Jean-François Cliche

Voiture électrique : la planète bientôt à court de lithium ?

La question très à la mode depuis quelques années, et pour tout dire un peu inquiétante. Alors que la production de voitures électriques est en train de prendre son envol — et qu'elle doit absolument continuer à le faire, changements climatiques obligent —, la demande pour certains métaux essentiels pour fabriquer leurs batteries connaît elle aussi une explosion phénoménale. Au point où d'aucuns craignent que l'on finisse par manquer de certains de ces métaux...

Il est vrai qu'avec une croissance de 73 % entre 2010 et 2014, le marché de la pile lithium-ion (la principale pour les voitures) connaît une progression spectaculaire. On comprend aisément pourquoi ils sont nombreux à annoncer un «pic du lithium» dans un avenir plus ou moins rapproché, ou du moins à questionner sérieusement la capacité de l'industrie minière à augmenter suffisamment sa production de divers métaux (surtout le lithium, mais il y en a d'autres) pour répondre à la demande future.

Cependant un trio de chercheurs du MIT a publié récemment, dans la revue savante Joule, une analyse des possibles goulots d'étranglement qui pourraient menacer sérieusement la production de batterie. Et ils concluent que non, la matière première ne devrait pas être un problème sur un horizon d'une quinzaine d'années. Il reste (et restera sans doute toujours) quelques points d'interrogation, écrivent-ils, mais rien de bien effrayant.

Parmi les «ingrédients» qui entrent dans la production des batteries lithium-ion, plusieurs sont considérés comme très abondants, si bien que l'industrie des piles, même en tenant compte de sa croissance exponentielle, ne représentera jamais plus qu'une petite partie du marché. Pour ceux-là — le cuivre, l'aluminium et les polymères dont sont faits les membranes, par exemple —, personne n'envisage de pénurie. Alors Elsa Olivetti et trois de ses collègues du MIT se sont plutôt concentrés sur cinq autres matériaux plus rares, ou du moins dont la production est moins massive : le lithium, le cobalt, le nickel, le manganèse et le graphite.

Il est apparu rapidement que le nickel et le manganèse sont utilisés dans un vaste éventail d'industries et que ni leur quantité dans le sol, ni les capacités de minage ne posent problème. Dans le cas du graphite, plus de 60 % de la production mondiale est concentrée dans un seul pays, la Chine, ce qui laisse théoriquement ouverte la possibilité qu'une catastrophe (ou une décision politique de Pékin) vienne compromettre l'approvisionnement mondial. Mais comme le graphite est très abondant partout dans la croûte terrestre (ce n'est rien d'autre que du carbone, après tout), que son extraction est relativement facile et qu'il existe des possibilités d'accroître significativement la production en plusieurs endroits, notamment le Brésil et l'Afrique, ce n'est guère inquiétant, concluent les auteurs.

Le portrait est un brin plus nuancé en ce qui concerne le lithium. Les réserves dans le sol sont abondantes, la question n'est pas là : c'est la capacité mondiale d'en produire qui a soulevé des questions depuis quelques années. Or c'est moins préoccupant qu'il n'y paraît, estiment Mme Olivetti et ses collègues. S'il n'y avait que des mines «classiques» qui en extrayaient du sol, il y aurait peut-être là un goulot d'étranglement significatif, puisque il faut beaucoup de temps pour qu'un projet minier finisse par entrer en production. Mais il y a une autre avenue, qui compte déjà pour environ la moitié de la production totale et qui est beaucoup plus rapide à «faire lever», comme on dit : extraire le lithium de saumures, soit de l'eau extrêmement salée qui se trouve profondément dans le sol. C'est moins cher que le minage et on peut lancer les opérations en seulement 8 à 12 mois, notent les chercheurs du MIT.

Si des problèmes d'approvisionnement viennent perturber la production de voitures électriques, ce sera plus vraisemblablement à cause du cobalt. La moitié de la production mondiale vient de la République démocratique du Congo, une région qui a connu sa large part d'instabilité politique au cours des dernières décennies. En outre, environ la moitié de l'offre est rattachée à l'industrie du nickel, pour qui le cobalt est un sous-produit : il fournit des revenus d'appoint, chose que bien peu d'entreprises à but lucratif dédaignent, mais la valeur que ces minières tirent du Co est à peu près 10 fois moindre que celle du nickel. Alors si, pour une raison ou pour une autre, le cour du nickel s'écroulait au cours des prochaines années, la valeur du cobalt ne suffirait vraisemblablement pas à maintenir les opérations. Des mines fermeraient et la production de cobalt chuterait. De plus, le raffinage du cobalt est lui aussi très concentré (en Chine).

