L’actualité scientifique de Jacques en octobre 2020

01.10.20 Nature 586, 7827

GLACIER, GROENLAND, FONTE, MODELISATIOIN. 

-7 – 8, 29 – 30, 70 – 74. La perte de masse de la calotte glaciaire du Groenland sera plus rapide au 21e  siècle que n’importe quand durant l’Holocène (derniers 10’000 ans.)

Quand on parle de modélisation du climat, on rencontre très souvent la nomenclature de l’IPCC Representative Concentration Pathways RCPx.y utilisée pour calculer les trajectoires climatiques selon la valeur x,y du forçage radiatif, c’est-à-dire la quantité d’énergie supplémentaire (exprimé en W/m2) apportée à l’état initial du climat. Ainsi RCP2.6 signifie que l’irradiation solaire normale (environ 1000 W/m2) est augmentée de 2,6 W/m2. Ce scénario est le plus gentil des scénarii généralement considérés. Il correspond à cesser totalement l’usage des combustibles fossiles avant 2040. Le scénario RCP8.5 correspond à continuer de laisser croître l’exponentielle qui dure depuis plus d’un siècle. 

Le dernier rapport du mois passé étudiait comment évoluerait la calotte antarctique selon la température durant les prochains millénaires. Elle pourrait disparaître en bien moins de 10’000 ans. Même si on pouvait alors revenir en arrière selon la courbe inverse de température, il faudrait beaucoup plus de temps et finir à une température beaucoup  plus basse pour revenir à notre situation actuelle.

Le présent article se rapporte à la glace du Groenland dont il étudie l’évolution depuis la fin de la dernière époque glaciaire (-10’000 ans) jusqu’à la fin de ce siècle. Dans le modèle entrent les données connues (par des rapports isotopiques) de la température de surface et ses effets sur la chute de neige et la fonte de la glace. Entrent aussi les équations d’écoulement de la glace selon la topographie, ce qui est compliqué et demande de gros calculs, car la plupart des glaciers s’écoulent vers la mer par des vallées relativement étroites dans un relief compliqué. Reste aussi à tenir compte de la liaison entre la calotte, la banquise et la pleine mer. Tout ceci n’est qu’un modèle. La suite du travail consiste à étalonner le modèle en ajustant ses paramètres par les données que fournissent le carottage de la glace ainsi que les sédiments qui marquent l’évolution du front glaciaire. 

Le modèle ainsi étalonné permet de constater que le rythme de perte de masse actuel n’a existé précédemment qu’à certains moments du début de la période (-10’000 – -8000 ans. Pour les années 2000 à 2018, elle vaut environ 6 Tt (6.1012 tonnes/an), ce qui correspond à une augmentation du niveau moyen des océans de 0,7mm/an.

La suite du travail consiste à simuler l’évolution probable durant le siècle à venir. Là, tout dépend du scénario RCP considéré. Selon RCP2,6, la perte de glace durant le siècle sera d’environ 8,8Tt (Tera = 1012) alors qu’elle sera de presque 36Tt dans le scénario RCP8.5. Ce dernier chiffre produira une montée de la mer de 7mm/an à la fin du siècle. En continuant à ce rythme, la calotte glaciaire du Groenland aura disparu avant 1’000 ans et la mer sera montée de quelque 8m (cette dernière donnée ne vient pas de l’article cité ici.)

Aschwanden, A. (2020). The worst is yet to come for the Greenland ice sheet. Nature, 586(7827), 29-30.

Briner, J. P., Cuzzone, J. K., Badgeley, J. A., Young, N. E., Steig, E. J., Morlighem, M., . . . Nowicki, S. (2020). Rate of mass loss from the Greenland Ice Sheet will exceed Holocene values this century. Nature, 586(7827), 70-74.

08.10.20 Nature 586, 7828

SCIENCE, POLITIQUE, USA, TRUMP

-1190-194. Trump et les dégâts faits à la science.

Même si Trump est mis dehors le 3 novembre, les dégâts dureront. 

Why Nature needs to cover politics now more than ever. (2020). Nature, 586(7828), 169-170.

Tollefson, J. (2020). How Trump damaged science – and why it could take decades to recover. Nature, 586(7828), 190-194.

ASTRONOMIE, VÉNUS, EXOBIOLOGIE, VIE, PHOSPHINE

-182-3. De la vie sur Vénus ? Que fait la phosphine là-haut ?

La surface de Vénus et à 460°C sous 90 atm de CO2. Y a-t-il un pire lieu pour y trouver de la vie ? Alors, surprise, le grand réseau millimétrique d’Atacama (66 antennes fonctionnant comme une seule à 5’000m d’altitude au Chili) et le télescope Maxwell à Hawaï pensent avoir détecté des traces (2×10-8) de phosphine dans la haute atmosphère de la planète. La phosphine est un gaz, très toxique et très réactif. C’est justement cette dernière propriété qui rend sa présence surprenante. Parce qu’il est réactif, on attend qu’il devienne autre chose de plus stable. S’il est là, c’est qu’il a été récemment produit. Or, quelle peut en être la source ? Pour le moment, on ne connaît qu’un chemin : celui des processus vivants. On imagine alors qu’un aérosol de bactéries pourrait exister dans la haute atmosphère de la planète… ou alors que la molécule soit produite par un processus inorganique que l’on ne connaît pas… ou alors que l’observation soit une erreur. Pour y voir clair, il vaudrait mieux caractériser le spectre, mais celui-ci se perd à la plus petite trace d’eau. Les observations dont il est question ici ont été faites par des instruments situés à plus de 4000m d’altitude. Il existe un télescope infrarouge installé dans un Boeing 707 qui coûte très cher à la NASA et dont le bilan scientifique est maigre jusqu’à présent. À plus de 10km d’altitude, l’observatoire volant serait particulièrement bien adapté. Pourra-t-il nous dire si la phosphine existe vraiment dans la haute atmosphère de Vénus ? Pourra-t-il ainsi motiver ceux qui hésitent à poursuivre son financement ?

O’Callaghan, J. (2020). Life on Venus? Scientists hunt for the truth. Nature, 586(7828), 182-183.

ECONOMIE, SOCIOLOGIE, PSYCHOLOGIE, DON, ALTRUISME. 

-201 – 2, 257 – 261. L’exposition de l’inégalité riche/pauvre convainc les pauvres à devenir actifs. 

La recherche se fait à Soweto en Afrique du Sud. La figure ci-dessous pose le cadre du problème. 

La méthode est la suivante. Dans cette région où riches et pauvres vivent à proximité, on demande aux passants s’ils sont favorables à des taxes augmentées pour les riches. Pour la moitié, la question est posée alors qu’une voiture de luxe est parquée juste à côté. Pour l’autre moitié, pas de voiture. Pour le contrôle, on joue le même jeu avec une question neutre : êtes-vous favorable à remplacer l’énergie nucléaire par des sources durables ? Le résultat est que, oui, la voiture de luxe augmente de 11% ceux qui se prononcent pour une taxe augmentée. Par contre, surprise, la présence de la voiture réduit de 9% le nombre de ceux qui acceptent de s’arrêter pour répondre. Il est aussi observé que l’effet disparaît quand la population pauvre est distante (plusieurs km) de la population riche. 

Tout ceci ne nous surprend guère. J’avais déjà compris que la récolte des signatures pour l’initiative des glaciers aurait été facile à Ferpècle, au pied du glacier qui fiche le camp. La recherche présentée ici évalue une action qui se passe dans un cadre strictement légal et civil. La suite est annoncée. Elle explorera le sentiment face à la désobéissance civile pacifique ou violente. C’est ce genre de réponse qui nous intéresse vraiment. 

Sands, M. L., & de Kadt, D. (2020). Local exposure to inequality raises support of people of low wealth for taxing the wealthy. Nature, 586(7828), 257-261. 

ASTRONOMIE, EXOPLANÈTES, PROTOÉTOILE

-205 – 206,228 – 231. Observation des signes précoces de la formation de système planétaire dans des étoiles très jeunes.

Quand j’étais jeune on disait qu’une étoile est un corps céleste si lointain qu’il n’apparaît que comme un point lumineux. Depuis, on a fait des progrès. Si l’étoile n’est pas trop lointaine ni trop petite, on peut distinguer et mesurer son disque. Il est maintenant très à la mode de poursuivre l’effort de Michel Mayor et d’essayer de voir directement leur système planétaire. Ce n’est pas ce que vise le présent article. Ici, il s’agit d’observer le stade initial, quand commence à se structurer le disque de poussière qui gravite autour de la toute jeune étoile. L’image ci-dessus représente de disque annulaire autour de la protoétoile IRS63. Elle a été obtenue par le réseau d’antennes d’Atacama (le même que celui qui prétend avoir détecté de la phosphine sur Vénus). Ce n’est pas l’image originale mais ce qui reste quand on soustrait à celle-ci le modèle d’un disque de poussière homogène. Seules restent alors les irrégularités de la structure originale. On voit que la matière se répartit en bandes radiales ; surtout on remarque que ces bandes, en particulier la bande extérieure, sont modulées d’une manière qui fait penser à la structuration d’un flot turbulent. Est-ce l’hydrodynamique spatiale par laquelle s’amorce la formation des planètes ? En tous cas, la photo est impressionnante quand on pense qu’il y a 50 ans, on n’y aurait vu qu’un point lumineux.  

