113ème élément : des Japonais crient victoire

Pour l’instant, il s’appelle encore UUT, comme Ununtrium, c’est à dire… 113. Si sa création par l’équipe japonaise de Kosuke Morita, du laboratoire des éléments superlourds du Centre RIKEN Nishina, est confirmée, il prendra sans doute un vrai nom d’élément chimique comme ses voisins, le 112, baptisé Copernicium, ou le 114, Flerovium. Pour cela, l’expérience japonaise devra être homologuée par l’IUPAC. Mais pour Kosuke Morita, le résultat obtenu est concluant et il déclare: “Pendant 9 ans, nous avons cherché à obtenir des données identifiant l’élément 113 et maintenant, enfin, nous les avons. Nous ressentons comme un grand poids retiré de nos épaules”.

Des éléments superlourds… qui n’existent pas

La réalisation de l’équipe japonaise s’inscrit dans la longue course que se livrent, depuis 1940, les chercheurs américains, russes et allemands pour débusquer les éléments chimiques superlourds. Ces derniers ont la caractéristique assez particulière… de ne pas exister dans la nature. Néanmoins, si les chimistes cherchent à les produire de façon artificielle, c’est parce qu’ils existent… dans la fameuse classification périodique des éléments établie par le russe Dmitri Mendeleïev en 1869. Ce dernier, qui compte parmi les plus grands génies de la science, a proposé alors de classer tous les éléments chimiques suivant l’ordre croissant de leur numéro atomique, c’est à dire du nombre de protons qui constituent leur noyau. L’idée était d’autant plus osée que, à la fin du 19ème siècle, un nombre important de ces éléments n’existaient pas dans le bestiaire des chimistes. Qu’à cela ne tienne ! Dimitri Mendeleïev, confiant dans une sorte de logique naturelle, a construit son tableau… avec des trous. Et le plus extraordinaire, c’est que les trous se sont peu à peu comblés.

10% de la vitesse de la lumière

Avec les éléments superlourds, cela se complique puisqu’il n’est plus question de les découvrir mais bien de les fabriquer. Le jeu consistait donc, pour les Japonais, à créer un élément dont le noyau contient 113 protons. Toute la difficulté réside dans l’instabilité extrême d’un tel élément. Ce qui explique d’ailleurs que l’on ne puisse l’observer dans la nature. Pour le créer, il faut faire appel à des réacteurs nucléaires ou à des accélérateurs de particules provoquant, par exemple, des phénomènes de fusion nucléaire. Kosuke Morita a procédé ainsi sans succès en 2004 et 2005. Avec l’accélérateur de particules RIKEN de Wako, près de Tokyo, le 12 août 2012, des ions de zinc voyageant à 10% de la vitesse de la lumière sont entrés en collision avec une fine couche de bismuth. Résultat : pendant un bref instant, l’élément au noyau contenant 113 protons a existé.

30 + 83

Mais comment en être sûr étant donné qu’un tel élément se désintègre instantanément ? Les 113 protons de ce fugace élément proviennent des 30 protons du zinc et des 83 protons du bismuth. Même si le compte de la somme est bon, encore faut-il vérifier qu’un noyau à 113 protons s’est bien créé. Pour cela, les chercheurs analysent les désintégrations qui suivent la collision. Pour homologuer la création de l’élément cherché, il faut observer 6 désintégrations alpha successives. Et ces dernières ont bien été identifiées comme des isotopes de l’élément 113. L’étude a été publiée le 27 septembre 2012 dans le Journal of the Physical Society of Japan.

Prochain défi : le 119

Si cette réussite est confirmée, Kosuke Morita deviendra le premier Japonais, mais également le premier asiatique  à s’inscrire dans le palmarès de la course aux éléments superlourds. Une épreuve qui n’est pas terminée. Sur les 118 éléments du tableau de Mendeleïev, tout a désormais été réalisé même s’il reste des débats entre Américains et Russes au sujet du plus lourd, le 118. Parmi ceux qui n’ont pas encore de nom définitif, on trouve le 117 , observé par les Russes du Flerov Laboratory of Nuclear Reactions en 2010 et le 115 qui résulte d’une collaboration entres Russes et Américains (2004). Qu’à cela ne tienne. Kosuke Morita s’est déjà fixé un nouvel objectif : sortir du tableau de Mendeleïev et créer… le 119.

Michel Alberganti

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OGM: L’Empire Monsanto contre-attaque

Sous la violence de l’attaque de Gilles-Eric Séralini, via le Nouvel Obs du 20 septembre 2012 divulguée la veille sur Internet, le géant Monsanto a d’abord fait le gros dos. Seule déclaration, en substance : “Nous analysons l’étude…”. Mais, très vite, des voix se sont “spontanément” élevées pour critiquer le travail du professeur de l’université de Caen, président du comité scientifique du CRIIGEN, organe ouvertement militant anti-OGM. Interrogé par l’AFP, ce dernier s’est plaint, lundi 24 septembre, des méthodes utilisées par Monsanto sans le citer :

“Je suis attaqué de manière extrêmement malhonnête par des lobbies qui se font passer pour la communauté scientifique. C’est le même lobby qui a permis l’autorisation de ces produits et qui est activé par les entreprises de biotechnologies”.

Le ton est donné. Il ne devrait guère s’adoucir avec la publication, mercredi 26 septembre, du livre de Gilles-Eric Séralini intitulé Tous cobayes, OGM, pesticides, produits chimiques”. Au cinéma, ce même mercredi, sort le documentaire de Jean-Paul Jaud intitulé…, “Tous cobayes”, adapté du livre de Gilles-Eric Séralini. Le chercheur français, outre l’originalité qu’il revendique pour son étude de deux ans sur des rats nourris au maïs OGM et au Roundup, est certain d’établir un record difficile à battre dans son domaine (et même ailleurs). En huit jours, calendrier en main, il a réussi à :

  • publier une étude dans une revue scientifique, certes assez modeste (Food and Chemical Toxicology),
  • susciter la une outrancière (Oui, les OGM sont des poisons!) d’un grand hebdomadaire (Nouvel Obs)
  • provoquer une pluie de critiques discourtoises et une cascade de reprises dans la presse
  • publier un ouvrage sur cette même étude chez un grand éditeur (Flammarion)
  • apparaître sur les écrans de cinéma dans un documentaire de près de 2 heures consacré… à ce même livre et projeté dans 5 salles à Paris.

