Ma sélection #2

– Le blog Effets de terre de mon confrère Denis Delbecq (et ancien camarade de galère à Science & Vie) vient de fêter ses trois ans. Je ne vous le recommande pas par copinage ou amitié, mais parce que c’est vraiment bien. Un des tout meilleurs sites francophones sur l’environnement.

– Puisqu’on parle des blogs français, je vous conseille également celui de Sylvestre Huet, Sciences2, sur liberation.fr. Un des ses derniers billets parle de la taille du proton, qu’une équipe internationale de chercheurs, parmi lesquels des Français ont joué les premiers rôles, vient de revoir à la baisse.

– The Economist publie un dossier sur le jeu, avec d’indéniables aspects scientifiques : théorie du jeu, probabilités, psychologie, informatique.

– Une petite polémique a éclaté au sujet d’un article publié dans Science du 1er juillet, consacré aux gènes de la longévité découverts chez des centenaires. Certains chercheurs ont tiqué en expliquant qu’une série de puces à ADN utilisées pour détecter les variations génétiques était connue pour produire des “faux-positifs”. Cela n’a peut-être pas eu d’incidence sur les résultats mais il est probable qu’une bonne partie des analyses est à refaire…

L’interview du biologiste Andrew Derocher, spécialiste des ours blancs et de leur rapide déclin. A lire sur le site Yale Environment 360.

Ursus_maritimus_dive

– Et, pour finir, l’histoire édifiante de Joseph Dombey, envoyé par la France révolutionnaire aux Etats-Unis pour les convertir au système métrique et qui, par un incroyable enchaînement de malheurs, ne parvint jamais à débarquer sur le sol américain.  Résultat : les Etats-Unis font partie, avec le Liberia et la Birmanie, du tout petit club des trois pays à n’avoir pas adopté le système international d’unités.

Pierre Barthélémy

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Quand les baleines élèvent la voix

Les activités humaines font de l’océan un tohu-bohu. Au grand dam des cétacés qui ne s’entendent plus parler…

Baleine-franche

C’est un cliché qui a la peau aussi dure qu’une baleine. La mer serait “le monde du silence”. L’expression, incontestablement belle, vient du titre du film réalisé par Jacques-Yves Cousteau et Louis Malle, qui obtint la Palme d’or au Festival de Cannes 1956. Pourtant, rien de vrai là-dedans car océan rime avec boucan, surtout depuis que l’homme s’y promène. Au bruit naturel que font les animaux, les vagues, la pluie, les séismes et volcans sous-marins s’est ajouté un vacarme anthropique : moteurs de bateaux, bien sûr, mais aussi sonars en tout genre, coups de canon de l’exploration pétrolière, plateformes et éoliennes offshore. Comme un beau dessin vaut mieux qu’un long discours, voici la carte des activités humaines en mer du Nord, extraite d’un rapport de 2008 du Fonds international de protection des animaux consacré à la pollution sonore des océans. Même sans la légende, c’est assez parlant.

Activite-humaine-mer-du-Nord

Le hic c’est que l’homme fait du bruit pile poil dans les fréquences qu’utilisent les mammifères marins pour communiquer, se localiser ou chercher de la nourriture. On voit bien, dans le diagramme ci-dessous, extrait d’un rapport très complet du Laboratoire d’applications bioacoustiques (LAB, Université polytechnique de Catalogne), que les activités humaines (en orange) dominent, en décibels, le niveau sonore des mammifères marins (en vert) dans les longueurs d’onde qu’ils utilisent. Je vous invite aussi à écouter ce que cela donne en vrai sur le site listenforwhales.org du Cornell Lab of Ornithology.