Mme Olivetti et ses collègues ont ensuite fait des projections des besoins en cobalt pour la fabrication de batteries Li-ion (que ce soit pour des autos ou pour d'autres usages) jusqu'en 2025. À l'heure actuelle, ces besoins sont d'environ 50 000 tonnes par année, ce qui représente déjà environ la moitié de la production mondiale de cobalt. Selon le scénario retenu (croissance pas trop forte vs très rapide de la demande pour ces batteries), cette demande pourrait se situer entre 136 et 330 kilotonnes en 2025. Dans ce dernier cas, l'approvisionnement en cobalt pourrait devenir problématique (la demande pour les piles dépasserait l'offre mondiale), mais c'est pour l'instant une possibilité assez extrême.

Mme Olivetti n'est pas particulièrement inquiète. Il y a beaucoup de projets miniers dans les cartons, il y en aura encore plus si les prix du cobalt augmentent, et il existe d'autres avenues à explorer, comme le recyclage du cobalt dans les déchets électroniques et la recherche de nouveaux matériaux pour le remplacer.

Science

La recette du parfait coucher de soleil

«Demeurant à Saint-Michel-de-Bellechasse, nous avons souvent l’occasion de voir de magnifiques couchers de soleil. Par contre, certains soirs, aucun intérêt. Alors qu’est-ce qui fait que le ciel est magnifique un soir donné et parfaitement banal le lendemain? Quels facteurs (saison, couvert nuageux, température, etc.) entrent en ligne de compte?» demande Jean Turgeon.

La lumière, comme on l’a vu plusieurs fois dans cette rubrique, est une onde électromagnétique — soit de l’énergie électrique et magnétique qui se propage dans l’espace un peu comme une vague à la surface de l’eau. Quand la distance entre les crêtes et les creux de ces «vagues» (la longueur d’onde, comme disent les physiciens) tourne autour de 700 nanomètres, nos yeux perçoivent du rouge. Une longueur d’onde un peu plus courte donne du orange, encore un peu plus courte et nous voyons du jaune, et ainsi de suite jusqu’à la plus courte longueur d’onde perceptible par l’œil humain, soit le violet (environ 380-400 nm).

Maintenant, l’atmosphère terrestre contient une foule de molécules et de particules de tailles variables. Et certaines d’entre elles peuvent teinter la lumière avant qu’elle ne parvienne jusqu’à nous.

En effet, quand un photon croise une particule qui est nettement plus petite que sa longueur d’onde, il se produit un phénomène nommé diffusion de Rayleigh, du nom d’un physicien anglais du XIXe siècle. En effet, loin d’être les «petites billes dures et uniformes» que l’on se figure parfois, les molécules gazeuses et les microparticules de l’atmosphère ont des charges électriques qui ne sont pas réparties également partout. À cause de cela, le passage de la lumière (qui est justement, répétons-le, de l’énergie électrique et magnétique) va les faire bouger, si elles sont suffisamment petites, au même rythme que les crêtes et les creux de «vagues». Et, ce faisant, l’énergie du photon, qui se dirigeait dans une direction particulière, va être rediffusée dans un peu toutes les directions — pas uniformément, mais disons que ça part quand même pas mal partout.

Ainsi, si une partie de la lumière est «déviée» dans toutes les directions, on comprend aisément qu’il y en a moins qui se rend jusqu’à un point donné, par exemple jusqu’à un observateur qui contemplerait un coucher de soleil.

Or, le phénomène ne se produit pas également pour toutes les couleurs : la diffusion de Rayleigh est beaucoup plus efficace pour les longueurs d’onde les plus courtes. Pour ceux qui veulent faire quelques petits calculs, disons que la lumière diffusée est inversement proportionnelle à la quatrième puissance de la longueur d’onde. Pour les autres, il n’y a qu’à savoir que par rapport aux rouges, la diffusion de Rayleigh enlève trois fois plus de verts et cinq fois plus de bleus, grosso modo.

Plus la couche d’air que la lumière traverse est épaisse, plus l’effet de cette diffusion est prononcé. Et à la brunante, la lumière voyage dans à peu près 40 fois plus d’air qu’au zénith, ce qui enlève suffisamment des longueurs d’onde les plus courtes pour teinter fortement de rouge ou d’orangé la lumière restante. Voilà qui explique les couleurs spectaculaires que prennent parfois les couchers de soleil. Bien lire : parfois...