Pour faire bon poids, sans tomber dans un excès qui pourrait être taxé de matraquage outrancier, il faut ajouter:

  • un documentaire intitulé “OGM, vers une alerte mondiale”, de 52 minutes réalisé par Clément Fonquernie et produit par Lieurac Production, diffusé sur France 5 le 16 octobre à 20h40.
  • un DVD du documentaire bientôt disponible, tout comme celui du film de Jean-Paul Jaud.

Résumons: un article scientifique, la une et 7 pages dans le Nouvel Obs, des centaines d’articles dans la presse et sur Internet et de “papiers” à la radio et à la télé, un livre, un film au cinéma, un documentaire à la télé et 2 DVD… Qui dit mieux ?

Même chez un géant américain des biotechnologies végétales comme Monsanto, qui emploie 20 600 personnes dans le monde et a réalisé 11,8 milliards de dollars de chiffre d’affaires en 2011 avec un bénéfice net de près de 1,7 milliard de dollars (plus de 14% de marge nette), une telle volée de flèches empoisonnées provoque des démangeaisons désagréables. Pas étonnant que l’archer se trouve rapidement transformé en cible.

On imagine les services de communication de Monsanto France sur le pont. La réaction ne se fait pas attendre sur le site de la filiale française. Dès le 21 septembre, soit le lendemain de la sortie en kiosque du Nouvel Obs, on peut lire: “Monsanto répond concernant l’étude sur rat française”. Déclarant avoir “évalué l’étude”, le semencier n’y va pas de main morte pour la descendre en flamme dans un résumé en français et dans une réponse détaillée en anglais d’une dizaine de pages. Cette réponse cite un grand nombre d’articles de presse, essentiellement anglosaxons, qui tous, sont à charge pour la validité de l’étude. Voici trois exemples des critiques formulées :

1°/ Le protocole

Selon Monsanto, le protocole de l’expérience n’est pas conforme aux normes de l’OCDE en ce qui concerne le nombre de rats étudiés. Gilles-Eric Séralini en a utilisé 10 par groupe au lieu des 50 demandés par l’OCDE. Ce point est l’un des plus récurrents dans les critiques de l’étude. Selon le chercheur français, les études réalisées pendant 3 mois seulement par Monsanto ont également utilisé des groupes de 10 rats. Le semencier ne dit pas le contraire. Il se contente de relever une contradiction dans les affirmations de Gilles Eric Séralini vis à vis des normes de l’OCDE. Astucieux.

L’étude française porte effectivement sur les effets du maïs NK 603 et du Round Up de Monsanto sur 200 rats répartis en groupes de 10. Le 25 septembre, Gilles Eric Séralini a défendu cette procédure en arguant du fait que ““toutes les études du monde sont faites là-dessus. Le NK 603 a été autorisé sur cette base. Si on ne peut pas tirer de conclusions, il faut aussi tout de suite interdire tous les OGM”. Il précise à l’AFP que “tous ceux qui ont aboyé [contre l’étude] sont à l’origine de l’autorisation de ces produits, et ils l’ont fait sur la base de tests sur la même souche de rat, avec des échantillons de 10 rats pendant seulement trois mois et pas avec autant de tests. C’est ridicule”. Pour autant, le chercheur se déclare conscient des limites de son travail comme il dit l’expliquer dans son livre. “On pourrait faire des groupes de 50 rats, mais c’est aux pouvoirs publics de financer, ça ne peut plus être un laboratoire indépendant qui finance 20 millions d’euros”, ajoute-t-il.  L’étude réalisée avec son équipe a été financée à hauteur de 3 millions d’euros pour 200 rats étudiés pendant 2 ans, soit un coût de 15 000 euros par rat. S’il avait utilisé des groupes de 50 rats, il aurait eu besoin de 1000 rats. Au même coût, on arrive à 15 millions d’euros et non 20… Toujours est-il que l’on apprend, à cette occasion, le coût exorbitant de l’expérience sur les rats. Pas moins de 7500 euros par rat et par an… Même en intégrant le coût des croquettes, de l’hébergement, des soins et le salaire des personnels…

2°/ Les données

Monsanto relève l’absence ou le manque de données importantes dans la description des travaux de Gilles Eric Séralini. L’entreprise estime ainsi que l’origine et la qualité du maïs utilisé sont peu claires. Normal, le chercheur s’est procuré le maïs OGM Monsanto de façon clandestine au Canada. Pas terrible question traçabilité… Mais c’était le seul moyen trouve pour se procurer ce maïs sur lequel Monsanto interdit de faire des études sans son contrôle. Plus ennuyeux, l’entreprise souligne l’absence “de détails essentiels sur la préparation des rations et le niveau de consommation par les animaux”.

3°/ Les résultats

Dans ce domaine non plus, Monsanto ne fait guère dans la nuance : “L’analyse statistique concernant la  mortalité ou l’incidence des tumeurs est complètement absente”. L’entreprise met également en avant la critique sur la race des rats utilisés dans une expérience sur 2 ans. “Les taux de mortalité et la fréquence des tumeurs dans tous les groupes de rats sont dans les normes historiques pour cette lignée de rats de laboratoire, qui est bien connue pour sa forte prédisposition aux tumeurs”. Alors que les rats Sprague Dawley sont utilisés par la plupart des laboratoires pour les expériences sur 90 jours, il semblent être moins adaptés aux études plus longues en raison de cette prédisposition aux tumeurs qui perturbe les observations.

De façon assez perverse, Monsanto lance une autre critique dans son analyse détaillée. L’entreprise reconnaît d’abord que les études sur 90 jours ne sont pas équivalentes à celles qui couvrent toute la durée de vie (environ 2 ans) des rats. Un bon point pour Gilles-Eric Séralini. Mais cela se gâte rapidement. Monsanto  note que les auteurs de l’étude française détectent des tumeurs par palpation des rats dès le quatrième mois de l’expérience. “Etant donné que les tumeurs mettent un temps considérable pour parvenir à un stade de détection par palpation, et étant donné que seule une minorité de tumeurs atteint en général une taille importante, des tumeurs, même non détectables par palpation, auraient dû être constatées dans les expériences à 90 jours avec le NK-603. Or, cela n’a pas été le cas”.

