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Les phoques sont des animaux bien équipés pour vivre en Antarctique, protégés du froid et champions d'apnée, ils peuvent nager jusqu'à une centaine de mètres de profondeur. Comme tous mammifères, ils doivent régulièrement respirer grâce aux brèches présentes dans la glace, mais sous l’eau, comment faire pour les trouver ? Des scientifiques ayant étudié la question avancent une réponse surprenante, que nous vous invitons à découvrir en vidéo. National Science Foundation 22déc.2014 Lorsque le phoque chasse, il plonge sous la banquise pour se déplacer sur une grande distance avant d’avoir à nouveau besoin d’oxygène. Au bout d’un certain temps, il est indispensable pour l’animal de respirer par un trou afin d'éviter la noyade. Jusqu’à présent cette capacité à s’orienter rapidement était plutôt mystérieuse, mais une étude en cours suggère que les phoques pourraient utiliser le champ magnétique terrestre. L’étude devrait se dérouler sur 3 ans durant lesquels des phoques seront équipés d’un appareillage dédié. Une caméra et un système de localisation permettant de reconstituer avec précision le trajet de l’animal sous la glace. À terme, une comparaison des données avec l’activité magnétique présente dans la région pourrait peut être confirmer cette hypothèse. FUTURA SCIENCES 29déc.2014

En juillet dernier, trois mystérieux cratères sont apparus dans le nord de la Sibérie. Afin de comprendre le phénomène sous-jacent à leur apparition, des scientifiques russes (lien en anglais) se sont rendus au cœur de ces effondrements. Cela fait plusieurs mois maintenant que le mystère intrigue les scientifiques. En juillet dernier, des trous géants sont apparus en Sibérie sans que l'on sache exactement pourquoi, et depuis les experts enquêtent. "Nous avons réussi à descendre dans l'entonnoir, ce fut une expédition réussie". Photo: Vladimir Pushkarev / Centre russe de l'exploration de l'Arctique Récemment, une équipe de chercheurs russes s’est rendue sur place pour explorer directement le cœur du plus grand des cratères. L’expédition s’est déroulée en plein hiver dans la péninsule de Yamal. Lors de leur mission, les scientifiques ont identifié une voie au cœur du cratère enneigé puis sont descendus avec des cordes à plus de 10 mètres de profondeur. Photo: Vladimir Pushkarev / Centre russe de l'exploration de l'Arctique De nombreuses photographies prises pour l’occasion rendent comptent de l’impressionnant spectacle. "Nous sommes parvenus à descendre dans le cratère, tout s’est bien déroulé" a déclaré enthousiaste au Siberian Times, Vladimir Pushkarev. "Nous avons utilisé pour descendre l'équipement d'escalade, c’était plus facile de le faire en hiver, car la paroi est plus dure qu’en été", a poursuivi le directeur du Centre russe de l'Exploration de l’Arctique. Au fond du cratère les scientifiques ont identifié un petit lac à la surface gelée. La profondeur de celui-ci a été estimé à 10,5 mètres. Photo: Vladimir Pushkarev / Centre russe de l'exploration de l'Arctique Au cours de la manœuvre, l’équipe a récolté toute une série de données et d’information. "Nous avons sondé et pris toutes les mesures que nous souhaitions. Maintenant, les scientifiques ont besoin de temps pour pouvoir traiter ces données et alors seulement nous pourrons tirer des conclusions", a expliqué Vladimir Pushkarev. L’analyse de ces données devrait apporter un éclairage sur la compréhension de ces effondrements. Pour l’heure, leur origine reste encore mal comprise. Vladimir Pushkarev / Centre russe de l'exploration de l'Arctique La découverte n’a d’ailleurs pas manqué de soulever de nombreuses spéculations certaines plutôt farfelues. Opération secrète militaire, météorite, et intervention extraterrestre ont ainsi été suggérées. Toutefois, toutes ces théories ont été démenties par la communauté scientifique. Les chercheurs s’orientent en réalité vers une explication géologique. Selon Vladimir Pushkarev, il s’agirait d’une explosion de poches de gaz souterraines. Gentside 15nov.2014 Le permafrost contient en effet une importante quantité de gaz, notamment du méthane, figés dans la glace. Sous l’effet du réchauffement climatique, cette dernière fond et le méthane se retrouve dans l’eau. Cette tendance a pour effet des explosions soudaines de gaz comme lorsqu’une bouteille de champagne est débouchée. Davantage d’étude sont toutefois nécessaires pour confirmer ou non cette hypothèse. "Nous devons les étudier en profondeur afin de comprendre les raisons de leur apparition, et surtout ne pas en être effrayés", a conclu Vladimir Pushkarev. RT 13/11/2014 Maxisciences 15/11/2014

Pour rester sec, rien de mieux que les matériaux superhydrophobes, ces revêtements qui repoussent l’eau avec une efficacité étonnante. Découvrez en vidéo un étonnant ballet de gouttes d’eau qui laissent désespérément sèche la surface qu’elles tentent de mouiller. Il existe dans la nature de nombreuses surfaces superhydrophobes : les ailes des papillons, les plumes de canard ou encore les feuilles de lotus. Repoussée sous forme de petites billes, l'eau ne peut adhérer à leurs surfaces. Là comme ailleurs, la nature est une bonne source d’inspiration, et les ingénieurs ont appris à imiter cette faculté. En général, une surface superhydrophobe se compose de minuscules picots recouverts d’un matériau, comme le téflon. L’eau ne peut pas les mouiller car elle est davantage attirée par elle-même que par le support. Une autre technique consiste à utiliser un tapis de nanotubes de carbone ayant les mêmes propriétés répulsives. Dans l’industrie, ces revêtements pourraient avoir une large utilisation. La protection de circuits électroniques et l’imperméabilisation des vêtements ou des tissus sont les principaux débouchés. Leur utilisation est aussi envisagée dans le milieu naval pour combattre la prolifération des algues sur les navires ou la corrosion. Domaine Public TV 7/8/2014 Futura Sciences 22/10/2014

Le Bionic Bird est un prototype d'oiseau robotisé qui pèse moins de dix grammes et se pilote du bout des doigts via un smartphone ou une tablette. Son concepteur, un ingénieur français en aéronautique, espère donner vie à son projet et a lancé cette semaine une campagne de financement sur la plateforme Indiegogo. Le Bionic Bird développé par la société marseillaise XTIM ne pèse que 9,2 grammes. Il peut voler pendant 7 mn 30 s et se recharge via un chargeur mobile en forme d’œuf par contact magnétique. XTIM À la fin des années soixante, l’entreprise familiale française Van Ruymbeke lançait Tim, un oiseau mécanique dont les ailes étaient animées par un moteur à élastique. Inspiré de l’ornithoptère dessiné par Léonard de Vinci, ce jouet très populaire, toujours disponible dans le commerce, s’apprête à faire un bond dans la modernité. « J’ai rêvé de pouvoir remplacer l’élastique de l’oiseau par un moteur électrique et une batterie pour en faire un objet radio-commandable », écrit Edwin Van Ruymbeke, petit-fils de l’inventeur du Tim. Ingénieur aéronautique de métier, ce dernier a créé une version robotisée de l'oiseau mécanique baptisé Bionic Bird. StralorX 15/9/2012 Les cent premiers exemplaires sont proposés à 90 euros et le prix final se situera aux alentours de 119 euros nous a précisé un responsable d’XTIM. Les exemplaires de la présérie seront livrés avant les fêtes de fin d’année et la commercialisation officielle débutera en mars 2015. L'entreprise s’est fixée une feuille de route ambitieuse pour faire évoluer son Bionic Bird. L’année prochaine, le système de contrôle de la queue, basé sur un alliage de métaux à mémoire de forme, offrira une plus grande stabilité pour réaliser davantage de figures. Au printemps 2016, l’oiseau-robot pourra même faire du vol stationnaire. Si le succès est au rendez-vous, XTIM développera un modèle de plus grande taille qui deviendrait à terme un véritable drone avec une caméra vidéo en qualité HD voire deux, un GPS et un système de contrôle par les mouvements compatible avec une montre ou un bracelet connecté. Futura Sciences 22/10/2014