Autre sorte de diffusion

Car la diffusion de Rayleigh n’est pas la seule chose qui se produit quand la lumière du Soleil passe dans l’air. Quand les photons croisent des particules plus grosses que leur longueur d’onde, une autre sorte de diffusion — dite «de Mie» — survient, qui a pour effet de diminuer également l’intensité de toutes les longueurs d’onde. Cela ne teinte donc pas la lumière, mais ne fait que l’atténuer. Des gouttelettes d’eau peuvent aussi dévier une partie de la lumière, la vapeur d’eau va elle aussi réduire l’intensité lumineuse uniformément pour toutes les couleur, et il en va de même pour les particules de poussière et de pollution.

Bref, tout ça pour dire que l’idéal pour contempler un beau coucher de soleil est d’abord d’avoir un air aussi clair et sec que possible. Non seulement cela laisse passer plus de lumière, ce qui rend le spectacle plus brillant, mais l’humidité et les poussières peuvent aussi embrouiller le fin détail de la réflexion de la lumière sur les nuages — lesquels sont un autre ingrédient important de la recette du parfait coucher de soleil.

Idéalement, les nuages doivent être assez haut dans le ciel parce que s’ils sont trop bas, ils vont souvent simplement obstruer tout le firmament, et parce que l’air est habituellement plus clair en altitude qu’au ras des pâquerettes. En outre, et c’est un point important pour les photographes je pense, les nuages en altitude ont souvent quelque chose de visuellement plus complexe que les cumulus «ouatteux» et les stratus brumeux qui peuplent la basse atmosphère — encore qu’avec un peu de chance pour les angles, un coucher de soleil plombant le côté d’une grosse colonne de cumulus doit être pas mal non plus.

Cela vient du fait qu’en haute atmosphère, les nuages se forment habituellement à la jonction entre deux couches d’air de température et d’humidité différentes. Par contraste, les cumulus et les stratus apparaissent quand une masse d’air chaud s’élève à partir du sol et que son humidité se condense en montant. Une masse d’air qui s’élève crée une aspiration et l’air qui arrive de cette manière est souvent chargé d’humidité et/ou de saletés.

Notons enfin qu’il y a d’autres phénomènes qui peuvent rendre les couchers de soleil mémorables (ou banals), car l’atmosphère est un mélange très complexe, mais disons que ce sont là les deux principaux.

Sources:
- Stephen F. Corfidi, «The Colors of Sunset and Twilight», Weatherwise, 1996/2014
- Les Cowley, «Sunsets», Atmospheric Optics, s.d., goo.gl/xfsmef

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Jean-François Cliche

Vivement James Webb (2)

«Habitable» ? «Bonne candidate» pour héberger la vie ? Comme à chaque fois qu'une planète d'une taille comparable à celle de la Terre est découverte sur un orbite permettant d'envisager théoriquement la présence d'eau liquide, l'annonce d'hier au sujet de l'exoplanète Ross 128 b suscite l'espoir d'y trouver de la vie. Ce qui est bien normal, d'ailleurs. Mais la vérité, c'est qu'on n'a pour l'instant aucune manière de le savoir — et qu'on ne peut même pas dire avec un tant soit peu de certitude si c'est seulement «habitable».

On trouve ici et sur le web différentes manières de dire-sans-vraiment-le-dire qu'on a de bonnes raisons d'espérer trouver de la vie sur Ross 128b. Choisissez votre favorite. Mais voici ce qu'écrivent les auteurs même de la découverte dans leur article paru dans la revue savante Astronomy and Astrophysics : comme la planète est très proche de son étoile (à un 20e de la distance Terre-Soleil, elle en fait le tour en 9,9 jours) et que la frontière intérieure de la «zone habitable» (les orbites où il existe une possibilité théorique que l'eau existe sous forme liquide) est mal définie, «il est préférable, d'ici à ce que tout cela s'éclaircisse, de parler de Ross 128b comme d'une planète tempérée plutôt que comme d'une planète se trouvant à l'intérieur de la zone habitable».

Le communiqué de presse de l'Observatoire austral d'Europe (ESO) utilise ces termes, d'ailleurs.