Segura-Cox, D. M., Schmiedeke, A., Pineda, J. E., Stephens, I. W., Fernandez-Lopez, M., Looney, L. W., . . . Harris, R. J. (2020). Four annular structures in a protostellar disk less than 500,000 years old. Nature, 586(7828), 228-231.

CONSERVATION, CBD, AICHI, TARGET 11, 

-217 – 227. Conservation par zone au 21e siècle. Pour les écologistes ; dis-moi Antoine Guisan, ai-je bien compris comment évoluent les efforts de conservation au niveau mondial ?

Chacun connaît le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat), créé en 1988 et dont le but a été de spécifier la conférence de Paris en 2015 : ne pas dépasser un réchauffement de 2°, si possible 1,5. Le chemin aussi est défini : neutralité carbone d’ici 2050. Ainsi, le GIEC a remarquablement bien fait son boulot. Bravo, on continue. 

Le climat n’est pas le seul problème de la Terre, la biodiversité et la préservation de la vie le valent bien. Pour évaluer et résoudre ce problème-là, il faut regarder du côté de la Convention sur la diversité biologique CBD en anglais, initiée en 1992 à Rio. En particulier, il faut se référer au Plan stratégique décanal pour la biodiversité, accepté par 168 pays en 2010. Il définit, entre autres, ledit 11e but Aichi (de la ville du Japon où s’est prise la décision) selon lequel il faudra que 17% des la surface des terres et des lacs ainsi que 10% des surfaces côtières et marines soient protégées d’ici 2020. 

Le présent article fait le point sur ces 10 ans d’efforts et propose la stratégie pour la suite. Pour ce qui est de l’extension de la protection, il y a eu des avancées notables, même si le but 11 n’a pas été atteint. Les surfaces protégées terrestres et lacustres ont passé de 14,1 à 15,3% alors que les réserves marines ont cru de 2,9 à 7,5%.

Pour le reste, l’article est une bien triste lecture. En gros, la stratégie menée jusqu’ici ne marche pas (had limited success), les forces contraires sont trop grandes. Les zones protégées sont mal distribuées et insuffisamment protégées. 

Pour faire mieux, il est proposé d’étendre la politique de la conservation par zone (ECM : effective area-based conservation measures) basée sur des régions strictement définies en lieu et fonctions par ce qu’ils appellent OECM (other ECM) ! Si j’ai bien compris, il s’agit de faire appel à tout ce qui peut être fait localement à travers les efforts de la gouvernance et la force de la population locale. En d’autres termes, il est constaté que ce n’est pas la CBD qui va sauver la vie sur Terre, mais ce sont les efforts de tous, divers et partout qui deviendront vraiment efficaces s’ils peuvent être mieux coordonnés.

Maxwell, S. L., Cazalis, V., Dudley, N., Hoffmann, M., Rodrigues, A. S. L., Stolton, S., . . . Watson, J. E. M. (2020). Area-based conservation in the twenty-first century. Nature, 586(7828), 217-227.

15.10.20 Nature 586, 7829

SCIENCE, POLITIQUE

-169-70, 190-194. Un éditorial  Il faut voter pour Joe Biden.

Un scientifique s’attache à la science et à la rigueur ; il rejette toute émotion et se garde bien de toute position politique. Un journal scientifique suit cette sage avenue. Telle est la doxa de la « Science » farouchement cultivée depuis 1660 (Fondation de la Royal Society) par la grande majorité des scientifiques.

Il arrive toutefois que « trop, c’est trop » et Nature, cette semaine, pour la première fois dans son histoire, prend position contre un candidat à une fonction politique. La vie sur Terre, comme aussi la science, sont attaquées comme jamais. Les scientifiques commencent à se rendre compte qu’ils doivent aussi être citoyens. Il est temps. 

Why Nature supports Joe Biden for US president. (2020). Nature, 586(7829), 335.

SUPRACONDUCTIVITÉ, TEMPÉRATURE DE CHAMBRE, HAUTE PRESSION.

-349, 373 – 377. Supraconductivité à température de chambre dans un hydrure de sulfure carboné. 

L’association suisse des garagistes s’est mise avec l’UDC contre la loi sur le CO2. Ils ont bien vu. Avec cette loi, la transition vers les voitures électriques va s’accélérer. Que fait le garagiste avec une voiture où rien ne brûle et ou le moteur a si peu de pièces qui ne tombe jamais en panne ? L’horreur, quoi ! C’est vrai, pour ce qui concerne l’énergie, l’électricité est ce qu’il y a de mieux. Ce serait encore mieux s’il ne fallait pas la transporter à grand prix dans des câbles qui chauffent. Conséquemment, le kWh que je paie à la maison facture presque autant pour le transport que pour la production. 

Pourtant, il existe un phénomène qui pourrait apporter LA solution. Il s’agit de la supraconductivité, cet état de la matière dans lequel la résistance électrique est nulle – vraiment nulle, pas presque nulle. Le problème, c’est que, dans son principe même, la supraconductivité, telle qu’elle fut découverte par Onnes en 1911, n’existe qu’à très, très basse température. En 1986, dans un laboratoire IBM près de Zürich, Müller et Bednorz découvrent une autre forme de supraconductivité qui se préserve à plus haute température. Malheureusement, les spécialistes comprennent très mal comment cette supraconductivité à haute température peut fonctionner. Une chose est sûre, les matériaux offrant cette propriété sont structurellement très compliqués. Très compliquée est donc aussi la recherche avec ces matériaux. Pour ceux qui y sont impliqués, le Graal serait la supraconductivité à température de chambre. Imaginez, un fil supraconducteur ajouté à n’importe quel câble de fibre optique qui transporterait sans perte l’énergie à côté des bits informatiques ! C’est dire si la recherche d’un supraconducteur à température de chambre est attrayante. 

Et voilà, c’est fait, 13°C !

Seul problème, la substance se fabrique en imbriquant du sulfure, du carbone et de l’hydrogène à très haute pression. Le résultat annoncé a été obtenu à 2,6 millions d’atmosphères, bien plus que la pression au centre de la Terre. 

Voilà qui va quand même stimuler l’enthousiasme des chercheurs de la spécialité, mais pour l’usage pratique et quotidien, il va falloir attendre encore un peu.   

Castelvecchi, D. (2020). First room-temperature superconductor excites – and baffles – scientists. Nature, 586(7829), 349.

Snider, E., Dasenbrock-Gammon, N., McBride, R., Debessai, M., Vindana, H., Vencatasamy, K., . . . Dias, R. P. (2020). Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride. Nature, 586(7829), 373-377.

TIAN , TRAITÉ, ARME NUCLÉAIRE.
Le 25 octobre, le Honduras est devenu le cinquantième État à avoir ratifié le Traité d’interdiction des armes nucléaires (TIAN), ce qui va permettre au traité d’entrer en vigueur dans un délai de nonante jours. On serait tenté de dire que le combat de l’Ican (International Campaign to Abolish Nuclear Weapons, prix Nobel 2017) a trouvé sa conclusion. En vérité, il ne fait que commencer.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Traité_sur_l%27interdiction_des_armes_nucléaires

22.10. 20. Nature 586, 7830

Une flopée d’articles sur le COVID-19 et sur les très nombreux vaccins en préparation. 

C’est fou, la quantité de choses qui progressent autour du Coviud-19 et sa pandémie, mais les problèmes restants sont vraiment considérables. J’abandonne l’idée d’en faire une synthèse. En étant un peu sélectif, on peut dire que la grande presse le fait bien et vite. Je me réjouis quand même de l’importance des données que la cryomicroscopie électronique apporte à ces recherches.

29.10.20 Nature 586, 7831

ASTRONOMIE, COMÈTE, 67P, ROSETTA, PHILAE

-675-6, 697-701. Les mystères de la comète, ou l’amusante histoire d’une expérience ratée dont le ratage même devient le succès.

Mettre un satellite autour de la Terre – facile, c’est tout droit. Atteindre les planètes éloignées est compliqué, car il faut que la sonde soit poussée au passage de planètes moins éloignées. Cela nécessite du temps et un rien d’ajustement en chemin, mais, de planète en planète, les jeux sont relativement harmonieux. Il n’en va pas de même avec les comètes qui arrivent aléatoirement du fin fond du système solaire où elles traînaient depuis sa formation il y a plus de 4 milliards d’années. Quand elles arrivent chez nous, les comètes vont vite et dans n’importe quelle direction. De plus, elles sont petites, c’est-à-dire que la force d’attraction n’est pas bien grande. La sonde Rosetta a mis 10 ans avant d’atteindre la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko en 2014  et s’y mettre en orbite, doucement, car tout ce qui bouge à plus de quelques dizaines de cm par seconde passe et n’y revient jamais. (À la surface de la Terre, la vitesse de libération est de 11km/sec.) Une fois sur place, ayant bien repéré un emplacement à peu près plat, la sonde Philae est descendue, doucement pour se poser et s’accrocher à l’endroit choisi. Zut, ça n’a pas marché. Le grappin d’accrochage n’a pas fonctionné, Philae a rebondi, et, pouf, pouf, pouf, après deux heures de quelques ressauts incontrôlés, la sonde a été se perdre dans une sombre crevasse où elle a encore fonctionné le temps que sa batterie se décharge. Dommage ! Mission à peu près échouée.