L'été en automne fait le bonheur des touristes. Mais les producteurs de châtaignes ne goûtent pas ces températures exceptionnellement élevées du mois de septembre. C'est la saison de la récolte. La collecte n'est pas fructueuse. Les coques sont vides, les fruits petits. wikimédia Avec le Limousin, la Dordogne est la principale région productrice de châtaignes. 1000 tonnes sortent de ses vergers chaque année. Mais 2014 pourrait ne pas être un bon cru. La collecte réserve de mauvaises surprises. "Les fruits sont bien nourris par les arbres mais il n'y a pas assez d'humidité dans l'air" constate Ghislain de Bonfils, producteur. Le printemps trop frileux a gêné la floraison et la chaleur du mois dernier ralentit le développement des fruits. France 3 Aquitaine 4oct.2014 "Il y a un risque de dessèchement et de développement de la pourriture dû aux conditions relativement chaudes de l'automne" renchérit Nathalie Pasquet , chargée de programmes à Invenio. A mi-parcours de la collecte, les fruits sont vendus 3 euros à la sortie des vergers. Ils sont déjà en vente sur les étals. La châtaigne est le fruit comestible du châtaignier. La châtaigne fut longtemps la base de l'alimentation humaine dans des régions entières. On appelait, d'ailleurs, le châtaignier « l'arbre à pain » mais aussi « l'arbre à saucisses » car les châtaignes servaient aussi à l'alimentation des porcs. La châtaigne, qui est un akène, est formée d'une masse farineuse enveloppée d'une écorce lisse de couleur brun rougeâtre appelée le « tan ». Il convient d'être vigilant car la graine du marronnier (le marron d'inde) est toxique. On distingue une châtaigne d'un marron d'Inde grâce à leur forme (le marron d'inde est généralement plus gros et plus rebondi) et à la queue de la châtaigne (la « torche ») que l'on ne trouve pas sur un marron d'Inde. L'amande fraîche (le fruit de la châtaigne) contient jusqu'à 35 % de glucides (amidon, saccharose, dextrines), 5 % de fibres, mais est pauvre en protides (albumines) et lipides. Elle contient aussi des vitamines, notamment de la vitamine C et des éléments minéraux, notamment du potassium. Le taux de sucre du fruit évolue dans le temps : il est généralement plus important quelques semaines après la récolte. La farine de châtaigne contient plus de 75 % de glucides, ce qui en fait un aliment énergétique. Châtaigne, grillée (valeur nutritive pour 100g, d'après Afssa) CompositionOligo-élémentsVitaminespolyphénols* - eau : 40,5 g - protéines:3,17 g - fibres : 5,1 g - lipides: 2,2 g - glucides: 42,6 g - amidon : 32 g Valeur énergétique : 869 kJ- calcium : 29 mg - fer : 0,91 mg - magnésium : 33 mg - phosphore : 107 mg - potassium : 592 mg - manganèse : 1,18 mg - cuivre : 0,5 mg - sodium : 2 mg- vitamine C : 26 mg - vitamine B1 : 0,24 mg - vitamine B2 : 0,17 mg - vitamine B3 : 1,34 mg - vitamine B5 : 0,55 mg - vitamine B6 : 0,49 mg - vitamine B9 : 117 µg - vitamine B12 : 0 µg - bêta-carotène : 14 µg - vitamine E : 1,2 mg EAT - rétinol : µg - vitamine K : µg- acide ellagique: 735,44 mg - acide gallique: 479,9 mg - proanthocyanidol trimère C-1 : 0,02 mg - (+)-catéchine : 0,001 mg *d'après Phenol-Explorer pour la châtaigne crue Points forts de la châtaigne : La châtaigne est pauvre en matière grasse et très pauvre en cholestérol et sodium. C'est une bonne source de manganèse. FR3 Aquitaine4oct.2014 - Wikipedia

Bouteilles en plastiques, sacs... Des tonnes de déchets polluent le gave de Pau, ce petit cours d'eau de montagne. Les berges en sont recouvertes sur plusieurs kilomètres. Des déchets qui proviennent d'une décharge en amont, fermée depuis 28 ans et qui se déversent ensuite dans l'océan. France 3 Aquitaine L'association Surfrider organisait un nettoyage. Des centaines de bénévoles y ont participé le long des rives. A pied ou en raft, ils ont donné de leur temps pour préserver l'environnement et éviter de polluer un peu plus l'Océan Atlantique. France 3 Aquitaine 5oct.2014 FR3 Aquitaine5oct.2014

La route du Col du Lautaret sera fermée à la circulation tout le week-end Depuis vendredi 3 octobre 22 heures, jusqu’à lundi 17 heures, la RD 1091 sera coupée à la circulation à la limite entre les départements de l’Isère et des Hautes-Alpes, en raison de travaux. Il s’agit de sécuriser la zone menacée par la chute de pierres. France 3 Alpes On ne vous apprend rien, la montagne vit, elle est toujours en mouvement. Et parfois, elle craque et des blocs de pierres se détachent. La falaise de Besseroche n’échappe pas à la règle. Depuis la fin du 19e siècle, son activité est suivie de près: • 02/03/1890 : Eboulement de 35m3 • 11/07/1956 : Eboulement de 200 m3 • 1985 : Eboulement d’environ 8m3 • 05/1991 : Eboulement de 500m3 • 23/11/2007 : Eboulement max 10 m3. Un bloc de 1,5m3 arrêté par un écran pare‐blocs • 28/10/2008 : Eboulement d’environ 10 m3, blocs éboulés arrêtés par les écrans pare‐blocs • Année 2009 : Eboulement d’un volume total de 50m3, blocs stoppés par un écran pare‐blocs • 12/01/2012 : Eboulement de 2m3 sur la route alors que 3m3 sont retenus par les filets. Conseil général de l'Isère Une étude effectuée sur trois ans à partir de mai 2010 classe la zone en niveau très élevé vis-à-vis des risques de chutes de blocs. Les masses pourraient dépasser la capacité d’une galerie pare-blocs (volumes supérieurs à 100m3). Il est donc temps d’agir pour sécuriser la route entre Grenoble et Briançon et c’est ce qui va être fait. Les travaux démarrent ce week-end. Le plus spectaculaire se déroulera ce samedi 4 octobre, deux gros blocs de 300 à 400 m2 de roche qui surplombent la route vont être minés aux alentours de midi. Si tout se déroule comme prévu, la route rouvrira à la circulation lundi 6 octobre à 17 heures.

Un homme de 49 ans, blessé à la jambe par arme à feu, ce dimanche lors d'une partie de chasse au Prêcheur. La fédération départementale des chasseurs regrette l'incident et précise les conditions de la pratique de la chasse en Martinique. R.BASTIDE L'hélicoptère de la sécurité civile lors d'une précédente intervention. La scène se déroule quartier Fond Canonville, au Prêcheur, ce dimanche matin, peu avant 8H. Deux hommes chassent, visiblement le cabrit ou le cochon sauvage, selon des spécialistes. Lors d'un passage difficile, l'un des chasseurs passe devant l'autre avec le canon du fusil vers le sol, mais un coup part. La victime hurle de douleur car elle vient de recevoir la balle à la cheville. Sur place, les secours rassurent la victime et lui prodiguent les premiers soins. Pour davantage de rapidité, l'hélicoptère de la sécurité civile procède à son transfert vers l'hôpital Pierre Zobda Quitman à Fort de France. Aux dernières nouvelles, l'homme de 49 ans, va mieux mais reste très choqué. Contactée par téléphone, la fédération des chasseurs est surprise par ce type d'accident très rare dans ce milieu. Voici son communiqué : La Fédération des Chasseurs de la Martinique, bien que déplorant ce regrettable accident tient à porter les précisions suivantes : - La victime ne peut être considérée comme chasseur n'étant pas détentrice du Permis de Chasser validé à notre Fédération. - Les animaux chassés à cette occasion sont des animaux domestiques, non considérés comme espèce chassable dans notre département. Ce genre d'incident est particulièrement rare dans notre activité car les chasseurs détenteurs d'un permis sont formés à la manipulation des armes qui doivent être déchargées dès lors que l'on se déplace et/ou que l'on n'est pas en action de chasse. Jean-José Julien, secrétaire de la fédération départementale des chasseurs de la Martinique Martinique 1ère 5oct.2014

Elles ont colonisé la boîte. L'appareil va devoir être remplacé, a annoncé la préfecture. A Toulon (Var), des fourmis se sont trouvées bien à leur aise dans la boîte d'un radar automatique, rapporte Var Matin, vendredi 3 octobre. Une colonie a mis hors service l'appareil, qui se situe sur l'A57. Un radar automatique sur le périphérique de Toulouse, le 4 avril 2013. ( MAXPPP)... Le temps est compté pour la fourmilière du radar fixe de l'A57 appelé à être remplacé à une date non communiquée par les services de l'État. "Le radar sera remplacé", a déclaré la préfecture au journal. Le dispositif est évalué à 20 000 euros par la délégation de la sécurité routière, et les frais d'installation et de réparation jusqu'à 10 000 euros. Visiblement, cet aléa n'est pas rare. "La reine se cherche un abri pour féconder la colonie. Les troncs d'arbres creux se font de plus en plus rares, crise de logement pour la nature oblige", a expliqué à Var Matin Ion Cepleanu, médiateur scientifique au sein de l'association Mer Nature et intervenant au Museum d'histoire naturelle de Toulon. D'après lui, les fourmis ont notamment pour habitude de coloniser "les coffrets de comptage du trafic autoroutier" jusqu'à une à deux fois par an. FranceTvInfo3oct.2014

Au large des îles Neptune, au sud de l'Australie, un grand requin d'environ cinq mètres s'attaque à un plus petit sous le regard d'un plongeur muni d'une caméra. Barcroft TV 30/9/2014 Une bataille de requins blancs, toutes dents dehors. Un plongeur a réussi à capturer avec sa caméra, dans les eaux australiennes, l'attaque d'un grand requin blanc sur un autre, deux fois plus petit. Si le prédateur fait peur à l'homme, il n'est manifestement pas tendre avec ses congénères non plus, note Le Daily Mail. Au large des îles Neptune, au sud de l'Australie, patrouille "Gilbert", comme les locaux ont surnommé le grand requin d'environ cinq mètres qui habite ces eaux. Adam Malski, le plongeur, a pu le filmer depuis une cage sous-marine. Puis, il a de nouveau pu le filmer grâce à un appât. Mais Gilbert n'était manifestement pas le seul à avoir repéré la proie. Cependant, il semble avoir eu le dessus puisque le plus petit n'a pas été revu dans les eaux depuis. FranceTvInfo 3oct.2014

