Les Lumières.

Au 17ème et 18ème siècle, les Lumières ont constitué un courant de pensée qui a placé la connaissance scientifique au premier plan et a permis à l’occident d’entrer dans la modernité. Des hommes comme : Descartes, Voltaire, Condorcet en France ; Newton, Bacon en Angleterre ; Kant et Leibnitz en Allemagne ; Galilée en Italie ont par leur contribution scientifique ou leurs écrits philosophiques magnifié la connaissance laïque persuadés qu’elle était seule capable d’améliorer la condition humaine. Ils pensaient aussi que l’esprit humain était perfectible par l’éducation et la raison. Les romantiques ont brisé ce courant et nous contemporains, nous sommes peu nombreux à croire encore en la science. La métaphysique a repris son ascendant, l’explication irrationnelle est préférée à l’explication rationnelle parce qu’elle ne demande aucun effort d’acquisition et qu’elle fait rêver.
La science est devenue elle aussi très complexe, inaccessible même dans certains domaines. Pourtant par les explications qu’elle nous donne combien d’erreurs sont évitées, combien notre confort de vie est amélioré ! Nous devons réapprendre à l’aimer car c’est aussi aimer la vérité. Les scientifiques doivent faire un effort pour la rendre accessible à tous.

Home (Sweet Home)

Le Documentaire de Yann Harthus-Bertrand « Home » est en passe de devenir célèbre, il aurait même, dit-on, influencé le résultat du vote aux dernières élections Européennes ! Je l’ai regardé attentivement sur un site du web et voilà ce qu’il m’inspire.
Rappelons-en d’abord l’essentiel.
Par une succession d’images magnifiques (s’agit-il de prises de vue entièrement de l’auteur ou de fragments de films repris dans des archives ?) Yann Harthus-Bertrand nous montre d’abord la singularité de notre planète qui a permis l’éclosion de la vie depuis les premières cellules jusqu’à la venue de l’homme. Cet être humain, est d’abord nomade, il invente il y a 10 000 ans l’agriculture qui lui permet de se fixer et de fonder les premières cités, sa condition paysanne et rurale évoluera peu jusqu'à ce qu’il fabrique et utilise les machines transformant en travail l’énergie issue des réserves fossiles de charbon et de pétrole. Alors, en cinquante ans, la terre va plus changer que pendant toutes les générations d’êtres humains qui ont précédé. Le changement est partout : dans l’agriculture qui aboutit à des surproductions sans nourrir tous les hommes, dans l’habitat qui tourne au gigantisme, dans la consommation qui confine au gaspillage, dans la pollution qui est partout et qui, par les effets de serre, modifie le climat. Ce modèle (occidental) qui bénéficie à seulement 20% des êtres humains doit-être abandonné ; il faut changer de modèle avant que nous soyons 9 milliards d’individus !
Peut-on avoir une autre vision des choses ? Il faut remarquer qu’il y a derrière tout cet emballement un puissant stimulant qui est la croissance de la population humaine. Croissance lente pendant les premiers âges de l’homme alors qu’il est chasseur cueilleur ; son alimentation étant aléatoire, il se déplace sur toute la planète pour trouver de meilleurs endroits où se nourrir. Il invente ensuite l’agriculture ce qui lui permet de faire vivre une population plus importante et de se fixer. Très longtemps il vivra en équilibre instable avec ce qu’il peut tirer de la terre à l’aide de ses muscles et ceux des animaux domestiques. En inventant les machines qui transforment l’énergie des combustibles fossiles en énergie mécanique, il multiplie encore ses possibilités de produire de la nourriture et de transformer la surface de la planète ; mais il ne pourra jamais faire face aux besoins d’une population sans cesse croissante.
Il y a avant tout un problème de surpopulation que le documentaire ne prend pas en compte car le sujet reste tabou. Il faudrait au contraire en parler, et inciter les Etats à avoir des politiques démographiques non pas de croissance mais de stabilisation. Lorsque nous aurons atteint les 9 milliards d’êtres humains les difficultés seront bien plus grandes.
Le modèle occidental, basé sur les connaissances scientifiques, à aussi recherché l’amélioration du bien être des hommes ; s’il a produit des excès c’est eux seuls qu’il faut combattre.

Pollution tardive !

La révolution industrielle, dont le fait majeur fut l’invention puis la mise au point de la machine à vapeur par Thomas Savery, Thomas Newcomen et James Watt (1769), inaugurait le remplacement du muscle animal ou humain par une machine capable de transformer en travail l’énergie contenue dans les réserves fossiles de charbon. Progrès énorme pour l’amélioration des conditions de vie de l’homme pour qui le travail immodéré est aussi une souffrance. Mais si l’on a vu l’intérêt immédiat de cette invention et si ses développements nous ont conduit au mode de vie qui est aujourd’hui le notre, il a fallu presque deux siècles pour nous rendre compte que ce qui pouvait paraître comme un progrès décisif pour l’espèce humaine comportait aussi les éléments de la destruction du monde vivant.
Au 18ème siècle on ignorait tout de la pollution aujourd’hui nous prenons peu à peu conscience des risques qu’elle comporte.