En attendant le verdict des autorités

Ces quelques exemples de critiques suffisent pour montrer que, comme l’on pouvait s’y attendre, Monsanto a décidé d’attaquer frontalement le travail de Gilles-Eric Séralini. Au delà du battage médiatique qui aura son effet sur le grand public, le chercheur français ne pourra éviter la confrontation sur le fond. La prochaine étape est, bien entendu, le verdict des autorités françaises (ANSES, HCB) et européennes sur l’étude. Après la semaine de gloire médiatique, Gilles-Eric Séralini devra se battre pied à pied sur le terrain scientifique.

Michel Alberganti

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La “fumée solide”, le matériau le plus léger du monde devient flexible

Baptisé “fumée solide” tant il est léger et translucide, ce matériau possède des propriétés assez stupéfiantes. Extrêmement résistant à la compression, il offre également une isolation thermique exceptionnelle qui le destine aussi bien aux engins spatiaux et aux combinaisons des cosmonautes qu’aux réfrigérateurs de demain. Imaginez que l’épaisseur des parties isolantes de ces derniers soit réduite à quelques millimètres. La place gagnée à l’intérieur, à volume extérieur constant, sera très appréciable.

Après la résistance, la souplesse

Lors du 244ème congrès national de l’American Chemical Society qui se tient à Philadelphie du 19 au 23 août 2012, où ont été présentées hier les propriétés du resvératrol, Mary Ann B. Meador, du centre de recherche Glenn de la Nasa à Cleveland, Ohio, a exposé les derniers développements de cet aérogel qui a fait l’objet de la vidéo ci-dessus réalisée en 2008. A cette époque, il était présenté comme très fragile (faible résistance à la flexion), malgré sa résistance extrême à la compression. Aujourd’hui, les chercheurs montrent qu’ils ont réussi à le rendre flexible, ce qui lui ouvre de nouvelles applications, en particulier dans le domaine des vêtements.

Pores nanoscopiques

Cet aérogel tire ses propriétés étonnantes de sa structure. Constitué de dioxyde de silicium, il est constitué de pores nanoscopiques, le secret de ses facultés isolantes près de 40 fois supérieures à celle des meilleures fibres de verre. La meilleure résistance à la conduction de chaleur est apportée par les bulles d’air. Plus elles sont petites moins la chaleur se propage facilement. Dans la vidéo, la scène du chalumeau est particulièrement explicite à cet égard.

Des tentes aux boucliers des vaisseaux spatiaux

Mary Ann Meador indique que l’aérogel flexible possède un pouvoir isolant 5 à 10 fois supérieur aux meilleurs matériaux actuels dans ce domaine. Ainsi, avec un peu plus de 5 mm d’épaisseur, il offre la même isolation que 75 mm de fibre de verre. Une sorte d’amiante de demain, la toxicité en moins. On imagine son intérêt pour les tentes ou les sacs de couchage. Mais la Nasa envisage aussi de l’utiliser pour ses systèmes de rentrée des vaisseaux spatiaux dans l’atmosphère dont une version gonflable a été testée récemment.

Michel Alberganti

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Quand les fenêtres transformeront la lumière du soleil en électricité…

Les plus courants capteurs de lumière solaire existants ne sont autres que… les fenêtres. Elles sont partout, dans les maisons et les immeubles, de la lucarne à la baie vitrée voire à la paroi extérieure elle-même de certaines tours. Leur fonction est de laisser entrer la lumière à l’intérieur des habitations et autres bureaux. Or, cette lumière pourrait fort bien être transformée en électricité grâce au fameux effet photoélectrique déjà exploité par les cellules solaires. Alors peut-on envisager de tirer partie de la gigantesque quantité de lumière qui traverse nos fenêtres pour… produire du courant ? Vous penserez immédiatement que si cela revient à obstruer nos fenêtres avec une sorte de volet photovoltaïque. Une solution guère lumineuse. Mais si les capteurs étaient transparents ? Cela changerait tout. Encore faut-il que cela soit possible, ce que les cellules solaires en silicium laissent mal entrevoir.

Cellules solaires polymères transparentes

Depuis quelques années, se développe une technologie susceptible s’apporter une solution au dilemme lumière ou électricité. Il s’agit des capteurs photovoltaïques en polymères.  Il suffirait que ces derniers soient transparents pour qu’ils s’ouvrent le fabuleux marché de la fenêtre. Pour les seules poses de nouvelles fenêtres et le remplacement d’anciennes, il se fabrique entre 10 et 12 millions de fenêtres par an en France. Une équipe de chercheurs de plusieurs universités américaines dont celle de Californie Los Angeles (UCLA) ont publié en juillet 2012 un article dans la revue ACS Nano sur, justement, des cellules solaires polymères “visiblement transparentes”, selon leur expression.

Un rendement de 4%…

L’idée des chercheurs est de capter le rayonnement infrarouge de la lumière incidente et de laisser passer le plus possible le reste des longueurs d’onde. A priori, aucune perte importante dans le spectre visible traversant puisque le verre ne laisse, de toutes façons, pas passer les infrarouges ce qui permet de l’utiliser dans les capteurs thermiques (effet de serre). Néanmoins, le film de polymère n’est pas, lui-même, absolument transparent à la lumière visible. Il laisse ainsi passer environ 66% du rayonnement solaire ce qui, comme le montre la photo ci-dessus n’obscurcit que faiblement la fenêtre. Et surtout, la fine cellule transforme 4% de l’énergie reçue en électricité. Un rendement bien inférieur à celui des cellules photovoltaïques en silicium qui atteignent aujourd’hui de 15 à 20%.

… mais une rentabilité prometteuse

On pourrait donc penser que la faible efficacité des nouvelles cellules polymères transparentes constitue un handicap rédhibitoire. En réalité, le calcul de la rentabilité en matière d’énergie solaire est assez différent de celui que l’on peut faire pour un moteur de voiture (20 à 30% de rendement). En effet, dans le cas du solaire, l’énergie primaire est gratuite, ce qui fait une grande différence avec la prise en compte du prix de l’essence, ou, même, de l’électricité. La rentabilité d’une cellule solaire est donc essentiellement liée à son prix d’acquisition. Or, les cellules photovoltaïques en silicium sont issues de l’industrie microélectronique et font appel à des technologies coûteuses. En revanche, les cellules polymères viennent de l’industrie pétrochimique. D’où l’espoir de coûts de production très inférieurs.