La reproduction des animaux en captivité est toujours plus laborieuse que dans leur milieu naturel. Les soigneurs du zoo Maruyama de Sapporo, au nord du Japon ne se sont d'abord pas inquiétés outre mesure. Mais quant au bout de quatre ans, leurs deux hyènes, données par un zoo sud-coréen, n'arrivaient toujours pas à procréer, ils se sont interrogés. Une image de deux hyènes. Photo Reuters Selon itv.com (lien en anglais), vendredi 3 octobre, les soigneurs ont alors fait subir des tests de genre sous anesthésie à Kami et Kamutori, respectivement présentés comme une femelle et un mâle par leur zoo d'origine. Résultat, Kami est en fait également un mâle. Deux hyènes dans un parc naturel au Kenya, le 27 août 2014. (ANUP SHAH / MINDEN PICTURES / AFP) Dans un communiqué, le zoo de Maruyama précise que l'appareil reproducteur des hyènes a la même apparence extérieure pour les deux sexes, rendant leur identification "très difficile". L'établissement est maintenant à la recherche d'une "authentique femelle" pour l'accoupler avec Kami... Ou Kamutori. Aussi curieux que cela puisse paraître, les hyènes appartiennent au sous-ordre Feliformia contenant, entre autres, les félins. Toutes les espèces existantes dans l'ordre décroissant de taille : hyène tachetée, hyène brune, hyène rayée et protèle. (1ère photo Martin Bayer / CC BYSA 3.0, seconde photo www.pistoleros.no CC BY-SA 3.0, dernière photo Dominik Käuferle CC BY-SA/3.0, autre photo non précisé. Montage réalisé par Magnus Manske CC BY-SA 3.0) FranceTvInfo 5oct.2014

La photo grandeur nature d'un wagon rempli de charbon a été exhibée ce matin devant le Palais fédéral. Par cette action et la remise au Conseil fédéral d'une pétition munie de 30'000 signatures, les organisations environnementales veulent rendre attentif au danger que représente le "courant sale" issu de centrales à charbon, nucléaire ou à gaz. La progression de l'énergie sale peut rapidement et intelligemment être stoppée par une taxe ciblée et conforme aux règles du marché, déclare dans un communiqué Kaspar Schuler, de Greenpeace. Cette taxe devra être fixée en fonction des coûts externes de la production d'électricité nucléaire et fossile déboursés par la collectivité. La pétition a recueilli ses 30'000 signatures en trois mois. Ce résultat est une preuve indéniable de l'attitude favorable de la population vis-à-vis d'un passage systématique aux ressources renouvelables pour l'approvisionnement suisse en énergie, écrivent les initiateurs de la pétition, le WWF, Greenpeace et Pro Solar. Il représente un signal sans équivoque à l'intention des Chambres fédérales. Le débat parlementaire sur la stratégie énergétique et la libéralisation du marché de l'électricité est en effet imminent. D'après les organisations porteuses de la pétition, le tournant énergétique est en danger, sachant que, aujourd'hui, les prises suisses sont alimentées pour moitié de courant issu de centrales à charbon, nucléaires ou à gaz. Or l'ouverture complète prévue du marché et les importations qui en résulteront vraisemblablement risquent de faire augmenter encore cette proportion. De plus, l'importation de ce "courant sale" compromet l'hydroélectricité indigène. Elle entrave le développement des énergies renouvelables et empêche l'abandon rapide du nucléaire en Suisse, écrivent les trois organisations. romandie.com 29sept.2014

Washington - Le lien entre le réchauffement climatique causé par l'homme et cinq grandes vagues de chaleur dans le monde en 2013 a été établi pour la première fois de manière très claire par plusieurs groupes de scientifiques dans un rapport paru lundi. Cependant, tous les événements climatiques extrêmes sur la planète ne sont pas liés à l'activité humaine, souligne ce document publié par l'Agence américaine océanographique et atmosphérique (NOAA). Ces climatologues ont analysé au total 16 événements climatiques extrêmes, pluies torrentielles, inondations, sécheresses, canicules et tempêtes. Le Japon, la Corée et la Chine ont connu des étés extrêmement chauds en 2013. Les études portant sur ces événements montrent que le changement climatique causé par l'homme ont rendu ces vagues de chaleur plus probables, ont noté les scientifiques. D'autres éléments mis en avant démontrent également que ces changements climatiques dus à l'homme augmentent le risque de voir des pluies centennales, comme l'Inde en a connu en juin 2013, ajoute la NOAA. La combustion de charbon ou d'hydrocarbures, particulièrement mise en avant pour expliquer le réchauffement climatique, a aussi joué un rôle substantiel pour l'été sec et chaud qu'a connu l'Europe de l'ouest en 2013, notent encore les chercheurs. Le fait que plusieurs groupes de scientifiques s'appuyant sur des méthodes indépendantes parviennent aux mêmes conclusions souligne de manière plus flagrante l'influence de l'activité humaine sur les événements climatiques extrêmes. En l'occurrence, 92 experts issus de 14 pays ont participé à ces travaux. Mais le réchauffement climatique dû à l'homme ne permet pas d'expliquer tous les événements climatiques extrêmes. Ainsi, dans le cas de la sécheresse en Californie qui sévit depuis trois ans, sur laquelle trois groupes de climatologues américains se sont penchés, tous ont conclu que les facteurs humains dans le climat n'ont eu aucune influence sur le manque de précipitations. Le rapport d'une centaine de pages de la NOAA, intitulé Expliquer des événements météorologiques extrêmes de 2013 d'un point de vue climatique, est publié par le Bulletin de la société météorologique américaine (BAMS). ROMANDIE.COM29SEPT.2014

Les lois de la mécanique quantique imposent aux molécules d’eau d’exister sous deux formes en fonction des états de spin des protons. Une ingénieuse méthode a été mise au point par des chercheurs allemands pour séparer ces deux types de molécules mélangées ordinairement dans l’eau. Elle devrait permettre de mieux comprendre des processus en astrophysique et en biologie dans lesquels ces deux états sont impliqués. On peut trouver dans la nature deux types de molécules d’eau : celles de formule H2O et celles qui contiennent un ou deux atomes de deutérium, respectivement l'eau semi-lourde, HDO, et l'eau lourde, D2O. Cette dernière est naturellement présente en très petites quantités dans l’eau ordinaire. Elle n’est pas toxique mais on a pu montrer que des souris buvant uniquement de l’eau lourde finissaient par avoir des problèmes au niveau des cellules. Dans une expérience réalisée en Allemagne, un groupe de physiciens a réussi à séparer en deux faisceaux moléculaires les molécules d’eau de type ortho et para ordinairement mélangées dans l’eau. Ce schéma montre les molécules d’eau ortho avec les spins des protons (sous forme de flèches) des atomes d’hydrogène (gris) orientés tous en haut, alors que ceux des molécules para sont orientés dans des directions opposées. Les atomes d’oxygène sont en rouge. D. A. Horke, CFEL, DESY Il est moins bien connu que les molécules d’eau peuvent exister sous deux formes dites para et ortho. Le phénomène existe et se rencontre également avec les molécules d’hydrogène et est désigné par le terme d’isomérie de spin du dihydrogène. Alors que dans le cas de l’eau lourde, on est en présence d’isotopes du noyau d’hydrogène, avec les formes para et ortho des molécules d’eau et d’hydrogène, la différence se trouve ici au niveau de l’orientation du spin des protons, que l’on peut considérer comme des toupies avec un moment cinétique quantique. Lorsque la molécule est ortho, les spins des protons sont parallèles mais orientés dans la même direction. Lorsque la molécule est para, les spins sont toujours parallèles mais de sens opposés. Les lois de la mécanique quantique disent que si l’on disposait initialement d’un ensemble de molécules d’eau isolées uniquement dans un état para ou ortho, elles devraient le rester. Mais comme elles subissent des interactions, à commencer par des collisions entre elles lorsqu’elles sont à l’état liquide, elles se répartissent sous les deux formes. La proportion de l’une et de l’autre est déterminée par les conditions physiques extérieures, notamment la température. Le phénomène est donc utile pour les astrophysiciens qui peuvent se servir du spectre des émissions de ces molécules pour déterminer par exemple la température des glaces interstellaires. Mais il existe des zones d’ombre, des contradictions entre la théorie et certaines mesures dans l’univers, sur lesquelles les astrochimistes aimeraient avoir des réponses. Mais pour cela, il faudrait disposer d’un moyen de produire des échantillons d’eau presque exclusivement composés de molécules d’un seul type. C’est loin d’être évident. Deux chercheurs russes, Vladimir Tikhonov et Alexander Volkov, pensaient y être parvenus en 2002. Ils avaient, selon eux, réussi à produire des gouttes d’eau restant particulièrement enrichies en l’une des deux formes pendant environ 25 minutes. Hélas, la reproductibilité de l’expérience laissant à désirer, le scepticisme était de mise. Il y a quelques années une équipe de chercheurs du célèbre Technion en Israël s’est aussi attaquée à ce problème et a annoncé en 2011 avoir obtenu des résultats. Tout récemment, un groupe de chercheurs allemands du Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) a relevé le défi à son tour et ces scientifiques viennent d’annoncer dans un article disponible sur arxiv qu’ils ont pu séparer les deux types de molécules à l’aide de faisceaux moléculaires plongés dans des champs électriques. Pour cela, les physiciens ont commencé par placer une goutte d’eau dans un réservoir empli de néon et d’argon sous pression. Puis le réservoir a été connecté à une chambre à vide au moyen d’une valve. En l’ouvrant, la dépressurisation a provoqué l’évaporation de l’eau et l’éjection d’un faisceau moléculaire d’H2O se propageant à vitesse supersonique. L’opération ayant tout à la fois refroidi et dilué les molécules de sorte que leur taux de collisions soit devenu très bas, la conversion des molécules ortho en para a aussi été inhibée. En faisant passer le faisceau moléculaire dans une région contenant un champ électrique adéquat, celle-ci s’est comportée comme le ferait un prisme pour des rayons lumineux et a produit deux faisceaux moléculaires différents. Les mesures par spectroscopie ont montré que l’un contenait 74 % de molécules sous forme para et l’autre 97 % sous forme ortho. Il se trouve que de l’eau enrichie en molécules de type para permet d’augmenter la sensibilité de la spectroscopie par RMN en biologie structurale, plus précisément dans le cas de l'étude de la structure de protéines. Disposer d’une source d’eau encore plus enrichie en molécules para pourrait donc permettre de faire progresser la biologie et la mise au point de nouveaux médicaments. Futura Sciences 15sept.2014