Eh bien non ! Alors que Philae était perdue là en bas, là en haut, Rosetta  continuait sa tranquille ronde autour de 67P et les courageux membres de la mission n’ont pas capitulé. Ils se sont dit que cet objet de 100kg doit laisser des traces en tombant et ressautant sur la boule de neige sale qu’on imagine être la comète. À force de patience, ils ont trouvé Philae dans sa crevasse et ils ont pu identifier exactement les points de rebonds. À l’analyse, ceux-ci se sont révélés beaucoup plus intéressants que le site d’atterrissage raté sur un emplacement choisi pour être sans problème. Lors du 2e rebond, par exemple, Philae a râpé la surface d’une sorte d’arrête et y a laissé une profonde cicatrice. Connaissant la trajectoire, la vitesse et le poids de l’objet, les caractéristiques mécaniques de la surface ont pu être déterminées. Elle n’est pas solide; elle est moins ferme que la plus légère des neiges ou la mousse du plus léger des capucinos. Eh oui, si la Terre est ferme et solide, c’est parce qu’elle s’est tassée sous l’effet de sa propre gravitation et de sa dynamique thermiques au cours des 4,5 milliards d’années de sa vie. Rien de tel pour l’agrégat originel 67. Prochaine étape : aller y chercher un échantillon que l’on puisse étudier dans nos laboratoires. Le prélèvement sera difficile, faute de pouvoir s’appuyer sur quelque chose d’un peu solide.

O’Rourke, L., Heinisch, P., Blum, J., Fornasier, S., Filacchione, G., Van Hoang, H., . . . Sierks, H. (2020). The Philae lander reveals low-strength primitive ice inside cometary boulders. Nature, 586(7831), 697-701. doi:10.1038/s41586-020-2834-3

Trois salades ou trois virus ?

Si trois salades poussent trop vite dans votre jardin, vous cueillez la plus mûre avant qu’elle ne devienne coriace; demain vous prendrez la suivante. 

Il n’en va pas de même quand trois virus vous menacent. Vous ne pouvez pas attendre. Vous devez les combattre, les trois en même temps. 

Mais notre société pense salade. Notre mauvais Covid nous occupe, nous renvoyons à plus tard la crise du climat et nous oublions que les armes nucléaires sont toujours là, patiemment terrées, mais prêtes à détruire le monde, comme ça, paf, en une affaire de minutes. 

Non, il ne faut pas les oublier celles-ci. Il faut continuer de crier à ceux qui les possèdent ou qui les logent que ce sont ces armes qu’il faut détruire, pas le monde. Le Traité d’interdiction des armes nucléaires qui prendra enfin force cet hiver est un bon rappel et une forte occasion de donner de la voix. 

L’actualité sci. de Jacques en septembre 2020

J’espère que ce maigre envoi ne marque pas la fin de mes rapports mensuels parce qu’il est tellement fascinant de suivre la marche de la connaissance.

Par exemple, je vous ai souvent parlé ces derniers temps des extraordinaires phénomènes liés à la physique à deux dimensions – les films de graphène en particulier. J’entendais l’autre jour la rumeur d’un moteur étrange dont le principe serait le suivant. Le mouvement brownien est la forme ultime de la dégénérescence de l’énergie. Dans un volume (trois dimensions), chaque particule porte trois unités d’énergie thermique (3 x1/2 x kT). On ne peut rien en tirer. Quelle est l’énergie du mouvement brownien dans un film de graphène ? 2 x 1/2 x kT, j’imagine. Une rumeur court qu’il serait possible de faire couler l’énergie du mouvement brownien 3-dimensionnel dans un système à 2 dimensions, libérant ainsi ½ x kT pour faire quelque chose. 

Je serais bien triste de ne plus trouver le temps et les éclaircissements qui me permettent de découvrir la suite de cette aventure – et de bien d’autres.

Pourtant l’état de la vie et du climat m’inquiète beaucoup. Récemment, avec un ami, nous concluions un projet d’article sur l’origine de l’échauffement climatique en remarquant que le fond du problème réside dans la croissance exponentielle de la consommation des combustibles fossiles. C’est cette croissance exponentielle qu’il faut comprendre. La réponse se cache sans doute dans notre système économique et dans la nature humaine. C’est plus compliqué que le graphène et j’y suis bien moins à l’aise.

Pourtant, je m’efforce d’y faire quelques progrès.

C’est, principalement, pour cette raison que mes rapports scientifiques maigrissent dangereusement. Je n’ai quand même pas l’intention de les abandonner.

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La 2e vague; Drosten

La 2e vague touche, nous avec: Gilles en quarantaine au chalet, ici, la maisonnée est en attente du résultat du test de Fadumo, on nous communique d’être attentif car une personne de la manif pour les glaciers au Trient dimanche est diagnostiquée positive . C’est détestable ! On le savait depuis deux mois. Ayant bien attendu, maintenant, la vie est beaucoup plus compliquée.
N’allez pas dire qu’il faut bien que l’économie vive et le jeunes aussi. Dans l’exponentielle croissante, agir plus tôt est plus facile que plus tard, quelque soit le but à atteindre.
Drosten a repris ses présentation. J’en tire deux choses.
– Importance des clusters dans le développement de l’épidémie. La fameuse limite du R=1 du modèle du gas d’individus se transforme en un gas de clusters. C’est plus compliqué car il y a plus de paramètres mais le rapport à la théorie de la percolation reste la même. Entre la pandémie vaincue ou vainqueur la limite peut-être infiniment mince. Avec Gilles nous avions étudié un cas semblable qui est rapporté dans mon bouquin (p60).

Actualité scientifique de Jacques en juillet 2020

Bonjour, 

La livraison de ce mois revient sur le phénomène invraisemblable de l’intrication (2 et 16 septembre, p. 1 et 2, 4 et 5.) Le sujet est difficile parce qu’il est tellement contre-intuitif. Petit à petit, l’intrication conquiert le domaine du macroscopique. Pour les jeunes physiciens, elle sera leur quotidien. Ceux qui n’y ont pas grandi auront de la peine, moi avec. 
On revient sur la difficile gestion de la forêt (2 juillet, p. 1.) 
On se réjouit de l’avance combative du plan S pour le libre accès aux publications scientifiques (23.7, p.5.)
On ne manque pas de suivre un peu le Covid, par exemple, en réfléchissant à ce que veut dire le fameux facteur R (16.7, p. 3.) et comment tester juste et efficacement (23.7, p. 5 et 6.)
J’aime les projets qui font rêver, mais ici, on n’en est même pas à un projet. L’étude constate que le meilleur endroit pour construire un télescope astronomique est l’endroit qui est probablement le plus inhospitalier de la Terre. C’est le dôme A, dans l’Antarctique, à 4’000 m d’altitude et 1000 km du pôle Sud (30.7. p. 7).
Et puis, vous découvrirez quelques autres petits trucs que j’ai trouvés intéressants. 

Bonne lecture.

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Covid, le point au 20.08.2020

Apparemment, la majorité des Suisses sont satisfait avec la gestion de la crise du Covid par nos autorités. Moi pas.
La TSR, Heidi news et autres se veulent rassurants. Oui, le virus est toujours là mais la situation est sous contrôle. Elle ne s’aggrave pas, au contraire la situation tend à s’améliorer si on compte le nombre de cas grave et de décès. Cet optimisme s’affirme avec une belle continuité depuis que la courbe du nombre journalier de cas a commencé à remonter au début juin. Aujourd’hui, j’entends dans nos média que cette montée n’est pas exponentielle, elle est plutôt linéaire. Elle n’a pas de raison d’inquiéter.

Connaissez-vous l’histoire du type qui saute du balcon du 7e étage et dit à chaque étage, « jusqu’à présent, tout va bien ». Erreur. En quittant le balcon il s’est mis sous l’effet de la loi de la chute des corps. La suite était écrite dès qu’il a quitté le balcon même si la conséquence n’était pas réalisée.

Nous vivons la même histoire qu’en mars. La leçon fut forte. Nous y voilà revenu D’accord, la montée depuis juin est moins régulière mais elle est quand même exponentielle. Le facteur de l’exponentielle a diminué (le temps de doublement était d’environ 16 jours en juin. Il est d’un peu moins d’un mois actuellement) mais nous sommes toujours sous l’emprise d’une loi exponentielle. La situation n’est pas tenable. Nos autorités ne font pas leur boulot. Est-on donc tellement incapable d’apprendre de l’expérience ?
C’est ennuyeux parce que la monté exponentielle de l’anomalie de la température terrestre est encore plus lente que celle du virus (doublement en 30 ans). La tache sera rude pour convaincre les autorités et les habitants du monde qu’il est urgent de sauver le climat et la vie.

Rapport scientifiques de Jacques en mai et, un peu, juin 2020.