Nanofils d’argent et dioxyde de titane

Les chercheurs ont mis au point leur film photovoltaïque en utilisant un polymère sensible aux infrarouges proches et une électrode en composite de nanofils d’argent (pas vraiment économiques…) et de dioxyde de titane qui apporte la transparence. On note, au passage, que le dioxyde de titane est déjà utilisé par l’industrie pour fabriquer du verre autonettoyant qui, grâce à ses caractéristiques de photocatalyse et d’hydrophilie, est insensible aux salissures organiques.

On peut donc imaginer des vitres autonettoyantes produisant de l’électricité. Pas que quoi éclairer une pièce, certes. Mais peut-être assez pour recharger les batteries d’appareils électroniques. On peut aussi noter que le bâtiment fait l’objet de multiples études puisque nous avons récemment parlé des LEDs intégrables dans du papier peint. Qui sait ? Peut-être que le courant généré par les vitres pourra-t-il servir à rendre les murs lumineux…

Michel Alberganti

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Prendre la température du couple

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La chimie de l’amour a tendance à remplacer son alchimie. Après plusieurs ouvrages dévoilant les différents phénomènes à l’oeuvre derrière ce que nous appelons encore des sentiments, voici que des chercheurs vont encore plus loin. Demain, il sera peut-être possible de contrôler l’incontrôlable par excellence: l’attachement à l’autre, au couple. Dès aujourd’hui, une hormone apparaît comme une candidate sérieuse à ce rôle de thermomètre de l’amour : l’ocytocine.

Durée de vie supérieure

Inna Schneiderman, du département de psychologie et du centre Gonda Brain Sciences de l’université Bar-Ilan à Ramat-Gan en Israël, semb le s’être spécialisée dans l’exploration des relations intimes entre cette hormone, bien connue pour son rôle dans l’accouchement, et différentes formes d’attachement affectif, parental ou amoureux. C’est sur cette dernière relation que porte une récente publication dans différents journaux scientifiques. Avec un résultat étonnant. Plus l’ocytocine est présente dans le cerveaux des individus, plus leur relation amoureuse semble forte et durable.
Pour son expérience, Inna Schneiderman a fait appel à 163 jeunes adultes : 120 faisant partie de 60 couples unis depuis 3 mois dans une relation romantique et 43 célibataires sans relation. Ensuite, 25 des 36 couples ayant survécu 6 mois plus tard ont été réexaminés. Les interactions des personnes en couple ont été observées par les chercheurs qui ont également interviewé leurs membres au sujet de leurs pensées concernant leurs relations et leurs comportements.

Caresses affectueuses

Les chercheurs ont ainsi découvert que le taux d’ocytocine des personnes en couple était significativement supérieur à celui des célibataires sans relation. “Cela suggère une activité plus forte du système de production de l’ocytocine pendant les premières phases d’un attachement romantique”, notent les chercheurs. Plus remarquable encore: “Ce taux d’ocytocine n’a pas baissé chez les couples qui sont restés formés après 6 mais et ont montré une haute stabilité des individus”. D’après cette étude, la quantité d’ocytocine est corrélée avec le degré d’interaction des personnes en couple entre elles ce qui comprend : l’importance sociale, les émotions positives, les caresses affectueuses ainsi que les états de synchronisation à deux et les anxiétés et autres inquiétudes concernant le partenaire et le couple.

Un capital de départ

Plus fort encore : selon les chercheurs, il existe une corrélation entre le taux d’ocytocine lors du début de la relation (trois mois après la formation du couple) et les chances de survie à moyen terme du couple ! Inna Schneiderman a noté une telle différence dans les deux séries de mesures. Cela signifie que ce sont les couples disposant, au départ, du plus fort taux d’ocytocine qui se sont retrouvés encore formés 6 mois plus tard ! “Ces résultats suggèrent que l’ocytocine pourrait jouer un rôle important dans les premiers stades d’un attachement romantique et que cela pourrait servir de support à des modèles d’évolution basé sur le fait que les attachements romantiques et parentaux partagent des mécanismes de bio-comportement”.

En effet, Inna Schneiderman a précédemment publié des études sur l’impact favorable de l’ocytocine sur les relations parents-enfants et sur l’engagement social. Et c’est encore l’ocytocine qui expliquerait les changements psychologiques et émotionnels qui se manifestent lorsque nous “tombons amoureux”. L’amour aurait réduirait le stress et augmenterait la sensation de bien-être et la santé. Cette étude a montré uns sensibilité inférieure à la vision de films émotionnellement négatifs chez les personnes amoureuses.

La molécule d'ocytocine

 

L’hormone de l’amour ?

Alors l’ocytocine est-elle l’hormone de l’amour ? Les études d’Inna Schneiderman semblent pencher dans ce sens. Comme souvent en science, le mystère n’est repoussé que d’un cran. Il reste en effet à comprendre pourquoi le cerveau se met ainsi à produire plus d’ocytocine. Néanmoins, le lien chimique entre le sentiment amoureux et cette hormone peut faire germer quelques tentations. Si la corrélation entre le taux d’ocytocine et la durée de vie d’un couple était avérée, il deviendrait possible de prédire le potentiel d’une relation peu après ses débuts… De là, ensuite, à tenter de revitaliser un couple à l’aide d’un shoot d’ocytocine périodique, il n’y a qu’un pas que certains pourraient bien avoir envie de franchir.

Et puis il y a, derrière ces travaux, une autre piste pleine de promesses : la santé par l’état amoureux. L’ocytocine vitamine… Reste à savoir si cette hormone peut avoir les effets positifs de l’état amoureux sans besoin d’un partenaire. Une telle découverte aurait sans doute de graves conséquences… Pour l’instant, le meilleur moyen de bénéficier d’une bonne injection d’ocytocine reste sans doute de tomber amoureux, non d’une seringue, mais d’une vraie personne. A l’ancienne !

