux comme par exemple l'Europe atlantique plus influencée par l'océan que l'Europe centrale au climat plus rude.
Enfin l'échelle la plus fine est celle des microclimats, celle d'une vallée de montagne ou même d'une grotte ou d'un appartement. C'est ceux-là que nous percevons. Ils sont évidemment encore plus nombreux.

Mais, plus qu'au climat planétaire préoccupation majeure des physiciens et des géologues, les géographes s'intéressent aux climats, en insistant sur l'hétérogénéité des ambiances à la surface des continents et des océans, leurs discontinuités spatiales, leurs rythmes saisonniers et leurs variabilités interannuelles.

Tempète de sable sur l'Atlantique.

La stabilité du climat planétaire.

La Terre a une température a peu près constante depuis l'apparition de la vie ; il y a eu des périodes plus chaudes et d'autres plus froides, mais jamais éloignée de plus de quelques degrés par rapport à une moyenne d'environ 15,1°C. Une telle stabilité est extraordinaire si l'on compare à des planètes comme Mars ou Venus qui à l'origine avait des conditions climatiques semblables à la Terre et qui ont évolué vers le désert ou la fournaise. Cette stabilité est due à la présence d'eau qui recouvre près des trois quarts de la surface de la planète (qui passe selon la température planétaire de l'océan à l'air ou aux glaciers) et aux êtres vivants qui occupent sous diverses formes toute la planète.

Pour autant, le climat de la Terre varie naturellement, sans l'intervention de l'Homme, suivant des cycles et des évènements ponctuels. Ces changements nous sont imperceptibles et ne sont connus que par les analyses des traces laissées par des ambiances climatiques différentes dans les glaces, les sols etc.
La variabilité des climats n'est perçue qu'à l'échelle locale et régionale par les humains et encore car la mémoire humaine est sélective. D'une année à l'autre les saisons changent en particulier aux moyennes latitudes (par ex. juillet 2003 : chaud et sec et juillet 2004 frais et arrosé dans le nord de la France). En effet, Le climat varie différement suivant les échelles géographiques considérées. Ainsi, le réchauffement climatique en cours s'entend à l'échelle de la planète mais masque des variations régionales et locales qui peuvent parfois apparaître contradictoires.

La variabilité du climat planétaire est normale, et tient aux fluctuations des courants océaniques, aux éruptions volcaniques, au rayonnement solaire, aux paramètres astronomiques et à d'autres composantes du système climatique encore partiellement incomprises.

Nous synthétisons ici les principaux paramètres et phénomènes naturels qui contribuent à modifier le climat planétaire.

Mediterrané.

Caractéristiques astronomiques de la Terre.

Les variations climatiques dépendent étroitement de la position astronomique de la Terre.
Voyons quelques caractéristiques astronomiques de la Terre dans le système solaire :

La Terre se situe approximativement à 150 millions de km du Soleil qui nous apporte chaleur et lumière indispensables à la vie.
L'orbite de la Terre (parcours qu'elle décrit autour du soleil) n'est pas ronde mais elliptique, ce qui fait que la Terre est entre 147,17 millions de km en périhelie (au 2 janvier) et 153,18 millions de km en aphélie (au 2 juillet). Nous remarquerons que pour l'hémisphère nord, c'est en hiver que la Terre est la plus proche du soleil : ce n'est donc pas ce facteur qui détermine les saisons.
La Terre tourne autour du soleil en 365 jours, 06 heures et 09 minutes (d'où les années bissextiles), c'est la révolution.
Dans le même temps, la Terre effectue une rotation sur elle-même en 23h 56mn 04s (c'est le jour sidéral), nos sociétés parlent en jour solaire (24h). Cette rotation détermine le jour et la nuit.
La Terre, comme la plupart des planètes du système solaire a une orbite située sur un même plan dit plan de l'écliptique. Ainsi, l'axe des pôles du globe forme forme actuellement un angle de 23°27' avec la perpendiculaire à ce plan.

L'inclinaison de l'axe des pôles par rapport à la perpendiculaire au plan de l'écliptique et la révolution engendrent les saisons astronomiques à partir de quatre positions :

deux équinoxes (printemps : 21 mars et automne : 23 septembre)
deux solstices (été : 21 juin et hiver : 21 décembre)

La rotondité de la Terre (sa forme se rapproche d'un géïode) fait que les rayons du soleil doivent traverser à la fois une plus grande distance et surtout une épaisseur plus importante de l'atmosphère en allant vers les pôles. Ceci définit les grandes zones climatiques :

zone toujours chaude de part et d'autre de l'équateur jusqu'au-delà des tropiques
deux zones tempérées aux latitudes moyennes (c'est à dire à égale distance entre l'équateur et le pôle)
deux zones froides entre les cercles polaires et les pôles

Les paramètres internes des variations climatiques de la Terre:

Les éruptions volcaniques.

Le volcan Stromboli en Italie.

L'activité volcanique rejette notamment du CO2 et de l'acide sulfurique sous forme de gouttelettes. Les rejets de cendres peuvent atteindre des millions de tonnes jusqu'à plusieurs kilomètres d'altitude.
Toutes les éruptions volcaniques ont des effets sur le climat de l'échelle locale à régionale. Certaines d'entre elles, particulièrement importantes, rejetent des poussières dans la stratosphère (au-delà de 13 km d'altitude) et modifient le climat planétaire pendant quelques mois. Dans ce cas, ce phénomène crée une couverture atmosphérique opaque qui filtre la luminosité et la chaleur qui vient du soleil. Ceci peut entraîner un refroidissement du climat comme le volcanisme intense d'une centaine de milliers d'années qui a eu lieu lors de l'extinction des dinosaures.

En 1450 av. JC, l’éruption volcanique de Santorin en mer Egée va mettre en suspension de telles quantités de poussières que durant l’été qui suit en Europe et au Proche Orient, le ciel reste voilé et la température baisse d’environ 0,5°C.
Récemment, l'éruption du Pinatubo philippin en 1991 a entraîné des projections jusqu'à 35 km d'altitude. Deux mois après l'explosion, plus de 40% d'une bande intertropicale entre 30°N et 20°S était recouverte par les aérosols, entraînant une baisse moyenne de la température de la planète entre 0,1 et 1°C. Les volcans indonésiens Krakatoa (1883), Augun (1963), le mont Saint Helens (1980) aux Etats-unis et le volcan mexicain El Chichòn (1982) eurent les mêmes effets (G. JACQUES, H. LE TREUT, 2004).
Ainsi, le volcanisme implique une chute des températures à court terme mais s'avère être un puissant facteur de réchauffement sur le long terme. En effet, lors du crétacé supérieur (il ya environ 80 millions d'années), la température était de 6°C supérieure à celle que nous connaissons, ce fût la période la plus chaude de l'histoire de la Terre marquée par un volcanisme majeur.

Ciel & Océan.

La circulation thermohaline.

Note : en géochronologie absolue, les dates sont données par référence au Présent (Before Present = B.P.) par convention fixé au 1er janvier 1950.

L'atmosphère et l'océan, qui sont des fluides, interagissent. Ainsi, l'océan joue un role important dans la définition des climats à diverses échelles.
Au niveau planétaire, actuellement, les eaux de surface des mers de Norvège et du Labrador, plus salées avec la formation de glace, plongent entre 2 000 et 4 000 mètres de profondeur (on parle de l'Eau Profonde Nord Atlantique) et circulent lentement vers les autres bassins océaniques. Dans le même temps, les eaux tropicales chaudes de surface remontent notamment vers le pôle Nord. Cette circulation lente (environ 1 500 ans) atténue les différences de températures entre les latitudes.

Ces échanges océaniques auraient été modifiés au Dryas (10 500 BP) car la fonte des glaces continentales (inlandsis) entraînant un surplus d'eau douce a diminué la salinité des eaux.
Ce phénomène ralentit alors le transport méridien de chaleur et peut entraîner un refroidissement intense de l’Europe. Ceci étant, ce refroidissement modifie d'autres facteurs atmosphériques qui concourrent ensuite à son rétablissement... Les interactions océan-atmosphère sont assez compliquées à appréhender.

Tempète tropicale.

L'Oscillation Nord-Atlantique.

L'Oscillation Nord-Atlantique est une variation qui affecte l'Atlantique nord comme son nom l'indique des côtes américaines à l'Europe. Il existe un équivalent dans le pacifique mais sa masse considérable et son fonctionnement plus hémisphérique que dans l'Atlantique atténue cette oscillation.
Au pas de temps pluridécennal, la circulation atmosphérique aux latitudes moyennes connaît des périodicités appelées oscillation nord-atlantique (ONA), bien corrélées avec les variabilités du champ de pression arctique. Normalement, un gradient de pression de l’ordre de 20 hPa s’établit entre les latitudes subtropicales de l’anticyclone des Açores et la latitude de la dépression d’Islande engendrant un flux d’ouest à baisse et haute altitude. Plus le gradient de pression est fort et plus la circulation d’ouest affecte l’Europe. Au contraire lorsque la circulation se ralentit suite au maintien de hautes pressions continentales sur le continent par exemple, les circulations méridiennes deviennent majoritaires en saison froide (Hurrel, 1995 et 1996, Osborn et al., 1999, Mann et al., 1999 et 2000). Des alternances de périodes à faible indice de circulation zonale 1870-1900, 1930-1980 alternent avec des périodes à fort indice zonal 1900-1930, depuis 1980. Les caractéristiques thermiques des hivers (doux et venteux ou très froids) et la latitude où la pluviométrie est la plus abondante s’en trouvent modifiées.

2008-02-10 오후 3:18 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Et l'Antarctique font...

Diminution des glaces dans l'Antarctique...

L'Antarctique. (vue satellite)

Une vaste étude des glaces antarctiques confirme que la calotte polaire est en diminution. Les chercheurs expliquent qu'en 2006 l'Antarctique a perdu près de 200 milliards de tonnes de glace - l'équivalent d'une montée du niveau global des océans de plus d'un demi millimètre. C'est 75% de plus qu'en 1996, précisent-ils.

L'étude fait suite à un rapport paru en 2006 qui concluait également que la perte de masse par fonte des glaces était plus importante que l'apport par les chutes de neige. Ce rapport concluait alors qu'entre 2002 et 2005, l'Antarctique avait perdu en moyenne 152 km³ (139 milliards de tonnes) de glace par an.