En relation avec l’actualité parlementaire, je vous recommande le dernier chapitre. Il concerne la taxe carbone – pas tout à fait celle de chez nous, mais celle vue depuis les États-Unis. La théorie est la même. 
Dans le no. du 14 mai, un article sur les compartiments cellulaires qui n’ont pas de frontière matérielle. L’exemple type est le nucléole. L’article est un peu plus difficile, mais les biologistes apprécieront. 
Bonne lecture. 

07.05.20 Nature 581, 7806

ENVIRONNEMENT, PRÉSERVATION, DESTRUCTION, US, TRUMP

-7, 17. Cinq façons de Trump pour saper la santé de l’environnement.

Que Trump est un imbécile, nous le savons tous. Il est peut-être moins clair qu’il mène une politique volontaire et continue de destruction du climat. Le présent rapport montre comment l’Agence de Protection de l’Environnement a été transformée en une agence de destruction de l’environnement, au grand désespoir des employés. 

D’abord, son administration poursuit « un agenda extrêmement agressif » de démolition des règlements existants. Ainsi, rien qu’au mois passé (avril) on a : (i) la régulation concernant l’émission des nouvelles automobiles qui exigeait une réduction annuelle de 5% est ramenée à 1,5%, (ii) la quantité de mercure autorisée dans les émissions des centrales thermiques est considérablement augmentée et (iii) des efforts majeurs pour limiter les particules fines dans l’air sont mis sous le tapis. Et ceci continue depuis 3 ans de mois en mois. 

Mais il y a plus. C’est la façon même d’aborder les problèmes de l’environnement qui sont redéfinis pour bloquer le fondement de l’effort. Exemple: sous prétexte de transparence, seules peuvent être considérées les données qui sont totalement et publiquement accessibles. Ainsi, pour qu’une étude sur une maladies puisse être considérée, il faut que l’identité de chaque personne étudiée soit publiquement accessible. Ceci n’est pas compatible avec la notion de secret médical. Mais c’est ainsi que l’administration Trump rend illégale la politique basée sur la science. Selon l’auteur de cette note et de l’éditorial de ce no, le mal est si tentaculaire que, quand cette nation voudra repartir en avant, il sera long et difficile de faire le nettoyage. 

The sustained undermining of science by the EPA’s leaders is a travesty. (2020). 

Nature, 581(7806), 7-8. DOI: 10.1038/d41586-020-01310-y

SANTÉ, PSYCHIATRIE, MALADIE, CLASSIFICATION.

-19-21. Les racines des maladies mentales. Feature, M. Marshall.

Il fut un temps (pas si éloigné et probablement pas tellement oublié) où les maladies mentales étaient déterminées par le DSM (Diagnostic and Statistic Manual of Mental Disorder) en dernier lieu par sa version 5 de 2013. Très pratique pour les assurances, à chaque maladie correspond une liste de symptômes univoques. Ainsi, si on est schizophrène on n’est pas bipolaire et si on est anxieux, on n’est pas dépressif. Le présent rapport explique que la tendance actuelle va plutôt dans la direction opposée que résume la figure qui représente la corrélation génétique entre les différents troubles. Comme on le voit, tout est lié à tout ou presque.

Beaucoup des recherches actuelles visent à regrouper les symptômes de manière plus englobante. Certains pensent qu’une classification à trois ou deux déterminants globaux serait plus utile. D’autres pensent plutôt en termes de déséquilibre global de la fonction cérébrale. 

Cette approche me fait penser à d’autres articles sur l’état pathologique. Celui qui nous tombe dessus est global. Le cancer ou le trouble circulatoire particulier ne sont que des réalisations qui suivent en avalanche. 

Intéressante façon de penser la maladie ou le trouble psychiatrique. 

Marshall, M. (2020). The hidden links between mental disorders. Nature, 581(7806), 19-21. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32372044. doi:10.1038/d41586-020-00922-8

CLIMAT, SOL, CARBONE, STOCK.

-63 – 66. La variation millénaire du stock de carbone tropical dépend d’abord du cycle hydrologique. C. J. Hein et al. avec forte participation des géologues et physiciens de l’ETHZ

Ces derniers temps, nous avons rapporté à plusieurs reprises des résultats mettant en évidence la fragilité du sol des forêts tropicales. On continue.

L’âge du carbone stocké dans le sol (BOC : biospheric organic carbon) depuis le début de la déglaciation (-18’000 ans) est déterminé dans le grand bassin continental du Nord-Est de l’Inde (Gange et Brahmaputra). (La méthode est exigeante ; les géologues et les physiciens de l’ETH y sont impliqués.) À l’époque, il s’agissait d’une forêt tropicale soumise au régime des moussons. Le résultat global montre que si la température est le principal déterminant du stock de C dans le sol des forêts des zones tempérées et boréales, c’est la quantité de pluie qui a été déterminante en zone tropicale : plus de pluie, plus de respiration du sol, moins de carbone. Il est conclu que l’effet du changement climatique aura probablement un effet négatif sur le BOC des forêts tropicales actuelles.

Hein, C. J., Usman, M., Eglinton, T. I., Haghipour, N., & Galy, V. V. (2020). Millennial-scale hydroclimate control of tropical soil carbon storage. Nature, 581(7806), 63-66. doi:10.1038/s41586-020-2233-9

14.05.20 Nature 581, 7807

BIOLOGIE STRUCTURALE, COMPARTIMENT CELLULAIRE, 

-144-5, 209-14. Compartiment cellulaire fonctionnel non limité par une membrane. 

Un jour, une membrane s’est refermée sur un petit volume de liquide et ce fut LUCA, le dernier ancêtre commun universel. Ensuite, LUCA, s’est divisé, a évolué, a replié quelquefois sa membrane et a parfois avalé un cousin. Ainsi naquirent toutes les cellules vivantes de notre biologie avec tous leurs compartiments fonctionnels toujours limités par une membrane. 

Toujours ? À mes étudiants, je faisais étudier une solution de TMV (virus de la mosaïque du tabac), petit cylindre étroit et tout droit. À faible concentration, les virus flottent librement, indépendamment. À forte concentration, ils se groupent en alignements parallèles compacts. À concentration intermédiaire, les deux états cohabitent : des régions à faible densité où le virus flotte sans ordre et des régions où ils forment des alignements parallèles denses (liquide cristallin). La cohabitation de ces deux états fait jouer l’énergie de confinement entre les virus entassés et l’entropie (désordre) des virus libres. G=E-TS. C’était une de mes façons de faire comprendre cette merveilleuse loi de la nature. Elle m’a permis de beaux succès didactiques. Lecteur, si tu m’as lu jusqu’ici, tu peux essayer d’expliquer l’équilibre de ces deux phases. (Un indice : chaque degré de liberté contient ½ kT d’énergie.)

Ce qui nous intéresse ici est ce phénomène thermodynamique de formation d’un domaine structurellement limité, mais sans structure de frontière, sans bord, sans membrane. Il abonde dans les cellules. Il y a par exemple les gouttelettes de graisses. Comme pour la condensation du TMV, elles sont faciles à comprendre. Le présent article traite d’une autre classe de ces structures que l’on retrouve dans le noyau : les mystérieux nucléoles, les corps de Cajal, les corps-P et autres granules de stress. On les a beaucoup négligés faute de savoir comment les aborder puisqu’ils n’ont pas de vraie limite. Et pourtant, ils ne sont pas à négliger. Le nucléole par exemple est « l’organe » où se forment les ribosomes. Au microscope électronique, dans la masse du noyau, on le reconnaît à sa texture différente du reste du noyau et par le fait qu’il se colore facilement. 

Le présent article étudie la thermodynamique du RNA ribosomal (rRNA) dans le noyau en présence de concentration variable de nucleophosmine 1 (NPM1) – la principale protéine régulant la formation du nucléole. Il démontre ainsi le scénario suivant. (i) Les abondants rRNA nucléaires se lient à des protéines ribosomales formant ainsi une population de rRNP spécifiques. (ii) Sous l’induction de MPMI ces RNP se condensent en une phase complexe riche en autres protéines ribosomales non encore attachées. (iii) Dans cette phase se poursuit l’autosynthèse  des ribosomes. (iv) Jusqu’au moment où ceux-ci ayant presque achevé leur formation deviennent insolubles dans la phase nucléolaire dont ils sont alors rejetés avant d’être transportés (comment ?) dans le cytoplasme où leur maturation est parachevée. 

Un intérêt particulier de cet article vient du traitement thermodynamique théorisé et mesuré quantitativement. Contrairement au cas du TMV et des gouttes lipidiques cités ci-dessus, le système du nucléole est hors équilibre puisque le processus de synthèse consomme beaucoup d’ATP. Or, la thermodynamique hors équilibre est difficile et mal connue. Le commentateur s’étonne et admire qu’il soit possible de si bien rendre compte du phénomène observé par les moyens simplifiés de la thermodynamique en quasi-équilibre. Il se réjouit du temps où on saura faire mieux. Le fonctionnement du nucléole pourra continuer à offrir un fructueux terrain d’exercice. 

Joli ! C’est le mot par lequel je conclus souvent mes articles de biologie. C’est que la biologie est jolie.

