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Je mets ce sujet ici, même s'il parle d'énergie nucléaire, parce qu'il ne s'agit pas de la méthode habituelle qui génère des déchets. Des scientifiques allemands ont annoncé jeudi avoir franchi une étape clé dans leurs recherches portant sur une énergie propre issue de la fusion nucléaire avec le lancement d'un réacteur surnommé par certains soleil artificiel. Les physiciens de l'Institut Max Planck de physique des plasmas (IPP) ont mis neuf ans pour construire le dispositif baptisé stellarator, qui a coûté jusqu'ici un milliard d'euros. Un prototype de stellarator mis en fonction en 1988 à l'Institut Max-Planck de physique des plasmas en Allemagne. By Dmm2va7 CCBY-SA3.0 Leur objectif est de développer une nouvelle source d'énergie, générée par la fusion de noyaux nucléaires, qui se produit naturellement dans le coeur du soleil et de la plupart des étoiles. A la différence des centrales nucléaires, dont la production d'énergie provient de la scission ou fission d'atomes, le stellarator fonctionnent à l'inverse en rassemblant ou fusionnant des noyaux d'atomes. Le procédé consiste à soumettre des atomes d'hydrogène à des températures allant jusqu'à 100 millions de degrés Celsius afin d'obliger leurs noyaux à fusionner, générant ce faisant de l'énergie. La très haute température provoque la formation d'un plasma, qu'il faut empêcher de refroidir et maintenir confiné suffisamment longtemps afin d'atteindre la fusion, et donc la création d'énergie. Principe d'un stellarator : en bleu les bobines poloïdales et en jaune le plasma. By Max-Planck Institut für Plasmaphysik CCBY-SA3.0 Les physiciens allemands ont commencé jeudi à tester leur colossale machine Wendelstein 7-X en la faisant créer un plasma avec de l'helium. Nous sommes très satisfaits, a déclaré Hans-Stephan Bosch, dont le département est responsable du fonctionnement du réacteur. Tout s'est passé comme prévu, a-t-il indiqué. Le premier plasma d'helium formé dans la machine de 16 mètres de large s'est maintenu un dixième de seconde et atteint une température d'environ un million de degrés. L'équipe va ensuite tenter de prolonger la durée du plasma et de déterminer la meilleure façon de le produire. ipt> En janvier, les scientifiques utiliseront l'hydrogène, réel objectif de leur étude. L'énergie tirée de la fusion nucléaire est considérée comme le saint Graal des énergies propres, présentée comme illimitée. Elle ne présente pas par ailleurs les dangers associés à l'énergie nucléaire, avec ses questions de sécurité et ses déchets radioactifs de milliers d'années. ipt> Plusieurs pays se sont déjà lancés dans la course pour la construction d'un réacteur, comme le projet international de réacteur expérimental (Iter). Iter, dont le siège est situé dans le sud de la France, construit un tokamak, machine en forme d'anneau permettant une fusion nucléaire. Mais pénalisé par des problèmes techniques et de coûts, Iter doit encore mener sa première expérience près de dix ans après le lancement du projet. Science Magazine 22OCTOBRE2015 D'autres réacteurs expérimentaux de taille bien plus modeste sont également en cours de développement aux Etats-Unis, mais leur financement reste un problème chronique. ROMANDIE 10 DECEMBRE 2015

Les chercheurs n'avaient encore jamais observé de lézards à six queues. Une anomalie qui s'explique par les capacités régénératrices de ce reptile. HEXAFURCATION. C'est par ce terme que les chercheurs ont expliqué ce phénomène. Radiographie des six queues (numérotées de 1 à 6) du Tégu noir et blanc SciNews / Youtube Un lézard Tégu noir et blanc (Salvator merianae) a été trouvé par des policiers argentins alors qu'il était blessé. Sa queue présentait, sur toute la longueur, des petites plaies certainement provoquées par un objet coupant. Mais ces entailles n'étaient pas assez profondes pour enclencher le mécanisme de perte de la queue qui peut se produire lorsque le membre présente des blessures trop importantes. SciNews 29octobre 2015 Cependant, l'organisme du petit lézard a estimé qu'une régénération devait s'effectuer. A chaque entaille est donc apparue une queue. Le reptile en possède désormais six au total ! Selon Nicolás Pelegrin, l'un des chercheurs qui a décrit le phénomène et qui a été interrogé par New Scientist : "Il n'est pas rare pour un scientifique de parler d'un lézard qui a deux voire trois queues. Mais il n'y a jamais eu de cas semblables". Les possibles bénéfices que pourra tirer le lézard de ce nombre de queues sont encore inconnus mais il y aura sûrement plusieurs désavantages notamment pour les déplacements ou la reproduction. S & A 2 novembre 2015

Palangkaraya (Indonésie) (AFP) - Un Français vivant depuis 17 ans en Indonésie accuse l'industrie de l'huile de palme d'encourager les feux de forêts qui ravagent depuis des mois l'archipel d'Asie du Sud-Est, dans une vidéo en ligne où il fait part de sa "colère" au président indonésien. Installé sur l'île de Kalimantan (partie indonésienne de Bornéo) pour tenter de sauver de la disparition les gibbons, des singes décimés par la déforestation massive, Chanee (de son vrai nom Aurélien Brulé) déplore que "la corruption, le népotisme, les intimidations sont fréquentes pour soutenir l'expansion des plantations de palmiers" à huile, dont l'Indonésie est le premier producteur mondial. Chanee Kalaweit, de son vrai nom Aurélien Brulé, environnementaliste français installé à Kalimantan, le 27 octobre 2015 (c) Afp Des dizaines de milliers de personnes sont victimes d'infections respiratoires sur les îles de Kalimantan et Sumatra -- abritant le plus grand nombre de plantations de palmiers à huile du pays -- en raison des fumées toxiques provenant de ces incendies illégaux, qui durent depuis plusieurs mois. "Monsieur le président, je suis en colère parce que toutes ces souffrances existent à cause de l'industrie de l'huile de palme", huile végétale la plus consommée au monde, dit-il dans cette vidéo en indonésien mise en ligne le 21 octobre et visionnée plus de 86.000 fois jusqu'à mardi. Kentang Super 21/10/2015 Dans une interview à l'AFP à Palangkaraya, l'une des villes les plus touchées par les incendies, où il habite avec sa famille, Chanee explique qu'il a tourné cette vidéo pour faire part de sa "colère" au président Joko Widodo. "Tous les ans c'est le même scénario, et tous les ans on voit les plantations d'huile de palme qui avancent parce qu'elles brûlent la forêt" pour accroître la production, estime le Français, dont l'association Kalaweit a pour objectif de sauvegarder les gibbons et leur habitat à Kalimantan. "Ce que j'ai voulu vraiment faire comprendre au président indonésien, c'est qu'avec l'industrie de l'huile de palme il y a un phénomène nouveau. Les incendies qu'on observe un peu partout en Indonésie aujourd'hui ne sont pas forcément des incendies dans les concessions de compagnies de palmiers à huile, ce sont les propriétaires terriens qui sont poussés à brûler leur terrains pour faire du palmier", dit-il. "Ensuite les fruits de la récolte de ces palmiers sur ces terres privées seront vendus aux compagnies. L'industrie de l'huile de palme pousse à la déforestation massive", déplore-t-il. S & A 27 Octobre 2015

Que retenir des recherches sur la biomasse et son rôle de remplaçant du pétrole ? Que peut-on conclure sur l'avenir de la chimie du végétal ? Au vu de la dynamique mondiale actuelle, il nous est permis de croire que la chimie du végétal est promise à une place notable dans l’industrie et parmi nos biens de consommation courants. Le colloque « Innovations en chimie du végétal » nous l’a prouvé : les chercheurs des quatre coins du monde ont des objectifs convergents, des sujets de recherche communs, n’hésitent pas à établir des collaborations intercontinentales et interdisciplinaires, comme en témoignent les pôles de compétitivité mis en place dans de nombreux pays, qui s’avéreront décisifs pour parvenir rapidement à des solutions durables. La chimie du végétal reste un défi pour remplacer le pétrole. MaxLeMans-Flickr CC by 2.0 S’ajoutent à cette dynamique des encouragements politiques, voire financiers des gouvernements. Ainsi, le président américain Barack Obama a déclaré aux gouverneurs en 2010 : « Je pense que nous devons voter une loi globale sur l'énergie et le climat. Elle fera de l’énergie propre une énergie rentable, et la décision prise par d’autres pays en ce sens donne déjà à leurs industries un avantage en matière de création d’emplois et de technologies propres »[5]. Si l’on pense que végétal pourrait seconder le pétrole qui s’épuise, est-il prêt à en prendre entièrement le relais ? Cela reste un défi de taille pour les chimistes et pour l’industrie, mais l’aventure ne fait que commencer… Affaire à suivre, avec notamment le projet EuroBioRef, lancé en Europe début mars 2010. Le projet EuroBioRef (« EUROpean multilevel integrated BIOREFinery design for sustainable biomass processing ») a été lancé pour une durée de quatre ans. Coordonné en France par le CNRS, il implique 28 partenaires de quatorze pays et rassemble de nombreux acteurs : industrie chimique et biochimique (PME et grandes entreprises telles Arkema, Merck…), tissu académique-universitaire, organisations européennes... Le projet, dédié à l’élaboration d’une bioraffinerie européenne pour traiter toute la chaîne de transformation de la biomasse, depuis les cultures jusqu’aux produits finaux au stade commercial, bénéficie d’un financement de 23 M€ alloués par le 7e Programme Cadre de Recherche et Développement technologique européen (www.eurobioref.org). [5] L’objectif du département énergétique américain est de passer à l’horizon 2030, dans le secteur de la chimie, à 25 % de substitution des matières fossiles (contre seulement 5 à 6 % aujourd’hui) par des matières premières renouvelables. F - S