En outre, les planètes qui orbitent très proche de leur étoile ne sont pas des candidates idéales pour abriter la vie. Cela n'est pas forcément impossible, mais cela fait des environnements très rudes parce que la rotation des planètes qui serrent à ce point leur étoile est presque toujours «verrouillée», comme ils disent : elles montrent toujours la même face à leur étoile, comme la Lune le fait avec la Terre. Alors imaginez : d'un côté de la planète, il peut faire 200°C en permanence et alors que du côté obscur, il fait toujours –200°C.

Si ladite planète possède une atmosphère, il peut y avoir une certaine forme de «brassage d'air» qui répartit la chaleur jusqu'à un certain point — pas assez pour la rendre une uniforme, mais suffisamment pour élargir un peu la bande de climat intermédiaire qui existe entre le côté chaud et le froid. On peut imaginer qu'avec des écarts de températures extrêmes viennent des écarts de pression atmosphériques extrêmes qui déplaceraient de l'air en hauteur vers le côté froid, air qui reviendrait ensuite en basse altitude vers le côté chaud. Mais cela fait selon toute vraisemblance un climat où des tempêtes terribles sévissent continuellement.

Bref, même avec une atmosphère, ce n'est pas l'idéal pour la vie, et certains sont même carrément pessimistes à l'égard de la possibilité que la vie puisse émerger sur une planète «verrouillée». Mais leurs arguments, disons-le, ne convainquent pas tous les astrophysiciens que c'est impossible.

Le même genre de débat a lieu au sujet de l'habitabilité des systèmes qui orbitent autour des naines rouges — soit des étoiles comme Ross 128, petites et faiblement lumineuses. Certains sont pessimistes, notamment à cause des émissions de rayons X qu'elles émettent mais de toute évidence leurs arguments ne sont pas suffisants pour rallier un consensus. Notons que Ross 128 est une naine rouge apparemment fort «calme», du point de vue des radiations, ce qui est une raison d'espérer — mais sur ce point-là non plus, il n'ya pas de consensus...

Et de toute manière, on ne sait même pas si Ross 128b a une atmosphère ou non, et on n'aura pas de moyen de le savoir avant quelques années, quand le teléscope spatial James-Webb et le Teléscope géant européen entreront en fonction et permettront d'étudier l'atmosphère des exoplanètes. Alors comme je l'ai déjà écrit ici plus tôt : vivement James-Webb et l'ELT, histoire qu'on arrête de devoir se contenter de «peut-être» et de possibilités théoriques.

Science

Découverte d’une planète susceptible d’héberger de la vie

PARIS - Une nouvelle planète vient s’ajouter à la liste encore restreinte des bonnes candidates pour la recherche de signes de vie au-delà du système solaire, a annoncé mercredi l’Observatoire européen austral (ESO).

Cette petite dernière, prénommée Ross 128b, a été découverte autour d’une étoile de la constellation de la Vierge, située à seulement 11 années-lumière du Système solaire (une année-lumière équivaut à 9.460 milliards de km) de la Terre.

«Ross 128b est très proche, ce qui nous permettra de la voir avec un télescope tel que l’E-ELT en construction pour 2025», explique à l’AFP Xavier Bonfils, astronome du CNRS à l’Observatoire des sciences de l’Univers de Grenoble.

Détectée par le spectrographe HARPS, installé sur le télescope de 3,6 mètres de l’ESO au Chili, la planète orbite autour d’une étoile naine (Ross 128) en 9,9 jours.

Selon les chercheurs, Ross 128b est susceptible d’héberger des signes de vie: elle a une masse similaire à celle de la Terre (1.35 plus massive) et «sa température de surface pourrait également être proche de celle de la Terre», donc peut-être compatible avec la présence d’eau à l’état liquide indispensable à la vie telle qu’on la connaît.

De plus, cette nouvelle planète orbite autour d’une étoile «calme», son atmosphère a donc une chance d’avoir résisté aux vents et éruptions stellaires.

L’équipe de Xavier Bonfils attend avec impatience la mise en service du Télescope géant européen E-ELT (European Extremely Large Telescope) de l’ESO en construction au Chili qui permettra d’étudier plus précisément Ross 128b et de découvrir si elle possède bel est bien une atmosphère et si la densité de cette dernière est suffisante pour protéger la planète de son étoile (notamment de ses rayons X).

La présence d’une atmosphère représente «la grande inconnue pour toutes les exo-Terres (des exoplanètes dont la masse est proche de celle de la Terre, NDLR) détectées aujourd’hui», note Xavier Bonfils. Un mystère qui, pour les planètes candidates les moins loin de la Terre, pourrait être levé avec l’arrivée prochaine d’une nouvelle génération de télescopes.