Aux États-Unis, une entreprise propose les services d’un robot fermier pour fertiliser les champs de maïs. Le Rowbot est en effet capable de circuler entre les rangées de plantations sans les endommager afin de pulvériser des engrais. Cette agriculture de précision permettrait de mieux répartir le traitement sur la saison et de réduire les risques de pollution des cours d’eau en cas d’intempéries. L’agriculture est l’un des domaines dans lesquels les nouvelles technologies, et en particulier la robotique, trouvent de nombreuses applications. Citons l’exemple récent du robot agricole Ladybird développé par le Centre de robotique pour l’agriculture (Australian Center for Field Robotics, ACFR) de l’université de Sydney, en Australie. Complètement autonome, fonctionnant à l’énergie solaire, il circule dans les rangées de plantations pour surveiller et analyser les plants. Certains agriculteurs ont même désormais recours aux drones pour obtenir des vues aériennes afin de déceler des problèmes d’irrigation, des variations dans la qualité des sols, des infestations parasitaires ou fongiques que l’on ne distingue pas à l’œil nu. Le Rowbot est un robot agricole autonome conçu pour pulvériser de l’engrais au pied des plants de maïs. Actuellement testé aux États-Unis dans le Minnesota, il offre aux agriculteurs la possibilité de faire mieux coïncider l’apport d’engrais avec les besoins de la plante en pleine croissance. NoTillFarmerMagazine, YouTube Cette agriculture de précision permet d’optimiser le rendement, mais aussi de mieux gérer l’irrigation et dans certains cas de réduire l’usage des pesticides. La fertilisation des cultures est également un problème crucial auquel la robotique peut apporter une solution innovante. Rowbot, une jeune pousse nord-américaine basée dans l’État du Minnesota, a commencé à déployer un robot spécialement conçu pour fertiliser les champs de maïs. Il a été créé en partenariat avec Carnegie Robotics, une entreprise née d’un projet de recherche de l’Université Carnegie Mellon. L’une des problématiques auxquelles sont confrontés les cultivateurs de maïs est de coordonner l’apport d’engrais avec la croissance très rapide de cette plante. Or, passée une certaine hauteur, il est impossible d’utiliser un tracteur sans provoquer des dégâts. Il devient alors difficile de synchroniser la fertilisation avec les besoins de la plante, notamment en azote. « Le timing est important, car l’azote est facilement perdu pendant les périodes de fortes pluies. L’appliquer à temps pour qu’il soit utilisé par une culture en plein essor est le plus logique », explique l’entreprise. Si l’apport d’azote en cours de saison est la pratique la plus adaptée, elle n’est pas la plus simple à mettre en œuvre. C’est là que le Rowbot peut être très utile. Équipé de quatre roues motrices, il est suffisamment étroit pour se faufiler entre les rangées de plants de maïs afin de pulvériser les engrais nécessaires au moment souhaité. Le Rowbot se sert d’un GPS et d’un lidar pour se guider et maintenir sa trajectoire. L’une des particularités du maïs est sa croissance très rapide qui complique sa fertilisation avec des machines agricoles traditionnelles. En effet, passée une certaine hauteur, un tracteur peut endommager les plants, ce qui pousse les agriculteurs à administrer des doses d’engrais plus importantes en début de saison. Les dimensions du Rowbot ont été pensées pour qu’il puisse circuler dans les rangées de plants de maïs sans les endommager. Il peut ainsi apporter de l’engrais de façon régulière tout au long de la croissance de la plante. Rowbot On peut le voir en action dans la vidéo ci-dessous, publiée sur YouTube par NoTillFarmerMagazine. Cet été, Rowbot a travaillé dans les champs de maïs en fertilisant l’équivalent de 20 hectares (50 acres) pour un coût de 10 dollars l’acre (0,4 ha), plus le prix de l’engrais. Selon ses concepteurs, il peut couvrir 60 hectares en une journée. L’entreprise Rowbot entend démontrer les bénéfices de cette solution qui permet une fertilisation plus régulière. Cela contribue à diminuer les doses d’azote en début de saison qui polluent les cours d’eau lors de fortes pluies. Le développement du Rowbot se poursuit avec pour objectif de perfectionner ses capteurs afin de pouvoir l’utiliser pour des semences dans le cadre de cultures de couverture qui sont utilisées pour protéger les sols. NoTillFarmerMagazine 5nov.2013 Futura Sciences 12 sept.2014

La datation de noyaux de pêche trouvés dans la vallée du fleuve Yangzi Jiang (ou Yang-Tsé) a permis d’en savoir plus sur l’histoire du fruit : les pêchers auraient été domestiqués en Chine il y a 7.500 ans. Il aura ensuite fallu beaucoup de temps pour obtenir les fruits que nous connaissons aujourd'hui. Si la domestication de céréales comme le blé et le riz est bien connue, on en sait un peu moins sur l’histoire de certains arbres fruitiers, comme les pêchers. La majorité des sites archéologiques où des noyaux de pêche ont été retrouvés se situent dans la vallée du Yangzi Jiang : ce lieu a donc peut-être permis une sélection précoce. De plus, la pêche est présente dans la culture traditionnelle chinoise, puisqu’elle est un symbole d’immortalité dans la mythologie taoiste. (Image Planche représentant les différents stades de fructification d'un pêcher par Topjabot, domaine public) Noyaux de pêches domestiques (par exemple le 6) et sauvages (par exemple le 1). Zheng et al. 2014, Plos One, cc by 4.0 Dans une étude parue dans Plos One, deux chercheurs chinois et un chercheur canadien présentent une analyse comparée de noyaux de pêches provenant de différents sites de la basse vallée du Yangzi Jiang. L’objectif était de comprendre les circonstances dans lesquelles les Hommes ont commencé à cultiver le pêcher Prunus persica. Un moment important car la domestication des arbres fruitiers a permis aux hommes d’obtenir plus facilement des fruits comestibles. Les noyaux de pêche provenant des différents sites archéologiques de la vallée du Yangzi Jiang ont permis une comparaison de la taille et de la structure des noyaux sur une période de 5.000 ans. Les chercheurs ont ainsi observé que les pêches grossissaient de manière significative au cours du temps, ce qui montre que la domestication était en cours. D’après la datation au carbone des noyaux de pêche, le fruit domestique semble avoir divergé de ses ancêtres sauvages il y a 7.500 ans. Les noyaux de pêches les plus anciens proviennent de Kuahuqiao (il y a 8.000 à 7.000 ans) et Tianluoshan (il y a 7.000 à 6.500 ans). L’étude propose que la basse vallée du Yangzi Jiang a été une région de sélection des premières pêches et que le processus a commencé il y a 7.500 ans. (Photo Des pêches de nos jours par Benutzer CC BY-SA 1.0) Les sites archéologiques de l'étude, dans la région de Shanghai. Zheng et al 2014, PLOS One, cc by 4.0 Les premiers noyaux de pêche en Chine les plus similaires aux formes modernes cultivées proviennent de la culture de Liangzhu qui remonte à une période allant de 3.300 à 2.000 ans avant J.C. : les noyaux de pêche sont significativement plus gros et plus compressés que les noyaux plus anciens. Des noyaux de pêche similaires ont été trouvés au Japon. La pêche est apparue en Inde il y a 3.700 ans. Pour Gary Crawford de l’université de Toronto Mississauga, les hommes auraient compris très tôt comment réaliser des greffes et obtenir une reproduction végétative. Il aurait cependant fallu 3.000 ans pour que la pêche domestiquée ressemble au fruit que nous connaissons aujourd’hui. L’amélioration n’a pas porté uniquement sur le goût et la taille du fruit, mais aussi sur la durée de la saison de production. Par conséquent, les gens de l’époque cherchaient déjà à maîtriser leur environnement : «la réalité est qu’ils étaient des hommes modernes avec les capacités cérébrales et des talents que nous avons maintenant. Les gens ont changé leur environnement pour qu’il corresponde à leurs besoins». Futura Sciences 13sept.2014