Si la biomasse comporte de nombreux avantages, il faut aussi pouvoir l’exploiter sans pour autant sacrifier le secteur alimentaire. Ainsi des recherches avancent dans le monde en vue de développer le « biocarburant de deuxième génération » plein de promesses. Les biocarburants, que l’on préfère parfois appeler agrocarburants, sont des carburants produits à partir de la biomasse. Les biocarburants de deuxième génération utilisent toute la plante (paille, tiges, tronc) pour en extraire la lignocellulose, molécule contenue dans toutes les cellules végétales (notamment le bois d’arbres à croissance rapide et la paille). Daniel Plazanet, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.5 Les premières générations utilisent actuellement des céréales (graines) et des betteraves (racines) pour produire de l’éthanol à partir de sucre par fermentation, et du biodiesel à partir d’huile (procédé Fischer-Tropsch). Mais elles sont principalement critiquées pour leur faible rendement énergétique, en plus d’un surcoût élevé pour le consommateur et d’une utilisation de surfaces agricoles importantes au détriment de l’alimentation. Le carburant à l'éthanol est un exemple de biocarburant. La recherche se tourne désormais vers des biocarburants de deuxième génération, qui utiliseraient la plante entière. idé L’avenir est plutôt à la deuxième génération qui utiliserait toute la plante (paille, tiges, tronc) pour en extraire la lignocellulose, molécule contenue dans toutes les cellules végétales (notamment le bois d’arbres à croissance rapide et la paille. Il serait alors possible d’exploiter la biomasse non alimentaire, voire ses déchets, dont la combustion fournirait par ailleurs de l’énergie pour l’extraction, avec peu d’émissions de gaz à effet de serre. Une fois extraite par hydrolyse enzymatique (par exemple à l’aide d’enzymes de champignons pouvant être fixés aux troncs des arbres), la cellulose est décomposée en sucres simples, similaires à ceux des céréales et de la betterave, pouvant être ensuite transformés en éthanol par fermentation. Il est à noter que ce procédé génère du CO2, qui peut néanmoins servir à nourrir des microalgues. Des pays du monde entier, comme la France, le Brésil, les États-Unis et le Canada, concentrent actuellement leurs efforts pour développer ces biocarburants de deuxième génération, très prometteurs pour l’avenir de la planète. Certains sont même rendus à la phase de production industrielle. Mentionnons les études en cours sur les biocarburants de troisième génération, qui impliquent la culture de microalgues (consommateurs de CO2 !), pouvant se révéler très efficaces et permettant d’éviter la concurrence avec les cultures alimentaires rencontrée avec les biocarburants de première génération, ou le risque de déforestation massive lié aux biocarburants de deuxième génération. F - S

Et pourquoi ne pas faire appel à la richesse et l’imagination de la nature pour mettre au point des procédés industriels ? C’est le principe des biotechnologies blanches qui pourraient être une bonne alternative à certains procédés chimiques classiques dans un souci économique et environnemental. Elles consistent à employer des systèmes biologiques tels que micro-organismes ou enzymes pour la mise au point de procédés de fermentation ou catalytiques pour produire des intermédiaires chimiques et de la bioénergie à partir de la biomasse. Grâce aux progrès sans précédent de la biologie depuis la fin du XXème siècle, notamment dans la connaissance du vivant, le génie génétique est maintenant plus que jamais armé pour faire ce que la nature ferait en plusieurs milliers d’années ! Les biotechnologies blanches utilisent des organismes naturels pour obtenir un produit, par exemple un médicament grâce à la synthèse d’hydrocortisone par une levure à partir de bioéthanol. David Reverchon, Flickr CC by-nc-sa 2.0 Citons les progrès de la mutagenèse dirigée, qui permettent de tirer profit de l’enzyme amylosaccharase pour produire à partir du saccharose différents types de sucres intéressants (amylose, maltose, maltotriose…). Il faut aussi mentionner les progrès dans l’évolution dirigée : on génère des banques d’ADN puis on sélectionne et on teste par criblages sur des cellules. Enfin, on peut envisager la synthèse de médicaments à partir de produits naturels (hémisynthèse), par exemple la synthèse d’hydrocortisone par une levure à partir de bioéthanol. Les procédés mis au point ensuite sont généralement compatibles avec l’environnement (température, pH, production de sels limitée, pas de solvants, utilisation de membranes, consommation d’eau et d’énergie réduite…). F - S

Déchets, consommation d'énergie... La transformation industrielle doit elle aussi devenir plus verte. Les chimistes doivent tenir compte des différentes étapes de cette transformation, qui posent de nombreux problèmes, pour proposer une chimie tournée vers le développement durable. Les principaux problèmes que peuvent poser les procédés chimiques industriels sont entre autres : l’utilisation de grandes quantités de solvants organiques, la génération de produits secondaires qui constituent souvent des déchets à traiter, l’utilisation importante d’énergie (pour le chauffage des réacteurs par exemple), ou encore les faibles rendements dus à de nombreuses étapes nécessaires pour accéder au produit final. Les chimistes doivent donc prendre en compte de multiples facteurs lorsqu’ils mettent au point des réactions chimiques, à l’échelle du laboratoire comme à l’échelle industrielle. Les chimistes travaillent sur des procédés industriels respectueux de l'environnement, pour promouvoir le développement durable au stade de la fabrication. uMontreal.ca-Flickr CC by-nc-sa 2.0 C’est ainsi que se développe par exemple la « chimie dans l’eau » pour éviter l’utilisation massive de solvants polluants, les réactions chimiques associant deux phases, qu’elles soient liquides (comme les liquides ioniques ou l’eau), solides ou gazeuses, pour faciliter les purifications, ou encore de la catalyse (homogène, hétérogène ou enzymatique). Parmi les réactions très prisées par les chimistes, citons la métathèse des oléfines, les réactions de couplages catalysés par le palladium ou encore les réactions de la « chimie click », qui permettent toutes, en une étape et avec peu d’énergie, d’obtenir une grande variété de motifs moléculaires, en générant très peu, voire aucun produit secondaire [3]. À l’heure actuelle, les recherches en synthèse chimique trouvent leurs applications majoritairement à l’échelle du laboratoire. Alors que les matériaux venant du pétrole ont été très optimisés pour des productions en usine, il faudra encore du temps pour un remplacement de grande envergure par les matériaux biosourcés, tout en garantissant une rentabilité économique… [3] a) Astruc D., La métathèse : de Chauvin à la chimie verte, L’Act. Chim., 2004, 273, p. 3 ; b) Tkatchenko I., Le couple palladium-carbone invité à Stockholm : retour sur les prix Nobel 2010, L’Act. Chim., 2010, 346 p. 6 ; c) Bernard J., Drockenmuller E., Fleury E., Pascault J.-P., Fontaine L., Daniel J.-C., La « chimie click » : quelles perspectives pour les polymères ?, L’Act. Chim., 2010, 344, p. 51. F - S

