Archives mensuelles : novembre 2020

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.