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Doses de science
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| Les pays membres de l’ONU ont finalisé samedi un traité international visant à assurer la protection de la biodiversité marine en haute mer. La biodiversité marine souffre du réchauffement climatique, de la pollution et de la surpêche. Couvrant près des deux tiers des océans, la haute mer – ou eaux internationales – ne relève d’aucune juridiction nationale. Ce traité, le premier du genre, prévoit de créer des aires marines protégées pour y limiter la pêche et les extractions minières. Les océans absorbent environ 30 % des émissions de CO2 dues aux activités humaines, explique l’ONU sur son site. |  | La quasi-totalité de la population mondiale (plus de 99,9 %) est exposée à des concentrations de particules fines (aussi appelées PM2,5) supérieures au seuil recommandé par l’Organisation mondiale de la santé, une agence de l’ONU, selon une étude publiée dans la revue The Lancet Planetary Health lundi. Les particules fines sont des particules en suspension dans l’air, dont la taille est inférieure à 2,5 micromètres. Elles proviennent du trafic routier (combustion dans les moteurs, usure des routes et des pneus), du chauffage par combustion (bois, gaz, etc.) et de certains procédés industriels. L’exposition à ces particules accentue le risque de développer des maladies cardiovasculaires, respiratoires, neurologiques et des cancers pulmonaires. |  Voir un schéma de l’association Airparif des différents types de particules fines. | | Les humains ont monté des chevaux dès 5 000 av. J.-C., détaille une étude parue vendredi dernier dans la revue Science Advances. Il s’agit des plus anciens humains identifiés comme cavaliers à ce jour. En étudiant les restes de cinq individus yamnaya, un peuple nomade d’Europe de l’Est, des archéologues ont découvert plusieurs changements dans leur morphologie osseuse, qui témoignent d’une pratique de l’équitation à cru (sans selle). Ces adaptations comprennent par exemple l’aplatissement du fémur et la modification de la colonne vertébrale inférieure. Les scientifiques ont également identifié des traces de coups de sabot sur les os étudiés. |
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À la loupe
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De la sécheresse aux restrictions d’eau
| En France, le début de l’hiver a été marqué par de faibles précipitations, empêchant les nappes d’eau souterraine de se recharger. Cette tendance laisse craindre des pénuries d’eau pour l’été et risque de s’accentuer dans les années à venir en raison du réchauffement climatique. Différentes solutions existent pour réaliser des économies d’eau. |
| | En raison de la sécheresse hivernale, six départements sont désormais placés en alerte sécheresse, un état qui implique des restrictions d’eau, a annoncé lundi le ministre de la Transition écologique, Christophe Béchu. Le 22 février, la France avait atteint 32 jours consécutifs sans pluie, un record toutes saisons confondues depuis le début des enregistrements en 1959, selon Météo-France. Cette situation a été causée par la présence d’un anticyclone (zone où la pression de l’atmosphère est plus élevée qu’aux alentours) qui a dévié les précipitations vers le nord de l’Europe. Elle conduit à un assèchement des sols et un tarissement des nappes phréatiques. Celles-ci se rechargent normalement en hiver, alimentées par l’eau de pluie. La neige de montagnes, dont la fonte printanière alimente les nappes, est également en net déficit. Selon Météo-France, la pluviométrie des trois prochains mois (mars, avril, mai) sera « déterminante » pour savoir si nous manquerons d’eau cet été. |
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Les eaux souterraines, une ressource essentielle
| Plus des deux tiers de l’eau potable arrivant aux robinets des particuliers proviennent d’eaux souterraines, également appelées « nappes phréatiques », selon le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), un établissement public. Les nappes phréatiques sont constituées d’eau de pluie qui s’infiltre dans le sol et circule dans les pores et les fissures de roches perméables [voir une courte vidéo]. Ces roches constituent des réservoirs d’eau, à l’abri de l’évaporation et souvent moins vulnérables aux pollutions que les eaux de surface. Selon les conditions climatiques et les caractéristiques du paysage, les eaux souterraines sont plus ou moins connectées aux eaux de surface. Le réseau fluvial est « en grande partie alimenté par les eaux souterraines », explique à Brief.science Luc Aquilina, enseignant-chercheur en sciences de l’eau. Environ 6 500 nappes sont référencées sur le territoire national, dont 200 d’envergure régionale, selon le BRGM. | |