Dans une étonnante simulation de l'expérience de Miller, une équipe franco-italienne vient de démontrer l’efficacité de champs électriques puissants pour former des molécules d’acides aminés. «Nous ne proposons pas de scénario pour l’apparition de la vie, explique à Futura-Sciences l’un des chercheurs, Marco Saitta. Nous suggérons une nouvelle piste aux spécialistes de la chimie prébiotique». L’idée de la «soupe primitive», dans laquelle aurait longtemps mariné une chimie prébiotique ayant conduit à des molécules complexes, notamment des acides aminés, des protéines ou des acides nucléiques vient probablement de la spectaculaire et célèbre expérience de Miller (ou de Miller-Urey), en 1953. Dans certaines conditions avec notamment des arcs électriques, un mélange gazeux assez simple (méthane, ammoniac, hydrogène et oxygène) produit de l’urée, de l’acide cyanhydrique, du formaldéhyde et quelques autres composés, dont des acides aminés. L’expérience a été réitérée de nombreuses fois depuis, en faisant varier les conditions, notamment les composés initiaux, au fil de nouvelles idées sur l’atmosphère primitive de la Terre. Jamais, cependant, des molécules vraiment complexes, comme des protéines et des acides nucléiques, n’ont pu être obtenues. Vue d’artiste de l’effet d’un éclair ou d’un champ électrique intense sur trois molécules simples, à gauche : de l'eau, de l'ammoniac et du monoxyde de carbone (de haut en bas). La réaction produit d’abord du formamide (COH-NH2, au centre) puis l’acide aminé le plus simple, la glycine (à droite). A. Marco Saitta (IMPMC/UPMC) et Franz Saija (IPCF/CNR) Aujourd’hui, deux chercheurs, Antonino Marco Saitta, de l’institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie à l’université Pierre et Marie Curie (Paris-6), et Franz Saija, l’institut de Physique-chimie de Messine (Italie), viennent de la reproduire d’une manière complètement nouvelle : à l’aide d’une simulation sur ordinateur, c’est-à-dire à partir de rien d’autre qu’une série d’équations quantiques, comme celle de Schrödinger, décrivant les électrons autour des atomes constituant une molécule. «Depuis une trentaine d’années dans le monde, et depuis 10 à 15 ans en France, nous explique Marco Saitta, on sait modéliser ainsi de nombreuses molécules". Nous avons voulu essayer cette méthode sur l’expérience de Miller… » Leurs résultats viennent d’être publiés dans les PNAS. Dans la soupe originelle, les deux chercheurs ont ajouté du monoxyde de carbone (absent dans la première version de l’expérience de Miller) et ils ont simplifié le problème en réduisant la durée de cette expérience virtuelle. « Miller avait une semaine. Nous, nous avions une dizaine de millième de nanoseconde… » L’ordinateur a donc travaillé non sur un gaz mais sur un état condensé, ce qui a eu pour effet d’accélérer l’opération. Au début, les scientifiques n’ont obtenu aucun résultat. «Mais quand nous avons ajouté un champ électrique au-dessus d’un certain seuil, alors nous avons vu arriver de nouvelles molécules » ! Dans les produits de la réaction figurait la glycine, un acide aminé (le plus simple d’entre eux). Stanley Miller posant pour le photographe et simulant une démonstration de sa célèbre expérience. Elle a depuis été répétée de nombreuses fois avec des variantes. La dernière en date est virtuelle. universe-review De plus, une autre molécule, jouant le rôle d’intermédiaire, est apparue : le formamide. Composée d’un atome de carbone relié à un azote, un oxygène et un hydrogène, elle peut conduire à la formation de molécules plus complexes ou bien, à l’inverse, en acide cyanhydrique et en eau. «C’est une plaque tournante de ces réactions, résume Marco Saitta. Nous avons même ajouté dans nos simulations, ce qui a conduit à d’autres molécules. N’oublions pas que le formamide a été récemment découvert dans l’espace, autour d’étoiles en formation». Le champ électrique, cependant, doit être très intense, de l'ordre de 50 millions de volts par centimètre. «Notre chance est que notre institut est très multidisciplinaire. En discutant avec nous, des minéralogistes nous ont appris qu'à la surface de toutes sortes de minéraux, l’argile par exemple, de tels champs existent à très petite échelle, disons sur des distances couvrant quelques atomes, et sont même parfois bien plus intenses». Y a-t-il là un scénario pour l’apparition de la vie ? Les deux chercheurs se gardent bien d’en proposer un. Ils ne sont pas spécialistes du sujet. Mais, pour eux, cette intervention inattendue des champs électriques (une source d’énergie comme une autre UV solaires, chaleur…, et le rôle du formamide déjà considéré comme un élément clé de l’apparition de la vie représentent une nouvelle piste. D’autres l’exploreront sans doute… Futura Sciences 10sept.2014

Des scientifiques ont mis un implant dans un papillon pour surveiller l’activité neuromusculaire des muscles qui dirigent son vol. L’objectif est de pouvoir un jour contrôler à distance un « cyberpapillon » pour l’envoyer, par exemple, dans des bâtiments sinistrés. Pour comprendre le fonctionnement neuromusculaire des insectes, il peut être intéressant de leur implanter ou de leur attacher des électrodes. Mais ces systèmes artificiels peuvent perturber le vol naturel de l’animal ou être rejetés s’ils sont considérés comme un corps étranger. C’est pourquoi des chercheurs de la North Carolina State University ont testé une nouvelle méthode d’insertion d’électrodes dans un papillon. Ils décrivent leurs résultats dans la revue Journal of Visualized Experiments (JoVE). Les chercheurs surveillent l’activité neuromusculaire du cyberpapillon en vol. Lorsque la lumière change de direction, le lépidoptère change lui aussi de direction. Alper Bozkurt, NCSU Pour étudier le vol d’un papillon de nuit, Manduca sexta ou Sphinx du tabac, les chercheurs ont attaché des électrodes lorsque la chenille est dans son cocon et se métamorphose en adulte. Ceci limite les effets traumatisants d’une insertion à l’âge adulte. Les électrodes ont été implantées dans des muscles du thorax dorsal qui actionnent les ailes. Les chercheurs ont aussi développé un nouveau moyen d’attacher le papillon sur un cadre en lévitation magnétique, suspendu dans les airs par des électro-aimants. Le lépidoptère a ainsi la liberté de tourner à droite ou à gauche, pendant que les électrodes enregistrent les signaux électriques neuromusculaires. Les chercheurs étudient ainsi comment la contraction relative des muscles permet de coordonner une manœuvre en vol. (Photo Sphinx du tabac (Manduca sexta) femelle. Kugamazog, cc by-sa 2.5) Les électrodes ont été attachées lorsque le papillon était encore dans son cocon. Alper Bozkurt, NCSU L’objectif de cette étude était de comprendre la coordination des potentiels musculaires lors du vol. A l’avenir, les chercheurs aimeraient pouvoir appliquer des pulsations au sphinx du tabac pour diriger son vol. Ainsi, on pourrait commander le papillon à distance, comme l’explique Alper Bozkurt qui a dirigé ces travaux : « Nous avons maintenant une plateforme pour récolter des données sur la coordination du vol. Les prochaines étapes incluent le développement d’un système automatisé pour explorer et affiner les paramètres pour contrôler le vol du papillon, miniaturiser davantage la technologie et la tester sur des papillons en vol libre ». Si dans cette étude les chercheurs n’ont pas stimulé les muscles, ils l’ont déjà fait précédemment et montré qu’ils pouvaient induire une manœuvre de l’insecte. (Photo larve de Manduca sexta. Travis Witt, cc by-sa 3.0) Cette innovation permet d’imaginer des applications pour des opérations de fouille et de sauvetage dans des bâtiments sinistrés. Pour cela, les chercheurs pourraient fixer des capteurs sur les papillons. Ces lépidoptères contrôlés à distance seraient des « biobots ». FUTURA SCIENCES 1SEPT.2014