Bruits-sous-marins

C’est un peu comme si, à la maison, un camion traversait votre salon tous les quarts d’heure, un marteau-piqueur vous accompagnait lors du dîner en famille et un arbitre de foot sifflait au milieu de vos conversations et autres ébats amoureux… Comment réagiriez-vous ? Je l’ignore. Mais pour ce qui est des cétacés, on commence à y voir un peu plus clair. Certains n’y survivent pas : soit ils succombent à des hémorragies pour être remontés trop vite en surface, soit ils s’échouent, complètement désorientés (Science & Vie de mai 2009). Et pour les autres ?  On savait déjà que, chez les baleines à bosse, le mâle allongeait son chant nuptial s’il était confronté à un certain type de sonar, sans doute pour avoir plus de chance d’être entendu. On vient désormais d’apprendre, dans un article publié le 7 juillet par la revue Biology Letters, que les baleines franches de l’Atlantique Nord haussaient le ton lorsque le bruit de l’océan se faisait plus fort.

Rassurant ? Pas vraiment. En conclusion, les auteurs de l’étude écrivent ceci : “Le niveau sonore des océans continuera probablement à augmenter en raison des activités humaines et il y a une limite physique au niveau sonore maximal qu’un animal peut produire. Quand les niveaux de bruit de fond dépasseront les capacités des baleines franches à les compenser, soit la portée de la communication des baleines sera réduite, soit ces animaux devront attendre jusqu’à ce que le bruit faiblisse pour s’appeler. Les baleines franches se servent de ces appels pour des interactions sociales vitales ;  par conséquent, une réduction dans l’espace ou dans le temps de ces communications acoustiques pourrait avoir de sérieuses répercussions pour la survie et la reproduction d’une espèce située dans un environnement marin hautement urbanisé.”

La baleine franche de l’Atlantique Nord a la mauvaise idée de vivre le long de la côte est américaine . Se nourrissant dans le golfe du Maine et allant mettre ses petits au monde dans les eaux de la Georgie et de la Floride, elle emprunte des voies maritimes plus que fréquentées. L’espèce figure dans la catégorie en danger de la Liste rouge de l’Union internationale pour la conservation de la nature (UICN). Sa population totale tourne autour de 300 individus. Pas sûr que crier plus fort lui permettra d’être entendue par les responsables américains du trafic maritime…

Pierre Barthélémy

Post-scriptum : n’allez pas croire, après le post précédent sur Nemo, que je sois obsédé par les poissons. Simplement, les chercheurs commencent aussi à se demander quelles conséquences a sur eux l’augmentation du bruit des océans. J’en veux pour preuve une étude parue en mai sur le sujet.

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Adieu Nemo…

Poisson-clown

Si vous avez vu Le Monde de Nemo, film d’animation des studios Pixar sorti en 2003,  vous vous souvenez certainement des mille dangers qu’affronte le poisson-clown Marlin parti à la recherche de son fils Nemo, capturé par un plongeur. Les deux bestioles vêtues d’orange et de blanc survivent aux requins, aux méduses, aux mouettes, aux filets des pêcheurs, ainsi qu’à Darla, affreuse petite humaine qui a la mortelle habitude de secouer les poissons qu’on lui offre. Eh bien, tous ces périls ne sont que de la gnognotte si l’on considère ce qui attend Nemo et ses congénères dans les décennies qui se profilent. L’ennemi de demain a pour nom CO2 et il est très méchant.

Pour s’en persuader, il suffit de lire l’étude qui vient d’être publiée dans les Comptes-rendus de l’Académie des sciences américaine. Emmenée par l’Australien Philip Munday, une équipe internationale a réalisé une expérience à se faire dresser les nageoires sur le dos. Elle est partie du principe que la concentration en dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère allait continuer de grimper tout au long du siècle, en raison de notre consommation toujours croissante d’énergies fossiles. Cette concentration est actuellement d’environ 390 parties par million (ppm) et elle augmente de plus en plus vite.