Ensuite, restera à définir si cette atmosphère contient des traces de dioxygène, d’eau ou de méthane, étroitement liées à la vie.

Ross 128b représente l’exo-Terre tempérée la plus proche de nous après Proxima b, dont l’annonce de la découverte avait fait grand bruit en août 2016. Cette exoplanète avait été débusquée en orbite autour de l’étoile Proxima du Centaure, éloignée de 4,2 années-lumière en faisant une voisine à l’échelle de l’Univers.

Sur les milliers d’exoplanètes détectées à ce jour, une petite cinquantaine sont considérées comme potentiellement habitables.

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Jean-François Cliche

Encore faut-il se servir de sa tête...

BLOGUE / Pierre-Jean-Jacques croit que les vaccins sont dangereux pour la santé ? C'est sûrement parce qu'il n'a jamais été très vif entre les deux oreilles. Joe Bleau est persuadé que les traînées de condensation derrière les avions sont une opération de contrôle chimique des esprits ? Eh bien, on se doutait déjà, pour paraphraser une députée montréalaise, qu'il n'était pas l'aile de poulet la plus piquante du paquet, non ?

Quand on se bute à une théorie de la conspiration, surtout celles qui ont été plusieurs fois réfutées en sciences, on a à peu près toujours le même réflexe : on déduit (trop) souvent que notre interlocuteur doit être un peu lent. Pas de sa faute, il est né au fond de la boîte de pogos, le pauvre, là où ça dégèle le moins vite. Et jusqu'à un certain point, c'est un raisonnement qui peut se défendre puisque, après tout, si 294 éléments de preuve indubitables ne suffisent pas à convaincre notre interlocuteur que l'alunissage d'Apollo 11 n'a pas été filmé à Hollywood, il n'est a priori pas déraisonnable de se demander si l'on a vraiment affaire à la chip la plus vinaigrée dans le sac.

Pour tout dire, il y a même des études qui ont trouvé que les gens les moins doués pour la pensée analytique sont plus susceptibles d'adhérer à ces théories loufoques, à croire au paranormal, etc. Et ils se laissent emberlificoter plus facilement quand ils lisent des phrases sans queue ni tête tournées de manière à avoir l'air philosophique. Alors, l'affaire est pinotte ?

En fait, non, l'affaire n'est pas pinotte, même pas des natures-pas-salées. Une nouvelle étude vient d'ajouter une nouvelle dimension très intéressante à cette histoire, parue en ligne cette semaine — version papier en février dans la revue savante Personality and Individual Differences. Contrairement aux autres études du même genre, ses auteurs (Tomas Stahl, de l'Université de l'Illinois, et Jan-Willem van Prooijen, de l'Université libre d'Amsterdam) n'ont pas seulement mesuré les aptitudes cognitives de leurs sujets (300 en tout), mais également la valeur que les sujets attachaient à la pensée rationnelle — par exemple, jusqu'à quel point ils jugeaient important d'appuyer ses opinions sur des faits et des données, etc.

Dans l'ensemble, ils ont trouvé que, ceux qui avaient les meilleures capacités analytiques — mesurées par quelques questions du genre : si 5 machines mettent 5 minutes à produire 5 bobines de fil, combien de temps mettront 100 machines à produire 100 bobines ? — adhéraient moins à des croyances infondées/farfelues, mais la différence s'effaçait chez ceux qui accordaient peu d'importance à la rationalité. Dans ce dernier groupe, ceux qui performaient le moins bien aux tests de cognition ont eu des scores moyens d'environ 4 pour le conspirationnisme, sur une échelle de 1 (incroyant) à 7 (adhérant pur et dur), alors que les «doués» ont obtenu une moyenne très proche, à 3,8. La différence entre les deux n'était pas statistiquement significative.

Il n'y a que chez ceux qui accordaient de l'importance à la rationalité que les capacités cognitives faisaient une différence sur l'adhésion aux théories du complot — environ 4,2 chez les pogos les moins dégelés, contre 3 chez les plus «chauds». Et notons que MM. Stahl et van Prooijen ont répété cette expérience avec des tests de cognition plus difficiles afin de voir si c'est l'inclinaison à penser analytiquement ou la capacité à le faire qui fait une différence, et ils ont obtenu des résultats similaires.