La production de méthanol à partir de gaz carbonique est une voie prometteuse pour l’obtention de biocarburants ayant un bilan carbone nul dans l'idéal. Un groupe de chercheurs du CEA a découvert un nouveau catalyseur plus efficace que celui utilisé jusqu’ici dans une réaction utilisant comme intermédiaire de synthèse de l’acide formique. Le méthanol est un vecteur d’énergie de haute densité que l’on peut employer dans les piles à combustible équipant les voitures électriques de demain. On envisage de le synthétiser depuis un moment à partir du gaz carbonique. Un catalyseur efficace permet de l’obtenir à partir de l’acide formique, l’arme défensive des fourmis. CEA L’une des thèses que Peter Diamandis soutient dans son célèbre ouvrage Abundance : the future is better than you think, est que des percées technologiques peuvent brutalement rendre disponibles des ressources en matière et en énergie qui semblaient à un moment destinées à rester inexploitables ou à se raréfier. Il cite l’exemple de l’aluminium dont le prix de revient restait comparable à celui de l’or au milieu du XIXe siècle malgré l’emploi de la technique de purification du minerai due au chimiste français Henri Sainte-Claire Deville. Tout allait changer quelques décennies plus tard avec les méthodes découvertes par Paul Héroult, Charles Martin Hall et surtout Karl Bayer. Aujourd’hui les alliages à base d’aluminium sont partout, y compris en astronautique et en aéronautique. L’humanité a un besoin vital de technologies de rupture en ce qui concerne l’énergie au XXIe siècle. La demande énergétique mondiale reste encore assurée à 85 % par les énergies fossiles dont on sait qu’elles sont sur le point de s’épuiser. Non seulement il ne s’agit pas d’énergie renouvelable mais elles ont aussi une empreinte carbone qui nous menace directement en étant responsable du réchauffement climatique. Plusieurs stratégies sont à l’étude pour relever les défis que représentent la découverte rapide de sources d’énergies primaires et secondaires abondantes, économiques, renouvelables et la moins polluante possible. L’une de celle que les chimistes de la planète explorent avec les sources d'énergie secondaires concerne le méthanol de formule CH3OH. C’est un carburant à haute densité d’énergie et que l’on peut utiliser directement pour produire de l’électricité avec des piles à combustible à méthanol direct (DMFC pour direct-methanol fuel cell en anglais) ou, bien sûr, dans des moteurs thermiques. Comme le méthanol peut être produit à partir du gaz carbonique et qu’il libère du CO2 aussi bien en fin de réaction avec les DMFC que dans les moteurs à combustion on peut imaginer que le bilan carbone total de la production et de l'utilisation du méthanol soit très faible voire nul. La synthèse directe du méthanol (MeO) à partie du gaz carbonique CO2 est problématique. Il faut par exemple travailler avec des hautes pressions. Une synthèse indirecte en deux étapes est préférable selon le schéma ci-dessus. Elle fait intervenir le ruthénium (Ru) comme catalyseur. CEA Malheureusement, la production directe de méthanol à partir de CO2 est problématique. On s’est alors souvenu des travaux du prix Nobel de chimie français Paul Sabatier qui avait découvert en 1911, une voie de synthèse du méthanol à partir de l’acide formique. Comme sa production à partir CO2 est plutôt aisée, on pouvait donc envisager une voie de synthèse indirecte du méthanol à partir du gaz carbonique. Mais l’intérêt pour cette voie de synthèse n’est devenu réel qu’à partir des travaux réalisés en 2013 par les membres du groupe de K. Goldberg à l’université de Washington. Les chercheurs ont en effet découvert que l’iridium pouvait servir de catalyseur facile à mettre en œuvre pour le passage des molécules d’acide formique à celles de méthanol. La méthode avait toutefois deux limites. Le rendement de la réaction n’est que de 2 % et comme l’iridium est un métal rare sur Terre, le coût de la production industrielle de méthanol restait élevé. Mais voilà que des chercheurs de l’Iramis au CEA, plus précisément du laboratoire de Chimie de Coordination des Éléments f (LCCEf), viennent de faire savoir dans un article publié dans Angewandte Chemie qu’ils avaient fait une percée significative en ce qui concerne ce problème. Ils ont en effet découvert qu’un complexe hydrure de ruthénium permettait d’obtenir une réaction de production de méthanol à partir de l’acide formique avec un rendement de 50 %. Cerise sur le gâteau, le ruthénium (Ruthénium vient du latin ruthenia qui signifie Russie), un métal apparenté au platine et qui a été identifié et isolé en 1844 par le chimiste russe d’origine allemande Karl Karlovich Klaus, est dix fois moins coûteux que l’iridium. FUTURA SCIENCES 29AOUT.2014

En se servant du plomb contenu dans les batteries de voiture, une équipe de chercheurs du MIT a pu fabriquer des cellules photovoltaïques. Une innovation qui apporterait une solution pérenne au recyclage de ce métal lourd et permettrait aussi de faire baisser le coût des panneaux solaires. En recyclant le plomb des batteries automobiles pour fabriquer des cellules photovoltaïques, une équipe de chercheurs du MIT a peut-être trouvé le moyen de créer une filière de retraitement pour ce métal lourd. Selon leurs estimations, une seule batterie peut permettre de fabriquer suffisamment de cellules photovoltaïques pour alimenter trente foyers. Christine Daniloff, MIT La technologie des batteries est l’un des grands enjeux scientifiques et industriels des prochaines décennies. Que ce soit pour alimenter les smartphones, tablettes et autres objets connectés ou bien rendre les voitures électriques toujours plus autonomes et performantes, les batteries sont la clé de voûte. Qu’il s’agisse d’augmenter leur autonomie, de les intégrer dans des câbles, de les rendre plus performantes ou de les recharger plus rapidement, les innovations sont aussi variées que prometteuses. L’automobile est l’un des secteurs qui bénéficiera le plus de ces progrès. À terme, les batteries au plomb des véhicules sont amenées à disparaître. Cependant, leur recyclage reste un problème. Actuellement, le plomb des batteries est réutilisé pour en fabriquer de nouvelles. Mais qu’adviendra-t-il lorsque cette technologie sera définitivement remplacée ? Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology proposent une solution des plus intéressantes. Ils ont trouvé le moyen d’utiliser le plomb des batteries automobiles pour fabriquer des cellules photovoltaïques. L’élément de départ du procédé mis au point par les chercheurs du MIT est une batterie automobile classique. Le plomb qu’elle contient est retiré, nettoyé puis traité pour pouvoir être réutilisé dans la fabrication de cellules photovoltaïques à base de pérovskite. MIT, YouTube Dans leur article scientifique publié par la revue Energy and Environmental Science, les chercheurs expliquent que leur innovation repose sur les progrès récents accomplis dans le domaine des cellules photovoltaïques. Ces dernières peuvent être fabriquées à partir de la Pérovskite qui se présente comme une alternative au silicium. Il offre un bon rendement pour la conversion photovoltaïque (plus de 16 %) et permet un processus de fabrication moins onéreux. Le seul inconvénient de la pérovskite est qu’elle nécessite du plomb. C’est là que l’équipe du MIT a trouvé le moyen de créer un cercle vertueux qu’ils décrivent dans une vidéo publiée sur YouTube. Ils se servent de plomb provenant de batteries automobiles qu’ils recyclent pour fabriquer des cellules photovoltaïques en pérovskite. Ce plomb recyclé est aussi efficace que du plomb vierge extrait d’une mine. De quoi créer une filière de retraitement de ce métal lourd et contribuer à faire baisser le prix des panneaux solaires. Selon les chercheurs, une batterie automobile pourrait servir à fabriquer suffisamment de cellules photovoltaïques pour alimenter trente foyers. (Photo: la pérovskite désigne à l'origine le minéral CaTiO3 (titanate de calcium). Rob Lavinsky / iRocks.com CC BY-SA 3.0) Autre avantage, le procédé de fabrication est plus simple et peut s’accomplir à basse température. L’impact environnemental est moins important par conséquent que la méthode reposant sur le silicium. Une fois ces panneaux solaires arrivés en fin de vie, le plomb qu’ils contiennent sera recyclé pour produire de nouvelles cellules photovoltaïques. « Il est important de considérer les cycles de vie des matériaux dans les systèmes d’énergie à grande échelle », estime la professeure Paula Hammond, l’un des chercheurs impliqués dans ce projet. « Nous pensons que la simplicité même de l’approche est de bon augure pour sa mise en œuvre commerciale », conclut-elle, sans donner de délais précis. Massachusetts Institute of Technology (MIT) 13août.2014 FUTURA SCIENCES 28AOUT.2014