Pour Eric Rignot, glaciologue français à l'Université de Californie à Irvine et responsable de l'équipe qui rapportent ces résultats dans la revue Nature Geoscience « Cela renforce la constatation de la perte de masse glaciaire antarctique - qui n'est toujours pas un résultat bien accepté ». Il précise qu'« il est important de le faire avec une technique indépendante ». Les deux groupes d'étude ont utilisé des données satellitaires, mais basées sur des techniques différentes.

Andrew Shepherd, qui étudie la dynamique des calottes glaciaires à l'Université d'Edimbourg en Ecosse, confirme que ces résultats sont en concordance avec ceux d'études récentes et notamment la sienne (Cf. Recent Sea-Level Contributions of the Antarctic and Greenland Ice Sheets). De plus, il ajoute que ces résultats quantifient réellement la glace qui est perdue le long des côtes.

Fonte & détachement des glaciers...

Les scientifiques ont estimé l’épaisseur de la calotte glaciaire par trois voies satellitaires différentes :
- l’altimétrie : mesure de l’altitude du sol
- la gravimétrie (satellite GRACE) : mesure de la masse de glace.
- l’interférométrie (radar) : mesure de la vitesse d’écoulement des glaciers, ce qui permet de calculer la perte de glace sur les côtes.

Rignot a pu utiliser les données des interféromètres sur 85% de la côte et sur trois années (1996, 2000 et 2006), ainsi qu’un modèle climatique préexistant pour calculer les apports à l’intérieur du continent, la partie la plus incertaine du calcul. Il avance que les pertes nettes de la masse glaciaire sont très proches de celles qu’il a calculées pour le Groenland (Cf.

Glacial pace picks up).

Isabella Velicogna, aujourd’hui collaboratrice de Rignot à Irvine, était la responsable des recherches réalisées en 2006 qui montraient la perte de glace antarctique. Son étude, basée sur des mesures gravimétriques, utilisaient plus de données mais sur une période moins longue. Elle soutient que ses résultats et ceux de Rignot sont en concordance : « Nous trouvons tous les deux une tendance significative ».

Glaciers Antarctiques.

Cette tendance – une augmentation de 75% des pertes depuis 1996 – fait craindre le pire à Eric Rignot : « Dès que les glaciers sont bien lubrifiés par l’eau de fonte, il est difficile de les ralentir, même si le réchauffement global devait s'arrêter ». Il estime que dans le pire des scénarii – le vidage total des bassins glaciaires – la montée du niveau de la mer serait de deux mètres cinquante : un mètre dû à l’Antarctique et un au Groenland ; un demi mètre dû aux glaciers alpins.

Shepherd avertit cependant que cette tendance ne devrait pas être extrapolée dans l’avenir car il y a de fortes raisons de croire que la quantité croissante d’eau froide due à la fonte à proximité des côtes pourrait ralentir les pertes futures.
Rignot accorde que cette tendance pourrait ne pas durer : les causes et conséquences des écoulements glaciaires sont en effet très mal compris. Néanmoins, il pense que le Giec (Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat) a été trop prudent en ne prenant pas en compte ces possibles pertes glaciaires, qui selon lui pourraient se produire dans le siècle à venir...

Mer de Weedell.

L'homme:

Autant de moutons les uns derrièr les autres sans lever sa tête et regarder ce qui se passe au tour de soi même, sans réagir à quoi que ce soit, les pires catastrophes que puisent arriver sur notre planète à cause des activitées anthropiques; nos courses pour un peu plus d'argent chaque jour. C'est tout ce qui compte, rien d'autre, tant que le ciel ne tombera pas sur nos têtes ce sera rien d'autre que la course pour un peu plus d'argent ou de pouvoir sans penser à ce qui sera le futur de notre Planète, extremement lié à l'avenir de toutes les espèces sur Terre et dont la notre: "l'Homme"...

Rien d'autre ne compte à ses yeux, mais quand le ciel tombera il ira le faire sur toutes les têtes, n'oubliez pas ceci... (AS)

2008-02-10 오후 2:04 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

La jungla asiatica.

La jungla del sudeste asiático.

Incendios en Riau. Vista aérea de un incendio en las selvas de Riau (Indonesia)
en agosto de 2006. Estos incendios forman parte del clareado del bosque que
se realiza para preparar las plantaciones de palma aceitera.

"Mi pueblo ha dicho no a la explotación forestal durante varias generaciones. Dependemos de muchos y variados materiales del bosque y no queremos que la explotación los dañe". Simon Okai, Jefe del clan Zongo, Islas Salomón.

¿Qué está en juego?
La diversidad de bosques tropicales de Indonesia y Papúa Nueva Guinea y los archipiélagos cercanos son lo que denominamos los Bosques del Paraíso. Estos bosques, predominantemente de hoja perenne, incluyen varios tipos diferentes como manglares y bosques pantanosos, así como selva tropical de tierras bajas. Otros tipos de bosque de esta región son los bosques monzónicos y bosques de hoja caduca en las regiones más áridas y montañosas.

Como otras regiones con Bosque Primario del mundo, los Bosques del Paraíso albergan áreas de gran biodiversidad, incluyendo muchas plantas y animales que no se encuentran en ninguna otra parte. Mantienen a mas de 500 especies de mamíferos y más de 1.600 especies de aves - sin mencionar alrededor de 30.000 especies de plantas superiores. Albergan tesoros biológicos como la Rafflesia gigante de Indonesia, flor que puede crecer hasta un metro, y más de 2.000 especies de orquídeas.

De las 43 especies de pájaros conocidas como "aves del paraíso", 38 se dan exclusivamente en Nueva Guinea. Los escasos Bosques Primarios de Indonesia son refugio para las últimas poblaciones del cuarto pariente más cercano del hombree, el orangután, y para el rinoceronte de Sumatra y Java, que no hace mucho ocupó una gran parte del sudeste asiático.

La diversidad cultural de esta región forestal es tan asombrosa como sus valores naturales. En Nueva Guinea hay más de 800 lenguas, un tercio de las lenguas habladas en todo el mundo. Muchas de estas culturas dependen de los bosques para mantener su forma de vida, tal como ha sido desde hace muchas generaciones. Su futuro y el de los bosques están íntimamente relacionados.

Reserve d'Una.

Es hora de actuar.
Indonesia y Nueva Guinea ya han perdido cerca del 65 por ciento de su Bosque Primario, y la región ha vivido, respecto a la década anterior, un aumento del 25 por ciento de la producción de la industria maderera entre 1996-1998.

En esta región, la explotación ilegal y la corrupción en la industria forestal es brutal. De hecho, se ha estimado que en Indonesia el 70 por ciento de la madera en bruto que consume la industria de transformación es obtenida ilegalmente, en tanto que en Papua Nueva Guinea el gobierno ha fracasado en la tarea de mejorar y hacer cumplir la legislación forestal existente. Este último país ha violado repetidamente sus propias leyes forestales para permitir el acceso de poderosas compañías a áreas de Bosque Primario.

Un informe del Banco Mundial de 2001 advierte que algunas de las áreas más ricas del bosque en esta región podrían desaparecer dentro de 3 a 10 años a menos que la acción gubernamental detenga la desenfrenada explotación ilegal y la destrucción de los bosques.

El porcentaje de talas ilegales sobre el total está alcanzando cotas nunca vistas en estos "Bosques del Paraíso". En Indonesia se calcula que, aproximadamente, el 70% de las talas son ilegales, mientras que en Papúa Nueva Guinea dicho porcentaje alcanza el 90%. Para denunciar esta situación e intentar detenerla, Greenpeace ha organizado, desde febrero de 2006, una Estación de Resistencia de Greenpeace en las selvas de Papúa Nueva Guinea.

Rivière Sunnamary Guyane F.

Destrucción de las turberas de Indonesia para la producción de aceite de palma.

Greenpeace recientemente ha documentado en el informe “Cocinando el Clima” el alcance de la desaparición de la selva tropical en la isla de Sumatra (en la provincia de Riau), drenada y quemada para instalar plantaciones de palma aceitera para satisfacer la demanda creciente de aceite de palma para su uso en alimentación, cosmética y biocombustibles.

La investigación revela cómo un grupo de marcas líderes mundiales ( Unilever, Nestlé and Procter & Gamble) son cómplices de la destrucción de los bosques de turberas, una fuente potencial de emisiones de gases de efecto invernadero. Estas compañías sacan provecho del cambio climático promocionando el uso del aceite de palma como biocombustible. Los Gobiernos de todo el mundo están estableciendo objetivos para la producción y uso de una alternativa al petróleo y diésel convencional. Sin embargo, reemplazando los bosques y las turberas por plantaciones de aceite de palma se libera más cantidad de dióxido de carbono a la atmósfera que el que el que se ahorra por quema de biocombustibles como sustituto de diésel.

2008-02-10 오후 1:44 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Greenpeace sauve des baleines.

La chasse aux baleines « scientifique » : un mensonge grossier.

Recherche? Vraiment?! Des militants suspendent un point d’interrogation géant devant
le navire-usine Nisshin Maru, qui tue, dépèce et empaquette la viande de baleine.

Au Japon, l’interdiction de la chasse commerciale à la baleine est entrée en vigueur en 1987. Pourtant, cette année-là, la flotte de baleiniers a quitté le port comme d’habitude, elle a repris son chemin habituel vers l’Antarctique et elle s’est attaquée aux mêmes espèces de baleines que l’année précédente. Puis, comme d’habitude encore, la flotte est rentrée au pays avec des tonnes de viande de baleine, emballées par paquets de 15 kg, prêtes pour la vente. Bref, le Japon continue à tuer des baleines comme avant. La seule différence, c’est qu’il le fait maintenant supposément au nom de la science.

Quand la dernière entreprise japonaise de chasse commerciale à la baleine a été dissoute en 1987, elle a cédé son navire-usine et ses bateaux à une nouvelle compagnie, dont les actionnaires étaient tous des entreprises anciennement impliquées dans la chasse.

Parallèlement, une organisation sans but lucratif, appelée Institut de recherche sur les cétacés (IRC), voyait le jour au Japon. Pour assurer son financement, l’IRC a accepté un don de 9 millions $ de la nouvelle compagnie propriétaire de la flotte. L’IRC a ensuite rapidement affrété la flotte et l’a envoyée dans l’Antarctique, avec le navire-usine, les bateaux de chasse et les anciens membres d’équipage des baleiniers commerciaux. Tout cela soi-disant au nom de la science.