La piste des biocarburants est intéressante mais souffre de la concurrence avec les surfaces agricoles, d'où la volonté de développer les biocarburants de deuxième génération. Autre perspective : les produits biosourcés (c'est-à-dire d'origine végétale). La bonne nouvelle, on la trouve du côté des produits biosourcés : on évalue à seulement 4 % la surface agricole utilisée pour produire des intermédiaires chimiques à l’horizon 2020 (contre 15 à 20 % pour les biocarburants). La biomasse permet de fabriquer des produits biosourcés, comme c'est le cas pour la canne à sucre. Thomas Bucher, Fotopedia, CC by-nc-nd 3.0 D’autre part, il est aussi primordial de développer des procédés de transformation respectueux de l’environnement. Les scientifiques ont maintenant affaire à des biomolécules aux structures nouvelles, multiples et complexes (voir figure ci-dessous), qu’il va falloir extraire du milieu naturel, caractériser et transformer en intermédiaires d’intérêt industriel. Transformations qui peuvent être de type chimique ou biologique, comme l’utilisation d’enzymes ou de micro-organismes. Amidon de maïs et de pommes de terre, sucre de canne à sucre, huiles d’oléagineux (arachide, soja, palmier à huile), lignocellulose de bois… la biomasse est une source précieuse de matière organique pour fabriquer des produits biosourcés très divers (plastiques, peintures, adhésifs, détergents, cosmétiques, vêtements, additifs alimentaires, médicaments…). DR La cellulose est un polymère du glucose, lequel permet de produire de l’éthanol par fermentation (« biocarburant de 2e génération »). L’hémicellulose, polymère de sucres de formule variable, est notamment une source de pentoses qui peuvent être transformés en intermédiaires pour l’industrie chimique. Les chercheurs s’efforcent de trouver des procédés peu coûteux et respectueux de l’environnement pour extraire cellulose et hémicellulose de leur solide matrice de lignine. Cette lignine pourrait quant à elle être une source précieuse, même la seule source renouvelable, d’intermédiaires aromatiques. Pourtant cette fibre, dont l’exploitation reste difficile du fait de l’hétérogénéité de sa structure (structure très variable selon les sources végétales), est actuellement principalement brûlée à des fins de valorisation énergétique. Le défi reste ouvert aux chimistes ! Ainsi s’ouvrent de nouveaux champs de recherche qui incitent de plus en plus à l’imagination, à développer une chimie sélective (manipuler une protéine ou un sucre est souvent un véritable casse-tête !), parfois dans la continuité de la chimie que nous avons développée à partir du pétrole. Ces nouvelles recherches poussent même parfois à la compréhension de ce qui reste encore très mystérieux : le monde du vivant ! Quel n’est pas un défi pour les chercheurs, chimistes et biologistes, que de comprendre entièrement les processus complexes de la catalyse enzymatique ? La lignocellulose, composée de lignine, d’hémicellulose et de cellulose en proportions variables, est très présente dans la paroi des cellules végétales, en particulier dans le bois. Cellulose et lignine représentent près de 70 % de la biomasse totale. DR F - S

Si le pétrole est aujourd'hui au cœur de notre production et de notre consommation, il n'a pas toujours été aussi omniprésent. Depuis sa découverte il est utilisé abondamment, pourtant il est dans notre intérêt de considérer les autres sources de carbone que nous offre la nature. Intéressons-nous brièvement à l'histoire du pétrole pour aborder l'avenir de l'énergie. C’est au milieu du XIXème siècle qu’a été découvert le pétrole, cette huile provenant de la décomposition sédimentaire de composés organiques. Nous avons très vite su extraire cette source de carbone fossile, la transporter, la raffiner et, outre le fait de l’utiliser comme principale source d’énergie pour nos transports, nous savons la transformer en une quasi-infinité de molécules simples, briques élémentaires de molécules de plus en plus élaborées. La plateforme pétrolière représente l'industrie du pétrole, huile découverte au milieu du XIXe siècle. Nasa Cela a été possible grâce aux progrès considérables de la recherche en synthèse chimique vers le milieu du XXème siècle, pour produire ce qui contribue à notre bien-être quotidien : vêtements, véhicules, habitats, emballages, produits d’entretien, cosmétiques, sans oublier les médicaments, véritable révolution du siècle dernier. Aujourd’hui, les ressources en pétrole se tarissent, le prix du baril a atteint des records sans précédent même si aujourd'hui il est en nette baisse, tandis que les problèmes environnementaux et climatiques nous alarment de jour en jour. Nous ne pourrons plus compter bien longtemps sur le pétrole. Les carburants verts, sont ils LA nouvelle source d'énergie pour les transports ? Quelles sont les filières qui ont une vraie chance d'aboutir dans les années à venir ? Où sont les priorités ? Avec les Biocarburants de 1ère génération utilisant des terres arables se pose la question : Faut-il plutôt remplir son réservoir ou nourrir la planète ? L'important est de trouver le bon équilibre... Les biocarburants de deuxième génération sont-ils pérennes ? Et qu'en est-il de la troisième génération, le pétrole bleu ? Reportage à Narbonne dans une entreprise Hi tech qui cultive des algues microscopiques gavées d'hydrocarbures. ademe 28/10/2012 Dans un souci environnemental général, l’industrie s’efforce de plus en plus de développer des procédés limitant les rejets de déchets et de dioxyde de carbone, et de fabriquer des produits rapidement biodégradables. Des matériaux polymères biosourcés sont là pour en témoigner : plastiques sans phtalates et emballages en polycarbonate sans bisphénol A grâce à l’utilisation d’isosorbide, plastiques biodégradables en acide polylactique (PLA) par fermentation d’amidon et alternatives au polyéthylène, vernis et adhésifs à base d’amidon et sans composés organiques volatils[2] (COV), mousses en polyuréthane souples, légères et avec peu d’émanation de COV, à partir de polyols pour l’habitacle des voitures, emballages compostables, compléments alimentaires… pour ne citer que quelques exemples. [2] Dinh-Audouin M.-T., La pollution de l’air dans les espaces clos préoccupe, L’Act. Chim., 2008, 322, p. 45. F - S

La biomasse peut représenter une alternative au pétrole. Cette source d'énergie est renouvelable et non polluante si on l'utilise bien et sans la mettre en concurrence avec les surfaces agricoles. L'utilisation de la biomasse est-elle une réalité ou représente-t-elle encore une perspective (trop) lointaine ? Une nouvelle vague s’est mise en mouvement parmi les chimistes à l’échelle mondiale, dans des laboratoires académiques comme dans l’industrie, qui ont répondu présents pour relever ce nouveau défi : trouver une alternative au pétrole, ressource non renouvelable menacée de pénurie. Tout cela en gardant en vue l’objectif de développer des procédés respectueux de l’environnement en limitant le réchauffement climatique, en fabriquant des produits peu polluants, si possible recyclables et peu coûteux. Pour répondre à ces défis, on a pensé à une ressource considérée renouvelable : la biomasse. Les organismes peuvent devenir des sources d'énergie, c'est ce qu'on appelle la biomasse. Quand il s'agit d'organismes végétaux, on parle donc de biomasse végétale. ouestcommunicationcom, Flickr, CC by-nc-nd 2.0 L’enjeu est de taille et le défi ambitieux. Mais force est de constater que la chimie du végétal s’affirme déjà sur les marchés mondiaux (voir le tableau ci-dessous). Production mondiale en tonne par an de biocarburants et produits biosourcés en 2006. Wim Soetaert, 2006 L’utilisation de surfaces agricoles pour des débouchés non alimentaires est déjà une réalité, en même temps que la recherche fondamentale est en phase avancée sur des pistes prometteuses pour développer les matériaux et l’énergie de demain. C’est ce qui ressort clairement du colloque « Innovations en chimie du végétal » qui s’est tenu le 27 octobre 2010 à la Maison de la chimie (Paris), et a réuni nombre de ceux qui seront peut-être les précurseurs de l’ère de l’après-pétrole, colloque sur lequel se base ce dossier. Parmi eux, des chimistes des pôles de compétitivité Axelera, Industries et agro-ressources (IAR), Matériaux et applications pour une utilisation durable (Maud), dont de nombreux membres de l’Association française chimie du végétal (ACDV). Cette association a été créée le 10 janvier 2008 par l’Union des industries chimiques (UIC), l’Union des syndicats des industries des produits amylacés et de leurs dérivés (Usipa), l’IAR et les entreprises Rhodia et Roquette, ses membres fondateurs. Elle est une réponse concrète à ce qui est déjà une préoccupation depuis plus d’une dizaine d’années, notamment pour l’Ademe : développer une chimie du végétal [1]. Mais qu’est-ce que la chimie du végétal et que nous promet-elle ? [1] Messal R., Produits renouvelables, vers un âge d’or du végétal ?, L’Act. Chim., 2002, 255, p. 41. F - S

La chimie du végétal tente d'apporter une alternative au pétrole pour pallier sa pénurie prochaine et trouver des sources d'énergie plus propres grâce à la biomasse. Les agrocarburants, produits à partir de la biomasse, visent à remplacer les carburants provenant d'énergies fossiles comme le pétrole. Simon Crelier, biochimiste de l'école polytechnique de Lausanne (EPFL), nous parle des agrocarburants en commençant par une allusion au cinéma : retour vers le Futur... La combustion de carburants fossiles et le relâchement massif de gaz à effet de serre dans l’atmosphère participent notamment au réchauffement climatique. Le végétal pourrait bien remplacer ces carburants. Afin de prévenir la pénurie de pétrole, les chimistes se tournent vers le végétal. Sur cette carte, les réserves mondiales de pétrole en 2010 de 0 à 267 x 109 barils par jour (bn bbl). HêRø, Wikipédia DP Des biotechnologies blanches aux biocarburants de deuxième génération, découvrez l'avenir de la chimie du végétal comme alternative au pétrole dans ce dossier réalisé par Minh-Thu Dinh-Audouin de L'actualité chimique. F - S 28septembre 2015