Jakarta - L'Indonésie a approuvé mardi une loi attendue depuis des années pour développer l'industrie géothermique en exploitant l'énergie des nombreux volcans dont regorge le plus grand archipel au monde. Il y a un grand potentiel pour l'énergie géothermique en Indonésie, a déclaré le député Nazarudin Kiemas, qui a présidé la commission parlementaire à l'origine de la nouvelle loi votée par le Parlement, soulignant que les besoins en énergie continuaient d'augmenter dans le pays. L'Indonésie est un pays transcontinental d'Asie du Sud-Est et d'Océanie. Avec plus de 13 000 îles (13 466 exactement, nombre déposé en 2010 auprès des Nations Unies, dont 6 000 sont habitées), il s'agit du plus grand archipel au monde. Elle s'étend des deux côtés de l'équateur. Les quatre plus grandes îles sont Java, Sumatra, Kalimantan (partie indonésienne de Bornéo) et la Nouvelle-Guinée (partagée avec la Papouasie-Nouvelle-Guinée). La capitale du pays est Jakarta, sur l'île de Java. Addicted04, cc by-sa 3.0 Formée de 17.000 îles et îlots qui s'étendent de l'océan Indien à l'océan Pacifique, l'Indonésie abrite environ 130 volcans en activité, un sous-sol qui renferme le plus grand potentiel géothermique au monde, avec environ 40% des réserves mondiales. Mais pour le moment, ce pays d'Asie du Sud-Est n'utilise qu'une petite partie de cette énergie souterraine pour convertir en électricité les gisements de vapeur d'eau dans les massifs volcaniques, le plaçant ainsi loin derrière d'autres pays tels les Philippines, état voisin, ou les Etats-Unis. La bureaucratie et les incertitudes juridiques ont freiné pendant longtemps les investissements nécessaires au développement de l'industrie géothermique en Indonésie, mais le gouvernement espère que cette nouvelle loi va accélérer le processus. Le texte souligne que l'exploration pour l'énergie géothermique et l'installation de centrales ne sont plus considérés comme de l'exploitation minière, levant ainsi un obstacle majeur. L'industrie se heurtait auparavant à cet obstacle dans un pays aux nombreuses forêts protégées, qui renferment un important potentiel géothermique, mais où l'exploitation minière est interdite. La loi doit encore être signée par le président sortant, Susilo Bambang Yudhoyono, ce qui devrait être une formalité. Le chef de l'Etat, dont le mandat s'achève le 20 octobre, s'est montré favorable au développement de l'énergie géothermique, dans le cadre d'un projet de réduction des émissions de gaz à effet de serre de 26%, de 2005 à 2020. Les coût a été pendant longtemps l'un des obstacles majeurs au développement de l'enérgie géothermique, dans un pays où la plus grande partie des besoins en électricité provient du pétrole et du charbon. La construction d'une centrale géothermique coûte environ deux fois plus cher qu'une centrale électrique au charbon. Mais une fois qu'elle fonctionne, une centrale géothermique comme celle construite en 1980 à Kamojang, sur l'île de Java, peut convertir en électricité les gisements intarissables de vapeurs d'eau des volcans, et s'avère moins polluante qu'une centrale au charbon. Romandie.com 26août.2014

Un consortium international de chercheurs, piloté par l’Inra et le CEA (Genoscope) associant le CNRS et l’université d’Évry, a effectué le séquençage complet du génome du colza. Un pas pour mieux comprendre les génomes polyploïdes comme celui du colza et améliorer sa culture. Le colza est une culture récente remontant au post-néolithique, 5.500 ans avant notre ère. Harald Hoyer, flickr, cc by sa 2.0 Dans le cadre du projet Seq-Poly-Nap, financé principalement par l’Agence nationale de la recherche (ANR), des chercheurs de l’Inra, du CEA (Genoscope), du CNRS, de l’Université d’Évry, en collaboration avec leurs collègues étrangers, ont produit la séquence de référence du génome du colza ainsi que celle d’une collection de variétés représentant la diversité de cette espèce. Cela constitue la séquence assemblée et ordonnée de tous les gènes. La principale difficulté dans le cas du colza a été de séquencer les deux sous-génomes et de les distinguer. Ceci a été rendu possible par la mise au point d’une stratégie originale de séquençage, le développement d’outils bio-informatiques et d’analyse de l’expression des gènes dupliqués et de leur régulation. C’est la première fois qu’un génome polyploïde récent est séquencé dans son intégralité et comparé à ceux de ses espèces parentales, le chou et la navette (dont l’Inra a également contribué aux déchiffrages récents). Ces travaux paraissent dans Science. Les chercheurs montrent qu’au-delà de l’hybridation post-néolithique ayant conduit à sa formation, le colza aurait accumulé 72 génomes ancestraux au cours de son évolution, résultat de nombreux cycles de polyploïdisation, faisant de son génome un des plus dupliqués chez les plantes à fleurs (angiospermes). Ce phénomène récurrent, suivi par des restructurations du génome, a conduit à l’accumulation d’un grand nombre de gènes, soit plus de 101.000. Un nombre plus de quatre fois plus important que les 20.000 à 25.000 gènes de l’Homme par exemple. Le colza dérive du croisement entre la navette (Brassica rapa ici en photo) et le chou. Miya, Wikimedia Commons, CC by sa 3.0 Les chercheurs ont observé que la grande majorité des gènes du colza sont dupliqués, existant donc en deux copies à séquences proches ou quasi identiques. La totalité d’entre eux est exprimée ; pour un même gène, les deux copies participent conjointement à leur fonction. Les chercheurs suggèrent qu’ils confèrent un réservoir important de diversification, d’adaptation et d’amélioration ; la fonction principale étant régie par une copie des gènes dupliqués, la deuxième copie peut se restructurer et muter pour l’émergence de nouvelle fonction. Le dialogue se traduit également par des échanges de gènes et d’ADN entre les deux sous-génomes du colza. Ainsi, pour un gène dupliqué, normalement présent sur les deux sous-génomes, une copie peut être remplacée par la séquence de la deuxième copie du second sous-génome. Le mécanisme d’échange à l’œuvre ainsi que son avantage sélectif restent encore à déterminer, bien qu’il ait déjà été montré que ce phénomène conduit à une diversification. Le colza est une espèce cultivée à grande échelle depuis peu, à laquelle il reste un fort potentiel d’amélioration génétique. Ainsi le séquençage de son génome constitue une ressource unique au monde, car il ouvre de nouvelles potentialités pour l’identification des gènes d’intérêt agronomique et leur utilisation rapide dans les programmes de sélection variétale. Il serait par exemple possible d’améliorer la teneur et la composition en huile, la résistance à des pathogènes, la tolérance au froid, le rendement, ou encore l’efficacité d’utilisation des nitrates dans le sol. De nombreux projets exploitant cette ressource pour une agriculture durable sont en cours, notamment à l’Inra. Futura Sciences 22août.2014

Si l’acide lactique est l’ennemi des sportifs, il a aussi des avantages. Des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego ont créé une biobatterie alimentée par la transpiration corporelle. Elle repose sur un capteur imprimé sous la forme d’un tatouage temporaire qui peut extraire des électrons de l’acide lactique pour produire un courant électrique. À terme, ce système pourrait permettre d’alimenter de petits appareils électroniques. Ce tatouage temporaire est un capteur qui sait extraire des électrons à partir de l’acide lactique que fabrique le corps humain pendant les exercices physiques. Actuellement, ce procédé permet de générer 4 microwatts, mais les chercheurs de l’Université de Californie pensent qu’ils pourraient le perfectionner suffisamment pour pouvoir alimenter de petits appareils électroniques voire même un smartphone. Joe Wang, ACS Faire de l’exercice pour entretenir sa santé est une excellente habitude. À l’avenir, cela pourrait même être encore plus bénéfique... Des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego (UCSD) ont en effet mis au point un capteur imprimé sous forme d’un tatouage temporaire qui est capable de produire de l’énergie à partir de l’acide lactique présent dans la transpiration. Ils viennent de présenter leurs travaux lors de la réunion annuelle de l'American Chemical Society. Cette biobatterie fonctionne grâce à l’acide lactique que produit le corps humain lors d’exercices physiques. Les sportifs portant un tel tatouage pourraient par exemple alimenter leur capteur biométrique (rythme cardiaque, podomètre, etc.), un vêtement intelligent et peut-être même des appareils électroniques comme les smartphones. À l’origine, les chercheurs de l’UCSD avaient élaboré ce capteur d’acide lactique pour aider les sportifs à mieux gérer leurs sessions d’entraînement. Il mesurait le courant électrique produit durant les exercices et c’est en détectant les variations de ce courant qu’il était possible de surveiller les niveaux de cet acide et d’adapter l’intensité de l’effort. Les scientifiques ont ensuite fait évoluer cet outil pour créer une biobatterie. Dans le capteur, l’anode contient une enzyme qui va extraire des électrons de l’acide lactique et une anode qui contient une molécule qui accepte ces électrons. Le tout est capable de produire un courant électrique de faible intensité. A l’origine, le tatouage temporaire développé par les chercheurs de l’UCSD servait à mesurer le taux d’acide lactique pour aider les sportifs à mieux gérer leurs entraînements. Le système a ensuite été amélioré afin de pouvoir produire de l’énergie. UCSD, YouTube Pour tester la biobatterie, l’équipe de l’UCSD a fait appel à 15 volontaires auxquels ils ont apposé le tatouage sur le bras. Les candidats ont ensuite réalisé une session d’entraînement sur un vélo stationnaire. Les chercheurs ont alors constaté que les personnes les moins sportives produisaient plus d’énergie que celles qui pratiquaient une activité physique régulière (d’une à trois fois par semaine). Les plus accomplis s’entraînant plus de trois fois par semaine produisaient le moins d’énergie. L’explication de ce phénomène tient au fait que chez les personnes les moins en forme, la fatigue intervient plus rapidement et avec elle la production d’acide lactique. Le maximum d’énergie qu’ils produisent est de 70 microwatts par centimètre carré de peau. Mais les électrodes de la biobatterie ne mesurent que 2 x 3 millimètres et ne produisent actuellement que 4 microwatts. Cependant, les chercheurs pensent pouvoir augmenter sa capacité pour atteindre une dizaine de microwatts. Dans une vidéo de démonstration publiée sur YouTube, ils annoncent que leur technologie pourrait un jour servir à des sportifs pour alimenter un capteur de rythme cardiaque, une montre ou d’autres objets connectés, voire même un smartphone. American Chemical Society 12août.2014 Futura Sciences 21août2014