Baleines à bosse.

Les programmes de « recherche » de l’IRC.

Le premier programme de « recherche » de l’IRC visait à identifier différents paramètres biologiques qui permettraient d’améliorer la gestion des stocks de baleines, et à comprendre le rôle des baleines à l’intérieur de l’écosystème marin de l’Antarctique. Soulignons ici qu’en termes clairs, « améliorer la gestion des stocks » signifie pour l’IRC trouver des façons d’augmenter les prises annuelles sans risquer de causer un déclin des populations.

Un des objectifs spécifiques du programme était de déterminer ce que les démographes appellent le taux de mortalité par âge, c’est-à-dire l’espérance de vie restante en fonction d’un âge donné. Après quelques années, les responsables du programme ont réalisé que cet objectif était trop difficile à atteindre et ils l’ont remplacé par la recherche du taux de mortalité naturelle.

Pendant les 18 années qui ont suivi, 6778 petits rorquals ont été tués, prétendument dans le but d’étudier le taux de mortalité naturelle des baleines. Or, cet objectif est loin d’avoir été atteint. En effet, selon un comité d’experts de la Commission internationale baleinière réunis à Tokyo en 2006 (qui comprenait aussi des scientifiques japonais), la marge d’erreur des résultats obtenus était si vaste qu’on ne pouvait en tirer aucune conclusion.

En fait, la marge d’erreur en question ne permettait même pas de rejeter la possibilité que le taux de mortalité naturelle soit nul... Autrement dit, 18 ans et 6778 décès plus tard, les données « scientifiques » de l’IRC ne permettaient pas d’exclure la possibilité que les petits rorquals soient éternels...

Baleine Franche (saut)

Quant aux très nombreuses données recueillies dans le but comprendre le rôle des baleines à l’intérieur de l’écosystème marin de l’Antarctique, elles n’ont pas permis d’atteindre l’objectif visé, et le comité d’experts soulignait même qu’elles n’avaient permis d’enregistrer que « relativement peu de progrès ».

En 1995 et 1996, l’IRC a ajouté deux nouveaux objectifs, mais ils n’ont pas été atteints non plus.

Puis, malgré le fait que cet imposant programme (appelé JARPA) n’ait permis d’atteindre aucun des objectifs fixés, l’IRC a lancé un autre programme – JARPA II – qui entraînera la mort d’un plus grand nombre de baleines encore. Ce deuxième programme a été lancé avant l’examen des résultats du premier par le comité d’experts.

Selon le gouvernement japonais, les nouvelles « recherches » permettront de :

Déterminer les tendances démographiques des baleines et étudier différents paramètres biologiques comme le taux de fécondité et l’âge à la maturité sexuelle.
Déterminer l’alimentation des baleines et les variations de l’épaisseur de la couche de graisse.
Étudier les effets des contaminants sur les cétacés.
Enregistrer des données sur les habitats des cétacés pour étudier les variations de température de l’eau, de la salinité, etc.
Comprendre la structure des populations.
Améliorer la gestion.

Baleine.

Une tuerie inutile.

En examinant de plus près les objectifs ci-dessus, nous verrons que certains sont très peu utiles et que tous pourraient être atteints sans tuer des baleines.

Tendances démographiques : À première vue, déterminer les tendances démographiques peut sembler simple : il suffit de compter les baleines à différents intervalles. En pratique toutefois, le comité d’experts a conclu que les données recueillies sur une période de 18 ans par le JARPA pouvaient tout aussi bien permettre de croire que les populations de petits rorquals des secteurs étudiés étaient « en fort déclin, en forte croissance, ou pratiquement stables ». Bref, cette cueillette de données s’est avérée parfaitement inutile.

Âge à la maturité sexuelle : Pour déterminer l’âge d’une baleine, les « chercheurs » tuent l’animal et comptent les anneaux qui s'ajoutent chaque année aux os de l'oreille, un peu comme on évalue l'âge d'un arbre en comptant les anneaux de la souche. Les 18 ans de données accumulées en tuant les baleines n’ont amené aucune nouvelle connaissance concernant l’âge à la maturité sexuelle. Qui plus est, cette « recherche » vise à répondre à des questions que personne ne se pose...

Taux de fécondité : Pour identifier les baleines gestantes et éventuellement estimer les taux de fécondité, on n’a pas besoin de les tuer – on pourrait simplement prélever un petit échantillon de tissu (une biopsie) à l’aide d’une fléchette de prélèvement. De toute façon, cette information ne ferait que confirmer ce qu’on a déjà constaté lors de la précédente « recherche », à savoir que la plupart des femelles matures étaient en gestation.

Alimentation : Après examen de l’estomac de plus de 8000 petits rorquals dans le cadre des programmes JARPA et JARPA II, on en a conclu que ces cétacés mangeaient du krill et seulement du krill... De plus, on peut très bien obtenir des données sur l’alimentation sans ouvrir l’estomac des animaux, en analysant les matières fécales, par exemple.

Couche de graisse : L’épaisseur de la couche de graisse nous renseigne sur la condition physique des baleines. Mais encore là, on peut prendre cette mesure sans tuer l’animal, grâce à une fléchette de prélèvement, inoffensive pour les baleines.

Effets des contaminants : Cet objectif a été soigneusement défini pour tenter de justifier la tuerie des baleines. En effet, les « chercheurs » veulent mesurer les concentrations de métaux lourds dans différents organes inaccessibles autrement, comme le foie et les reins. Pourtant, les contaminants qui sont le plus susceptibles d’affecter les baleines ne sont pas les métaux lourds, mais plutôt les composés organochlorés. Or, ces composés s’accumulent dans les graisses et il serait facile de les mesurer sans tuer l’animal, simplement à partir de la graisse recueillie par biopsie.

Le précédent programme de l’IRC a permis de recueillir amplement de données sur la présence de métaux lourds dans l’organisme des baleines – et il est difficile de justifier pourquoi il faudrait en collecter encore. Mais s’il le fallait, on pourrait obtenir des données en quantités suffisantes en examinant les baleines échouées ou tuées accidentellement dans l’hémisphère sud (notamment à cause des collisions avec les bateaux) ou en analysant les milliers d’échantillons déjà prélevés mais non analysés.

Données sur les habitats : Il n’est pas nécessaire de tuer des baleines pour enregistrer des données sur la température de l’eau, la salinité et les conditions de la glace.

Comprendre la structure des populations : Au même titre que les humains forment des groupes, des tribus ou des nations, les baleines se divisent en différentes sous-populations aux caractéristiques distinctes. Par exemple, on pourra distinguer une population de baleine à bosse d’une autre en raison de son territoire d’accouplement et de mise bas. Comme il y a des différences génétiques entre les différentes sous-populations, on peut déterminer les structures de population en faisant une analyse d’ADN. Mais, encore une fois, il n’est pas nécessaire de tuer des baleines pour étudier leur ADN – il suffit d’utiliser des fléchettes de prélèvement.

Les « chercheurs » du programme JARPA prétendent qu’il est trop difficile de pratiquer des biopsies dans l’Antarctique. Mais ces mêmes personnes reconnaissent du même souffle que la viande obtenue en tuant les baleines permet de financer les « recherches » alors que la simple biopsie ne générerait aucun revenu.

Baleine à dents. (Un ancêtre)

Améliorer la gestion des stocks : Parmi tous les mensonges utilisés pour tenter de justifier la chasse aux baleines, celui-ci est le plus grossier. En effet, il est clair que l’IRC ne cherche pas à améliorer la gestion des stocks de baleines, mais simplement à augmenter ses quotas de chasse.

L’organisation se plaint du fait que les règles de la Commission internationale baleinière qui régissent la chasse si elle était réouverte sont « trop axées sur la protection des stocks de baleines ». Un des principaux objectifs du programme JARPA II, c’est donc de recueillir des données qui permettraient d’assouplir ces règles.

Ainsi, lors de la création du Sanctuaire des baleines de l’océan Austral en 1994, le Japon a été le seul pays à s’opposer. C’est pourquoi les « chercheurs » japonais tentent depuis de recueillir des informations qui permettraient d’augmenter les quotas de chasse commerciale dans ce territoire. Soulignons aussi que le Japon a décidé de se soustraire à l’interdiction de la chasse commerciale aux petits rorquals dans le Sanctuaire, mais qu’il a accepté celle qui s’applique aux rorquals communs et aux baleines à bosse.

Tableau comparatif
Mode de cueillette de données sur une baleine MORTE ou VIVANTE

	Sur une baleine MORTE	Sur une baleine VIVANTE
Longueur de l’animal	Mesure du corps	Déduction de la longueur à partir d’une photo
Poids	Peser le corps	Déduction du poids à partir de la longueur
Âge	Examen de certains indicateurs (os de l’oreille, dents, etc.)	Déduction de l’âge à partir de la longueur et du sexe
Croissance	Longueur en fonction de l’âge	Observation du même animal sur plusieurs années
Maturité sexuelle	Examen des organes reproducteurs	Observation du même animal sur plusieurs années
Fécondation	Examen des organes reproducteurs	Déduction à partir du moment de la naissance
Période de reproduction	Déduction à partir d’un foetus, si présent	Observations dans la zone de reproduction
Gestation	Présence d’un foetus	Analyse hormonale à partir d’une biopsie
Lactation	Examen des glandes mammaires	Observation du comportement des petits et de la mère
Cycle de reproduction	Déduction à partir du taux de fécondation et autres données	Observation dans la zone de reproduction
Alimentation	Examen du contenu de l’estomac	Biopsie et analyse des matières fécales
Suivi des déplacements	Récupération des marques ou étiquettes sur l’animal	Suivi par satellite et reconnaissance photo
Structure des populations	Analyse de tissus prélevés sur l’animal mort	Analyse à partir d’une biopsie

Comme on le voit au tableau, la cueillette d’informations sur des animaux vivants est nettement plus avantageuse, notamment parce qu’elle permet de faire des observations multiples sur un même individu. À l’opposé, l’examen des animaux morts ne fournit qu’un instantané, figé dans le temps. De toute évidence, le suivi des animaux vivants est aussi supérieur pour comprendre le comportement des baleines, connaître leurs routes migratoires, etc.

Whales.