Michel Alberganti

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Mort : les alternatives à l’inhumation et à la crémation

Cette veille de Toussaint et avant-veille du jour des Morts est l’occasion ou jamais, pour un blog qui traite de science et d’environnement, d’évoquer l’empreinte écologique des trépassés et les manières de la réduire. Car un disparu ne l’est jamais complètement. Son enveloppe corporelle subsiste et il est en général convenable de s’en occuper. Simplement, les deux techniques les plus usuelles dans le monde pour “évacuer” le corps du défunt, l’inhumation et la crémation, sont, à cause de l’inflation démographique mondiale, de moins en moins “planéto-compatibles”. La première en raison du manque de place dans les cimetières, car les vivants occupent de plus en plus d’espace au détriment des morts. La seconde parce que brûler des cadavres, en ces temps de raréfaction des hydrocarbures et de déforestation, consomme des ressources énergétiques que l’homme utiliserait volontiers à autre chose, sans compter les émissions de gaz à effet de serre induites. Ainsi, en Inde, le rituel de la crémation brûle entre 50 et 60 millions d’arbres chaque année et envoie 8 millions de tonnes de CO2 dans l’atmosphère. Autre problème de l’incinération, le relargage dans l’environnement de produits toxiques, dont le plus commun est le mercure contenu dans les amalgames dentaires.

Pour tenter de réduire l’empreinte écologique des morts, il n’est pas question de revenir à la momification, même si l’expérience vient d’être récemment tentée sur la dépouille d’un chauffeur de taxi britannique, mais plutôt d’utiliser deux technologies qui redonnent du sens à ce très célèbre extrait de la Bible : “Car tu es poussière et tu retourneras à la poussière.” Le premier de ces deux moyens inventés pour rendre les corps à la terre porte le nom d’aquamation mais les chimistes lui préfèreront celui d’hydrolyse alcaline. L’idée consiste à immerger le corps dans une eau très chaude contenant une base forte, ce qui va entraîner la dissolution des chairs en moins de trois heures. Il ne subsistera plus que des restes osseux, qui seront ensuite broyés et rendus aux familles, comme les cendres récupérées après une crémation. Plus efficace que les bains d’acide auxquels la Mafia s’est parfois adonnée pour faire disparaître des amis encombrants. On peut voir le fonctionnement des premières machines à aquamation dans la vidéo ci-dessous (en anglais).

 

L’aquamation nécessite sept à dix fois moins d’énergie qu’une incinération et produit également moins de gaz à effet de serre. Les métaux présents dans le corps (plombages, broches, prothèses, etc.) sont rétrouvés intacts et les fluides récupérés au terme de l’opération, stérilisés, vont directement dans le tout-à-l’égout. Evidemment, l’idée d’expédier cette soupe brune que furent les chairs d’un homme ou d’une femme dans les égouts de la ville en a fait hurler quelques-uns, sous prétexte qu’il s’agissait d’un manque de considération pour les défunts. Il faudra tout de même que ces mêmes personnes nous expliquent en quoi donner un corps à manger aux asticots est plus respectueux. Tout ce qui compte, c’est que d’affreux industriels de l’agro-alimentaire ou de la pharmacie ne mettent pas la main sur ces résidus pour en faire de la nourriture, à l’instar de ce qui se passe dans le film Soleil vert, de Richard Fleischer.

La seconde technique pour transformer les cadavres en poussière fait tout autant appel à la science. Inventée par une biologiste suédoise, elle porte le nom de promession et consiste tout d’abord à passer le corps sous un flux d’azote liquide (-196°C) afin de le solidifier, ce qui le rend aussi fragile que du cristal. Il est ensuite facile, en le soumettant à des vibrations, de le pulvériser. Les restes ainsi obtenus sont ensuite lyophilisés, afin d’en extraire toute l’eau, puis tamisés pour récupérer les métaux et versés dans un “mini-cercueil” biodégradable que la famille peut ensuite inhumer où elle le souhaite. Au bout de quelques mois, tout a disparu dans le sol. La technique est résumée dans la vidéo ci-dessous (en anglais elle aussi).

Il existe un dernier moyen pour ne pas être bien encombrant une fois passé de vie à trépas. Transformer vos cendres en un diamant. Le procédé n’est en revanche pas du tout écologique et il implique une débauche d’énergie. Tout commence par une crémation. Les cendres sont ensuite purifiées à très haute température pour ne conserver que le carbone sous forme de graphite. Pour métamorphoser ce graphite en diamant (qui est une cristal de carbone particulier), il faut enfin le soumettre à une température et à une pression dantesques. On le voit, le processus ne risque pas de s’attirer le moindre éco-label. Mais bon, porter Mamie au petit doigt, c’est d’un chic… Et puis, les diamants sont éternels, eux.

Pierre Barthélémy

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La médaille d’or disparue de deux Prix Nobel

 

Je ne saurais laisser passer la fin de la semaine des prix Nobel, qui s’achève ce lundi 10 octobre avec l’annonce du Nobel d’économie, sans évoquer la belle histoire de deux des médailles d’or attribuées avec le prix, qui disparurent pendant la Seconde Guerre mondiale et renaquirent ensuite. C’est une histoire de chercheurs, d’ingéniosité, d’or et de nazis, qui aurait pu se trouver au détour d’un épisode d’Indiana Jones. Elle commence à Copenhague en avril 1940, alors que les Allemands envahissent le Danemark. L’un des plus grands scientifiques de l’époque, Niels Bohr, Prix Nobel de physique 1922 et directeur de l’Institut de physique théorique de Copenhague qui porte aujourd’hui son nom, est plus que soucieux. Celui qui est également un des pères de la mécanique quantique a de l’or qui lui brûle les doigts. En tout bien tout honneur cependant : cet or est celui des deux médailles Nobel que lui ont confiées deux chercheurs allemands opposés aux nazis, Max von Laue, Prix Nobel de physique 1914, et James Franck, qui reçut la même distinction en 1925.

A cette époque, les médailles Nobel sont faites d’or quasiment pur (23 carats, contre de l’or 18 carats aujourd’hui), pèsent 200 grammes, pour un diamètre de 66 millimètres et, surtout, sont gravées du nom du lauréat. Comme c’est un crime de faire sortir de l’or d’Allemagne, Bohr veut donc faire disparaître au plus vite les deux médailles, à la fois pour ne pas qu’elles tombent entre les mains de l’armée hitlérienne et pour éviter d’attirer des ennuis à leurs légitimes propriétaires. Se doutant bien que les Allemands vont passer son Institut au peigne fin, il juge trop risqué d’essayer de les dissimuler. Le Hongrois George de Hevesy, qui travaille alors à l’Institut racontera ainsi plus tard : “J’ai suggéré que nous enterrions les médailles, mais Bohr n’aima pas cette idée car elles risquaient d’être déterrées.” Futur Prix Nobel de chimie en 1943, Hevesy a alors une idée plus en rapport avec ses compétences. Si on ne peut pas cacher les médailles, pourquoi ne pas… les dissoudre ?