CO2-atmosphereCe taux de CO2 devrait atteindre les 500 ppm dans quarante ans et, selon les projections, entre 730 et 1 020 ppm d’ici à la fin du siècle. Le rapport avec nos poissons ? On y arrive. Le dioxyde de carbone contenu dans l’atmosphère se dissout pour partie dans les océans, ce qui a pour conséquence de les acidifier. De nombreux chercheurs ont déjà signalé que ce phénomène aurait des conséquences dramatiques sur la calcification des coraux et d’autres organismes marins. Mais quels en seront les effets pour Nemo et, à plus large échelle, pour les poissons, se sont demandés Philip Munday et ses collègues ? Pour le savoir, ils ont réalisé une expérience sur des larves de poissons-clowns. Celles-ci se servent de leur odorat et de signaux chimiques captés dans l’eau pour se repérer et aussi pour détecter… la présence de prédateurs. L’expérience a consisté à élever des larves dans des environnements correspondants à des taux de CO2 de plus en plus hauts (390, 550, 700 et 850 ppm), afin de mimer les conditions de vie actuelles et futures de ces animaux. Puis, les chercheurs ont glissé les bestioles dans un circuit en Y. Arrivés à l’embranchement du Y, elles étaient confrontées à deux flux d’eau. Le premier contenait la signature chimique d’un prédateur (un poisson nommé vieille étoiles bleues), la seconde rien de particulier. Les larves à 390 ppm ainsi que celles à 550 ppm ont soigneusement évité le premier “bras” de mer pendant tout le temps de l’expérience. Il en a été de même, au début, pour les larves à 700 ppm. Mais, après quatre jours, leur comportement a commencé à changer puisque certaines passaient 30 à 45 % de leur temps dans le flux d’eau chargé de l’odeur du prédateur. Quant aux larves à 850 ppm, le résultat a été stupéfiant : elles ont évité la branche “dangereuse” un jour durant, avant d’être irrésistiblement attirées par elle au fur et à mesure que l’expérience se déroulait. Au bout de huit jours, elles y barbotaient pendant 94 % de leur temps !

L’expérimentation a été renouvelée avec une autre espèce de poisson de récifs et a donné les mêmes résultats. Même s’ils ignorent exactement ce qui est à l’œuvre, les chercheurs pensent que la modification de l’environnement induite par l’augmentation du taux de CO2 a des conséquences profondes sur le système nerveux des poissons et perturbe tout une série de fonctions, incluant, dit l’étude, “la discrimination olfactive, les niveaux d’activité et la perception du risque”. Lors d’une expérience précédente, dont les résultats ont été publiés en 2009, Philip Munday avait déjà prouvé que les larves de poissons-clowns exposés à un taux de CO2 élevé ne retrouvaient plus le chemin de leur “maison”.

850 parties par million de dioxyde de carbone, c’est peu ou prou la valeur que nous atteindrons à la fin du siècle. Il est peu probable, estiment les scientifiques, que ces espèces de poissons puissent s’adapter aussi vite à un taux aussi haut. A moins que leurs prédateurs soient aussi perturbés qu’elles, il y a fort à parier que le renouvellement de leurs populations subisse une chute brutale. Alors, la prochaine fois que votre enfant vous demandera de prendre la voiture pour aller à l’école située à 500 mètres, dites-lui de penser à Nemo…

Pierre Barthélémy

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Ma sélection #1

Non, en vous présentant ma sélection, je ne me prends pas pour le remplaçant de Raymond Domenech. Je vous propose simplement une revue du web scientifique, complètement subjective. Comme le titre l’indique, il s’agira d’une rubrique régulière dans ce blog. Pour commencer, actualité oblige, quelques liens mêlant science et Coupe du monde de football…

Ballon-de-foot– Tout d’abord, une étonnante recherche sur les taux de testostérone des… fans de sport. Quand vous regardez votre équipe favorite gagner, il monte. Mais si vous avez vu les trois matches des Bleus en Afrique du Sud, votre taux de testostérone est tombé dans vos chaussettes. Je conseille donc aux cyclistes français qui entament la Grande Boucle 2010 de se repasser, avant le départ de chaque étape, la finale France-Brésil de 1998…

– Toujours dans la veine “foot et physiologie”, un amusant papier de Slate.com établit une relation a priori improbable entre la réussite d’une nation à la Coupe du monde et son taux d’infection à la… toxoplasmose.

– La rubrique “Tableau noir” de Slate.fr vous a proposé un article passionnant sur la physique du ballon rond. Voici un complément un peu plus technique, publié par Physics Today.