Partout dans le monde, des chercheurs étudient les baleines sans les tuer ni les blesser. Quant aux « chercheurs » du programme JARPA, ils continuent à tuer les baleines, non par nécessité scientifique, mais parce qu’ils veulent continuer à vendre leur viande sur le marché japonais, et parce que cela permet de former de nouveaux membres d’équipage et de maintenir cette industrie en activité.

2008-02-09 오후 2:18 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Greenpeace.

Déforestation au congo.

Reserve d'Una.

Attaque au coeur de l’afrique.

La forêt tropicale de la République démocratique du Congo (RDC), la deuxième en taille de notre planète, subit un vrai pillage. L’industrie forestière menace les peuples de la forêt, la faune et la flore – avec des conséquences tragiques pour notre terre.

Zola Mubiala* se sent berné. En échange du droit d’exploiter ses terres, on lui a donné une demi-caisse de bière, cinq kilos de sucre, six paquets de savon et un paquet de sel. Ou plutôt la moitié, car il a dû partager avec son copropriétaire. Ne connaissant pas la vraie valeur de ses terres, Mubiala a accepté ce prix dérisoire, permettant ainsi à l’entreprise forestière d’abattre les géants du bout de forêt qui lui appartenait près de Tolo, dans la province congolaise de Bandundu.

La société Sodefor fait partie d’un consortium qui a son siège au Liechtenstein. Mubiala se sent floué, même si on lui a promis 12 cents américains par mètre cube de bois coupé sur ses terres. En effet, personne ne contrôle les quantités abattues pour être transformées en parquet spécial de haut prix en Europe. En l’absence d’autorités en état de fonctionner, Mubiala ne peut même pas faire valoir son droit à cette somme symbolique. Il ne lui reste donc que la bière, le sucre, le savon et le sel. Son voisin est encore plus mal loti: ne parlant que le lingala, langue principale dans le bassin du Congo, ce vieil homme aux cheveux blancs a signé un contrat en français, qu’il n’a pas pu lire. De telles pratiques commerciales rappellent le commerce des perles de verre de la grande époque de l’impérialisme, et s’inscrivent dans une tradition tristement célèbre au Congo.

Greenpeace a étudié les méthodes commerciales des entreprises occidentales actives dans le secteur du bois au Congo. Cette zone ininterrompue de forêt tropicale, deuxième en taille après l’Amazonie, est gravement menacée et risque de disparaître. Elle est pourtant le cadre de vie de nos plus proches parents animaux – bonobos, chimpanzés et gorilles – et abrite de nombreuses autres espèces d’animaux et de plantes. Les conséquences du pillage dépassent la région. En effet, la forêt détruite cesse d’absorber du CO2. La coupe forestière et la construction de routes provoquent par ailleurs de fortes émissions de CO2.

La destruction des forêts anciennes va de pair avec le pillage que subissent les populations locales. L’exemple de la région de Nioki, dans la province de Bandundu, est éloquent: des routes auparavant bien entretenues sont maintenant délabrées, du fait de l’arrivée des poids lourds de Sodefor. L’électricité est coupée dans la plupart des quartiers. Les hôpitaux manquent des équipements les plus élémentaires. Après le passage de Sodefor, les zones sont très souvent abandonnées, parce que la destruction de la forêt signifie aussi la disparition des moyens d’existence, et parce qu’il n’y a plus de travail. Les habitants gagnent les bidonvilles au bord du fleuve – la seule possibilité de n’être pas totalement coupé de tout moyen de transport. Le gibier et le poisson se font rares; les racines de manioc sont tout ce qui reste à la population.

Reserve à Bocaina (Brasil)

Les habitants gagnent les bidonvilles au bord du fleuve – la seule possibilité de n’être pas totalement coupé de tout moyen de transport. Le gibier et le poisson se font rares; les racines de manioc sont tout ce qui reste à la population. Sous la pression de la Banque mondiale (BM), la RDC a certes créé une loi forestière plutôt progressiste: 40% des impôts payés par les entreprises du secteur du bois sont versés aux communautés locales. Mais en réalité, les communes n’obtiennent que des «cadeaux symboliques». Les écoles que l’on promet de construire ne sont que des baraques en tôle qui n’ont même pas de bancs pour les élèves. Les communes forestières ne perçoivent qu’une indemnisation très modeste, voire inexistante, pour leur territoire traditionnel livré au pillage. Les protestations éventuelles sont réprimées par l’intimidation et la violence. Et les populations concernées ne peuvent pas compter sur la protection des autorités, car la corruption permet aux firmes de faire arrêter de façon arbitraire les «meneurs » présumés.

Rivière Sunnamary (Guyane F.)

La BM joue un rôle important. Elle est le principal bailleur de fonds et a donc les moyens d’orienter avec des conditions financières l’avenir de ce pays affaibli par la guerre civile – avec des conséquences positives ou négatives. En 2002, la BM a réussi à persuader le gouvernement transitoire d’instaurer un moratoire sur l’octroi de nouveaux droits de coupe, et de ne pas élargir les droits existants. Mais la réalité est malheureusement bien différente: jusqu’en avril 2006, ce même gouvernement a conclu 107 nouveaux contrats avec l’industrie forestière, sur une surface de plus de 15 millions d’hectares, contrairement aux accords avec les pays donateurs et en contradiction avec le moratoire. Ces violations de contrat s’expliquent par la corruption au quotidien en RDC. Un fonctionnaire de la province a déclaré à Greenpeace: «Nous avions ordre de ne pas procéder à des inspections… les entreprises du bois jouissent de la protection des sommets de la hiérarchie.» Et les inspecteurs, peu nombreux, n’ont souvent pas de voiture ou de vélo pour visiter les concessions éloignées.

Une chance existe encore de protéger la deuxième forêt tropicale de la planète. La BM doit empêcher la suppression du moratoire sur les droits de coupe prévue pour l’année en cours. Les nouvelles concessions ne doivent être accordées qu’à condition que les communautés locales bénéficient d’un plan équitable pour l’utilisation des terres, prévoyant un réseau de zones de protection des forêts anciennes. Ce plan de développement doit inclure des modèles alternatifs destinés à lutter contre la pauvreté et à préserver les ressources naturelles.

* Nom d’emprunt choisi par souci de protection contre la répression.

Cet article a été publié dans le Magazine Greenpeace. Les adhérents de Greenpeace le reçoivent 3x par année gratuitement. Devenez membre.

2008-02-08 오후 3:35 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Chimie & Vie...

La Chimie Prébiotique.

Supernova.

Pour percer le mystère des origines de la vie, les exobiologistes suivent deux démarches complémentaires, comme nous l'avons précisé en introduction. L'une de ces démarches consiste à rechercher des indices (molécules prébiotiques, fossiles ou organismes vivants) sur les autres astres du système solaire. Malheureusement, à l'heure actuelle, les sondes qui naviguent au sein du système solaire sont trop rares pour que des résultats significatifs aient pu être engrangés. Pour l'instant, la seule recherche exobiologique digne de ce nom a été effectuée par les atterrisseurs Viking, qui se sont posés sur Mars en 1976.

Les scientifiques ont donc tenté d'approcher le problème différemment, en essayant de synthétiser en laboratoire les molécules fondamentales du monde vivant (sucres, acides nucléiques, protéines sans oublier les molécules constitutives des membranes cellulaires). Pour réaliser ce travail de démiurge, les scientifiques n'ont le droit d'utiliser que les molécules carbonées les plus simples, ainsi que de l'eau. Ces ingrédients serviront à fabriquer des précurseurs, matériel de base pour l'assemblage des molécules du vivant : les 20 acides aminés, les 5 bases et les 2 sucres qui rentrent dans la composition de n'importe quelle cellule vivante.

Il semble effectivement possible de fabriquer la plupart des briques du vivant à partir d'un petit nombre de molécules très simples. Les deux précurseurs de base sont l'acide cyanhydrique et le formaldéhyde. Les chimistes ont de fortes raisons de penser que ces molécules pouvaient facilement apparaître sur la Terre primitive, et ce sont d'ailleurs des produits qui apparaissent couramment dans les expériences de synthèse de type Stanley Miller (notons ici qu'au cours de ces expériences, on obtient aussi des produits solides plus complexes, similaires aux goudrons qui se sont déposés dans le ballon de l'expérience initiale de Miller en 1953).

Une fois munis de ces précurseurs, les chimistes peuvent fabriquer des acides aminés (les constituants des protéines) et des bases azotés (les constituants des acides nucléiques, ADN et ARN) à partir de l'acide cyanhydrique. De la même manière, le formaldéhyde permet la formation des sucres (ribose et désoxyribose) qui rentrent dans la composition des acides nucléiques. Il est également possible de fabriquer en laboratoire (en général dans des conditions de haute température et pression) des petites vésicules qui ressemblent à s'y méprendre à des membranes cellulaires. Nous allons dans un premier temps passer en revue les principales voies de synthèse, avant de résumer les (maigres) résultats obtenus en chimie prébiotique.

La synthèse des acides aminés.
La principale réaction conduisant à la formation d'acides aminés (tels que ceux obtenus lors de l'expérience de Stanley Miller) est vraisemblablement celle découverte par Strecker en 1850. Dans cette réaction, l'acide cyanhydrique (HCN) réagit avec l'ammoniac (NH3) et le formaldéhyde (HCHO) pour donner naissance à un aminonitrile, qui s'hydrolyse ensuite en présence de deux molécules d'eau pour former un acide aminé. Cette réaction est cependant parasitée par une autre réaction (Kiliani), qui consomme de l'acide cyanhydrique et du formaldéhyde pour donner naissance à une molécule dont l'importance biologique est négligeable. Les chimistes ont alors tenté de rechercher des conditions expérimentales favorisant la réaction de Strecker au détriment de celle de Kiliani. Malheureusement, les conditions optimales s'écartent quelque peu de celles qui avaient des chances d'exister sur la Terre primitive (nous aurons l'occasion de revenir sur ces réactions parasites).

La deuxième voie pouvant conduire à la synthèse des aminoacides intéressants d'un point de vue biologique est la réaction de Bücherer-Bergs, qui consiste à faire réagir du formaldéhyde, de l'acide cyanhydrique, du dioxyde de carbone et de l'ammoniac pour former des précurseurs d'acides aminés.