Eutrophisation des sols !

On parle souvent de l’eutrophisation des eaux mais on ignore l’eutrophisation des sols qui existe elle aussi car, du fait de l’agriculture, on peut avoir des sols suralimentés. On trouve ainsi des prairies que des fumures excessives ont enrichies à l’excès en azote et en potasse. Comparées à des prairies normales, la diversité botanique y est plus pauvre. Quelle est la cause de l’appauvrissement de la flore de ces prairies : un accroissement de la compétition dans le sol ou sur le sol ou simplement un accroissement de la compétition pour la lumière ?
Des chercheurs Suisses* ont montré, grâce a un dispositif expérimental astucieux où ils apportent un supplément de lumière au niveau du sol par des tubes néon, que la disparition de certaines espèces dans ces prairies provient du manque de lumière au niveau des couches inférieures de la frondaison, disparition induite par le développement des plantes à croissance rapide. Les plantes à croissance lente, sous alimentées en lumière, disparaissent.

*Yan Hautier et al. Science N°5927, p. 636-638, 2009

Energie renouvelable.

L’énergie renouvelable (issue du rayonnement solaire, captée notamment par des éoliennes ou des cellules photovoltaïques) pourrait-elle remplacer les énergies fossiles pour la production d’électricité ?
Le problème majeur que pose cette source d’énergie est son irrégularité. Problème qui s’amplifie dès lors que son implication dans un réseau électrique dépasse les quelques pourcents.
La revue Science * relate qu’au Texas, le 28 février 2008 après-midi, les vents cessèrent de souffler dans l’est de l’état où des milliers de turbines géantes ont été implantées. En l’espace de 3 heures le réseau électrique perdit 75% de son alimentation. Généralement une telle situation aboutit à l’effondrement du réseau pour lequel un équilibre doit toujours exister entre l’offre et la demande. La diminution de l’offre peut entraîner la surchauffe des circuits encore fournisseurs qui sont sollicités en excès et à la limite la fusion des lignes électriques. Au Texas le désastre fut évité en demandant aux gros utilisateurs de couper leur alimentation.
L’énergie renouvelable introduit ainsi l’irrégularité dans la fourniture alors qu’il fallait jusqu’ici faire face à l’irrégularité de la demande.
On ne peut stocker l’énergie électrique qu’en petites quantités dans des batteries ; comment donc résoudre ces problèmes d’irrégularité de production ? Quelques solutions sont déjà utilisées : pompage de l’eau en période de faible demande électrique pour reconstituer les réserves d’un barrage, tarifs spéciaux aux utilisateurs qui restreignent leur consommation en période de pointe.
On envisage, dans un futur proche, d’utiliser la production électrique en excès pour stocker de l’air comprimé dans des cavités souterraines ; cet air sous pression serait utilisé ensuite pour faire tourner des turbines en période de pointe.
La résolution de ces problèmes ne va-t-elle pas renchérir cette énergie peu polluante ?

*Science 10 avril 2009

Les temps géologiques !

Parler de temps géologiques c’est manipuler des chiffres totalement inaccessibles à notre perception. Confronter le milliard d’années qui peut s’écouler dans la réalisation d’un phénomène géologique à la longueur de notre vie qui, dans le meilleur des cas, atteint 100 ans, c’est comparer l’infiniment grand à l’infiniment petit.
Des milliards d’années ont pourtant été nécessaires à l’évolution géologique de notre planète et la vie elle-même n’a pu s’y installer et y atteindre ce degré de complexité qu’avec une lenteur infinie. Je voudrais donc donner quelques jalons de cette épopée darwinienne.
- 4,5 milliards d’années : origine de la terre.
- 3,9 milliards d’années : origine de la vie (processus mal connu faisant encore l’objet d’hypothèses et d’expérimentations).
- 3,5 milliards d’années : des bactéries anaérobies (car il n’y a pas encore d’oxygène disponible) capables d’utiliser l’énergie issue de sources chaudes marines apparaissent.
- 2,5 milliards d’années : premières bactéries photosynthétiques. Leur capacité de réaliser la photolyse de l’eau grâce à l’énergie solaire, va permettre la formation d’une atmosphère riche en oxygène. Viennent alors les premières bactéries aérobies.
- 1,5 milliards d’années apparition des premiers eucaryotes (cellules possédant un noyau). Ces cellules donneront ensuite les organismes pluricellulaires et évidemment toutes les plantes et les animaux.
- 0,5 milliards d’années : explosion de la vie au Cambrien.
- 65 millions d’années : extinction du mézozoïque (et notamment disparition de la plupart des reptiles géants), expansion des mammifères dont nous serons, bien plus tard, issus.

Retour sur les pollutions (suite)

Eutrophisation des eaux marines.