Bref, comme on dit dans les corridors de l'Assemblée nationale, il ne suffit d'avoir la palette la plus «tapée» de l'équipe, encore faut-il s'en servir...

Insolite

L’homme qui résiste au venin de serpent

LONDRES - Depuis près de trente ans, Steve Ludwin s’injecte du venin de serpent. Une pratique qui a failli lui coûter la vie, mais qui pourrait sauver celle de milliers d’autres, car grâce à lui des chercheurs tentent de créer un nouveau type d’antivenin.

Une exposition sur le venin au Musée d’histoire naturelle de Londres, qui débute vendredi, consacre un court film à cet homme grâce à qui la recherche médicale progresse.

Installé dans son salon au coeur de Londres, Steve Ludwin, un Britannique de 51 ans, tient fermement la tête d’un Trimeresurus popeiorum, serpent originaire d’Asie d’un vert éclatant. Il extrait quelques gouttes de son venin. Dans quelques minutes, il se les injectera dans le bras à l’aide d’une seringue, un geste qu’il effectue régulièrement depuis la fin des années 1980.

«Obsédé» par les serpents, Steve Ludwin a commencé à s’injecter de petites quantités de venin alors qu’il était âgé d’une vingtaine d’années, inspiré par Bill Haast, un Américain passionné de ces reptiles dont il extrayait le venin à des fins de recherche médicale.

«Ça a l’air dingue, mais en fait ça a potentiellement des effets positifs sur la santé», assure le quinquagénaire aux longs cheveux bruns. «Ça a renforcé mon système immunitaire. Je n’ai pas eu de rhume depuis quinze ans»,  assure-t-il, évoquant aussi des «effets anti-âge».

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Science

Des chercheurs réclament des congés de maternité pour les éléphantes

PARIS — Pour enrayer la disparition des éléphants au Laos, des chercheurs préconisent la mise en place de «congés maternité» pour que les éleveurs ne fassent plus travailler les femelles pendant la période de gestation.

«Le travail des éléphants domestiques impacte fortement leur fécondité», explique Gilles Maurer, chercheur au CNRS et coauteur de l’étude parue dans Scientific Reports.

«La longue gestation [22 mois] et la période d’allaitement [deux ans] ne sont pas compatibles avec le travail de la femelle, en particulier pour l’industrie de débardage du bois», ajoute-t-il. Or le travail des éléphants s’est intensifié au Laos.

Les chercheurs estiment qu’il faudrait mettre en place des «congés maternité» compensant la perte financière des éleveurs, ce qui leur permettrait de se passer des services des femelles pendant cette longue période et de sauver le petit à naître.

Le Laos, autrefois surnommé le «pays du million d’éléphants», ne compte plus qu’environ 800 éléphants. La moitié vivent à l’état sauvage, l’autre moitié domestiquée.

Autre facteur dommageable et en forte hausse: l’exportation des éléphants, notamment des plus jeunes, pour le tourisme.

Pour réaliser leur étude, les chercheurs du CNRS et de Beauval Nature se sont basés sur l’évolution des effectifs de la population d’éléphants ces dernières années ainsi que sur une cinquantaine de témoignages d’éleveurs pour mieux comprendre leurs pratiques face à la gestation de leurs animaux.

L’extinction de l’espèce

Le traitement de ces données via un modèle leur a permis de faire des projections sur 100 ans. Le constat est sans appel. «Si l’exportation actuelle des éléphants ne change pas, celle-ci mènera irrémédiablement à l’extinction de l’espèce au Laos», précise un communiqué du CNRS.

Ces travaux ont également permis de mettre en évidence l’importance de la protection des éléphants sauvages pour la survie des domestiques. «Au Laos, la plupart des naissances d’éléphanteaux domestiques sont dues à la reproduction de leur mère avec des mâles sauvages», explique Gilles Maurer.

Science

Découverte de dents de «rats» de 145 millions d’années

LONDRES - Des dents d’animaux ressemblant au rat et vivant il y a 145 millions d’années, qui ferait partie de la lignée de mammifères liés à l’Homme, ont été découvertes par un étudiant dans le sud-ouest de l’Angleterre, a annoncé mardi l’université de Portsmouth.

«Ce sont les premiers fossiles incontestés de mammifères appartenant à la lignée qui mène à l’espèce humaine. Ils sont aussi les ancêtres de la plupart des mammifères vivants aujourd’hui, y compris des créatures aussi diverses que la baleine bleue et la musaraigne pygmée», indique l’université dans un communiqué.