En Louisiane, un dauphin très rare a refait surface. Il s'agit de Pinky, une femelle tursiops à la peau entièrement rose. Et il se pourrait qu'elle attende un heureux événement... godsoutdoors 6/11/2013 Il s'agit d'un Grand dauphin, ou Tursiops (Tursiops truncatus), l'espèce la plus connue. Pinky, qui a été observée pour la première fois en 2007, est en fait l'un des rares cétacés atteint d'albinisme, c'est-à-dire que sa peau n'est pas pigmentée. Son organisme ne produit pas de pigment brun : la mélanine. Comme il s'agit d'une particularité héréditaire, il se pourrait que son futur petit soit lui aussi tout rose. Et justement, Pinky aura peut-être bientôt un bébé à ses côtés, puisqu'elle a été vue en train de s'accoupler cette année. S & A 10SEPT.2015

Selon une étude menée par des chercheurs de l'Inserm, l'exposition à certains insecticides, couramment utilisés, affecterait le développement intellectuel des enfants. Des champs à nos assiettes, en passant par notre salle-de-bain, les insecticides sont partout, en particulier, ceux appartenant à la famille des pyréthrinoïdes. Ils sont utilisés par les agriculteurs, mais aussi dans les produits anti-moustiques ou encore les shampoings anti-poux. Leur mode d'action consiste en un blocage de la transmission des neurones des insectes provoquant leur paralysie. Des produits très efficaces, qui jusqu’à présent étaient considérés comme peu ou pas dangereux pour l'homme. 1 jour, 1 question 18/5/2015 Dans cette étude, les chercheurs ont évalué la corrélation entre l’exposition à ces insecticides et les capacités cognitives d’un groupe de près de 300 enfants âgés de 6 ans et les résultats ont surpris les chercheurs : une forte exposition est associée à une baisse significative de leurs performances cognitives. "On ne s’attendait pas à voir une perte de points de QI aussi forte, de l’ordre de 5 ou 7 points sur une échelle qui en compte en moyenne 100. Ces résultats ne sont pas négligeables pour une exposition courante dans la population générale. Cela pourrait être assez alarmant", explique Cécile Chevrier, chargée de recherche à l'Inserm, principal auteur de ces travaux. L'exposition aux pyréthrinoïdes semble affecter en particulier la compréhension verbale et la mémoire de travail. "Les conséquences d’un déficit cognitif de l’enfant sur ses capacités d’apprentissage et son développement social constituent un handicap pour l’individu et la société", poursuit Jean-François Viel, co-auteur des travaux. La liste des molécules chimiques concernées est tellement longue qu’il est impossible d’en réaliser une énumération exhaustive. Pour éviter une trop forte exposition, il est conseillé de ne pas utiliser de bombes insecticides, d'aérer votre appartement et de passer régulièrement l’aspirateur pour éviter leur accumulation. Source : Impact de l'exposition environnementale aux insecticides sur le développement cognitif de l'enfant de 6 ans (Inserm)

D'après un nouveau calcul, il y a trois billions d'arbres sur Terre. C'est huit fois plus que ne le suggéraient les précédentes estimations. Mais c'est deux fois moins qu'au commencement de la civilisation. Au moyen de données satellites, d'inventaires de forêts et de supercomputers, des chercheurs de quinze pays ont réussi à cartographier la population d'arbres par kilomètre carré. Leur recherche, conduite par l'Université de Yale (Etat du Connecticut), utilise entre autres des données de l’Inventaire forestier national (IFN) suisse. Elle est publiée dans la revue Nature. "Les arbres figurent parmi les organismes les plus remarquables et importants sur Terre, pourtant nous commençons seulement à comprendre leur propagation globale", explique Thomas Crowther, premier auteur de l'étude. Ils stockent d'énormes quantités de CO2, sont décisifs pour le cycle alimentaire ainsi que la qualité de l'eau et de l'air, et servent d'innombrables autres fonctions. nature video 2/9/2015 Il est surprenant d'arriver à un nombre à douze zéros, d'après M. Crowther. Cette recherche s'inspirait d'une demande du mouvement Plant for the planet, qui avait parié sur le total d'arbres autour du globe. Les estimations - basées uniquement sur des données satellites - tablaient alors sur 400 milliards. Thomas Crowther et ses collègues - notamment de l'Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL) et de l'Université de Berne - ont collecté des informations sur 400'000 surfaces de recherche. Les satellites ont transmis des données sur le climat, la structure superficielle, la végétation, la texture des sols et leur exploitation. Cette diversité d'informations a permis aux scientifiques d'évaluer le nombre d'arbres, au niveau régional, à partir de modèles de prédiction. Le résultat global auquel ils sont arrivés ensuite est de 3,04 billions, soit un peu plus de trois mille milliards. Il y a ainsi 422 arbres pour chaque individu sur la planète. La couverture la plus dense a été constatée dans la forêt subarctique boréale en Russie, en Scandinavie et en Amérique du Nord. Mais la plus grande région forestière du monde se trouve entre les tropiques, qui abritent 43% de tous les arbres. Les forêts boréales représentent pour leur part 24% du total et celles des zones tempérées 22%. L'étude montre que l'homme est le premier facteur influençant le nombre d'arbres. Les activités humaines ont touché les écosystèmes à une échelle globale, soulignent les scientifiques. L'homme abat environ 15 milliards d'arbres chaque année, et depuis les débuts de la civilisation, leur nombre a diminué de moitié environ (46%). "Nous avons divisé par deux la quantité d'arbres et avons vu les conséquences sur le climat et la santé humaine", explique M. Crowther. "Notre recherche montre combien d'efforts supplémentaires sont nécessaires pour recréer des forêts saines tout autour du globe". Ces nouvelles connaissances contribueront à améliorer la modélisation de nombreux aspects des grands écosystèmes, notamment leur capacité d'absorption de CO2, leur réponse au changement climatique ou l'extension géographique des animaux et des plantes, soulignent les chercheurs. Romandie 2/9/2015

Cette montée des eaux due au réchauffement climatique pourrait durement toucher de grandes villes situées en bord de mer comme Tokyo ou Singapour. Les glaces du Groenland et d'Antarctique fondent plus vite que jamais, mais une certaine incertitude demeure cependant, notamment sur le calendrier exact de la montée des eaux. Néanmoins, le constat ne fait pas de doute : "Au vu de ce que l'on sait aujourd'hui à propos de l'expansion des océans avec le réchauffement, et sur la fonte des glaciers et des calottes glacières qui ajoutent de l'eau dans les océans, il est pratiquement certain que nous aurons une augmentation du niveau des mers d'au moins un mètre, et probablement davantage", a expliqué dans un communiqué Steve Nerem, de l'université du Colorado et qui dirige l'équipe de la Nasa chargée de surveiller la montée des niveaux des mers. "Toutefois, on ne sait pas si cela arrivera dans le siècle à venir ou sur une période plus longue", a-t-il ajouté. Animation de la Nasa montrant les variations du niveau des océans. Plus la couleur tend vers le rouge, plus la montée des eaux est importante Nasa "La montée du niveau des mers a un impact très important", a également souligné Michael Freilich, directeur de la division Sciences de la Terre au siège de la Nasa à Washington. "Plus de 150 millions de personnes, principalement en Asie, vivent dans des zones situées à moins d'un mètre de l'actuel niveau des mers. Aux Etats-Unis la montée des eaux va aussi changer le tracé de nos côtes, notamment dans des Etats comme la Floride", a-t-il encore noté, rappelant que déjà aujourd'hui les grandes marées causent des inondations dans certaines rues de Miami, ce qui n'était pas le cas par le passé. "Certaines îles du Pacifique pourraient être entièrement éliminées et des grandes villes comme Dhaka, au Bangladesh, Singapour ou Tokyo seront grandement touchées", a prévenu M. Freilich. Les dernières prédictions sérieuses en date, qui remontaient à 2013 par un panel intergouvernemental des Nations unies sur le changement climatique, évoquaient une montée des océans de 30 à 90 cm d'ici la fin du siècle. Mais selon M. Nerem, les dernières données mesurées par les satellites de la Nasa pointent vers la fourchette haute de ces prévisions. Les scientifiques surveillent particulièrement les glaces du Groenland, qui ont perdu en moyenne 303 milliards de tonnes par an durant la dernière décennie, comme on peut le voir dans cette inquiétante vidéo : NASA Jet Propulsion Laboratory 25aug2015 Pour Eric Rignot, glaciologue à l'Université de Californie, comme la planète se réchauffe, les glaces fondent automatiquement plus rapidement: "On ne parle pas d'un scénario futuriste. Personnellement, les données collectées ces dernières années m'inquiètent beaucoup". "Nous avons vu en étudiant les changements climatiques survenus depuis la naissance de la Terre que des montées des eaux jusqu'à trois mètres en un siècle ou deux sont possibles si les glaces fondent rapidement", a précisé Tom Wagner, un autre scientifique de la Nasa spécialiste de l'étude des glaces. "Nous voyons des preuves que les couches de glace +se réveillent+, mais nous devons mieux les comprendre avant d'affirmer que nous entrons dans une nouvelle période de fonte rapide", a-t-il conclu. S & A 27AUG2015