Tout le problème, c’est que l’or n’est pas un élément qui se laisse faire aussi aisément, et c’est en partie ce qui lui confère sa valeur. Le métal jaune est d’une stabilité quasiment à toute épreuve et ne réagit pour ainsi dire avec rien. Aucun acide pris seul ne peut en venir à bout. En revanche, l’eau régale le peut. Connue depuis le Moyen-Age, cette “eau royale” (nommée ainsi parce qu’elle peut dissoudre les métaux nobles que sont l’or et le platine) est en réalité un mélange d’acide nitrique et d’acide chlorhydrique. Le premier parvient à arracher des électrons à l’or, ce qui permet aux ions chlorures du second de s’y attacher. La réaction est longue et prendra la journée mais quand les Allemands débarquent à l’Institut de physique de théorique et le fouillent de fond en comble, ils ne font pas attention à ce grand récipient plein d’une solution orangée, posé sur une étagère.

L’histoire ne s’arrête pas à cette première victoire de la science sur les nazis. Hevesy, qui est juif, doit en 1943 quitter Copenhague pour la Suède, plus sûre. Lorsqu’il revient à l’Institut après la fin de la guerre, le récipient est là où il l’a laissé, avec l’or des deux médailles Nobel dissous à l’intérieur. “Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme”, disait Lavoisier, père de la chimie moderne. Il n’y a donc qu’à inverser la réaction, séparer l’or des ions chlorures et le récupérer. Le précieux métal est renvoyé à la Fondation Nobel qui fera ensuite frapper de nouveau les médailles et les remettra à Max von Laue et James Franck. Un magnifique tour de passe-passe chimique.

Pierre Barthélémy

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Le dossier noir de l’acide hydroxyque

chemical glasswareC’est une molécule chimique commune, si commune qu’on la retrouve quasiment partout. Vous en avez forcément chez vous, tout comme vous en avez ingéré un certain nombre de milligrammes depuis votre naissance. Et vous en avez donné à vos bébés. Pourtant, cette substance dont les industriels se servent tous les jours, notamment dans le milieu de l’agro-alimentaire mais aussi dans celui du nucléaire, et qui n’est pas considérée comme à risque par la majorité des chercheurs, n’est pas un produit anodin. Il s’agit de l’acide hydroxyque, plus connu sous son acronyme anglais DHMO et les dangers qu’il peut présenter dans certaines conditions sont loin d’être négligeables.

La liste de ces dangers, publiée sur le site DHMO.org tenu par le scientifique américain Thomas Way, fait froid dans le dos au point que l’on finit par se demander par quel miracle (ou plutôt grâce à quel complot) le rôle potentiellement toxique du DHMO n’a pas été souligné auparavant. Pour la bonne lisibilité de cette liste, j’ai reclassé les risques en les regroupant dans l’ordre suivant: risques sanitaires, risques environnementaux, risques technologiques. Voici ce que cela donne: «Des décès dus à l’inhalation accidentelle, même en faibles quantités; l’exposition prolongée à sa forme solide entraîne des dommages graves des tissus; sous forme gazeuse, il peut causer des brûlures graves; l’ingestion en quantités excessives donne lieu à un certain nombre d’effets secondaires désagréables, bien que ne mettant pas habituellement en cause le pronostic vital; a été trouvé dans des biopsies de tumeurs et lésions pré-cancéreuses; le monoxyde de dihydrogène est un constituant majeur des pluies acides; il contribue à l’érosion des sols; il entraîne la corrosion et l’oxydation de nombreux métaux; la contamination de dispositifs électriques entraîne souvent des court-circuits; son exposition diminution l’efficacité des freins automobiles.» Même si je n’ai pas toujours récupéré les liens y afférents, tous ces risques sont documentés et pour certains depuis très longtemps. En revanche, j’en ai trouvé un de plus, sous la forme d’une étude publiée par Nature Geoscience, montrant que le produit était également un puissant gaz à effet de serre. Au total, même si aucun chiffre n’existe officiellement, il ne fait guère de doute que, chaque année sur la planète, l’acide hydroxyque est directement ou indirectement responsable de plusieurs milliers voire dizaines de milliers de décès.

Pour qui s’y plonge, le dossier du DHMO n’en finit pas de surprendre. Le composant de base de cette molécule est le radical hydroxyle «qu’on retrouve dans de nombreux composés caustiques, explosifs et toxiques tels que l’acide sulfurique, la nitroglycérine et l’éthanol», explique le site. Le DHMO était utilisé par les nazis dans les camps d’extermination et, plus récemment, on l’a retrouvé dans les prisons de nombreux pays comme l’Irak ou la Serbie de Milosevic. Les enquêtes en cours sur les exactions à Guantanamo montre que cette molécule très facile à produire et peu chère y était aussi présente. Bien évidemment, les laboratoires pratiquant l’expérimentation animale y ont systématiquement recours, tout comme les agriculteurs-éleveurs, soit dans l’aspersion de pesticides, soit dans l’alimentation du bétail.

Pourtant, le DHMO n’est le plus souvent pas signalé dans la composition d’un certain nombre de produits dans lesquels il figure. Là aussi, la liste établie par DHMO.org après enquête est édifiante: la substance se retrouve «comme additif à certains produits alimentaires, dont les repas en pot et les préparations pour bébés, et même dans de nombreux potages, boissons sucrées et jus de fruits prétendument “entièrement naturels”; dans des médicaments contre la toux et d’autres produits pharmaceutiques liquides; dans des bombes de décapage de fours; dans des shampoings, crèmes à raser, déodorants, et bien d’autres produits d’hygiène; dans des produits de bain moussant destinés aux enfants; en tant que conservateur dans les rayons de fruits et légumes frais des surfaces alimentaires; dans la production de bières de toutes les grandes marques; dans le café vendu dans les principaux “coffee-shops”» des États-Unis et d’autres pays.»