C’est un étudiant de premier cycle de l’université de Portsmouth, Grant Smith, qui a fait cette découverte en passant en revue de petits échantillons de roches du Crétacé prélevées sur la côte jurassique du Dorset, un endroit où ont été trouvés de nombreux fossiles préhistoriques.

«De manière tout à fait inattendue, il n’a pas trouvé une, mais deux dents assez remarquables, d’un type jamais vu sur des roches de cet âge. On m’a demandé de les regarder et de donner un avis et au premier coup d’oeil, je suis resté bouche bée!», raconte le Dr Steve Sweetman, chercheur à l’université, qui a identifié la découverte.

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Science

Bye bye bibittes?

BLOGUE / Est-ce que les trois quarts des insectes ont disparu ? Est-il seulement possible que cela soit arrivé sans qu'on s'en rende vraiment compte ? C'est en tout cas ce que suggère une étude parue récemment dans la revue savante PLoS-ONE. Et ça fait deux semaines que ça me travaille...

Disons-le tout de suite : si c'est vraiment ce qui est en train de se passer, alors ça va mal. Très mal. Les insectes sont un des principaux socles sur lesquels reposent les écosystèmes terrestres. Ils servent de nourriture à une grande partie de tous les autres animaux plus gros qu'eux ; et parmi ceux qui ne les mangent pas, les herbivores en dépendent quand même parce que les «bibittes» fécondent les plantes, et les carnivores dépendent des herbivores.

Bref, il en va des partie d'un écosystème comme des pièces d'auto : une voiture peut continuer de fonctionner sans problème si on lui enlève son antenne radio, mais comme les insectes sont l'équivalent d'une roue — et même deux —, leur déclin ne peut qu'entraîner tout le reste vers le bas.

Ce qu'une équipe de chercheurs européens a fait dans le dernier numéro de la Public Library of Science – One (PLoS-ONE), c'est d'analyser les données d'un projet de science citoyenne à long terme. Pendant plus d'un quart de siècle, des entomologistes amateurs ont installé des pièges Malaise (des sortes de «tentes» en filet conçues pour capturer des insectes volants) dans 63 aires protégées d'Allemagne, et ont systématiquement identifié et pesé leurs captures. Résultat : en 1989, ces pièges attrapaient en moyenne autour de 8 grammes d'insectes par jour, alors qu'il n'en restait plus que 2 g/j en 2016, un déclin de quelque 75 %. Les auteurs attribuent cette tendance à l'usage de pesticide, notamment.

Encore une fois : si le phénomène est réel, ça va pas bien. Alors là, pas bien du tout. Mais une étude, ce n'est jamais qu'une étude. Il faut donc chercher ailleurs d'autres «points de données» pour voir si d'autres chercheurs, dans d'autres labos et avec d'autres méthodes, discernent la même tendance.

Mais malheureusement, il n'y a pas grand-chose sur le possible déclin à long terme de la biomasse des insectes — d'où le délai entre la parution de l'étude et celle de ce billet. Ce que j'ai trouvé peut se résumer en trois points :

– Il existe quelques travaux qui indiquent une baisse marquée des populations d'insectes. Cet article paru dans Science en 2014, par exemple, suggère qu'à l'échelle planétaire, environ les deux tiers des espèces d'invertébrés (donc pas seulement les insectes ici, notons-le) ont vu leur population reculer au cours des dernières décennies, par une (impressionnante) moyenne de 45 %. Le hic, c'est qu'il existe 1,4 millions d'espèces d'invertébrés dans le monde et qu'on n'a fait des inventaires que pour une infime poignée d'entre elles — moins de 1 %. Ces inventaires peuvent avoir été faits préférentiellement pour des espèces dont on craignait déjà le déclin, ou qui sont plus facilement accessibles que les autres (proximité des humains qui les rendraient plus vulnérables). Et comme on n'en a qu'un petit nombre, cela peut noircir artificiellement le portrait général.