Un aphte buccal est une ulcération localisée dans la bouche. Sa guérison survient spontanément en 10 à 15 jours et ne laisse pas de cicatrice. Pour autant, durant ces deux semaines, la sensation en bouche est des plus désagréables : brûlure, picotements… Dans le temps, nos grands-mères se servaient de la guimauve pour s’en débarrasser. Alors, le marshmallow a-t-il de vrais bénéfices ou bien s'agit-il d'une fausse croyance ? Guimauve officinale poussant en Basse-Normandie. Jeantosti ccby-sa3.0 En fait, la cause des aphtes demeure inconnue. Cependant, certains facteurs semblent jouer un rôle dans leur apparition. C’est le cas du stress, de la fatigue, ou de la consommation d’aliments comme les noix, les cacahuètes, le gruyère ou les fraises… Différents travaux ont déjà mis en avant les bienfaits de la guimauve pour traiter ces petites ulcérations. Grâce aux mucilages qu’elle contient, la plante possède une action sédative et des vertus émollientes. En clair, elle aide les tissus à se ramollir et à se détendre. De quoi calmer les affections buccales comme les aphtes (mais aussi les abcès dentaires). Racine de guimauve épluchée, coupée et séchée. Rillke ccby-sa3.0-de Concrètement, vous pouvez tenter les marshmallows pour calmer la douleur, ce qui ne permettra pas pour autant de soigner l'aphte. Mais le plus efficace semble-t-il (et le moins sucré) est de faire infuser 10 grammes des racines de guimauve pour un litre d’eau bouillante. Il ne reste plus qu’à effectuer quelques bains de bouche. À noter enfin que de nombreux travaux signalent des interactions possibles entre la guimauve et la prise de certains médicaments. Si vous suivez un traitement prolongé, n'hésitez pas à demander conseil à votre médecin. Futura Sciences 31juillet2015

Comme on l'a vu, la pollinisation est un élément clé de la reproduction chez certains végétaux. Cet étonnant processus permet le transport d’un grain de pollen depuis l'organe mâle d'une fleur, appelé étamine, jusqu’à l'organe femelle (le pistil). Un service écologique gratuit assuré par divers agents écologiques, notamment les abeilles. La pollinisation est un service d’échange gratuit indispensable aux végétaux supérieurs, c’est-à-dire ceux composés d'une tige de feuilles. Elle est le mode de fécondation privilégié des plantes angiospermes (plantes à fleurs produisant des fruits), et gymnospermes (plantes à graines). Ce processus assure la survie et l’adaptation des plantes. Il permet ainsi de maintenir la biodiversité et l’équilibre des écosystèmes. Les abeilles sont au cœur de la pollinisation. Les collètes du lierre, ici en photo, sont les abeilles les plus tardives. Elles émergent habituellement en septembre ou octobre et se nourrissent presque exclusivement de pollen de lierre. Lorsqu'une génération précoce voit le jour (en juillet, août), le lierre n'est pas encore en fleur. Les abeilles se rabattent alors sur d'autres plantes telles les solidages, pour nourrir les larves. Patrick Straub Bien que la plupart des plantes soient hermaphrodites, la pollinisation est très importante, de quelque nature qu’elle soit, mais surtout lorsqu’elle est entomophile (c'est-à-dire effectuée par les insectes), la pollinisation permet un meilleur brassage génétique. Celui-ci évite la consanguinité et donc la dégénérescence. Elle permet une plus grande diversité et une résistance accrue des plantes. [size=13]La pollinisation permet un meilleur brassage génétique. Ici, Andrena praecox, Andrène précoce ou abeille de mars. © Patrick Straub [/size] La pollinisation peut prendre divers aspects. Elle se fait par le vent, l’eau et, bien sûr, par les abeilles, ses agents les plus zélés et les plus efficaces. Vous avez pu, au fil des différents sujets, découvrir (ou redécouvrir) les principaux protagonistes et les différents modes de pollinisation ainsi que le rôle central de ce phénomène dans le maintien de la biodiversité. Pour plus d'informations : Le site de l'Office pour les insectes et leur environnement (Opie). Le site de l'Inra. Le site du ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie. Un article sur le site de la société Max-Planck. [Une étude disponible sur le site de L'Institut de recherche pour le développement (IRD). L'ensemble des éléments ont été rédigés par Patrick Straub pour Futura Sciences, en collaboration avec Serge Gadoum (Opie), Michaël Terzo et Pierre Rasmont (université de Mons Hainaut). Même si d'évidence ce sujet a été écrit antérieurement à la date indiquée (réédition), il reste d'actualité et permettra au plus grand nombre et notamment les plus jeunes, de mieux cerner la problématique de la pollinisation... F - S 10 juin 2015

Les pollinisateurs ne se résument pas qu'aux abeilles domestiques. Parmi eux l'on trouve également de nombreuses espèces sociales (bourdons) ou solitaires dont l'action discrète est indispensable à l'équilibre des écosystèmes. De nombreuses essences forestières dépendent presque exclusivement des abeilles sauvages pour assurer leur reproduction par pollinisation croisée. Parmi elles, des rosacées telles que l'alisier, l'aubépine, l'églantier, le merisier, ou le sorbier, des éricacées comme la myrtille ou la bruyère, des lamiacées, ainsi que des herbacées parmi lesquelles on compte les sauges, les vipérines et les orchidées. Au mois de juin, la colline sèche du Bollenberg (classée Znieff) dans le Haut-Rhin, offre un refuge pour de nombreuses espèces de papillons, dont des zygènes qui sont inféodées aux vipérines et aux cirses communs. Elle abrite plusieurs espèces rares dont Musaria rubropunctata (seule station en Alsace). Patrick Straub La présence et la contribution de ces insectes au maintien de la diversité biologique ne sont pourtant pas intégrées dans les mesures de conservation que nous prenons, alors qu'elles assurent pourtant la survie de ces plantes ainsi que du cortège de vie sauvage qui leur est associé : rongeurs, reptiles, oiseaux et mammifères. En effet, la préservation des milieux naturels ne permet pas uniquement de maintenir des populations d'abeilles sauvages, elle contribue également au développement de l'entomofaune en général, des pollinisateurs secondaires (guêpes, diptères, papillons, et dans une moindre mesure fourmis et coléoptères), et de tout une faune annexe. La raréfaction des pollinisateurs sauvages n'a pas qu'une incidence sur les milieux naturels, mais également sur les rendements agricoles. L'INRA et le CNRS ont estimé à 153 milliards d'euros, la contribution des pollinisateurs à la production alimentaire mondiale pour l'année 2005. Ce chiffre démontre la vulnérabilité de l'agriculture face au déclin des pollinisateurs. Sont principalement concernés, les fruits et légumes, mais également les oléagineux. L'étude menée démontre qu'en cas de disparition totale des pollinisateurs, la production mondiale ne suffirait pas à satisfaire les besoins actuels. La pollinisation entomophile est un service écologique à part entière qu'il est indispensable d'intégrer dans la problématique de préservation des écosystèmes. La pérennité de la collaboration fleur-insecte est fragile et sa disparition aurait une incidence certaine sur l'environnement y compris humain. Il ne sert pas à grand chose de définir une politique d'espaces protégés si nous ne redéfinissons pas nos modèles de développement urbain et agricole. F - S

L'Homme a pris conscience qu'il contribuait par ses actions à réduire les espaces de vie des pollinisateurs et, par ce fait, qu'il encourrait le risque de voir disparaître de nombreuses espèces de plantes, dont une grande partie est destinée à la consommation humaine et animale. Ce qu'il n'a pas compris encore, c'est que la nature a mis des millions d'années à mettre en place ce mutualisme fleurs-insectes, et qu'il n'est pas possible, par des actions ponctuelles et ciblées telles que la mise en place de jachères floricoles, de tout régler par un coup de baguette magique. Les pesticides et autres polluants ne font pas bon ménage avec les pollinisateurs. Wikipedia, DP Cette mode atteint son paroxysme alors que le gouvernement envisage de planter des jachères mellifères sur plus de 250 km d'accotements routiers, et qu’un fabricant de produits phytosanitaires contribue à alimenter ce mythe du sauvetage de la nature en favorisant l'implantation de telles jachères fleuries le long des champs de maïs gavés de thiamethoxam (composant du Cruiser) ou autres substances toxiques du genre ! Dans l’Hindu Kush, une région de l’Est de l’Himalaya, les pommiers représentaient une source de revenus importante pour de nombreuses communautés de paysans. Au cours de la dernière décennie, la production de fruits de 84 districts montagneux chuta de 50 % car la grande diversité de pollinisateurs qui occupaient ces contrées montagneuses avaient succombé à l’usage abusif de pesticides. Dans d’autres régions, ce fut l’absence de culture apicole qui contribua à la baisse de rendement. Un phénomène plus grave encore a été récemment révélé en Chine dans la province du Sichuan où, à cause des pesticides, les hyménoptères ont totalement disparu depuis les années 1980, au point que la pollinisation des poiriers doit être effectuée manuellement par les arboriculteurs. Alors que la France est le premier consommateur de pesticides en Europe, il est difficile de croire que nous pourrons réduire la consommation de 50 % dans les dix ans à venir selon les préconisations du Grenelle de l’Environnement. Et pourtant, c’est un enjeu vital. F - S