Lee, C. F. (2020). Formation of liquid-like cellular organelles depends on their composition. Nature, 581(7807), 144-145. doi:10.1038/d41586-020-01280-1

Riback, J. A., Zhu, L., Ferrolino, M. C., Tolbert, M., Mitrea, D. M., Sanders, D. W., . . . Brangwynne, C. P. (2020). Composition-dependent thermodynamics of intracellular phase separation. Nature, 581(7807), 209-214. doi:10.1038/s41586-020-2256-2

21.05.20 Nature 581, 7808

BIOLOGIE, VIROLOGIE, STRUCTURE, MÉDICAMENT, COVID-19

-252 – 5. Feature, M. Scudellari.

Quatre mois avec le virus Corona, pièce par pièce.

Il s’agit du récit haletant de l’élucidation de la structure moléculaire, des fonctions associées et des voies qui pourraient conduire à un vaccin ou à un bon médicament, entre le 10 janvier, date à laquelle les Chinois ont mis en ligne la séquence du COVID-19, jusqu’au 14 mai, date de clôture de l’édition de ce no. D’après cet article, il s’agit d’un fébrile effort collectif des laboratoires du monde les plus compétents et les mieux équipés dans un flot continu d’échange systématique des données. Évidemment, le rôle de la cryo-microscopie électronique est central, mais la diffraction des rayons X a aussi toute sa place, car des structures analogues avaient déjà été résolues lors de la crise du SARS en 2003, ce qui a permis d’obtenir rapidement de bons cristaux. (La cristallisation est généralement l’étape la plus chronophage lors de la détermination de structure macromoléculaire par diffraction des rayons X, la cryo-ME n’en a pas besoin). 

On discute beaucoup de la nécessité que tout ce savoir soit un bien commun à disposition de tous pour le bienfait de l’humanité. L’appel de l’OMS du 29 mai en est un fondement 🙁https://www.who.int/fr/dg/speeches/detail/who-director-general-s-opening-remarks-at-the-media-briefing-on-covid-19—29-may-2020).

Malheureusement, au moment où est rédigé le présent rapport, les USA et l’UK annoncent qu’ils ne joueront pas le jeu en ce qui concerne un futur vaccin. 

doi:10.1038/d41586-020-01444-z

CLIMAT, COUVERTURE NEIGE, HÉMISPHÈRE NORD, 

-294 – 8. Évolution de la masse de neige dans l’hémisphère Nord de 1980 à 2018.

Nous sommes tous impressionnés par la diminution considérable de la banquise arctique. La masse de la couverture neigeuse de l’hémisphère nord en hiver a-t-elle diminué d’autant ?

Disons d’abord que s’il est facile de savoir si la banquise est présente ou s’il y a de la neige quelque part, la mesure de la masse de neige est beaucoup plus difficile. Les résultats obtenus précédemment  laissaient une incertitude de 50%. Dans la présente étude, les auteurs constatent que les données satellitaires sont entachées d’une erreur de 33% qu’ils réduisent à 7% en comparant aux données in situ.

Pour faire court, la réponse est NON, la perte de masse de neige est beaucoup moins impressionnante que n’est la disparition de la banquise. La quantité de neige durant le mois le plus couvert (mars) a diminué d’environ 4% par décade en Amérique, mais n’a pratiquement pas diminué en Eurasie (Europe, Sibérie centrale et Sibérie extrême-orientale.) La neige des régions montagneuses n’a pas été incluse dans cette étude. 

Maintenant, si vous voulez savoir combien ça fait, alors voilà :

3’062 ±35 Gt = 3,062×1012 t.

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2258-0

27.05.20 Nature 581, 7809

GÉNÉTIQUE, SÉQUENCE, ADN, DATABASE

-385, 424, 444, 452, 459. Le consortium GenomAD : Genome Aggregation Database

Comment fonctionne l’ADN du génome ? Pour le savoir, la méthode de base consiste à trouver ce qu’il se passe quand il ne fonctionne pas. C’est de cette idée que découle la formidable puissance de la technique du knock-out, c’est-à-dire l’exclusion expérimentale d’un gène, d’un fragment quelconque d’ADN ou d’une mutation simple (SMP) dans un animal de laboratoire. Évidemment, la méthode n’est pas recommandée avec les êtres humains. Qu’à cela ne tienne, chaque être humain (comme n’importe quel organisme d’une espèce donnée) est unique ; n’importe quel ADN est différent de n’importe quel autre. Ainsi, les 8 milliards d’habitants de notre planète présentent probablement une galerie assez complète de tout ce qui peut être changé dans notre génome sans le rendre non viable.  Il suffit d’y aller voir.

C’est bien de cela qu’il s’agit dans ces 5 articles ; le premier est un commentaire éditorial, les 4 autres des analyses de données. Et quelles données : le catalogue de travail du consortium GenomeAD, c’est-à-dire, la séquence des gènes codants (exome) de 125’748 personnes ainsi que la séquence totale de 15’708 autres individus. Genome AD n’est que la plus récente de ces études (la précédente s’appelait ExAC ; 60’000 exomes) et le commentaire signale que l’on pourra commencer à être satisfait quand il y en aura mille fois plus. Oui, 125’000 x 1000 = 125 millions, c’est beaucoup, mais la Terre en porte 8 milliards…

Alors, que disent ces 4 gros articles ? Sur cette question, je vous laisse. 

doi:10.1038/s41586-020-2308-7

COVID-19, INFECTIVITÉ, DROSTEN

-465. Détermination de la charge virale de patients hospitalisés pour le COVID-19.

En gros, je ne suis pas content de l’information que nos autorités et nos médias apportent sur la maladie. L’information que nous suivons et que nous préférons vient de la NDR (Allemagne) avec les émissions avec Christian Drosten. https://www.ndr.de/nachrichten/info/podcast4684.html

Consequemment, je ne le loupe pas quand mon journal favori publie un article qu’il a supervisé. La lecture est excellente pour s’immerger dans la recherche COVID telle qu’elle se fait pour de bon. Dans le cas particulier, il s’agit de 9 patients relativement jeunes qui s’en sont tous bien sortis et pour lesquels le cours de la maladie est cliniquement décrit. Le résultat qui me frappe le plus est que, dans les cas étudiés, l’infectivité diminue plus lentement que la disparition des symptômes. Ainsi, être guéri n’est pas tout de suite synonyme de fréquentable. 

Conclusion : il faut porter le masque. 

Retrieved from https://www.nature.com/articles/s41586-020-2196-x.pdf. doi:10.1038/s41586-020-2196-x

June 2020, Scientific American 322, 6.

CLIMAT, CO2, CARBONE, TAXE, POLITIQUE CLIMATIQUE

-56 – 63.Combien devrait coûter le carbone ?

La taxe carbone, nous connaissons tous… mais pas trop. Cet article du Scientific American m’a aidé à y voir plus clair. Qu’en dites-vous ?

Les Nations savent mettre des taxes sur n’importe quoi. Elles font partie de la pensée économique et chacun en est familier. Aussi, quand les COPs, d’année en année, cherchent le moyen pour sortir des combustibles fossiles, l’idée de la taxe carbone a pris grande place dans tous les débats. Facile ! Le CO2 est le polluant fondamental du monde, que le pollueur paye. Il suffit de fixer le barème convenablement et la recette ne peut manquer d’être efficace. Oui, mais…quelques remarques.

D’abord, il faudrait décider d’utiliser la méthode. En fait, seule une partie des pays s’y engagent – les USA n’en font pas partie. Ensuite, il faut s’entendre sur le prix. Ainsi, pour l’UE qui cherche pourtant à adopter une politique commune, le prix de la tonne de carbone varie entre 0.08$ (Pologne) et 121$ (Suède). La Suisse a commencé à 12 fr. en 2008, elle est passée à 24 francs en 2009, 36 francs en 2010, 60 en 2014 et 96 dès 2018. Souvent, les économistes US traditionnels estiment que 40$ au départ augmentant de 5% par année feraient l’affaire.

Il faudrait aussi s’entendre sur ce qui est taxé. S’en prendre à tout le carbone d’origine fossile partant dans l’atmosphère est apparemment une solution bien trop facile. Mazout et charbon, oui, benzine, non, kérosène d’aviation, non, non, surtout non. Pour la Suisse, c’est seulement 33% du C émis qui sont taxés. 

Bref, le processus se tâte, mais n’est pas vraiment engagé. 

Ensuite, il faut savoir ce que l’on veut. Deux approches sont possibles. 
(1) Convaincre pragmatiquement les pollueurs qu’ils auraient avantage à polluer moins. On fixe un but – par exemple, zéro C en 2050. Les économistes calculent alors la taxe qui conduira au résultat. Il est vraisemblable qu’il faudra taxer différemment le mazout de chauffage, la benzine et le kérosène des avions. Une fois le système mis en place, on l’ajuste d’année en année pour arriver effectivement au résultat. En principe, cela pourrait marcher. Il suffit de décider et de le faire tous ensemble. Mais comment s’entendre sur ce qu’il faut décider ? Faut-il zéro C en 2050 ou bien en 2030 (Grève du climat) ou 2025 (Exinction rebellion) ? Évidemment, la méthode ne fonctionne que si le système économique est à peu près stable dans la durée de sa mise en application. 