On est donc en droit de se demander ce que font les gouvernements et les autorités sanitaires. Toujours selon DHMO.org, «historiquement, les dangers du monoxyde de dihydrogène (DHMO) ont été, pour la plupart, considérés comme mineurs et ne nécessitant pas de mesures particulières. Alors que les dangers plus graves du monoxyde de dihydrogène sont maintenant pris en compte par plusieurs institutions dont la Food and Drug Administration, la FEMA et les CDC, la conscience qu’a le public des dangers réels et quotidiens du monoxyde de dihydrogène est inférieure à ce que d’aucuns estiment nécessaire. Des opposants au gouvernement des États-Unis rappellent fréquemment que de nombreuses personnalités politiques et autres personnes ayant un rôle dans la vie publique ne considèrent pas le monoxyde de dihydrogène comme un sujet “politiquement profitable” à soutenir». J’ignore si des lobbies agissent dans l’ombre mais il faut signaler que, à la suite de la divulgation de ce dossier noir du DHMO, un site Internet créé par d’anonymes «Amis de l’hydroxyde d’hydrogène» (autre nom de la molécule) a mis en avant les qualités de la substance, la présentant comme un produit bénin, bénéfique pour la santé et bon pour l’environnement.

Il y a de quoi se laisser gagner par une énième théorie du complot. Mais même si tout ce qui est écrit au-dessus est rigoureusement vrai, ne vous alarmez pas, tout simplement parce que nous sommes le 1er avril et qu’acide hydroxyque, ou monoxyde de dihydrogène ou encore hydroxyde d’hydrogène sont autant de noms «savants» que l’on peut donner à la molécule… d’eau (deux atomes d’hydrogène et un d’oxygène). Si vous vous êtes laissé berner, vous pouvez relire le billet depuis le début pour vous apercevoir que vous connaissiez toutes ces propriétés de l’eau, dans laquelle on peut se noyer, qui vous brûle sous forme de vapeur ou bien de glace, qui fait rouiller les métaux, provoque des électrocutions, etc.

Je dois évidemment rendre à César ce qui lui appartient et aux chimistes la paternité de cette blague. Selon Wikipedia, ce sont trois étudiants américains qui ont popularisé ce canular en 1990. En 2004, la petite ville californienne d’Aliso Viejo a failli tomber dans le panneau et se ridiculiser en votant des mesures contre le DHMO, c’est-à-dire contre l’eau…

Ce poisson d’avril est en réalité assez inquiétant: il souligne l’ignorance dans laquelle le public se trouve dès qu’il s’agit d’information scientifique et technique. Il montre que la quête médiatique du sensationnel, comme cela a pu être le cas depuis le début de l’accident nucléaire au Japon, se nourrit de cette ignorance. Le véritable “dossier noir” de l’acide hydroxyque, c’est celui-là. Susciter l’inquiétude, et donc manipuler le public pour l’inciter à consommer davantage d’actu, est d’une simplicité enfantine et, comme le montre ce billet, point n’est besoin de mentir pour y parvenir. D’où la nécessité de sortir la vulgarisation scientifique du ghetto où la presse l’a trop souvent reléguée. Car, au même titre que l’information politique, diplomatique, économique ou culturelle, une bonne information scientifique est nécessaire pour que les citoyens prennent part en connaissance de cause à de nombreux débats de société, qu’ils soient consacrés au nucléaire, aux médicaments, aux nanotechnologies ou au réchauffement climatique. La science est une des grilles de lecture et de compréhension du monde, tous les jours, et pas seulement quand une catastrophe s’abat quelque part.

Pierre Barthélémy

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L’affaire des irradiées du New Jersey

Radium

Alors qu’en ce 28 mars, jour anniversaire de l’accident nucléaire de la centrale américaine de Three Mile Island, le monde garde les yeux braqués sur les réacteurs défaillants de Fukushima au Japon, il faut peut-être rappeler qu’avant que l’atome devienne militaire ou civil, il tuait déjà en série aux Etats-Unis. C’est l’histoire un peu oubliée des “Radium Girls”. La journaliste américaine Deborah Blum vient de la ressusciter avec à-propos sur son blog et, pour la raconter, il faut remonter aux sources de la radioactivité, c’est-à-dire à Pierre et Marie Curie. Le couple de savants découvrit ce métal hautement radioactif en 1898 et, quatre ans plus tard, donna à l’inventeur américain William J. Hammer des échantillons de sels de radium. En mixant l’élément radioactif (et donc producteur d’énergie) avec du sulfure de zinc, Hammer créa une peinture phosphorescente, le sulfure de zinc ayant la propriété de restituer sous forme de lumière l’énergie que lui conférait le radium.

Ce n’est que quelques années plus tard, au détour de la Première Guerre mondiale, que l’on prit pleinement conscience de l’intérêt de la chose. Dans les tranchées de France, les “boys” s’aperçurent que leurs bonnes vieilles montres à gousset étaient tout sauf pratiques. Même en les fixant à leurs poignets, les soldats avaient du mal à lire l’heure à la nuit tombée, quand les lumières étaient proscrites. D’où l’idée de recouvrir aiguilles et cadrans de cette peinture phosphorescente. Ce contrat avec l’armée fit de l’entreprise Radium Luminous Material Corporation, par la suite rebaptisée U.S. Radium Corporation, une société prospère. D’autant plus qu’à la fin de la guerre, il y eut un véritable engouement, chez les civils cette fois, pour ces bracelets-montres.

Dans leur usine située à Orange, dans le New Jersey, les petites mains de l’U.S. Radium Corporation ne chômaient pas. Deborah Blum raconte qu’à 1 cent et demi par cadran peint, à 250 cadrans par jour et à 5 jours et demi par semaine, les “Radium Girls” gagnaient une vingtaine de dollars par semaine. Leur travail exigeait beaucoup de précision et de minutie et les contre-maîtres leur conseillaient de mettre leurs pinceaux entre leurs lèvres pour en affiner la pointe. Les mêmes pinceaux qu’elles trempaient ensuite dans le pot de peinture au radium… Insipide, la substance ne faisait pas peur. Elle avait même bonne réputation à l’époque puisqu’on en vantait les pouvoirs curatifs : eau de radium, crèmes et poudres au radium, savons, lotions, pommades et mêmes suppositoires pour rendre vigueur aux membres virils. Le Viagra de l’époque était radioactif…

Radiosuppo

Les “Radium Girls” n’avaient aucunement conscience des risques encourus. Si, dans l’entreprise, les chercheurs qui travaillaient à l’extraction du radium étaient équipés de masques, de gants et de combinaisons de protection, les filles de l’atelier de peinture ne se doutaient de rien : certaines se servaient du mélange comme d’un vernis à ongles, d’autres s’amusaient à en mettre sur leurs dents ou à s’en asperger les cheveux pour étonner leurs petits amis le soir venu avec un sourire plus qu’ultrabright ou des tignasses ensorcelées… Mais, au début des années 1920, plusieurs filles tombèrent malades. C’était un mal mystérieux : leurs dents tombaient, leurs mâchoires pourrissaient, leurs os se brisaient, le tout combiné avec des anémies ou des leucémies. Selon Deborah Blum, dès 1924, neuf des ouvrières étaient mortes, toutes des jeunes femmes n’ayant pas encore atteint la trentaine. Et leur seul point commun était d’avoir travaillé dans cette usine du New Jersey.