– Vous avez sûrement entendu parler de Paul le Poulpe, locataire de l’aquarium d’Oberhausen (Allemagne), qui a prédit sans se tromper une seule fois les résultats de la Mannshaft depuis le début de la Coupe du monde. Eh bien, le rapport entre les deux peut sembler tiré par les tentacules, mais une étude récente, rapportée par Mike Lisieski, auteur du blog Cephalove, nous révèle que les pieuvres, en plus de faire la différence entre deux équipes de foot, sont capables de faire la différence entre deux humains…

– Et, pour terminer, puisqu’on a parlé au moins autant de cet instrument de musique que de ce qui se passait sur les terrains, tout sur la physique de la vuvuzela, par Hank Campbell, l’auteur du blog Science 2.0. Un conseil : baissez le son de votre ordinateur si vous regardez sa démo…

Pierre Barthélémy

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Qui va manger la main du Serpentaire ?

Serpentaire-de-faceMême si ce blog n’a pas vocation à jouer aux éphémérides, je ne peux m’empêcher de signaler un événement astronomique exceptionnel, qui aura lieu dans la nuit du 8 au 9 juillet. Un événement qui, si l’on en croit l’Agence spatiale européenne, ne se produira peut-être pas une seconde fois au cours de ce siècle. Dans la nuit de jeudi à vendredi prochain, pendant quelques secondes, une étoile visible à l’œil nu “s’éteindra” avant de se “rallumer”. Les guillemets vous laissent déjà entrevoir qu’il n’y aura pas vraiment de coupure momentanée de lumière au firmament, mais qu’un autre phénomène sera à l’œuvre. Tout comme, lors d’une éclipse totale de Soleil, la Lune s’interpose entre notre étoile et nous, créant la nuit en plein jour pour les observateurs qui se trouvent dans l’ombre de notre satellite, c’est à un alignement de trois corps célestes que nous assisterons.

Le premier, c’est l’étoile delta de la constellation d’Ophiuchus. Le delta, quatrième lettre de l’alphabet grec, indique que c’est la quatrième étoile la plus brillante de la constellation. Il se peut que vous n’ayez jamais entendu parler d’Ophiuchus, un groupement d’étoiles aussi connu sous le nom de Serpentaire (voir l’image ci-dessus). C’est une lacune qu’il faut combler rapidement ne serait-ce que pour enrichir votre culture personnelle mais surtout, surtout, pour faire un pied de nez aux astrologues car Ophiuchus n’est rien moins que la treizième constellation du Zodiaque, systématiquement mise de côté par les pondeurs d’horoscopes. Ce charmeur de serpent céleste serait le médecin Asclépios (Esculape chez les Romains), foudroyé par Zeus pour avoir fait de l’ombre au dieu des morts Hadès, en prétendant ressusciter les défunts.  Ce qui, on s’en doute, ne faisait pas les affaires d’Hadès, qui risquait de voir son petit commerce funéraire péricliter si ses clients ne passaient plus la porte des Enfers. Qu’Hadès soit en position de monopole sur le marché n’a jamais gêné personne… Delta Ophiuchus est aussi connue sous son nom mi-arabe mi-latin de Yed Prior. Yed signifiant la main, l’étoile en question forme, avec sa consœur Yed Posterior, la main gauche d’Ophiuchus, qui tient la tête du Serpent. Il s’agit d’une étoile géante rouge (ce que deviendra notre Soleil en fin de vie) située à 170 années-lumière de nous, soit, pour les amateurs de grands chiffres, 1,6 million de milliards de kilomètres.

Le deuxième corps de cet alignement est beaucoup plus proche, puisqu’il navigue à 300 millions de kilomètres (soit deux fois la distance Terre-Soleil). C’est un astéroïde d’une cinquantaine de kilomètres de diamètre appelé Roma. Complètement invisible à l’œil nu, il va jouer, pendant environ 7 secondes et demie, le rôle de l’occulteur. Les astronomes comptent d’ailleurs profiter de l’événement pour mieux le connaître. En effet, sachant déjà à quelle vitesse il se promène dans l’espace, ils vont mesurer, depuis plusieurs endroits du globe, le temps pendant lequel il masquera l’étoile, ce qui leur permettra de préciser sa forme et ses dimensions car les astéroïdes de cette taille ressemblent plus souvent à des patates qu’à des boules de billard.