(2) Faire payer au pollueur le dégât qu’il produit. L’idée est belle, mais elle se heurte à deux questions fondamentales à peu près insolubles.

a) Taux d’amortissement. Un franc investi dans une voiture a, peut-être (voir l’argus), perdu la moitié de sa valeur après une année et 80% après quelques années. Pour une unité de C déversé dans l’atmosphère, je peux, éventuellement, évaluer le dégât qu’il causera l’année suivante ; mais le CO2 déposé aujourd’hui restera là-haut pour 10’000 ans. Faut-il donc multiplier le coût annuel par ce nombre ; impossible ! Pour pouvoir faire un calcul de coût à long terme, un amortissement est nécessaire. Alors, on se dit que nos arrières-petits enfants auront fait des progrès ; ils se riront des problèmes qui nous paraissent insolubles. Ainsi, on conclut que 3% est un bon taux d’amortissement. Le fameux rapport Stern de 2006 est venu cracher dans la soupe en concluant que le taux de 1.4% serait bien plus raisonnable. Aïe, ça fait cher après 250 ans. Et puis, pourquoi ne pas imaginer que 1°C ajouté à 3°de réchauffant précédemment acquis sera bien plus grave que le seul degré de réchauffement actuel. Que faire si le taux d’amortissement devient négatif ? Avec la mécanique des amortissements, on ne s’en sort pas. 

b)  La réflexion ci-dessus implique un système financier à peu près stable et une évolution climatique à peu près régulière aussi. La notion de tipping point – point de rupture – n’y entre pas. Il s’agit de ces situations où le changement devient lui-même la cause du changement. C’est le cas de l’océan Arctique où l’élévation anthropique de la température fait fondre la glace, laissant ainsi libre la mer qui absorbe bien plus la chaleur du soleil que ne le faisait la glace de la banquise. Crise économique qui casse le système financier ou crise climatique induite par le dépassement d’un point de rupture, dans les deux cas le développement échappe aux prévisions.

Conclusion : la taxe carbone peut être intéressante, mais elle seule ne sauvera ni notre climat ni ne conduira à un monde durable.

Metcalf, G. E. (2020). What should carbon cost ? Sci. Am., 322(6), 56 – 63. 

https://fr.wikipedia.orpartant g/wiki/Taxe_carbone

Lectures scientifiques de Jacques en avril 2020

Bonjour,

L’actualité est au Covid-19, mais elle passe si vite que je n’ai guère à y ajouter. 
Par contre vous apprécierez que pour la première fois on ait pu déterminer la nature de l’atmosphère d’une planète extra-solaire. Ce n’est pas n’importe quoi, vous verrez (p. 4).
Sinon, ce sont surtout des nouvelles relatives au climat – trou d’ozone (p. 1), forêt tropicale (pp. 2, 5). Elles ne sont pas bonnes. 
Quelques points positifs quand même; l’éducation progresse dans le monde et, surprise sympathique, Springer (dont Nature) se joint au plan S.

02.04.20 Nature 580, 7801

TROU D’OZONE, ARCTIQUE.

-18-19.  L’affaire du trou d’ozone n’est pas finie.

Surprise de printemps ! Un grand trou d’ozone s’est formé autour du pôle Nord. Quoi que rare, ce n’est pas la première fois qu’apparaît un tel phénomène (1997, 2011), mais le présent trou est en voie de dépasser tout ce qui a été observé précédemment au nord (voir fig. ci-dessous).

Est-ce dramatique ? Le court rapport ne semble pas en faire un caca nerveux, car, pour le moment, le trou est hors des zones peuplées, mais cela pourrait changer et devenir compliqué pour les populations concernées.

Quoi qu’il en soit, le monde reste avec un problème de molécules halogènes que l’on n’arrive pas à éliminer, malgré le Protocole de Montréal. D’une part, ce protocole n’a jamais pris en compte les installations existantes qui, vieillissantes, laissent fuir des quantités significatives de polluants (Nature 579, 7800, 472, éditorial). De plus, des sources de pollution localisées, mais importantes ont été observées par satellites ces dernières années. Il s’agit probablement de production illégale. C’est à la Chine d’y mettre bon ordre. Elle y a tout intérêt.

Decades-old refrigerators and insulation from buildings are leaking ozone-destroying chemicals: nations must act. (2020). Nature, 579(7800), 472. doi:10.1038/d41586-020-00883-y

BIOLOGIE CONSERVATION, BIOLOGIE MARINE, ENVIRONNEMENT

-39-51 Restaurer la vie marine.

Le point sur le 14 e but de l’ONU pour le développement durable. Un gros article de synthèse sur l’état de la vie marine et les possibilités de la restaurer d’ici 2050.

Cet article étonne. Il fait comprendre que l’état de la vie marine s’était profondément dégradé jusqu’en 2e partie du siècle passé. Depuis, les mesures prises ont significativement amélioré la situation. Le point le plus bas était atteint dans les années 1980 comme le résume la figure. Depuis, les mesures de contrôle de la pêche ont eu de l’effet; la pollution côtière est mieux contrôlée ; on a pris conscience du rôle néfaste de la déforestation dans le rejet de matériel terrestre vers la mer ; la concentration de polluants organiques persistants est en diminution sensible – même dans l’Arctique ; les zones marines protégées représentent actuellement 10% de la surface des océans et les traités signés promettent 30% en 2037 et 50% en 2044. Et puis, on constate que quand un biotope est laissé à l’abri de l’action humaine, il se restaure rapidement. On l’a observé par exemple dans bien des régions durant la 1ère et la 2ème guerre mondiale. Surtout, on constate que les actions de restauration réussissent souvent, par exemple dans le delta du Mékong. En 2 ou 3 décades, presque n’importe quel système peut être restauré. 

Bref tout irait dans la bonne direction si ce n’était l’échauffement climatique, la pollution par les plastiques et certains produits chimiques de synthèse. 

Que dire ? Avant cette lecture, je pensais que l’état de conservation des océans se dégradait globalement et terriblement parce que, dans tout ce qu’on lit ailleurs, il n’est question que de catastrophe sur catastrophe. De deux choses l’une. Ou bien cet article est un pamphlet de propagande ONUsienne (la liste des auteurs et de leurs institutions en fait douter) ou bien l’image générale portée par les médias est biaisée vers ce qui ne va pas. C’est bien ce que prétend Pinker (2011). J’ai vu passer rapidement quelques articles qui tiennent le même discours. Il vaudra la peine d’y aller voir. Cela pourrait être bon pour le moral.

Pinker, S. (2011). The better angels of our nature: Why violence has declined: Viking.

Duarte, C. M., Agusti, S., Barbier, E., Britten, Gprofo. L., Castilla, J. C., Gattuso, J. P., Worm, B. (2020). Rebuilding marine life. Nature, 580(7801), 39-51. doi:10.1038/s41586-020-2146-7

09.04.20 Nature 580, 7802

FORÊT, CO2, FERTILISATION, CYCLE DU C, ÉCOLOGIE, BIOLOGIE

-191-2 (commentaire), 227- 231.  Les écolos, Timon.

L’augmentation de la teneur en CO2 augmente-t-elle la fixation de C par la forêt ? 

Dans le no. du 5 mars, il était question du puits de C que représente la forêt tropicale. Les nouvelles n’étaient pas bonnes. Ici, il s’agit de savoir si l’augmentation de la concentration en CO2 dans l’atmosphère favorise la croissance des arbres, augmentant ainsi la fixation de C par la forêt, tropicale en particulier. Le résultat ne fait pas plaisir. 

Étudiées en laboratoire, les plantes fixent davantage de C, quand l’air dans lequel elles poussent est plus riche en CO2. C’est vrai, c’est constaté. Est-ce aussi vrai pour les arbres d’une forêt tropicale ? La question est facile à poser. Y apporter une réponse expérimentale est une grosse affaire. L’expérience FACE (Free air COenrichement) a été réalisée pendant 4 ans en Australie avec des moyens considérables dans une forêt d’Eucalyptus, naturelle depuis 90 ans, dans laquelle la concentration de COa été artificiellement augmentée de 38% par rapport à la concentration atmosphérique normale. Le résultat est décevant. L’augmentation de la fixation n’est que de 12% ce qui est à la limite inférieure de toutes les estimations précédentes. Les auteurs concluent que leur résultat nécessite de revoir à la baisse la façon dont les modèles de prévision climatique incorporent l’atténuation de l’effet de l’augmentation du COatmosphérique par la croissance végétale. Toutefois, la discussion de cet article fait remarquer que ces résultats doivent être pris avec prudence tant que l’on ne comprendra pas pourquoi les différents résultats obtenus jusqu’ici dépendent tellement de l’échelle à laquelle se fait la mesure. Un écosystème est plus vaste qu’une plante, elle-même plus vaste qu’une cellule. 