L’autofécondation consiste en la fécondation d’un ovule par du pollen issu de la même plante. La plupart des plantes à fleurs étant hermaphrodites, l’on pourrait croire que l’autofécondation serait pour elles le moyen le plus simple pour assurer leur reproduction. Pourtant, il n'en est rien. Ce type de pollinisation, même s’il parvient à assurer la continuité de l’espèce, n’est pas prisé par les plantes, car il appauvrit leur patrimoine génétique au même titre que l’endogamie chez les humains. S’ils ne se satisfaisaient que de cette méthode, les végétaux seraient dans l’incapacité de s’adapter à de nouvelles conditions de vie telles que la modification de la constitution du sol ou lors de changements climatiques par exemple. L’adaptation est une condition essentielle à la survie des espèces, tant végétales qu’animales, et le brassage génétique constitue l’élément essentiel de cette capacité. L’on distingue nettement sur cette image, les grains de pollen qui se sont collés sur cette abeille (Halictus sp.) de la famille des Halictidae et les corbeilles lourdement chargées des pattes postérieures. Patrick Straub À la lecture de ce qui précède, on l’aura compris, de toutes les méthodes mises en œuvre par les plantes pour se reproduire, la pollinisation par zoogamie est la plus répandue, et l'entomophilie la plus efficace, alors même que les animaux n'ont absolument pas conscience de leur rôle dans la dispersion du pollen ou des graines. La richesse de la biodiversité est due à l'interaction de ces divers acteurs, et le déclin des uns et des autres, voire leur disparition, pourrait rapidement provoquer un déséquilibre irréversible des écosystèmes. Jachère fleurie. Jibi 44, CC by-sa 3.0 La perte de nombreuses espèces végétales et animales provoquée par la déforestation dans les zones tropicales ou subtropicales, l'arrachage des haies et les cultures intensives dans les zones tempérées, la pollution ou encore l'urbanisation, a provoqué une prise de conscience chez l'Homme qui a réalisé que son devenir est étroitement lié à la bonne santé de la nature. Fort de ce constat, il multiplie les actions pour tenter d'enrayer le phénomène de déclin. L'une d'entre elles consiste dans nos régions, à développer les jachères floricoles pour attirer les pollinisateurs et faire en sorte qu'ils se reproduisent. Procurer des fleurs mellifères aux abeilles part d'un bon sentiment, mais la méthode n'est pas forcément bien adaptée. En effet, lorsque l'on parle d'abeille, on pense surtout aux abeilles sociales, celles qui vivent dans des ruches et qui produisent du miel. En fonction de ce postulat, les jachères apicoles sont donc majoritairement constituées de fleurs mellifères, parfois exotiques, ce qui n'est pas fait pour arranger la situation. Or, la grande famille des hyménoptères n'est pas constituée exclusivement d'abeilles coloniales. Elle regroupe au contraire près d'un millier d'espèces sauvages, solitaires ou sociales, rien qu'en France, et qui ne sont pas forcément attirées ou équipées pour accéder au nectar produit par ces fleurs. Elles sont généralement inféodées à une poignée d'espèces végétales, parfois très discrètes, qui ne sont pas retenues dans la problématique. Par exemple, certaines espèces d'ophrys qui sont des orchidées terrestres, sont pollinisées exclusivement par Eucera longicornis (famille des Apidae). Osmia cornuta - Les osmies par exemple, sont des abeilles précoces qui émergent déjà en mars lorsque les conditions climatiques le permettent, avant même que les colonies d’abeilles domestiques ne soient reconstituées. Elles sont d’excellentes pollinisatrices des fruitiers précoces. Cette abeille a été photographiée dans une « carrière » d’où elle extrait les boulettes de glaise nécessaires à l’occultation des alvéoles. Patrick Straub Ces jachères sont donc trop sélectives car elles ne tiennent pas compte des spécificités de chaque espèce d'abeille. Les eucères (abeilles solitaires) se nourrissent presque exclusivement sur les légumineuses. Si l’on prend le risque de saturer les champs d’abeilles domestiques, les populations d’abeilles solitaires déclineront, et avec elles les peuplements d’ophrys. En favorisant l’abeille domestique, on court donc le risque de déprimer les espèces solitaires, et par là de mettre en danger la survie de certaines plantes. L’aspect artificiel de cette démarche est parfois accru par l’implantation de ruches à proximité immédiate des champs fleuris. En effet, une forte concentration d’abeilles domestiques peut se révéler dissuasif pour les autres pollinisateurs vivant sur le site. S’il est légitime que les apiculteurs cherchent à améliorer leur rendement en miel et à maintenir leurs colonies d’abeilles, il serait déraisonnable que leur action évolue en défaveur des autres auxiliaires floricoles. Malgré tout, l’abeille domestique est une sorte de baromètre des populations sauvages. En effet, si les colonies d’abeilles sociales déclinent pour toutes sortes de raison, il en est de même pour les autres espèces pollinisatrices. Mais pour ces dernières, il est impossible de quantifier les pertes. La disparition des habitats est très certainement l’une des premières causes de leur raréfaction car, quand l’homme dispose des terrains occupés par les insectes, il contribue tout d’abord à la disparition de leur moyen de subsistance : les fleurs (tonte à ras des pelouses fleuries, gyrobroyage des bas-côtés...,). La sauvegarde des pollinisateurs devrait pourtant nous concerner au premier chef, car ce sont eux qui contribuent à nous alimenter en fruits et en légumes. 35 % de la production mondiale de nourriture provient directement des cultures dépendant de la pollinisation par les insectes. Le programme ALARM, pour mieux comprendre la pollinisation : Par bonheur, le phénomène a provoqué une prise conscience et, en 2004, l’Europe a mis en œuvre le programme ALARM (Assessing LArge-scale environmental Risks for biodiversity with tested Methods) qui s’est terminé en 2008. Ce projet était fondé sur une meilleure compréhension de la diversité biologique terrestre et aquatique, et du fonctionnement des écosystèmes. Il devait tester des protocoles pour évaluer les risques environnementaux, afin de réduire les effets de l’activité humaine. L’Inra d’Avignon avait été chargé du module « pollinisateurs ». D’autres enquêtes ont lieu ou vont démarrer. Sont déjà en cours celles de l’Opie (Office pour les Insectes et leur Environnement) initiées par Serge Gadoum sur les anthidies, les abeilles sauvages dans la ville, et l’enquête sur la répartition géographique de la collète du lierre dans le cadre d’une étude scientifique et génétique d’envergure orchestrée par Nicolas Vereecken. Parmi les actions qui ont été mises en œuvre pour tenter d’aider les pollinisateurs, il y a également les observatoires des papillons de jardin et des bourdons organisés par Noé Conservation. Un autre projet initié par le Museum National d’Histoire Naturel auquel participe l’Opie, la Fondation Nicolas Hulot et Nature & Découverte : Spipoll (Suivi Photographique des Insectes Pollinisateurs) a vu le jour au printemps 2010. Sous la houlette de Lucie Dauvergne, chef de projet, il a pour objectif de récolter des données photographiques sur les insectes pollinisateurs à l’échelle du pays. Le projet fait appel à des volontaires fiables sur la durée qui doivent respecter un protocole d’observation et de prises de vues, dans le but d’alimenter une base de données exploitable dans le temps. Ces informations serviront à recenser les espèces d’insectes pollinisateurs en fonction de typologies florales, par biotopes et par régions afin de suivre l’évolution de la biodiversité. F - S

L’hydrochorie est le mode de dispersion des graines s’effectuant grâce à l’eau. Eaux de ruissellement, pluie ou courants marins : la pollinisation par l'eau peut revêtir différents aspects. L’hydrochorie peut s’effectuer par l’intermédiaire des eaux de ruissellement lorsque les capsules sont entraînées par les ruisselets ou lors d’inondations (débordements de rivières ou de fleuves), par chute directe dans les eaux dormantes ou stagnantes, par les éclaboussures de la pluie (concerne principalement quelques espèces dont des champignons), ou par l’intermédiaire des courants marins. les graines de lotus sont rassemblées dans un porte-graines. Le No, Flickr, CC by-nc-sa 2.0 Lorsque les graines de la taille d’une noisette sont mûres, celles-ci tombent du réceptacle qui ressemble à une pomme d’arrosoir et chutent dans l’eau où elles germeront. Les graines du lotus sacré détiennent le record de longévité. En effet, des chercheurs ont réussi à faire germer une graine d’une variété chinoise, vieille d’environ 1.300 ans. Les modes de fécondation dans l'eau. Il existe différents modes de fécondation s'effectuant dans l'eau : Noix de coco germant sur une plage d’Hawaii. Wmpearl, DP - Hydrogamie : ce mode de fécondation qui s’effectue dans l’eau, est plus particulièrement employé par les bryophytes (mousses) qui ont besoin de précipitations abondantes et un sol bien détrempé, pour permettre aux gamètes de se déplacer et de se rencontrer. - Ombrochorie: l’ombrochorie consiste en la propagation des semences par l’intermédiaire des gouttes de l'eau de pluie, qui en tombant sur les plantes, dispersent les graines par éclaboussures. - Nautochorie : ce système de dispersion des graines se pratique par flottage sur l’eau. Il utilise principalement les courants marins pour disséminer les semences. Le cas le plus connu est celui de la noix de coco qui a su conquérir toutes les plages tropicales et subtropicales de la planète, sans qu’on sache aujourd’hui encore, de quel endroit la plante est originaire. F - S