Au bout de la ligne droite formée par Yed Prior et Roma, il y aura un troisième corps : la Terre. Enfin, plus précisément une bande de Terre. Comme pour les éclipses totales de Soleil au cours desquelles l’ombre de la Lune trace un noir ruban sur notre planète, l’occultation ne sera visible que sur une bandelette d’une cinquantaine de kilomètres de large courant du sud-ouest du Portugal jusqu’à la Finlande, en passant par Bilbao, Bordeaux, Hambourg et Copenhague. Pour assister à l’événement, qui devrait avoir lieu aux alentours de minuit, il faut d’abord savoir repérer la constellation Ophiuchus et son étoile delta. Pour ce faire, tournez-vous vers le sud, trouvez, à quelques degrés au-dessus de l’horizon, la brillante étoile Antarès, légèrement orangée, qui est à la base de la queue du Scorpion, et remontez un peu dans le ciel. Et puis, attendez sans lâcher (du regard) la main du Serpentaire. Jusqu’à ce qu’elle s’éteigne.

Pierre Barthélémy

Post-scriptum : pour les amateurs de curiosités, je signale que, suivant les atlas célestes, Yed Prior n’a pas toujours figuré la main gauche d’Ophiuchus. Comme vous pouvez le voir ci-dessous, en 1603, trois ans avant que Kepler ne publie la gravure qui ouvre cet article, l’Allemand Johann Bayer représentait le Serpentaire de dos, tenant la tête du Serpent dans sa main droite…

Serpentaire-de-dos

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De la mouette au papillon

mouetteCe premier vrai “post” du blog aurait pu, aurait dû, s’intituler “Du coq à l’âne”. Tout est parti d’un article publié cette semaine par la vénérable et influente revue scientifique Nature. Dans lequel une équipe de chercheurs anglais tente de répondre à une vieille question : comment notre cerveau, qui est la plus fantastique gare de triage de l’Univers puisqu’il reçoit une myriade d’informations en permanence, arrive-t-il à travailler dans ce bazar puisqu’il permit un jour au pauvre étudiant que je fus de répondre tant bien que mal à des questions aussi profondes que “La liberté demande-t-elle des preuves ?” ou bien “La Nature est-elle un principe de légitimation ?” Oui, comment parvenez-vous à vous concentrer sur cet article (au hasard…), alors que, dans le même temps, vos neurones traitent les messages de votre organisme, entendent le bruit de la pendule de la cuisine ou celui du piano martelé par la petite voisine qui s’acharne à reproduire une chanson de Lorie, tout en vous incitant à vous demander quand cette phrase va bien vouloir se terminer ?

Ce qui titille le plus les chercheurs, c’est la capacité de notre cerveau à tenir et à suivre plusieurs fils en même temps (Bill Gates ou Steve Jobs diraient qu’il est multi-tâches) alors même que ces actions parallèles se parasitent les unes les autres. Disons-le tout net, cela ressemble à un souk là-dedans. L’idée de ces neuroscientifiques de l’University College de Londres a donc consisté à créer un petit pic d’activité sur un seul neurone (de rat anesthésié) et d’en mesurer les conséquences sur ses voisins. Ou bien la perturbation s’éteignait d’elle-même. Ou bien elle contaminait tout l’encéphale, en une illustration cérébrale du fameux effet papillon.