D'autres réactions sont également prometteuses, comme celle qui consiste à polymériser la molécule d'acide cyanhydrique. Au terme de la réaction, on obtient alors une mélasse noire qui par hydrolyse libère de nombreux acides aminés, voire des petits peptides (ce qui élimine l'étape de condensation nécessaire pour assembler les acides aminés en protéines), voire des bases azotées. Selon certains chimistes, la réaction de Fischer-Tropsch, qui pourrait se dérouler au niveau des évents des dorsales océaniques, reste également une voie de synthèse privilégiée.

Aujourd'hui, les chimistes savent fabriquer de manière relativement aisée et réaliste les 20 acides aminés rentrant dans la composition des protéines. Cependant, les molécules obtenues sont très souvent racémiques, c'est à dire que l'on obtient des quantités équivalentes de molécules "droite" et de molécules "gauche", alors que la nature n'utilise que des formes "gauche" pour assembler des protéines (voir à ce sujet le paragraphe sur la chiralité donné en introduction).

Nébulose Cigne.

La synthèse des bases azotées.
Les chimistes savent également synthétiser les bases qui rentrent dans la composition des acides nucléiques (ADN et ARN) avec plus ou moins de bonheur. Par soucis de clarté nous ne détaillerons pas ici les réactions mises en oeuvres, et nous retiendrons seulement que les bases puriques (adénine, guanine) sont fabriquées avec plus de facilité que les bases pyrimidiques (cytosine, uracile, thymine).

La synthèse des sucres.
En 1861, un chimiste allemand (Butlerow) découvre que le formaldéhyde (HCHO) peut donner naissance à des sucres, y compris à des pentoses (sucres à cinq atomes de carbone) comme le ribose présent dans l'ARN. Cette réaction, dite de formose, consiste principalement à polymériser le formaldéhyde (c'est à dire à enchaîner les molécules les unes aux autres comme les perles d'un collier). Pour avoir lieu, elle nécessite cependant des concentrations très importantes de formaldéhyde (entre 0,1 et 1 mole par litre), ainsi qu'un milieu très basique (pH avoisinant les 14), deux conditions qui semblent fort éloignées de celles qui régnaient sur la Terre primitive. La réaction de formose a suscité de nombreux travaux. Les chimistes ont pu en particulier fabriquer des sucres avec des concentrations plus faibles en formaldéhyde, en chauffant la solution en présence d'un catalyseur (comme le phosphate de calcium). Des irradiations à l'aide d'ultraviolets ou de rayons ionisants sur des solutions très diluées en présence d'argiles ont aussi donné quelques résultats. Malgré ces tentatives, les chemins plausibles de synthèse des sucres dans des conditions similaires à celles de la Terre primitive sont loin d'avoir été défrichées.

La fabrication des membranes cellulaires.
Une cellule peut grossièrement être assimilée à un sac bourré de molécules, qui se trouvent alors assez proches les uns des autres pour pouvoir interagir. Il ne sert effectivement à rien de synthétiser toutes les briques du vivant, si on ne trouve aucun moyen de les rassembler. Dans l'histoire des origines de la vie, l'invention de la compartimentation par le biais des membranes cellulaires a vraisemblablement constitué une étape majeure.

Les chimistes savent assembler en laboratoire (en général dans des conditions de haute température et pression) des microstructures ressemblant de façon flagrante à des membranes cellulaires. Si ces vésicules ne peuvent être qualifiées de vivantes elles sont capables, toute comme les véritables membranes cellulaires, de concentrer des molécules organiques et de les isoler d'un milieu extérieur agressif. Parmi les travaux réalisés dans ce domaine, on peut citer les coacervats d'Oparin, ou les microsphères de Fox, formées à partir de protéinoïdes (polymères obtenus par le chauffage à sec d'acides aminés, voir plus bas). Notons également que certaines substances organiques extraites de la météorite de Murchison s'assemblent spontanément en milieux aqueux pour former des vésicules imitant de manière singulière les membranes des cellules vivantes.

Colision entre Galaxies.

Les problèmes surgissent ...
Si, comme nous l'avons vu, les chimistes sont capables de fabriquer, avec plus ou moins de succès les principales briques du vivant (certaines - acides aminés, bases puriques - plus facilement que d'autres - sucres, bases pyrimidiques), il faut nous arrêter un instant sur la nature quelque peu idéale des synthèses de laboratoire. Le chemin permettant de synthétiser une macromolécule d'intérêt biologique comprend souvent plusieurs étapes. Ainsi, pour fabriquer des acides nucléiques, il faut former les précurseurs (acide cyanhydrique et formaldéhyde par exemple), synthétiser les bons sucres, puis accrocher ces derniers à une base azotée et un phosphate pour former un nucléotide, et enfin accrocher les nucléotides entre eux. En laboratoire, chacune des différentes étapes d'une synthèse chimique demande bien souvent des conditions différentes de la précédente ou de la suivante. De manière à mettre toutes les chances de leur côté, les chimistes sont bien souvent tentés de partir à chaque fois avec des conditions initiales optimales. Or c'est une chose de prouver que chaque étape fonctionne séparément, encore faut-il démontrer que le schéma d'ensemble (c'est à dire la mise bout à bout des différentes étapes) a pu lui aussi fonctionner dans l'environnement de la Terre primitive. Certains chercheurs ont proposé des scénarios absolument renversants pour expliquer l'enchaînement des étapes, que l'on peut aisément comparer aux films hollywoodiens : très spectaculaires, mais souvent très peu réalistes !

L'étape la plus délicate est probablement celle qui consiste à passer des monomères (nucléotides, acides aminés) aux polymères (acides nucléiques, protéines). Pour les acides nucléiques, la formation d'un polymère à partir d'une solution de monomères (en l'absence de catalyseurs naturels comme les enzymes) a été prouvée expérimentalement par l'équipe de Leslie Orgel au Salk Institute de Californie. La présence d'une petite amorce (un brin d'acide nucléique préformé) est cependant nécessaire, et la synthèse d'une telle molécule par un processus prébiotique n'a pas été démontrée.

Les choses semblent plus faciles avec les protéines. Il est en effet aisé de relier bout à bout des acides aminés (réaction de condensation) pour former des peptides (chaîne de quelques acides aminés) ou des protéines (chaîne comportant un nombre appréciable d'acides aminés). Dans les années 60, aux Etats-Unis, Sidney Fox a obtenu des protéinoïdes (des molécules assez proches des protéines) en chauffant des acides aminés en phase solide. Le mélange contenait cependant à la fois des molécules "droite" et des molécules "gauche" (nous avons déjà eu l'occasion de mentionner ce problème). Des chimistes comme le français André Brack travaillent actuellement activement à la recherche de réactions permettant de sélectionner la chiralité des monomères de départ, et d'assembler ainsi des protéines "gauche" comme celles qu'emploient la nature.

D'autres problèmes viennent encore compliquer les synthèses, comme celui de la dilution (les molécules sont en quantité trop faible pour interagir) ou les réactions parasites (comme la réaction de Kiliani que nous avons évoquée plus haut). Dans un ballon, les molécules s'en donnent effectivement à coeur joie et réagissent souvent toutes les unes avec les autres de manière complètement désordonnée. Une réaction parasite peut très bien consommer une ou plusieurs molécules, empêchant ainsi la réaction désirée d'avoir lieu. Pour contourner ce problème et diriger les synthèses dans la bonne direction, Leslie Orgel a par exemple tenté d'utiliser des composés artificiellement "activés". Ces molécules, qui comportent une liaison riche en énergie, sont effectivement capables de s'engager dans une réaction préférentielle parmi un grand nombre de réactions possibles.
Le problème le plus amusant reste cependant celui de savoir qui, des acides nucléiques ou des protéines, est apparu en premier ...

L'oeuf ou la poule ?
Dans une cellule, les acides nucléiques portent toute l'information nécessaire à la fabrication des protéines, qui constituent l'ossature de la cellule et qui catalysent toutes les réactions nécessaires à sa survie et à sa reproduction. On pourrait donc croire que les acides nucléiques sont apparus en premier, car sans eux, l'information permettant d'assembler les protéines n'est pas disponible. Le hic, c'est que la fabrication des longues chaînes d'ADN et d'ARN est totalement dépendante de la présence des protéines. Ces dernières catalysent effectivement l'assemblage des nucléotides qui forment l'ADN. Nous voici donc devant le problème de l'oeuf et de la poule. Qui est apparu en premier ? Les acides nucléiques (qui stockent l'information génétique) ou les protéines (qui sont fabriquées grâce à l'information contenue dans les acides nucléiques, mais qui servent aussi à fabriquer les acides nucléiques) ?

Molécule de Ribose.

Les acides nucléiques en pôle position.
Pour certains chimistes, la chimie prébiotique qui s'est déroulée sur la Terre primitive a d'abord conduit à l'apparition des acides nucléiques. Plusieurs indices laissent penser que l'ARN est venu en premier, et qu'il a été suivi par l'ADN (une hypothèse suggérée pour la première fois en 1967 par Carl Woese). Effectivement, la base caractéristique de l'ADN, la thymine, est fabriquée à partir de la base caractéristique de l'ARN, l'uracile (les trois autres bases sont communes aux deux acides nucléiques). De plus, la réplication d'une molécule d'ADN nécessite très souvent une petite amorce d'ARN. Un autre mécanisme, l'édition, milite en faveur d'une préexistence de l'ARN. Ce mécanisme est une modification de la séquence d'un ARN par l'ajout ou le retrait de nucléotides à certains endroits, ces insertions et délétions ayant pour conséquence de modifier considérablement l'information portée par la molécule. L'édition est non seulement un moyen efficace pour les organismes de progresser, mais il est également moins risqué avec l'ARN que l'ADN, car les modifications sont relativement éphémères sur l'ARN, alors qu'elles sont plus durables dans une chaîne d'ADN. Il semble donc que l'ADN soit un ARN modifié, spécialisé dans un rôle de stockage et de conservation (de ce point de vue l'ADN offre quelques avantages sur l'ARN, comme nous allons le voir).

L'ARN présente quelques propriétés remarquables qui ont probablement pu jouer un rôle essentiel dans l'apparition de la vie sur Terre. Certaines expériences ont permis de tester la capacité évolutive des molécules d'ARN, et de vérifier ainsi qu'une population de molécules d'ARN est bien capable de se comporter comme une population d'organismes vivants (Spiegelman, 1970). Ainsi, l'évolution darwinienne existerait aussi au niveau moléculaire. L'ARN a cependant une caractéristique encore plus étonnante : celle de catalyser des réactions chimiques, rôle normalement dévolu aux protéines.