– Ce que j'ai trouvé qui s'approche le plus de l'exercice publié dans PLoS-ONE, c'est ceci : le Rothamsted Insect Survey, en Angleterre. Contrairement à l'étude allemande, celle-ci a été faite avec des pièges à succion qui aspirent continuellement l'air (et les insectes en même temps, bien sûr) à une hauteur de 12,2 mètres, installés en quatre endroits de la campagne anglaise. Cette méthode a d'ailleurs le mérite de ne pas être trop dépendante des erreurs de manipulation/observation qui viennent avec la «science citoyenne» — même si celle-ci, ainsi que l'étude allemande, ont leurs mérites. Or sur 30 ans (1973-2002), les chercheurs de l'institut de recherche agricole Rothamsted n'ont trouvé aucune tendance à la baisse dans la biomasse d'insectes volants dans trois de leurs quatre pièges.

Cependant, dans le dernier cas — à Hereford, dans le sud-ouest de l'Angleterre —, ils ont observé une baisse à peu près aussi brutale que celle décrite dans l'étude allemande. Il est possible, écrivent les chercheurs anglais, que les grands changements qui ont transformé l'agriculture après la Seconde Guerre mondiale soient en cause. Ces changements sont survenus plus tard dans l'ouest de l'Angleterre que dans l'est, et la biomasse mesurée à Hereford était justement beaucoup plus élevée qu'ailleurs au début de l'étude. Alors peut-être que c'est l'agriculture moderne qui doit être blâmée, ici, mais que la chute drastique était déjà arrivée (sauf à Hereford) quand le Rothamsted a installé ses pièges à succion, au début des années 70. C'est possible... mais cette étude-là comptait également une autre station d'échantillonnage dans l'ouest anglais, à Starcross, qui n'a enregistré aucune baisse. Allez savoir...

Bref, il y a certainement quelque chose d'inquiétant dans tout ça, mais il existe peu de données et celles dont on dispose sont un peu équivoque. Et personnellement, c'est ce qui me fait le plus peur : que sur une question aussi fondamentale que celle-là — la base de nos écosystèmes ! —, on soit à ce point dans le noir...

Monde

Ces animaux de l'espace

PARIS — Souris, poissons, mouches... Dans l’espace, les animaux sont utilisés pour faire progresser la recherche médicale notamment sur le vieillissement, explique à l’AFP la biologiste Julie Robinson, scientifique en chef pour la Nasa de la Station spatiale internationale.

À notre époque, serait-il envisageable d’envoyer des chiens, des chats ou des singes dans l’espace comme cela a été le cas dans les premières décennies de la conquête spatiale?

Nous ne prévoyons vraiment pas de le faire pour une série de raisons. L’une, c’est que nous n’avons plus les mêmes objectifs lorsque nous envoyions des animaux dans l’espace. Au départ, on a utilisé ces espèces parce que l’on craignait que les mammifères en général ne soient pas capables de survivre en l’absence de gravité. On pensait que les humains risquaient par exemple de s’étouffer. On ne savait pas du tout ce que cela pouvait donner.

Désormais, on sait que les humains survivent dans l’espace. Donc, on n’a plus besoin d’avoir recours à ce genre d’animaux.

Aujourd’hui nous envoyons dans l’espace des petits animaux, en nombre, pour faire de la recherche biomédicale. Typiquement nous utilisons des rongeurs, des mouches drosophiles, des poissons, des vers. Nous voulons disposer de larges échantillons. Nous cherchons à avoir 20 à 40 animaux pour mener des études statistiquement valides. Chacune de ces études vise à résoudre une question médicale en particulier, généralement dans le but de progresser dans le domaine de la santé humaine.

Q Ces petits animaux s’entraînent-ils avant de partir et comment se passe leur adaptation dans l’espace?

R Pour chaque expérience réalisée dans l’espace, les astronautes doivent s’entraîner, et c’est pareil pour les expériences avec les animaux. Ils doivent apprendre comment opérer dans leur habitat et comment réaliser les activités prévues.

Les rongeurs vivent dans des cages spéciales, où ils ont de l’eau et de la nourriture. Les poissons nagent dans des aquariums dont le haut est fermé pour que l’eau ne s’échappe pas en raison de l’apesanteur. Ils s’adaptent très rapidement à la vie dans l’espace. 

Les souris vivent un peu ce que ressent l’équipage. Quand elles arrivent dans l’ISS et qu’elles commencent à flotter, elles sont surprises, mais rapidement, elles apprennent à utiliser leur habitat, à boire, manger et dormir de façon assez normale. Il y en a environ 10 par habitat. Le lancement est une expérience stressante pour elles comme pour les astronautes. Mais une fois dans l’espace, elles vivent une expérience relativement paisible. Elles s’adaptent plutôt bien.

Dans le futur, nous envisageons également d’envoyer des rats dans la station.