Et c’est en pensant à cet effet papillon que mon cerveau passa du coq à l’âne. J’avais oublié qui l’avait inventé. Non pas l’âne ni le coq, mais “The Butterfly Effect”. Pas grave. Grâce à Internet, ce disque dur externe qui nous permet de ne plus nous casser la tête à apprendre les dates, les noms, les faits, j’allais retrouver les références de l’effet papillon en deux temps, trois clics. Google d’abord, Wikipedia francophone ensuite, et enfin le Wikipedia anglophone souvent plus complet. Le nom du mathématicien et météorologue américain Edward Lorenz (1917-2008) me sauta aux yeux, ainsi que le titre de sa fameuse conférence de 1972 : “Prédictibilité : le battement d’ailes d’un papillon au Brésil peut-il provoquer une tornade au Texas ?” L’idée fondatrice de ce qu’on appelle aujourd’hui la théorie du chaos est qu’une infime variation des conditions initiales peut avoir des conséquences immenses sur le résultat final.

J’aurais pu m’arrêter là et retourner à mes neurones, enfin à ceux des rats anglais. Cependant, une petite phrase wikipediesque attira mon attention : neuf ans avant sa conférence historique, Lorenz avait déjà évoqué le même concept mais en parlant d’une mouette plutôt que d’un papillon. Amusant de voir comment, au cours du temps, le concept initial s’affine et se poétise… La légèreté et la fragilité du lépidoptère confèrent de la force à l’image. Pour retrouver la citation exacte de 1963, je filai droit à la référence donnée par le Wikipedia anglophone (car le francophone ne disait rien à ce sujet…), un article de 12 pages paru en mars de cette année-là dans le Journal of the Atmospheric Sciences. Et là, aucune mouette à se mettre sous la dent. J’en vins aussitôt à médire de la pseudo-fiabilité de Wikipedia, me demandant même s’il ne s’agissait pas d’un canular. Une mouette ! Et pourquoi pas un ptérodactyle tant qu’on y était  ? Mais l’idée de raconter comment l’effet papillon aurait pu ne jamais voir le jour était trop tentante. Le wikipédagogue avait dû confondre deux articles. Il “suffisait” de retrouver le bon parmi toute l’œuvre scientifique de Lorenz. Et c’est ainsi qu’émergea un article paru en février 1963, consacré à la prédictibilité d’un flux hydrodynamique, dont je traduis ici la conclusion : “Quand, pour expliquer la présence de cyclones et d’anticyclones dans l’atmosphère, on suggéra pour la première fois l’instabilité d’un flux uniforme liée à des perturbations infinitésimales, l’idée ne fut pas universellement acceptée. Un météorologue remarqua que si cette théorie était juste, le battement d’ailes d’une mouette suffirait à modifier la météo pour toujours. La controverse n’a toujours pas été réglée, mais les plus récentes preuves semblent donner raison aux mouettes.” L’effet mouette était bien né au détour de cet article de 1963.

Si j’ai un peu de temps un de ces jours, je modifierai les articles des Wikipedia anglophone et franchophone… Qui sait si cette infime perturbation du cyberespace ne fera pas gagner l’équipe de France de football lors de la prochaine Coupe du monde ? A moins qu’elle ne l’empêche de se qualifier. Je vais bien y réfléchir.

Et les neurones au fait ? Que se passe-t-il lorsqu’on en pousse un ? S’écroulent-ils tous comme une rangée de dominos ? La réponse est oui… et non. Lorsqu’un pic parasite est créé dans un neurone et un seul, en moyenne pas moins de 28 neurones voisins sont dans un premier temps excités, qui contaminent à leur tour chacun 28 autres copains… Si la vague déferlait indéfiniment, au bout de seulement cinq étapes, plus de 17 millions de neurones “s’allumeraient” et, de proche en proche, la vague s’amplifierait jusqu’à emplir la boîte crânienne de ces pauvres rats endormis. Mais ce que dit en réalité l’expérience, c’est que ce ramdam neuronal demeure anecdotique et n’empêche en rien le cerveau de fonctionner. Le bazar est une constante, sans doute le prix à payer pour nos 8 millions de kilomètres de câblage cérébral, un “bourdonnement” filtré par nos petites cellules grises qui savent faire la différence entre ce bruit de fond et les informations pertinentes et qui savent, contrairement à cet article, éviter de sauter trop souvent du coq à l’âne, de la mouette au papillon…

Pierre Barthélémy

Post-scriptum musical…


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