Éclairs.

Un ARN catalytique ?
Pendant longtemps, les biochimistes ont dressé une frontière nette entre les acides nucléiques d'une part, capables d'assurer le stockage et le transfert de l'information génétique, et les protéines d'autre part, capables d'assurer la catalyse des réactions chimiques indispensables au fonctionnement d'une cellule. La découverte dans les années 80 des ribozymes (c'est à dire d'ARN capables d'assurer des activités catalytiques) par deux biochimistes américains, Thomas Cech et Sidney Altman, fit voler cette barrière en éclats.

L'ARN pourrait donc jouer le double rôle de catalyseur et de porteur de l'information, d'où l'idée d'un monde ARN, ou une seule et même molécule dirigerait les usines chimiques et la bibliothèque (pour reprendre l'analogie de l'introduction). Il faut cependant noter que l'ARN n'exerce bien souvent son activité catalytique que dans des domaines bien précis, comme les réactions d'autoépissage. Dans ce mécanisme, l'ARN agit sur lui même en éliminant un morceau non désirable et en réunissant les deux fragments restants (en général, ce sont les parties non codantes - introns - de l'ARN qui sont ainsi rejetées, alors que les parties codantes, les exons, sont conservées). La présence d'ARN dans les ribosomes (les usines cellulaires qui relient les acides aminés entre eux pour fabriquer des protéines) laisse penser que les ARN primitifs ont pu intervenir très tôt dans la synthèse des protéines.

Au cours de l'évolution, l'ARN a cependant du rapidement céder la place à l'ADN. Effectivement, la molécule d'ARN fait preuve d'une grande instabilité (principalement liée à la présence de ribose), contrairement à l'ADN, plus robuste. L'absence d'uracile dans l'ADN contribue également à diminuer le nombre d'erreurs pendant la réplication. Dans une cellule, il arrive parfois que la cytosine se transforme spontanément en uracile (ce qui a pour effet d'altérer l'information portée par le brin d'acide nucléique). Si cette transformation a lieu au sein d'une chaîne d'ADN, la cellule est immédiatement capable de le détecter : l'uracile étant normalement absent dans l'ADN, sa présence traduit obligatoirement la modification d'une cytosine en uracile. La cellule peut alors immédiatement identifier le fauteur de troubles, qui est reconverti par des enzymes spécialisées en cytosine. Dans une chaîne d'ARN, la situation est bien plus problématique, l'uracile étant un composant normal de la molécule. Il est alors impossible pour la cellule de faire la différence entre une uracile légitime et une uracile "parasite".

Pour certains chimistes, la grande fragilité de l'ARN, ainsi que la difficulté de sa synthèse par des réactions prébiotiques sont des obstacles majeurs à l'existence d'un monde ARN. Plusieurs scénarios ont alors été imaginés pour tenter de pallier à la difficulté de la synthèse des molécules d'ARN ...

Synthèse dirigée par matrice.
Pour expliquer l'autoformation d'une molécule d'ARN à partir de ses précurseurs, les nucléotides, des chimistes ont imaginé un mode de réplication primitive appelé "synthèse dirigée par matrice". Des nucléotides activés artificiellement par la fixation d'un groupement imidazole peuvent effectivement se positionner spontanément en face d'une matrice, en formant alors un brin complémentaire.

Ce modèle présente cependant plusieurs inconvénients : les nucléotides doivent être activés, l'ensemble ne fonctionne qu'avec des bases pyrimidiques qui sont difficiles à obtenir, la présence d'une matrice initiale est indispensable, et la présence de composants racémiques dans les éprouvettes bloque la réaction. Il semble donc improbable qu'un tel mécanisme ait pu avoir lieu sur la terre primitive.

Acides nucléiques artificiels.
Estimant que l'ARN actuel pouvait très bien être totalement différent des acides nucléiques primitifs, certains chimistes ont tenté de synthétiser des ARN artificiels, plus faciles à fabriquer et dont la formation dans le cadre de la chimie prébiotique reste plausible. Le N6-ribosyladénine, un nucléotide présentant une activité catalytique comparable à l'histidine (un acide aminé très important pour l'activité catalytique de nombreuses protéines) et capable de rentrer dans la composition d'un ARN, a ainsi été inventé. Les chimistes qui se sont engagés dans cette voie pensent que les premiers acides nucléiques étaient dotés de groupements catalytiques, qui ont ensuite été transmis à des acides aminés (et donc à des protéines). Autre avantage, certains nucléotides artificiels seraient plus faciles à polymériser en face d'une matrice que les nucléotides naturels.

Atmosphère de Mars.

Des précurseurs d'acides nucléiques.
Dans la même veine que précédemment, des équipes ont estimé que les acides nucléiques actuels sont très (voire trop?) complexes à former. Pourquoi la nature n'aurait-elle pas utilisée un précurseur plus simple à synthétiser, et qui aurait ensuite laissé place au cours de l'évolution aux acides nucléiques que l'on connaît ? Partant de cette idée séduisante, les chimistes se sont lancés dans la recherche de précurseurs d'acides nucléiques, versions simplifiées des molécules actuelles, mais néanmoins capables de se reproduire et de stocker de l'information génétique.

Ainsi, en replaçant le ribose par du glycérol, on obtient un analogue plus simple de l'ARN. Apparemment, le squelette ribose-phosphate ne serait pas un élément indispensable au fonctionnement des nucléotides, et pourrait être remplacé par un autre squelette plus simple à synthétiser (par exemple un polypeptide). Deux chercheurs, Elgohm et Nielsen, ont proposé comme analogue d'un acide nucléique le PNA (Peptide Acide Nucléique) où les bases azotées sont greffées sur un squelette peptidique. Eschenmoser s'est penché sur une autre structure où le ribose est sous sa forme pyranose (un cycle de six atomes de carbone à la place de cinq). Les deux brins ne s'enroulent plus l'un autour de l'autre lors de l'appariement des deux chaînes, ce qui semble être un avantage lors de la duplication de l'acide nucléique, par exemple au cours de la division cellulaire (dans les cellules en cours de division, des enzymes hautement spécialisées comme les déroulases doivent intervenir pour séparer les deux brins d'ADN, avant que la duplication ne puisse commencer). La synthèse des PNA se heurte cependant à des difficultés similaires à celles rencontrées pour l'assemblage d'un acide nucléique classique.

La vie a-t-elle commencée avec les protéines ?
En dépit des travaux prometteurs dont nous avons cité quelques exemples, certains chimistes refusent de donner aux ARN le titre de première molécule biologique. Trop fragiles pour survivre sur la Terre primitive (criblée d'impacts et soumise à un fort rayonnement ultraviolet) et trop difficiles à obtenir par le biais des réactions prébiotiques, ces derniers n'auraient pas pu naître du monde inanimé, contrairement aux protéines, qui sont certes incapables de se dupliquer spontanément comme savent le faire les acides nucléiques, mais qui offrent l'énorme avantage d'être bien plus simple à synthétiser. Dans ce domaine, la principale voie de recherche consiste à traquer chez les protéines des brides d'activité catalytique. Malheureusement, encore aujourd'hui, aucun résultat vraiment probant n'a été obtenu.

Io & Jupiter.

Vers une chimie prébiotique exotique.
Toutes les réactions que nous avons décrites jusqu'à présent nécessitaient un milieu aqueux. Etant donné le lien étroit qui unit la vie et l'eau, nous avons certes des difficultés à imaginer que la vie ait pu apparaître ailleurs que dans une étendue d'eau, qu'elle soit modeste comme la petite mare de Darwin ou vaste comme un océan. Pourtant, il est possible que les études en milieux aqueux soient vouées à l'échec, et que les réactions clés sur lesquelles les chimistes se cassent la tête soient à chercher dans d'autres environnements originaux.

Les argiles, matrice de vie.
En 1960, le chimiste Graham Cairns-Smith émit une hypothèse intéressante. Selon lui, la vie était apparue grâce à des matériaux inorganiques capables de croître, comme les cristaux de certaines espèces minérales ou les argiles. Les feuillets qui constituent les argiles peuvent effectivement se développer spontanément, pour peu qu'ils puissent puiser dans le milieu extérieur les éléments chimiques nécessaires à leur croissance (silicium, oxygène, magnésium, etc). Des molécules organiques auraient ensuite pris la relève de ces minéraux en plein bourgeonnement (d'où le nom de relève génétique donné à ce modèle).

Les argiles semblent constituer un excellent matériau de départ, car elles peuvent facilement adsorber toutes sortes de molécules organiques. Cette promiscuité facilite les rencontres entre molécules, et contourne ainsi le problème de la dilution que nous avons évoqué plus haut. De plus, ces matrices minérales peuvent également catalyser des réactions entre molécules organiques (en particulier les réactions de polymérisation) et guider des synthèses. Les argiles, qui devaient abonder sur la terre primitive, et qui constituent également une part non négligeable du sol martien, se comporteraient alors comme des enzymes minérales primitives.

Dans les années 1970, deux chercheurs ont montré qu'il était possible de polymériser des acides aminés pour former des petits peptides, grâce à une argile, la montmorillonite. Des nucléotides ont également été condensés avec succès par une méthode similaire faisant la belle part aux argiles. Plus récemment, Ferris et Orgel ont réussi à former des petites chaînes peptidiques (sur illite et hydroxyapatite) et nucléiques (sur montmorillonite) d'une longueur supérieure à 55 éléments. Or on considère qu'une chaîne d'acides nucléiques composée de l'enchaînement de 30 à 60 monomètres forme un système génétique viable ...

Un métabolisme à la surface d'une pyrite.
En 1988, un chimiste allemand, Günther Wächtershäuser, a mis en avant le rôle potentiel d'une autre matrice minérale dans la problématique des origines de la vie. Ce chercheur estime que la pyrite (un sulfure de fer très courant sur Terre) a parfaitement pu catalyser la synthèse de molécules organiques. Tout commence lorsque des petites molécules organiques se fixent sur un grain de pyrite chargé positivement. En présence de sulfure d'hydrogène, ces molécules peuvent utiliser le dioxyde de carbone atmosphérique pour grandir, le carbone du CO2 venant s'ajouter à la chaîne carbonée déjà en place.