Luo, Y., & Niu, S. (2020). Mature forest shows little increase in carbon uptake in a CO2-enriched atmosphere. Nature, 580(7802), 191-192. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32269347. doi:10.1038/d41586-020-00962-0

Jiang, M., Medlyn, B. E., Drake, J. E., Duursma, R. A., Anderson, I. C., Barton, C. V. M., . . . Ellsworth, D. S. (2020). The fate of carbon in a mature forest under carbon dioxide enrichment. Nature, 580(7802), 227-231. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32269351. doi:org/10.1038/s41586-020-2128-9

16.04.20 Nature 580, 7803

PLAN S, LIBRE ACCÈS, COVID-19, SYMPTOMES,

-309.  News in brief  Gilles, Lucy

Nature accepte le plan S pour le libre accès. Les règles du Plan S (la forte initiative européenne exigeant le libre accès aux publications) ayant récemment été légèrement modifiées, Springer a décidé de s’y joindre le 8 avril. Les négociations ont sûrement été difficiles, on apprend en décembre qu’elles avaient été rompues avec les universités suisses alors qu’avec la majeure partie des universités européennes, c’était encore pire. 

Doit-on comprendre que l’Europe a gagné par KO ? On avait compris que c’était les auteurs et non les éditeurs qui tenaient le couteau par le manche mais encore, fallait-il en faire usage.  Bravo.
 

Symptômes du Covid-19. On entend beaucoup de choses sur les différents symptômes du Covid-19. Récemment on a fait grand cas de l’anosmie (perte de l’odorat). En famille, nous avons eu l’occasion de nous poser la question de la diarrhée. Une étude anglaise sur 1.5 million de personnes décrivant quotidiennement leurs symptômes durant 5 jours, et dont 579 se sont révélés infectés dans les jours qui suivaient, a permis de clarifier la fréquence et la combinaison des symptômes. Ainsi, il apparaît que la diarrhée est un symptôme fréquent ; de temps en temps, il peut même être le seul symptôme. 

Coronavirus symptoms, research chief quits and Nature’s plan to join Plan S. (2020). Nature, 580(7803), 309-309. doi:10.1038/d41586-020-01023-2

ÉNERGIE, ÉCONOMIE,

-307 Research highlights. Les écolos

Pour diminuer son empreinte carbone les bons trucs sont : 3) Manger Vegan, 2) Mettre des panneaux solaires sur son toit mais surtout 1) renoncer à la voiture. 

Environ. Res. Lett. http://doi.org/drfd(2020)

PHYSIQUE, SYMÉTRIE, CP, NEUTRINO, ANTI-MATIÈRE

-305, 323-24 (News & views), 339 – 44 (article). Pour ceux qui s’intéressent aux fondements de la physique.

Peut-être que l’antimatière n’est pas comme la matière. 

À chaque particule élémentaire correspond une antiparticule qui en est l’image identique mais inverse. Vraiment identique ? Apparemment pas tout à fait. Cela semble plutôt une bonne nouvelle, car, lors du Big-bang, quand la matière a été créée, il semblerait logique que les deux formes soient apparues en quantités égales qui se seraient immédiatement mutuellement annihilées, nous laissant pour seul avenir, un monde de photons sans matière. Zut alors ! Mais puisque je pense, donc je suis, il faut croire que les choses se sont passées différemment. La solution la plus simple, initialement avancée par Sakharov en 1967, serait que les deux formes de matière ne seraient pas exactement symétriques et que, de cette différence, est née la domination de la première sur la deuxième, et nous, avec un peu de recul.

Il s’agit ici d’une énorme expérience qui accumule des données – pas beaucoup, elles sont rares – depuis 2009. Des neutrinos ou des anti-neutrinos sont produits dans un accélérateur à protons à Tokai, proche de Tokyo, sur la côte est du Japon. À 300 km de là, en face sur la côte ouest, le Super-Kamiokande détecte leur arrivée dans une immense caverne remplie d’eau et tapissée de photodétecteurs, qui ressemblent à de grosses ampoules de 50 cm de diamètre. Figure ci-dessous. Bon article dans : https://en.wikipedia.org/wiki/Super-Kamiokande

Il y a avantage à bien veiller sur ces détecteurs car quand l’un d’eux implose, l’onde de choc a tendance à propager l’implosion en avalanche. L’expérience tend alors à sortir du budget. Résultat : Des 1020 neutrinos potentiellement utiles produit à Tokai, 90 détections significatives de neutrinos et 15 d’antineutrinos ont été obtenues à Super-Kamiokande. L’analyse statistique de ces résultats démontre avec une marge d’erreur de 3  que les deux types de neutrinos oscillent d’un état à l’autre à un rythme différent. Est-ce pour cela que nous existons ?  

Editorial. Neutrinos could shed light on why the Universe has so much more matter than antimatter. (2020). Nature, 580(7803), 305. doi:10.1038/d41586-020-01022-3

News and views. Pascoli, S., & Turner, J. (2020). Matter-antimatter symmetry violated. Nature, 580(7803), 323-324. doi:10.1038/d41586-020-01000-9

Article : Collaboration, T. K. (2020). Constraint on the matter-antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations. Nature, 580(7803), 339-344. doi:10.1038/s41586-020-2177-0

Complément au jour le jour.

30.04. La confédération laisse faiblir le déconfinement. 

Pour la droite, la quarantaine est un problème et non une solution. 

Le peuple est semble-t-il plus sévère avec le confinement que nos politiciens.

Si la situation redevient difficile, si un gros pic se développe de nouveau, il sera difficile pour nos chefs d’argumenter le reconfinement. 

On voit venir la situation où on sauvera l’économie au prix des morts et des abimés du virus. Sauver l’économie vaut bien quelques morts, surtout si ce sont des vieux, n’est-ce pas ?

08.5. Le fiasco de la médecine face au virus. 

Arrive le virus annoncé depuis longtemps, rien n’a été préparé et la méthode de traitement qui s’est imposée se résume à : « débrouillez-vous ».  N’approchez personne, attendez chez vous. Éventuellement, si vous êtes en train de mourir, on essayera de vous prendre à l’hôpital pour vous faire durer un peu plus longtemps. Peut-être cela donnera-t-il à votre corps le temps de se sauver. 

23.04.20 Nature 580, 7805

ÉCOLOGIE, CLIMAT, TEMPÉRATURE

-444 – 446. Feature. Pour ceux intéressés à l’avenir climatique.

De combien la Terre va-t-elle se réchauffer d’ici 2100 ?

En 1989 un groupe d’experts s’est réuni en Hollande pour réfléchir en commun à la modélisation climatique. Il s’agissait alors de préparer la première conférence du GIEC prévue l’année suivante. Depuis lors, les efforts de modélisation du climat sont devenus un aspect essentiel de l’activité du GIEC. Au départ, il s’agissait essentiellement d’un problème scientifique. Pourtant, avec l’activité croissante des négationnistes du climat, l’aspect politique est devenu de plus en plus compliqué. Ainsi, en 2006, à cause de la pression des USA et de quelques autres pays, on s’efforça de ne plus parler de scénario de développement, mais d’en rester à un ensemble de courbes associées à différentes hypothèses géophysiques.

Mais le GIEC ne peut pas travailler sérieusement ainsi. En 2010, un groupe conduit par Richard Moss établit 4 scénarios « Representative Concentration Pathways » (RCPs). Comme ils le disent eux-mêmes, il ne s’agit pas de prévoir l’avenir, mais d’essayer de comprendre les risques liés à l’évolution du climat. Par contre, leurs données sont la substance de base pour tous ceux qui veulent prévoir l’avenir du monde sur la base de modèles climatiques . C’est cela que détestent les « climatoréalistes » ou autres négationnistes de tous bords comme aussi, dans une large mesure, ceux qui souhaitent en rester au « business as usual ». 

Le projet RCPs est notoirement difficile. Il ne pouvait pas en rester là. À partir de 2015, une nouvelle génération de scénarii intitulée « Shared Socioeconomic Pathways » (SSP) – un nom qui donne des frissons aux sceptiques – se répand chez les modélisateurs. Si j’ai bien compris, cet ensemble de codes est en passe de dominer la profession. Mais qu’importe, que vous préfériez SSP ou RCP, la figure montre que la voie pour tenir les 1.5° est terriblement étroite alors que celles qui nous conduiraient à +3 ou +5°C à la fin du siècle sont beaucoup plus largement ouvertes.

Tollefson, J. (2020). How hot will Earth get by 2100? Nature, 580(7804), 443-445. doi:10.1038/d41586-020-01125-x

ÉCOLOGIE, CONSERVATION, BIODIVERSITÉ, TIPPING POINT.

-460 – 1, 496 – 501  Gpclim, Jacques H., Clément

Il faut s’attendre à ce que le changement climatique cause de soudaines disruptions écologiques majeures. 

Nos rivières et nos vallées se transforment au cours du temps. Ces changements, sont-ils globalement réguliers, induits par la contribution de tous les évènements grands et petits, ou bien est-ce que ce sont seulement les plus gros évènements qui sont importants ? Réponse : seuls les plus gros évènements sont significatifs. Malheureusement, la même conclusion est aussi valable pour les évènements de disruption écologique qu’induit le changement climatique.