Les plantes étant dans l’impossibilité de se déplacer, la méthode de dispersion par le vent, appelée anémogamie, est celle que les gymnospermes (conifères, graminées, noisetiers, bouleaux…) ont mise au point à l’origine pour la pollinisation. L'anémogamie est simple mais pas très efficace. Les végétaux dépensent beaucoup d’énergie à produire du pollen pour des résultats peu satisfaisants. On les qualifie d’anémophile (qui aiment le vent). Ces plantes produisent des quantités d’un pollen fin et léger que le vent transporte facilement. Ce mode de pollinisation est très aléatoire car les éléments mâles peuvent retomber sur les fleurs femelles, ou à côté… Des gerbes sont éclairées par le soleil de fin d'après-midi. Symbole de l'automne, cette graminée est munie d’une tête qui diffuse admirablement bien la lumière la traversant. Morpholux, Flickr CC by-nc-sa 2.0 Pour augmenter les chances de fertilisations, ces végétaux croissent généralement en populations denses. Certaines années, les résineux émettent de véritables nuages de pollen doré. Les spécialistes ont pu estimer que près de 300 millions de grains de pollen pouvaient se déposer sur un mètre carré de terrain à ce moment là. Cette profusion est à l’origine de nos rhumes des foins et des diverses allergies respiratoires que certains d’entre nous développent tout au long de l’année. F - S

Les acteurs de la pollinisation sont variés. Si les insectes, et notamment les abeilles, sont les plus grands acteurs de ce processus, il existe d'autres formes de pollinisation, par le vent ou l'eau, par exemple. Les différents protagonistes de la pollinisation et les processus associés sont les suivants : - Les animaux (la zoogamie) : les plus nombreux sont représentés par les insectes (entomogamie), viennent ensuite les oiseaux (ornithophilie), puis les chauves-souris (cheiroptérophilie) et, en plus faible proportion, les autres mammifères (rongeurs à courte mémoire et herbivores par dissémination) ; - Le vent (anémogamie ou anémophilie) ; - L’eau (hydrochorie) ; - L’autofécondation (autogamie et allogamie). L'anémogamie permet la pollinisation par le vent. Ici des aigrettes de pissenlit sont dispersées dans les airs. Jmdesfilhes, CC by-sa 2.5 La pollinisation par les insectes ou entomogamie : La survie ou l’évolution de plus de 80 % des espèces végétales dans le monde, et la production de 84 % des espèces cultivées en Europe, dépendent directement de la pollinisation par les insectes. Ces pollinisateurs sont pour l’essentiel des abeilles sociales ou solitaires, dont il existe plus de 1.000 espèces en France. Les espèces représentatives sont : les osmies, les andrènes, les halictes, les collètes, les mégachiles, les anthophores, les xylocopes et les bourdons. Partout sur la planète, et davantage encore dans les pays industrialisés comme le nôtre, les populations de ces abeilles sont en déclin, et de nombreuses espèces sont menacées. En effet, la disparition de leurs sites de nidification pour cause d’urbanisation et de cultures intensives : arrachage des haies, remembrement…, la diminution des plantes qui leur procurent le pollen et le nectar (monocultures, épandages abusifs de pesticides…), sont autant de facteurs, parmi bien d’autres, qui contribuent à réduire dangereusement les pollinisateurs. Sur cette image, l’abeille Apis mellifera ssp a chargé ses corbeilles de pollen. S’agissant d’une abeille sociale, celle-ci se gorge également de nectar avant de regagner le rucher. Habituellement les abeilles sociales sont spécialisées. Patrick Straub Les abeilles et la pollinisation croisée : Les premiers végétaux terrestres (fougères et plantes alliées telles que les prêles ou les calamites arborescents) sont apparus il y a environ 420 millions d’années. Une longue évolution a permis l’émergence des plantes à fleurs qui constituent aujourd’hui le groupe de végétaux qui entretient avec les insectes des relations riches et diversifiées. La pollinisation n’est efficace que lorsqu’elle est croisée, c'est-à-dire lorsque l’insecte vole de fleur en fleur pour permettre le brassage génétique. Cette évolution bénéfique à l’hyménoptère et à la plante est appelé mutualisme. C’est grâce à lui, à cette entente entre abeille et fleur que la diversité que nous connaissons, a pu se développer. Le tableau que l’on a pu dresser de cette entente entre fleur et insecte nous a, de tous temps, paru idyllique, alors qu’en réalité il est trompeur. Ce couple que l’on croyait uni pour le meilleur, s’avère être en compétition pour le pollen. Selon une récente étude menée par le laboratoire d’entomologie appliquée de l’Ecole polytechnique fédérale de Zürich (article paru dans l’excellente revue helvète la Salamandre), le phénomène évolutif qui a vu apparaître l’abeille, a failli entraîner un déséquilibre qui aurait pu être fatal pour les plantes à fleur, si celles-ci ne s’étaient pas adaptées pour lutter contre le pillage dont elles étaient victimes. Le déclin des insectes pollinisateurs : Celles qui rapportent le nectar ne font pas le pollen et inversement. Contrairement à ce que l’on croit, ce n’est pas le pollen transporté dans les corbeilles qui pollinise les autres fleurs, c’est celui qui est recueilli par les poils de l’insecte. En effet, le pollen destiné au couvain, est humidifié à l’aide de nectar ou de salive pour pouvoir se modeler autour des pattes. Il ne peut donc se déposer sur les pistils des autres fleurs. En effet, les abeilles se sont tellement spécialisées dans la récolte du pollen, qu’elles mettent littéralement à sac les ressources des fleurs qu’elles butinent. Elles prélèvent tout ce qu’elles peuvent pour nourrir le couvain, au détriment des plantes. Pour survivre, ces dernières ont donc été contraintes d’adopter des stratégies de défense. Cette « course aux armements » s’est étalée sur des millions d’années. L’équilibre qui en est résulté reste néanmoins fragile, car les plantes doivent continuer à attirer les insectes pour assurer leur survie, tout en empêchant la razzia complète, qui aurait pour conséquence leur tragique disparition. Or, un danger menace cette subtile harmonie : l’homme, qui est en train de contribuer au déclin des insectes pollinisateurs. F - S