Wächtershäuser, qui est opposé à la théorie de la soupe prébiotique, estime que la plupart des molécules organiques d'intérêt biologique se sont formées par le biais de ce métabolisme de surface. Ce type de réaction permettrait d'expliquer pourquoi certaines protéines fondamentales, comme celles qui sont impliquées dans le transport des électrons au niveau des chaînes respiratoires des mitochondries (les centrales énergétiques des cellules vivantes) contiennent du fer et du soufre. Les charges positives, abondantes à la surface des grains de pyrite, facilitent de plus l'accrochage des molécules organiques et leur assemblage ultérieur (fonctions catalytiques voisines de celles décrites pour les argiles).

D'après certains travaux, la pyrite pourrait également catalyser la formation d'acides nucléiques comportant uniquement des bases puriques (l'uracile étant remplacée par la xanthine, et la cytosine par l'isoguanine). Ces derniers auraient pu servir de précurseurs aux acides nucléiques actuels, basés sur une combinaison de bases puriques et pyrimidiques. La présence de molécules inhabituelles (comme l'hypoxanthine) dans le génome de certains organismes est d'ailleurs interprétée par certains biologistes moléculaires comme la preuve de l'existence d'acides nucléiques totalement puriques.

Titan.

Une odeur de soufre.
Le soufre, constituant principal de la pyrite, aurait également pu jouer un rôle dans l'apparition de la vie. Christian de Duve (prix Nobel de médecine), suggère effectivement que le monde de l'ARN a été précédé par un autre monde ou le soufre tenait une place majeure. Les réactions entre molécules sont beaucoup plus efficaces lorsque l'un des participants possède une liaison riche en énergie (c'est à dire une liaison susceptible de libérer de l'énergie, qui est alors disponible pour la réaction proprement dite). Les groupements thiols R-SH (union d'une chaîne carbonée avec un atome de soufre et un atome d'hydrogène) constituent une liaison de ce type.

Pour de Duve, des acides aminés porteurs d'un groupement thiol peuvent facilement s'assembler entre eux pour donner des peptides ou des protéines. Ces acides aminés "activés" sont très intéressant, car ils portent eux-mêmes l'énergie requise pour l'établissement d'une liaison peptidique (liaison entre deux acides aminés), et ne nécessitent aucun élément extérieur pour se polymériser. La synthèse de ces molécules activées aurait pu se dérouler sur la Terre primitive, dans un milieu chaud, acide et riche en H2S, comme celui qui caractérise les cheminées hydrothermales sous-marines. Le rôle des thioesters, source d'énergie du métabolisme primitif, permettrait aussi d'expliquer l'importance que tient le soufre dans le métabolisme de nombreuses bactéries.

Conclusion:
Toutes les réactions et hypothèses que nous avons évoquées ne doivent pas nous faire oublier que la construction d'une cellule vivante à partir de molécules extrêmement simples comme l'acide cyanhydrique ou le formaldéhyde est une entreprise d'une incroyable complexité. Les avancées réalisées par les chimistes depuis l'expérience historique de Stanley Miller en 1953 semblent totalement dérisoires en regard de la tâche à accomplir.

Il faut avouer humblement que la complexité d'une cellule est intimidante, d'autant plus que son fonctionnement semble dépendre de son intégrité. Si l'une des pièces d'une cellule est ôtée, la machinerie cellulaire ne met pas longtemps à dérailler. Dans ces conditions, certains chercheurs se sont interrogés sur la nécessité d'une coévolution. Plutôt que de chercher à faire apparaître les macromolécules biologiques une à une, ne devrions-nous pas tenter de les synthétiser en même temps ? Quant on voit la difficulté à synthétiser certaines molécules, on comprend l'ampleur du problème ...

Une cellule vivante peut effectivement être vue comme un mécanisme d'horlogerie, ou les caractéristiques de chaque engrenage (nombre de dents, diamètre) dépendent des engrenages voisins. Un tel mécanisme peut-il vraiment se former de manière progressive et graduelle, engrenage par engrenage, alors que l'ensemble ne se mettra pas en mouvement avant que la dernière pièce ne soit ajoutée ? Comment les premiers engrenages peuvent-ils être sélectionnés, alors que les voisins contre lesquels ils tourneront ne sont pas encore créés ?

Pour certains chercheurs, le fait que la cellule vivante soit d'une complexité effarante prouve qu'elle n'a vraisemblablement pas pu apparaître par étapes, mais qu'elle est au contraire sortie du néant entièrement constituée. Les probabilités qu'un tel événement ait pu se produire sont similaires aux chances qu'aurait une tornade soufflant sur une décharge d'assembler, à partir d'une montagne de ferraille, un airbus A320 en parfait état de marche. La vie ne devrait-elle son apparition qu'à la combinaison d'un grand nombre d'événements fortuits et improbables, un peu comme si une personne gagnait la super cagnotte au loto, et ce chaque semaine jusqu'à sa mort ! La probabilité de l'apparition d'une cellule vivante est-elle si infime qu'il a fallu un univers entier pour qu'elle puisse se produire ?

Il est cependant possible que la complexité des cellules actuelles nous aveugle, et que nous ne puissions pas nous résoudre à imaginer un autre système plus simple mais néanmoins viable que celui qui existe actuellement. Les cellules qui constituent les êtres vivants représentent peut-être une version très avancée des premières cellules. En cherchant à reproduire du premier coup ces modèles qui ont en fait évolué à de très nombreuses reprises, nous allons peut-être dans la mauvaise direction. Après tout, si l'on demandait à un programmeur de créer un logiciel aussi complexe que la dernière version de PhotoShop, il ne réussirait vraisemblablement pas. Cette version à une longue histoire derrière elle, et elle n'existe qu'au travers de toutes les anciennes versions moins sophistiquées qui l'ont précédé. La Terre n'ayant pratiquement conservé aucune archive de sa jeunesse, quelle chance avons-nous de découvrir le prototype de la nature ?

A moins de retrouver les plans de la cellule mère sur un autre astre du système solaire (Mars ?), il est donc tout à fait possible que les chimistes ne puissent jamais jouer les Frankensteins modernes et créer une cellule vivante de toutes pièces dans une éprouvette. D'autant que la nature possède un élément qui restera à jamais hors de notre portée. Les chimistes auront beau mélanger toutes les molécules connues, à n'importe quelle concentration, température, pression ou pH et dans n'importe quel milieu, il y aura toujours un paramètre sur lequel ils ne pourront jamais intervenir. Le temps.

Pour arriver à ses fins, la nature a disposé de 4,5 milliards d'années. Qui sait ce qu'il est possible de réaliser, quand possède pareille éternité devant soi ?

2008-02-06 오후 9:23 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Planète Vénus, une vie?!...

L'exploration de Vénus...

Vol sur Vénus.

Une fausse jumelle de la Terre.

Les astronomes ont l’habitude de présenter Vénus comme une « sœur jumelle » de la Terre (qui aurait mal tournée :x). Avec un rayon de 6052 Km (contre 6372 Km pour la terre), une masse (estimée grâce à la déviation des sondes qui la croisent) de 0,82 masse terrestre, une densité et une gravité très proches (91 % de celle de la Terre), Vénus est une planète tellurique très similaire à la Terre, même si sa proximité avec le soleil (0,72 UA) lui a valu un destin particulier. On sait depuis 1761 qu’elle possède une atmosphère (observation d’un halo lors du transit de Vénus par l’astronome russe Lomonossov).

Jusqu’au début du XX° siècle on pensait même que la vie pouvait y exister, comme sur Mars. Cependant la surface restait obstinément voilée aux observations par les télescopes terrestres par une épaisse atmosphère opaque. Peu après la 2°GM, les premières mesures de spectroscopie infrarouge révèlent une atmosphère majoritairement composée de CO2 (et de composants mineurs comme H2,O2,H2O,H2S,COS).
Dans les années 50 les mesures en ondes centimétriques suggèrent aussi une température très élevée de la surface.
Il fallait aller sur place pour en avoir le cœur net.

Planète Vénus.

Tout ceci a fait de Vénus une cible privilégiée des premières missions spatiales envoyées par les soviétiques et les américains au début des années 60 : Vénus est deux fois plus proche de nous que Mars, et les lois de la mécanique céleste sont faciles à calculer pour une planète qui n’a pas de satellite.

En tout depuis les débuts de l’ère spatiale, 23 missions américaines ou soviétiques seront menées avec succès sur 41 sondes envoyées (en comptant toutes celles qui ont survolé Vénus sans lui être dédié exclusivement), soit un taux de réussite largement supérieur aux missions martiennes. En 1962, la sonde américaine Mariner 2 survole Vénus pour la première fois à 35 000 Km et prend les premières mesures in-situ de la température (évaluée alors > à 200°C) et de la forte pression atmosphérique. Elle met aussi en évidence la lente rotation rétrograde de Vénus.

Puis pendant 3 ans les soviétiques multiplient les missions avec les premières sondes Venera dont la plupart sont perdues. Mais en 1967 le module de descente de Venera 4 retransmet les premières données sur les basses couches de l’atmosphère (entre 55 et 25 Km d’altitude) confirmant sa composition dominante en CO2 et sa densité. Après 2 autres tentatives, les soviétiques posent enfin en 1970 la sonde Venera 7 à l’aide d’un parachute, le premier robot posé par l’homme à la surface d’une autre planète. Pendant 23 minutes, elle fournit des données précises sur la température (474°C) et la pression (90 bars, soit l’équivalent de la pression sous 1000 m d’eau sur terre !). L’exploration de Vénus s’apparente alors à celle des grands fonds marins, la chaleur et les gaz toxiques en plus.

En 1974 la sonde américaine Mariner 10 prend les premières images à distance en ultraviolet et étudie les mouvements étranges de l’atmosphère, révélant la rotation très rapide de celle-ci (super-rotation). Un an plus tard, les soviétiques réalisent un autre exploit avec les photos (en N&B) de la surface transmises par les lander des sondes Venera 9 et 10, des engins énormes qui résistent environ 1 H à la fournaise de Vénus.

Vénus, superficie.

Piquée au vif, la Nasa réagit en 1978 avec une double mission complexe et ambitieuse : Pioneer Venus 1 & 2 combinent orbiteur-mère et landers pour la première étude complète des strates de l’atmosphère (avec analyse d’échantillons) et de la surface. Ces données sur plusieurs années montrent le rôle majeur de constituants comme SO2 dans la chimie de l’atmosphère vénusienne et la formation de nuages d’acide sulfurique (H2SO4) dans la haute atmosphère. D’autre part cette mission réalise le premier sondage radar de la planète, qui révèle un grand nombre de formations volcaniques (de même que les observations du radiotélescope d’Arecibo qui montrent plus de 50 volcans d’un diamètre > 50 km) et deux régions montagneuses plus élevées : Ishtar terra et Aphrodite Terra.