La présente étude porte sur un grand nombre d’espèces (30’000) dans un grand nombre de biotopes locaux. Connaissant la résistance de ces espèces aux perturbations climatiques et la statistique des conditions climatiques dans chacun des lieux considérés, on détermine le risque qu’une espèce soit éliminée du biotope au fur et à mesure de l’échauffement général du climat et l’amplification des extrêmes. 

Je retiens deux résultats importants. (i). Une espèce disparaît rarement seule. Les conditions qui en font disparaître une sont souvent les mêmes que celles qui en font disparaître d’autres. (ii) Plus le changement climatique global est rapide, plus grand est le nombre d’espèces qui sont ainsi liées. On retrouve là un phénomène de tipping point : bien que le changement climatique soit globalement relativement lent et continu, seuls sont importants pour la biodiversité les évènements climatiques extrêmes. L’effet est d’autant plus fort que la vitesse du changement climatique global est grande. Ainsi peut survenir une situation où une condition climatique extrême, mais statistiquement normale, peut induire une catastrophe écologique majeure.

Il est aussi noté que certaines régions sont résilientes dans le sens que les conditions qui sont néfastes pour un site n’impliquent pas que les autres sites soient menacés. Le désert de Gobi est résilient, la forêt amazonienne ne l’est pas (encore une mauvaise nouvelle pour celle-ci, c’est la 3e ce mois). 

Trisos, C. H., Merow, C., & Pigot, A. L. (2020). The projected timing of abrupt ecological disruption from climate change. Nature, 580(7804), 496-501. doi:10.1038/s41586-020-2189-9

30.04.20 Nature 580, 7805

PLANETE EXTRASOLAIRE, ATMOSPHÈRE, FER

-597 – 601  Lary, Clément

Pluie de fer sur une planète extrasolaire.

Une fois découverte la première planète extrasolaire, la question suivante est naturellement : y a-t-il de la vie là-haut ? On est loin d’y répondre, mais un premier signe révélateur serait d’en trouver une dont l’atmosphère serait riche en oxygène (comme O2 est très réactif, il faut qu’il soit constamment régénéré pour qu’il se trouve sous forme libre dans l’atmosphère). Dans le présent article est étudiée l’atmosphère d’une planète géante ultra chaude – donc d’une très grosse atmosphère, très lumineuse ; facile ! Cette planète tourne en moins de 2 jours autour de son soleil et sa température de surface dépasse 2000K dans la partie éclairée. À l’ombre, elle est moins chaude. De jour, l’atmosphère se charge de fer gazeux qui se condense de nuit. Joyeuse atmosphère ! On se réjouit qu’une analyse semblable soit faite sur une planète du genre terrestre dont l’atmosphère serait plutôt vers 0°C. Ce sera difficile. 

Ehrenreich, D., Lovis, C., Allart, R., Zapatero Osorio, M. R., Pepe, F., Cristiani, S., . . . Zerbi, F. (2020). Nightside condensation of iron in an ultrahot giant exoplanet. Nature, 580(7805), 597-601. doi:10.1038/s41586-020-2107-1

SDG, BUTS DU DÉVELOPPEMENT DURABLE, ÉDUCATION, PRÉVISION.

-636 – 639, Article, Friedman et al. Petit brin optimiste.

Mesurer et prévoir les progrès vers les buts du développement durable (SDG) de l’ONU dans le domaine de l’éducation. 

Avec l’article du 2 avril à propos de la vie marine, je m’étonnais de la tension entre la majorité dont la vue du monde est globalement pessimiste  – c’est la catastrophe – et, les rares qui professent l’optimisme – ça s’améliore. Alors, rencontrant un article du 2e genre, certains s’énervent (j’en connais et ça m’interpelle). Moi, ça me ravit.

  • Ici il s’agit de la mesure de l’éducation dans le monde de 1970 à 2018 ainsi que la prévision pour 2030. Alors, on regarde les graphiques de tous ces paramètres liés à l’éducation en fonction du temps. Partout et en tout temps, ils montent, et, le plus souvent, de plus en plus vite. Dans l’avalanche des données, je relève qu’en 1970, 50% des jeunes adultes avaient reçu la formation scolaire de base (6 ans), maintenant, ils sont 80% et ils seront 90% en 2030.
  • Quant aux études supérieures (15+ années), elles concernaient 7% des jeunes adultes dans le monde en 1970, 23% actuellement et il y en aura 32% en 2030.
  • Le plus impressionnant concerne la montée des femmes. En 1970 les hommes étaient mieux formés que les femmes dans presque tous les pays (142). Maintenant, ce n’est plus le cas que dans 27 pays et l’article prévoit qu’ils ne seront plus que 4 en 2030. 
  • Mieux, on s’attend qu’en 2030, les jeunes femmes seront globalement mieux formées que les hommes. 

Conclusion : Les SDG 2030 concernant l’éducation sont en bonne voie d’être globalement atteints, ce qui se traduira « de manière positive en termes de productivité, d’égalité de santé et de bien-être. » 

Bravo !

Friedman, J., York, H., Graetz, N., Woyczynski, L., Whisnant, J., Hay, S. I., & Gakidou, E. (2020). Measuring and forecasting progress towards the education-related SDG targets. Nature, 580(7805), 636-639. doi:10.1038/s41586-020-2198-8

BIOTECHNOLOGIE, NANOMACHINE, SERINGUE, T4, QUEUE

-658 – 662. Les gens de chez Édouard

Une nanoseringue pour la médecine sur le modèle de la queue du T4 

Chez Édouard, on connaissait bien la queue du bactériophage T4 qui est le système par lequel le bactériophage (i) reconnaît la cellule qu’il va attaquer (les fibres); (ii) s’y attache (la plaque de base) ; (iii) après quoi le manteau sous tension de la queue se contracte, poussant l’aiguille à travers l’enveloppe de la bactérie ; (iv) l’ADN du virus qui est compacté sous pression dans la tête s’injecte finalement tout seul dans la bactérie à travers le canal de l’aiguille. Le T4 n’est pas le seul à disposer de cet appendice. Similaire en structure et fonction, on le retrouve dans d’innombrables autres virus et bactéries.

Le présent travail détermine à une résolution quasi atomique la structure dans la forme étendue et dans la forme contractée du système de sécrétions de type VI dont la pyocine de type R de Pseudomonas, similaire à la queue duT4, est un exemple déjà bien exploré.Du modèle ainsi obtenu il est possible de comprendre une partie des délicats réglages qui contrôlent les phases de l’opération. Par exemple, la fixation de la plaque de base sur la membrane de la cellule n’est activée que par la tension qui se forme lorsque plusieurs fibres sont elles-mêmes attachées. Le mécanisme est ainsi plus laborieux, mais plus sélectif.

Ainsi se déduit comment il est possible de contrôler la spécificité de l’attachement par une simple modification d’une des protéines impliquées. 

Conclusion : la structure se révélant fonctionnellement  « parlante » à la résolution présentée ici, les auteurs sont convaincants en prétendant que le chemin ne sera pas très long jusqu’à la production de seringues moléculaires adaptées aux besoins spécifiques de la médecine et de la biotechnologie.

On peut leur faire confiance qu’ils s’efforceront d’en tirer de valeureuses applications.

Ge, P., Scholl, D., Prokhorov, N. S., Avaylon, J., Shneider, M. M., Browning, C., . . . Zhou, Z. H. (2020). Action of a minimal contractile bactericidal nanomachine. Nature, 580(7805), 658-662.. doi:10.1038/s41586-020-2186-z

Actualité scientifique de Jacques. Deuxième partie de mars 2020

Bonjour,

Dans le présent envoi, je retiens en particulier:
– Le point sur une nouvelle forme d’activisme de la société civile pour le climat et la durabilité: les procès contre l’État. Une avenue à succès ?
– La question de la non-reproductibilité de nombreux résultats scientifiques dans les sciences du vivant. Ici, il s’agit d’une approche expérimentale rigoureuse de la non-reproductibilité honnête, pas celle issue de la tricherie. Un bel effort.
– On revient sur une  extraordinaire photo de 1977 par Uli Laemmli à Genève et sur un chapitre récent de l’empaquetage de l’ADN.
– Le trou d’ozone: une grosse affaire qui le reste. 

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Actualité scientifique de Jacques, 1ere semaine de mars

Bonjour,

Prenez bien soin de vous et de la distance.
Nous le faisons, cachés à la montagne, apprenant à vivre nos journées autrement.
J’y trouve un peu plus de place pour mettre à jour mes rapports de lectures.
Le premier se rapporte au no. de Nature du 5 mars.

On y trouve deux articles importants.
L’un montre combien les pays du Monde, la Suisse parmi eux, ne respectent pas leurs promesses de réduction des émissions du CO2. Conclusion: c’est dramatique – avec une lumière d’espoir toutefois.
L’autre étudie le puits de C qu’offrent les forêts tropicales. Zut, elles ne se portent pas bien!  Pas bien du tout en ce qui concerne la forêt amazonienne -, et ceci sans compter l’effet de la déforestation.

J’ajoute un troisième sur les étoiles à neutrons parce que cette matière hyperconcentrée dilate l’imagination de ceux qui prennent le temps de s’en étonner.

Plaisante lecture pour le 3e, courage pour les deux autres.
05.03.20. Nature 579, 7797
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