Moins connue que celle des eaux douces, l’eutrophisation des eaux marines procède elle aussi d’une suralimentation des franges côtières de la mer par l’arrivée d’eaux douces surchargées en nitrates et en phosphates.
Ces sels proviennent évidemment de l’agriculture mais aussi des eaux traitées dans les stations d’épuration et rejetées dans les cours d’eau car, du fait de la nitrification des déchets azotés qui s’est produite en leur sein au cours de leur traitement, ces eaux sont riches en nitrates.
Cette eutrophisation marine a été bien étudiée dans le golfe du Mexique où se déversent les eaux du Mississipi.
Le processus est le suivant :
- La richesse en nitrates et phosphates des eaux côtières favorise la prolifération du phytoplancton.
- Le zooplancton se nourrit de ces microorganismes photosynthétiques et prolifère à son tour. Il devient si abondant que les poissons ne peuvent le consommer entièrement. La partie non consommée va sédimenter sur le sol marin.
- Des bactéries se développent très vite sur ces dépôts et leur métabolisme respiratoire entraîne une consommation de l’oxygène des eaux profondes peu agitées.
- Les animaux vivant dans ces eaux vont mourir d’asphyxie.
Des « zones mortes » marines se développent ainsi à l’embouchure des grands fleuves qui drainent des plaines agricoles et des agglomérations urbaines.

Retour sur les pollutions

Eutrophisation

Ce terme, barbare, signifie suralimentation. Il concerne les eaux douces et est lié à la surpopulation humaine.
L’homme rejette, dans le milieu environnant, des matières fécales, des urines, et s’il meurt, son cadavre retourne au sol. Son pouvoir polluant en tant qu’organisme vivant est faible dans la mesure où sa présence est diluée dans l’espace, les déchets de l’activité vitale sont alors facilement repris dans les grands cycles naturels.
Mais avec la concentration des populations humaines dans les villes, il y a aussi concentration des déchets.
Les eaux usées, lorsqu’elles sont rejetées sans traitement préalable dans les cours d’eau et dans les lacs, sont à l’origine de l’eutrophisation. Les matières fécales en suspension dans l’eau sédimentent dans les zones calmes du cours d’eau et au fond des lacs. Il se développe dans ces dépôts organiques une activité bactérienne qui se nourrit de ces déchets et qui utilise l’oxygène de l’eau pour sa propre respiration. Les eaux deviennent hypoxiques (insuffisamment oxygénées) et les animaux qui y vivaient meurent par manque d’oxygène. Au contraire les algues, organismes photosynthétiques, s’y développent abondamment car elles ont à profusion du dioxyde de carbone (gaz carbonique) et de l’azote issus de l’activité bactérienne. Ces eaux eutrophisées sont végétales, le monde animal y est exclu.

Gènes et comportement social (suite)

Les principaux résultats déjà obtenus sur des modèles animaux et l’application de nouvelles technologies en recherche humaine montent que les bases moléculaires du comportement social ne sont pas hors de portée de notre entendement.
Deux neuropeptides qui influent sur le comportement des animaux supérieurs : l’ocytocine et la vasopressine, commencent à faire l’objet d’expérimentations chez l’être humain.
Le gène AVPR1a qui code pour le récepteur V1a de la vasopressine dans le cerveau, possède un polymorphisme important en amont du promoteur du gène et à l’intérieur du gène dans une zone non traduite (intron). Ce polymorphisme est constitué par un nombre variable de microsatellites (courtes séquences répétées d’ADN). Leur longueur semble liée à différents comportements. Ainsi on a trouvé chez l’homme une association entre la longueur du plus étudié de ces polymorphismes (RS3) et l’altruisme. Dans une autre étude portant sur un autre variant (RS3 334) on a pu établir une association entre celui-ci et la stabilité des couples.
Ces études montrent que ces domaines ne sont pas inaccessibles et avec l’amélioration des techniques et l’utilisation de nouveaux appareils d’observation du cerveau, des progrès importants devraient être faits dans un proche avenir.

P.S. Il n’y aura pas de nouveaux billets jusqu’au Lundi 27 Avril inclus

Gènes et comportement social (suite)

Le deuxième vecteur est le trajet inverse : des signaux d’origine sociale peuvent aussi induire des modifications épigénétiques durables. Ces modifications sont le plus souvent des méthylations ; la cytosine, l’une des quatre bases du code génétique peut fixer le radical méthyle (-CH3) dans ce cas, l’expression du gène va être influencée par la méthylation. Ainsi la méthylation de la région promotrice des gènes récepteurs des oestrogènes accroît la régulation de l’expression de ces gènes dans l’hypothalamus.
Ceci a été mis en évidence chez le rat. Les femelles qui s’occupent avec soin de leurs petits, rendent ceux-ci moins sensibles aux « stress » et leurs filles seront plus attentives à leurs petits. Au contraire, les femelles peu maternelles ont des petits plus sensibles aux « stress » et des filles à leur tour peu maternelles. Ce comportement se transmet de génération en génération.
Ainsi une expérience sociale peut induire une variété de changements dans l’expression des gènes du cerveau.