Tokyo (AFP) - Elle s'appelle Annabelle, du nom d'une variété d'hortensia, ses pétales bleuissent au soleil et son esthétique séduisante en fait un objet de décoration de choix : en imaginant cette cellule solaire capable de stocker de l'énergie, un scientifique japonais espère attirer l'attention sur les énergies renouvelables. C'est une jolie boîte cubique en bois, de 20 cm de côté, en partie couverte de cellules solaires vitrées au motif floral. Hiroshi Segawa, professeur à l'Université de Tokyo, présente le 24 juillet 2014 ses cellules photovoltaïques à l'effigie du président François Hollande ou encore de Hatsune Miku, star holographique virtuelle de la pop japonaise (c) Afp Grâce à un système doté de trois électrodes, ces cellules ne se contentent pas de générer de l'électricité sous l'effet de la lumière du soleil, elles sont aussi capables d'en stocker, si bien que l'ensemble permet de recharger deux fois un téléphone portable. De bleue, la fleur redevient blanche, comme la vraie Annabelle des jardins, une fois vidée de son énergie. Son inventeur, Hiroshi Segawa, a également mis au point des cellules photovoltaïques à l'effigie du président français François Hollande ou encore de Hatsune Miku, star holographique virtuelle de la pop japonaise. "Personnages de dessins animés, portraits de gens réels et plein d'autres choses encore" : les possibilités décoratives sont illimitées, selon ce chercheur de l'université de Tokyo. AFP 21août2014 Son objectif ? Changer le regard sur le secteur de l'énergie qui n'a "pas une très bonne image", explique-t-il. Réacteurs nucléaires à hauts risques, centrales à charbon polluantes, panneaux solaires encombrants, éoliennes bruyantes : avec cette initiative originale, M. Segawa veut créer "une énergie agréable" qui "ne nuise pas à l'environnement" et apporte une touche de couleur à une industrie bien terne. Depuis l'accident nucléaire de Fukushima en mars 2011, qui a entraîné l'arrêt de l'ensemble des réacteurs du pays (auparavant plus du quart de l'électricité), le Japon cherche à promouvoir les énergies renouvelables. Un gigantesque parc d'éoliennes est notamment en construction au large de la province durement meurtrie de Fukushima (nord-est). Le projet prévoit, d'ici à 2016, une capacité de production électrique de l'ordre de 12.000 kilowatts, de quoi alimenter plusieurs dizaines de milliers de foyers. En excluant l'hydraulique, ces énergies ne représentent cependant qu'une portion congrue du total : 4,7% du panier énergétique, loin derrière la Grande-Bretagne (10,4%) ou l'Allemagne (20,1%), selon les chiffres de l'Agence internationale de l'énergie (AIE). Les efforts de l'archipel pour développer le secteur solaire se heurtent toutefois à la météo, en particulier à un ensoleillement irrégulier, et à un manque de terrains propices. Annabelle, elle, fonctionne même avec une faible source lumineuse intérieure, assure Hiroshi Segawa. Sciences et avenir 21/8/2014

Le détroit de Gibraltar était appelé les colonnes d’Hercule dans l’antiquité romaine. C’est une tâche véritablement herculéenne qu’a proposé de réaliser au cours du XXIe siècle un ingénieur de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Il s’agirait de contrôler l’augmentation du niveau de la Méditerranée avec des barrages, sauvant ainsi le Delta du Nil, Venise et plusieurs régions côtières de l’une des conséquences du réchauffement climatique. Quand on prend connaissance du projet tout à fait sérieux que Ha-Phong Nguyen a étudié pour son master de génie civil à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), on ne peut s’empêcher de penser à Vannevar Morgan, le personnage principal du célèbre roman de science-fiction d’Arthur Clarke, Les Fontaines du paradis (The Fountains of Paradise). Celui-ci est présenté comme un brillant ingénieur dont l’ambition est de construire au XXIIe siècle un ascenseur spatial, fort de sa précédente réalisation, un pont reliant l’Europe à l’Afrique au niveau du détroit de Gibraltar. Le projet de Ha-Phong Nguyen est tout aussi pharaonique et lui ressemble beaucoup puisqu’il s’agissait de faire une étude de faisabilité d’un barrage au même endroit, en connectant l’Espagne et le Maroc. Le détroit de Gibraltar est la voie navigable entre le sud de la péninsule ibérique et la pointe ouest de l’Afrique du Nord. Au passage le plus étroit, l’Europe et l’Afrique sont séparées par un peu plus de 14 km. Le détroit de Gibraltar sépare l’océan atlantique (à l’ouest) et la mer Méditerranée (à l’est). Il est stratégiquement très important, car c’est le point d’entrée de l’Atlantique dans la Méditerranée emprunté par des centaines de navires, qu’ils soient civils ou militaires. Le Portugal (en haut à gauche), l’Espagne (en haut à droite), le Maroc (en bas au centre), et l’Algérie (en bas à droite) sont bien visibles sur cette image du détroit et de la région qui a été capturée le 19 Décembre 2008 par le satellite Aqua. Jeff Schmaltz, Modis Land Rapid Response Team, Nasa GSFC Mais pourquoi entreprendre un tel ouvrage d’art ? On peut bien sûr, comme Ha-Phong Nguyen l’indique, avancer qu’il serait un moyen de produire de l’électricité. Après tout, c’est bien la fonction principale d’un barrage même s’il peut aussi servir de pont. Il existe en effet un courant de surface dit entrant qui fait pénétrer en permanence les eaux de l’Atlantique dans la Méditerranée, auquel s’ajoutent des marées. On peut donc les l’utiliser pour faire tourner des turbines hydroélectriques. Les océanologues ont débattu pendant longtemps de l’origine du courant entrant et du paradoxe qui en résultait. Car même en tenant compte de l’évaporation, où pouvaient bien donc aller ces eaux dans une mer fermée partout ailleurs qu’à Gibraltar ? On pouvait postuler l’existence d’un courant profond sortant, mais comment expliquer sa présence ? Il a fallu attendre la fin du XIXe siècle pour que la précision des mesures finisse par imposer l’existence de ce courant et permettent de l’expliquer à l’aide du concept de circulation thermohaline. L’eau de l’Atlantique qui se déverse dans la Méditerranée et qui compense aussi l’évaporation de la mer est certes plus froide, mais elle est surtout moins salée, donc moins dense, ce qui explique qu’elle va rester en surface. A contrario, les eaux méditerranéennes chaudes sont plus salées et plus denses que les eaux atlantiques. Elles coulent donc à 200 mètres de profondeur pour ressortir ensuite dans l’océan Atlantique en constituant ce qu’on a appelé la Veine d’eau méditerranéenne (VEM, en anglais MOW pour Mediterranean Outflow Water) L’autre motivation avancée par Ha-Phong Nguyen est liée au réchauffement climatique. On sait qu’il s’accompagne d’une élévation du niveau des océans. Il en sera donc de même avec la Méditerranée ce qui va entraîner de multiples problèmes pour les populations vivants sur ces côtes. Il y a bien sûr le cas très emblématique de Venise qui est déjà menacée pour de multiples raisons. Mais le Delta du Nil lui-même est menacé par une montée des eaux globale dont les plus optimistes pensent qu’elle ne sera que de 30 cm à l’horizon 2100 alors que les plus pessimistes estiment qu’elle pourrait atteindre 1 m. Cette simulation numérique conduite par des géophysiciens italiens et espagnols montre l’écoulement des eaux de marée stratifiées. En butant sur Camarinal Sill, l’endroit le moins profond du détroit de Gibraltar, des ondes complexes sont générées. Gofima UMA, YouTube Selon Ha-Phong Nguyen, un barrage permettrait de contrôler les échanges entre l’Atlantique et la Méditerranée, ce qui permettrait de maintenir constant son niveau. « En fermant le détroit de Gibraltar à 90 % et en laissant une ouverture d’un kilomètre, on arrive à maintenir constant le niveau de la Méditerranée, en supposant que l’augmentation du niveau de l’Atlantique se situerait à 50 cm » affirme-t-il. Pour les mêmes raisons, il envisage aussi la construction d’un second barrage qui serait situé, quant à lui, entre Djibouti et le Yémen. Il s’agirait cette fois de contrôler la mer Rouge qui communique avec la Méditerranée par le canal de Suez. De prime abord, on pourrait penser qu’il faille construire le barrage de Gibraltar à l’endroit où le détroit est le moins large avec seulement 14 km. Malheureusement la profondeur à cet endroit et de 800 m. Pour être réaliste, il faudrait qu’il soit construit là où cette profondeur n’est que de 400 m, mais cela implique qu’il soit long de 27 km. Dans son travail, Ha-Phong Nguyen s’est appuyé sur un modèle numérique des courants dans le détroit de Gibraltar, ce qui a nécessité qu’il obtienne une dérogation de la part de la marine espagnole pour obtenir certaines données confidentielles concernant le relief de cette région. Il faut dire que c’est un lieu stratégique particulièrement important, notamment à cause des déplacements de sous-marins russes. Futura Sciences 20août.2014