Au cours des années suivantes, l'URSS n’est pas en reste et multiplie les expériences : en 1978 Venera 11 et 12 analysent aussi l’atmosphère et se posent en 2 régions de l’hémisphère Sud d’où elles transmettent des données pendant près de 2 H. Il faut néanmoins attendre les sondes Venera 13 et 14 en 1982 pour avoir les premières images couleur du sol de Venus, dans la région de Phoebe. D’autre part une foreuse prélève des échantillons sous les sondes qui seront analysés comme du basalte.

Les années 80 sont l’âge d’or de l’exploration soviétique de Vénus, les scientifiques russes se consolant ainsi de leurs déboires dans l’exploration martienne. Venera 15 & 16 réalisent ainsi en 1983 une cartographie radar de l’hémisphère Nord. En 1985 les sondes Vega 1 & 2 en route vers la comète de Halley larguent dans l’atmosphère de Vénus deux ballons-sondes français conçus par le CNES afin d’étudier le régime des vents ainsi que deux atterrisseurs qui se posent à l’ouest d’Aphrodite Terra et analysent des échantillons de sol.

La dernière grande mission à destination de Vénus date de 1989, avec le lancement de la sonde américaine Magellan par la navette Atlantis. L’instrument principal de Magellan est un radar qui de 1990 à 1994 permet de cartographier à haute résolution (120 à 220 m/pixel) 98 % de la surface. Magellan fournit des résultats très importants sur la topographie de la surface, l’activité tectonique et volcanique de Venus apparaissant récente.

Vénus (vue du pôle nord)

La combinaison des données des sondes Venera et Magellan a donné des images spectaculaires des volcans vénusiens et de certaines formations géologiques uniques.

Après cette date, les programmes spatiaux se recentrèrent sur les vols habités en orbite basse et sur Mars, tandis que Vénus tombait dans un relatif oubli.

2008-02-06 오후 8:19 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

Le moustique Tigre prend ça valise...

Des espèces exotiques s'implantent en Europe...

L'implantation d'invertébrés exotiques en Europe croît et s'accélère

Le terrible moustique tigre asiatique (Aedes albopictus)
notamment vecteur du Chikungunya a atteint l'Europe

Un groupe de chercheurs bénéficiant de fonds européens ont éclairé d'un jour nouveau le grand nombre d'espèces exotiques qui sont arrivées et se sont implantées en Europe. Depuis 2005, les membres du projet DAISIE (Delivering Alien Invasive Species Inventories in Europe) compilent un inventaire paneuropéen qui recense pour la première fois plus de 10 000 espèces non indigènes d'animaux, de poissons, d'oiseaux, de plantes, d'insectes et d'autres formes de vie présentes parmi nous.

La base de données mentionne pour chaque espèce la région d'origine, le régime alimentaire, l'habitat, la date d'arrivée et l'impact économique et écologique. La version complète sera disponible dans environ un an, lorsque ses données auront été publiées dans des magazines scientifiques. Les fiches relatives à de nombreuses espèces peuvent toutefois déjà être consultées sur le site web du projet.

Une multitude d'espèces répertoriées nous sont en fait familières. Près de deux tiers d'entre elles vivent dans des milieux liés aux activités humaines ou semi-naturels, tels que les habitations, les champs, les parcs et les jardins. Elles comprennent des oiseaux et d'autres animaux qui ont été délibérément introduits pour la chasse ou la pêche et des plantes qui ont été importées à des fins ornementales.

L'on peut citer à titre d'exemple la perruche à collier (Psittacula krameri), dont le plumage vert vif et le chant distinctif sont aujourd'hui bien connus dans une grande partie de l'Europe, depuis le Royaume-Uni au nord jusqu'à l'Espagne, l'Italie et la Grèce au sud. L'on craint que ces oiseaux colorés ne supplantent les espèces locales dont les habitudes de nidification sont similaires, telles que le moineau domestique, la sittelle et l'étourneau sansonnet.
Dans nos cours d'eau, la moule zébrée (Dreissena polymorpha) provoque d'une part des problèmes écologiques en raison de sa supériorité numérique par rapport aux palourdes indigènes et de la détérioration de la qualité de l'eau dans de nombreux lacs, et d'autre part des problèmes économiques par l'obstruction des réseaux d'eau industriels et municipaux et l'encrassement des coques de navires.

Un défi particulier s'est posé aux scientifiques du projet DAISIE pour la collecte d'informations sur les espèces invasives invertébrées. S'il existe en effet une tradition bien ancrée d'enregistrement de la présence et de l'influence de mammifères et d'oiseaux exotiques en Europe, il n'en va pas de même pour les insectes.

Alain Roques, de l'Institut national français de la recherche agronomique (INRA), dirigeait l'équipe chargée de la section de la base de données consacrée aux invertébrés terrestres. Au total, quelque 1 517 espèces ont été décrites dans cette catégorie. Alors que la plupart des vertébrés et des végétaux ont été délibérément introduits, par exemple, pour la chasse ou la pêche ou comme plantes ornementales, les invertébrés sont en majorité arrivés fortuitement dans nos contrées.
«Nous avons été plutôt surpris», a déclaré le Dr Roques dans un entretien avec CORDIS Nouvelles, expliquant qu'ils pensaient que beaucoup d'invertébrés avaient été importés volontairement pour la lutte biologique. «Cette voie d'arrivée ne s'applique en réalité qu'à 10 % des cas, et 90 % des espèces sont donc arrivées comme contaminants, par exemple, sur des plantes importées, ou comme passagers clandestins.»

Un exemple effrayant d'un tel voyageur est entre autres le moustique tigre asiatique (Aedes albopictus), qui s'est immiscé en Europe dans de petites poches d'eau contenues dans des pneus usagés et qui est à présent répandu en Italie et dans les Balkans occidentaux. Originaire d'Asie du Sud-Est, cet insecte est le vecteur de plusieurs maladies graves, comme la dengue, le Chikungunya et la fièvre du Nil occidental.

Les chercheurs ont également été étonnés par l'origine tropicale ou subtropicale d'environ 37 % des invertébrés. Eu égard à la hausse des températures liée au changement climatique dans une grande partie de l'Europe, il est probable qu'un nombre croissant de nouveaux arrivants en provenance de régions tropicales s'adaptent plus facilement à l'habitat européen, en particulier aux abords de la Méditerranée.

D'après le Dr Roques, l'évolution des relations commerciales a pour effet que l'Asie est maintenant le principal territoire d'origine d'espèces invasives. Environ 30 % des invertébrés exotiques en sont issus, et compte tenu de l'intensification des échanges avec l'Asie, ce chiffre est voué à augmenter.

L'évolution des modes peut également influencer les arrivées de nouvelles espèces. Ainsi, la popularité des bonsaïs fait que ces arbres miniatures forment à ce jour une voie d'arrivée plus importante que les grumes. Les plantes d'aquarium et les fleurs coupées sont aussi des hôtes de choix pour les passagers clandestins.

Entre-temps, de nouveaux travaux de recherche doivent être réalisés pour comprendre les facteurs qui influencent la probabilité pour une espèce d'arriver en Europe, d'y survivre, de s'y propager et d'y exercer un impact écologique, économique ou sanitaire. Il convient en outre d'accorder une plus grande attention à une identification aussi précoce que possible des nouvelles arrivées.

«Un certain délai s'écoule généralement entre l'arrivée d'une espèce et son premier recensement», commente le Dr Rogue. Au moment où une espèce est identifiée, elle est souvent trop répandue pour être éradiquée aisément.

2008-02-05 오후 1:10 | 댓글 달기 | 고유 링크(Permalink) | 스크랩

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Formation, structure et composition de l'atmosphère.

ORIGINE DE L'ATMOSPHÈRE.

Formation des planètes.

Compostion.

Formation de l'atmosphère terrestre.

Couverture nuageuse.

Composition de l'atmosphère.

Composition actuelle de l'atmosphère près de la surface

Les couches de l'atmosphère:

Les couches de l'atmosphère:

Troposphère.

La troposphère est la couche atmosphérique la plus proche du sol terrestre. Son épaisseur est variable: 7 kilomètres de hauteur au-dessus des pôles, 18 kilomètres au-dessus de l'équateur et environ 13 kilomètres, selon les saisons, dans la zone tempérée

Ozone. (Trou en violet)

Stratosphère.

Ocèan Atlantique.

Mésosphère.

La mésosphère est au-dessus de la stratosphère. Dans cette couche, la température recommence à décroître avec l'altitude pour atteindre -80 oC à une altitude d'environ 80 km.

Thermosphère.

La séparation entre la troposphère et la stratosphère porte le nom de Tropopause.

L'atmosphère standard.

Los últimos bosques primarios de Europa...

La provenance de l'eau sur Terre.

Aujourd’hui encore, les scientifiques ne sont pas unanimes quant à l’origine de la présence d’eau sous forme gazeuse dans l’atmosphère.

Ciel et Océan.

L'eau à l'état liquide.

Couverture nuageuse et océan.

Les autres planètes telluriques.

Avant-propos:

Les conditions actuelles des planètes telluriques:

Planète Vénus.

Vénus.

Planète Mars.

Mars.

L'origine de cette diversité:

L'eau contenue dans l'atmosphère.

L'eau contenue dans le sol.

Origine de cette disparition.

Superficie de Vénus.

Vénus.

Superficie de Mars.

Mars.

Mieux protéger.

Des écosystèmes importants.

Auteur:

Les paramètres internes des variations climatiques de la Terre:

La jungla del sudeste asiático.

La chasse aux baleines « scientifique » : un mensonge grossier.

Baleine.

Une tuerie inutile.

Tableau comparatifMode de cueillette de données sur une baleine MORTE ou VIVANTE

Déforestation au congo.

Reserve d'Una.

La mésosphère est au-dessus de la stratosphère. Dans cette couche, la température recommence à décroître avec l'altitude pour atteindre -80 ^oC à une altitude d'environ 80 km.

Tableau comparatif
Mode de cueillette de données sur une baleine MORTE ou VIVANTE