La pollinisation est au cœur de la nature et de ses processus de reproduction. Découvrez l’incroyable parcours du pollen, depuis l'organe mâle jusqu’à l'organe femelle d'une fleur. Une manière de mieux comprendre le rôle essentiel des abeilles et de nombreux autres pollinisateurs dans l'équilibre des écosystèmes. La zoogamie est le processus de pollinisation adopté par les plantes qui utilisent les animaux pour assurer leur reproduction. Cette corolle de Malva sylvestris accueille une grappe d’Eucera sp. mâles pour la nuit, un abri peu commun. Ce phénomène de rassemblement n’est pas encore bien compris mais il pourrait s’agir d’une manière de défense contre les prédateurs. En effet, les eucères sont des abeilles solitaires qui n’ont, a priori, aucune raison particulière de se regrouper ainsi. Le fait de dormir en « grappes » pourrait être une intimidation vis-à-vis d’agresseurs éventuels, qui ferait paraître la proie plus grosse qu’elle ne l'est en réalité. Patrick Straub L’entomogamie : la pollinisation par les insectes. Cette méthode de fertilisation des plantes est la plus répandue, la plus diversifiée et la plus efficace. Elle a créé des relations particulières de mutualisme entre végétaux et insectes. Ce « contrat » peut adopter autant d’aspects que les relations sont diverses. En effet, les plantes à fleurs offrent gîte et couvert aux insectes qui, en contrepartie, assurent leur pollinisation et leur dissémination. Les feuilles et les tiges, ainsi que leur transformation (cire) peuvent servir d’abris, tandis que les fleurs produisent pollen et nectar. D’autres parties des végétaux proposent des substances sucrées tel que le miellat, issu des déjections des pucerons. La récolte du pollen : Les différentes espèces de plantes à fleurs ont développé des techniques spécifiques destinées à disséminer le pollen, tout comme chaque famille d’insectes a adopté des moyens particuliers pour le récolter ou le disperser. Cette abeille solitaire est une Megachile sp., que l’on appelle également « découpeuse de feuilles ». Elle découpe effectivement des morceaux de feuilles avec ses mandibules pour en tapisser son nid. On distinguera les poils qui recouvrent son corps et sa brosse ventrale qui lui sert à récolter le pollen en se frottant sur les étamines. Patrick Straub De nombreuses espèces d’abeilles récoltent le pollen sur leurs pattes postérieures, quelques unes le recueillent sur les poils des fémurs, hanches et côtés de l’abdomen, et certaines avec le ventre. Ces spécificités ne mettent donc pas les insectes en concurrence puisque chaque variété de fleur attire un petit nombre de prétendants. Les membres de la famille des Bombus (bourdons) Bombus pascuorum ont une préférence pour les corolles longues et étroites telles que celle de la grande consoude. Ce qui ne signifie pas qu’ils dédaignent les autres fleurs. Patrick Straub Les bourdons par exemple, se concentreront sur les fleurs à corolles étroites telles que les sauges, les balsamines, les digitales ou les consoudes. En pénétrant au cœur de la fleur pour y puiser le nectar, les étamines se rabattent sur le dos de l’hyménoptère pour y déposer le pollen qui ira féconder le pistil de la fleur suivante. Plantes à fleurs et insectes : une coévolution. Les méthodes mises au point par les plantes pour attirer les pollinisateurs sont extrêmement variées. Elles alternent coloris, senteurs ou mimétisme, corolles étroites ou larges, produisent plus ou moins de substances sucrées, etc. En échange de ce service de production de nourriture - le pollen constitue un apport de protéines indispensable au développement des larves – la plante attend de l’insecte qu’il dissémine le pollen afin d’assurer la survie de l’espèce. Certaines fleurs discrètes utilisent des leurres sexuels. C’est le cas de quelques orchidées terrestres comme les Ophrys dont la fleur imite visuellement ou olfactivement la femelle de l’espèce convoitée, pour attirer le mâle. Certaines coopérations sont uniques dans la mesure où chacune des parties de la plante et de l’animal possèdent des caractéristiques morphologiques spécifiques, adaptées l’une à l’autre (étroitesse des corolles pour les unes, longueur de la trompe pour les autres…). C’est ce constat qui a permis à certains scientifiques d’affirmer qu’il y a eu coévolution entre les plantes à fleurs et les insectes, et que celle-ci se poursuit encore de nos jours. Ce Colibri de Rivoli pratique le vol stationnaire pour se nourrir du nectar des fleurs. naturespicsonline.com, CC by-sa 3.0 L’ornithophilie : la pollinisation par les oiseaux. L’ornithophilie est l’adaptation des plantes à la pollinisation par les oiseaux. On la retrouve principalement dans les régions tropicales et subtropicales et concerne surtout les colibris, les souïmangas et les méliphages. Les fleurs présentent le plus souvent des corolles étroites et longues, dans lesquelles les oiseaux viennent plonger leur bec. C’est à ce moment là que le pollen se dépose sur les plumes de la tête de l’oiseau, qui le transportera sur un autre pistil. Les fleurs adoptent généralement des couleurs dans les tons de rouge, car c’est la teinte que les oiseaux perçoivent le mieux, alors que chez les insectes c’est généralement le jaune. Il est rare que les oiseaux se posent pour butiner le nectar, car les plantes n’offrent pas de supports leur permettant de s’agripper. Ils pratiquent donc le vol stationnaire pour se nourrir. La plupart des fleurs ont mis au point des stratégies pour attirer telle ou telle espèce d’oiseau. Par exemple, une orchidée malgache (Stanhopea graveolens), émet une odeur puissante qui attire les moucherons. Leur présence suscite l’intérêt d’araignées prédatrices dont le souïmanga raffole. C’est en allant cueillir ses proies au fond des corolles, qu’il ensemence les fleurs. Roussette paillée africaine. Fritz Geller Grimm, CC by-sa 2.5 La cheiroptérophilie : la pollinisation par les chauves-souris. Si la plupart des chauves-souris, parmi le millier d’espèces existantes, sont insectivores, quelques-unes, dont les mégachiroptères sont frugivores, tandis que d’autres mangent des fleurs ou en extraient le nectar. La langue de la chauve-souris, de forme allongée, permet en effet d'atteindre le nectar, ce qui contribue à la pollinisation croisée des plantes. Dans ce groupe on peut trouver des roussettes de diverses régions tropicales ou subtropicales. Comme les chiroptères sont majoritairement nocturnes, la manière dont les fleurs les attirent n’est pas formellement établie. Mais selon une étude menée en Equateur par des scientifiques de l’université Max Planck, à Munich, il semblerait que les fleurs émettraient une lumière ultraviolette, à laquelle les chauves-souris seraient sensibles. Le mécanisme de réception de la lumière n’est pas encore connu. Il se pourrait même que certaines fleurs du genre Macrocarpaea puissent attirer les mammifères volants grâce à leur taille qui serait repérée par écholocation. L’étude n’en fait pas mention, mais il est fort probable que les odeurs jouent également un rôle important dans la détection. Le principe de dissémination du pollen est identique à celui des oiseaux-mouches. Cet écureuil roux participe au processus d'épizoochorie en transportant les graines des végétaux car il oublie parfois où il a caché ses provisions hivernales. Ray eye, CC by-sa 2.0 La zoochorie : la dissémination des graines par les animaux. La zoochorie désigne le mode de dispersion des graines des végétaux par les animaux. Ce procédé permet de faire franchir de grandes distances aux graines, en favorisant l’expansion de l’espèce et la diversification du patrimoine génétique des plantes. Ce moyen de dissémination peut se décliner selon les trois processus suivants : - l’épizoochorie ; - la myrmécochorie ; - l’endozoochorie. Capreolus capreolus - Certaines plantes (gaillet, bardane...) se servent des mammifères, dont le chevreuil, pour disséminer leurs graines. Patrick Straub Chaque plante a adopté une méthodologie spécifique pour assurer sa descendance. L'épizoochorie : L’épizoochorie consiste dans le transport externe des graines qui peut être volontaire ou pratiqué à l’insu d’un animal. Dans le cadre du transport décidé, on trouve quelques rongeurs tels que l’écureuil ou des oiseaux comme le geai ou la pie. Ils amassent glands, faines ou noisettes dont ils se nourrissent, les enterrent pour faire des stocks et parfois les oublient ou meurent... Certaines germent après avoir subi les rigueurs de l’hiver. Graines à élaiosome de la Sanguinaire du Canada (Sanguinaria canadensis) de la famille des Papaveracées Cotinis, Flickr, CC by-nc-sa 2.0 Les écureuils, quelques autres rongeurs et des oiseaux à la mémoire courte (têtes de linotte…) oublient fréquemment où ils ont cachés les graines dont ils voulaient faire provision pour l’hiver. Quant au transport effectué au nez et la barbe de son hôte, il concerne les graines équipées de crochets qui s’agrippent à la toison des mammifères. Ceux-ci peuvent alors les transporter assez loin de leur site d’origine. Le végétal le plus typique dans sa catégorie est la grande bardane qui a inspiré l’inventeur du Velcro. La myrmécochorie : la dissémination des graines par les fourmis. La myrmécochorie est la méthode mise en place par certaines plantes qui assurent la dispersion de leurs graines à l’aide des fourmis. Les graines sont munies d’une petite excroissance riche en substances grasses appréciées des insectes, que l’on nomme élaiosome. Les fourmis emportent les graines dans leur nid, mangent le produit qui les intéressent et se débarrassent des graines qui sont encore en mesure de germer. Parmi les quelques espèces végétales qui utilisent ce subterfuge, l’on trouve entre autres le ricin, les violettes sauvages ou le perce-neige. L'endozoochorie : L’endozoochorie est utilisée par les plantes produisant des graines protégées par une enveloppe charnue. Le végétal se sert majoritairement des oiseaux en tant que vecteur de dissémination. La baie, généralement gobée toute ronde, transite le long du système digestif sans que la graine ne soit détériorée par les sucs gastriques. La coque ramollie est alors expulsée dans les fientes et peut germer à distance de son porteur d’origine. Les fraises, les mûres, les cerises, les baies du cotonéaster ou de l’if sont parmi les plus prisées. Ce merle noir gobe une baie de cotonéaster sans la mâcher. Après l’avoir rattrapée au vol, l’oiseau la fait glisser au fond de son gosier et l’avale. Malgré le nombre impressionnant de fruits qui recouvraient l’arbuste, celui-ci a été entièrement dépouillé en moins d’un mois par un couple d’oiseau. Photo Turdus merula Patrick Straub F - S 10 juin 2015

Dans ce film produit par Coral Guardian, une association protectrice des milieux marins, nous plongeons parmi de merveilleux coraux fluorescents. Un voyage étonnant à vivre en vidéo. Coral Guardian 13apr2013 F - S 16juillet 2015