L’U.S. Radium Corporation demanda cette année-là une enquête scientifique pour comprendre ce qui se passait dans sa fabrique. Il y avait de la poussière de radium partout, au point que certaines des filles, dans l’obscurité, brillaient comme des fantômes. Des résultats édifiants… qui furent enterrés, mais pas pour longtemps. Des médecins finirent par s’intéresser à ces jeunes femmes malades et ne tardèrent pas à comprendre d’où venait leur pathologie. Les patientes exhalaient du radon, un gaz rare radioactif, produit de la désintégration nucléaire du radium… Celui-ci, sorte de lointain cousin du calcium, s’était installé à la même place que lui dans l’organisme mais, au lieu de fortifier les os, les détruisait, ainsi que la moelle osseuse, en les irradiant de l’intérieur.

Deborah Blum raconte que Harrison Martland, un des médecins qui enquêtèrent sur cette histoire hors du commun, fit exhumer le corps d’une des ouvrières décédées, préleva des tissus qu’il réduisit en cendres ainsi que des os qu’il nettoya et plaça le tout dans une chambre noire près d’un film photographique enveloppé dans du papier noir. Il procéda à la même préparation avec des tissus et des os pris sur un mort “normal”, pour avoir un échantillon témoin. Selon le docteur Martland, “s’ils étaient radioactifs, les os et les cendres de tissus émettraient un rayonnement, et les rayons bêta et gamma traverseraient le papier noir pour impressionner le film photographique”. Au bout de dix jours, le premier film était constellé de taches blanches et le second était resté noir. La preuve était faite qu’une importante radioactivité était bien présente dans le corps des “Radium Girls”, même après leur mort. J’ai d’ailleurs retrouvé un article de 1987 du New York Times qui explique que si l’on approche un compteur Geiger des tombes de ces pauvres femmes, l’aiguille fait encore un bond, des décennies après leur décès…

Radium-GirlsMême si l’U.S. Radium Corporation fit tout pour étouffer l’affaire, cinq des ouvrières, bien qu’étant gravement malades, eurent l’énergie de porter plainte et de se rendre au tribunal, en 1928 (date à laquelle a été publiée la caricature ci-dessus). Le procès n’alla pas à son terme car un arrangement entre les parties fut trouvé : chaque ouvrière reçut la somme de 10 000 dollars, une rente annuelle de quelques centaines de dollars et l’assurance que les soins médicaux seraient payés par l’U.S. Radium Corporation. Aucune des cinq plaignantes ne survécut aux années 1930. Quant à Marie Curie, la mère du radium, qui lui valut un Prix Nobel de chimie en 1911 (après celui de physique qu’elle avait partagé avec son époux et Henri Becquerel en 1903 pour la découverte de la radioactivité), elle mourut en 1934 d’une leucémie consécutive à son exposition prolongée à des éléments radioactifs.

Pierre Barthélémy

Post-scriptum : merci à Mady, dont le commentaire laissé sur mon précédent billet consacré à la radioactivité intrinsèque du corps humain m’a fait repenser à cette histoire.

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La sélection du Globule #28

main_bg2011 est l’année internationale de la chimie. A cette occasion, Nature a ouvert une page spéciale sur son site Internet, qui sera régulièrement mise à jour.

– L’Américaine Henrietta Lacks, bien que décédée en 1951, est immortelle et pourrait bien être une des femmes les plus importantes de l’histoire de la médecine. Ses cellules cancéreuses ayant la propriété de ne pas mourir, les chercheurs les cultivent à la chaîne et s’en servent depuis six décennies pour faire des découvertes majeures : vaccins, génétique, travaux sur le cancer et le sida. Ecrite par l’Américaine Rebecca Skloot, la saga des cellules HeLa (d’après le nom d’Henrietta Lacks) a été un best-seller primé aux Etats-Unis et au Royaume-Uni et vient de paraître en France sous le titre La Vie immortelle d’Henrietta Lacks.

C’était le buzz de la semaine (si l’on met de côté les morts massives d’oiseaux et de poissons): les larmes des femmes (mais pourquoi que des femmes ?) réduisent le taux de testostérone et le désir sexuel chez les hommes. Une question demeure : ce signal chimique est-il opérant dans la vie réelle ?

Il y a 25 ans, la sonde Voyager-2 passait au voisinage d’Uranus. Depuis, aucun engin d’exploration n’est allé rendre visite à cette planète. Une nouvelle mission pourrait partir à sa rencontre dans 10 ans et arriver à destination en 2036 ! Les astronomes sont connus pour voir loin…

Une dépêche Reuters nous apprend que, selon une étude américaine, un test sanguin de détection de la maladie d’Alzheimer pourrait rapidement être mis au point.

– Un dossier sur la dendrochronologie, l’art de tirer des informations scientifiquement acceptables à partir des anneaux de croissance des arbres.

– Pour terminer : que faire avec les espèces invasives ? Deux idées : primo, les manger ; secundo, les porter sur soi (chaussures ou vêtements). Certains considérant que l’homme est la principale espèce invasive de la planète, je ne suis pas sûr que ces solutions soient toujours vues sous un jour favorable…

Pierre Barthélémy

Post-scriptum : 5 mois après son lancement officiel, le 9 août 2010, Globule et télescope vient de passer la barre des 500 000 pages vues. Un grand merci à vous ! Je profite de l’occasion pour vous dire que je participerai, mercredi 12 janvier, à l’émission La Tête au carré, de Mathieu Vidard, sur le thème des blogs scientifiques. C’est en direct sur France Inter, de 14h05 à 15 heures.

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