Faible recharge des nappes cet hiver
| En temps normal, les nappes se chargent en eau de pluie en automne et en hiver, en raison de plus fortes précipitations et de « l’arrêt » de la pousse de la végétation, qui absorbe alors moins l’eau du sol. À partir du printemps, le niveau des nappes diminue naturellement. Avec la chaleur, les plantes « transpirent » pour se rafraîchir. Grâce à leurs racines pouvant atteindre les nappes proches de la surface, elles pompent de l’eau dans le sol, qui s’évapore ensuite dans l’air. Cette diminution des nappes est accentuée par les prélèvements humains. « Cet hiver, nous avons manqué la période de recharge », énonce Luc Aquilina. En janvier, plus des trois quarts des nappes du territoire métropolitain demeuraient sous les normales mensuelles [voir une carte], selon le dernier bulletin du BRGM. Cette baisse est liée à de très faibles précipitations ainsi qu’à l’impact de la sécheresse de l’été 2021 et de l’année 2022, la plus chaude jamais enregistrée depuis 1947, marquée par un déficit de pluie « record », selon Météo-France. Même si la France a toujours connu des périodes de sécheresse, leur durée et leur étendue géographique augmentent en raison du changement climatique, précise le chercheur. | |
Faire évoluer nos pratiques
| « D’ici 2040, une année sur trois sera aussi sèche que l’année 2022 », alerte Luc Aquilina. Il est nécessaire de réfléchir dès aujourd’hui à l’évolution de nos pratiques pour éviter de futures pénuries d’eau. Au-delà d’une diminution de la consommation en eau des particuliers, l’un des principaux leviers d’action concerne l’agriculture, explique-t-il. « La plupart des agriculteurs disposent directement d’un puits d’accès à une nappe pour irriguer leurs cultures », précise Luc Aquilina. Les agences de l’eau, des établissements publics, conseillent aux agriculteurs de limiter l’imperméabilisation des sols pour qu’ils retiennent mieux l’eau, d’utiliser du matériel d’irrigation autonome et d’opter pour des cultures qui nécessitent moins d’eau. Parmi les autres pistes figure la réutilisation des eaux usées, par exemple pour irriguer les cultures. Elles sont habituellement rejetées dans les rivières [voir un schéma], après un traitement dans les stations d’épuration. Moins de 1 % des eaux usées sont ainsi réutilisées en France, contre 14 % en Espagne et plus de 80 % en Israël, selon le Centre d’information sur l’eau, une association à but non lucratif. |
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Le suivi des nappes phréatiques en France
| En France, le suivi des nappes phréatiques est assuré par le BRGM, le service géologique national français. Les profondeurs des nappes phréatiques françaises sont constamment mesurées au niveau de 1 600 points de forage répartis sur le territoire. Plus les nappes sont profondes, moins elles contiennent d’eau. Les mesures sont réalisées à l’aide de piézomètres, des tubes gradués qui permettent d’accéder à l’eau située en profondeur [voir une image]. Les données mesurées, transmises à distance, sont vérifiées sur le terrain deux fois par an. Le BRGM analyse également la qualité de l’eau en y recherchant des polluants, par exemple des métaux lourds. Il publie chaque année 10 bulletins sur la situation des nappes d’eau souterraine. Les niveaux d’eau sont comparés à des moyennes mensuelles pour savoir s’ils sont élevés, moyens ou bas. |
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C’est étonnant
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Une IA prédit la survie de patients atteints de cancer
| | | Des médecins prennent des notes. Crédit photo : Unsplash.
| Un programme d’intelligence artificielle est parvenu à prédire les chances de survie de patients atteints de cancer avec une précision supérieure à 80 %, selon une étude parue dans la revue médicale Jama Network Open le 27 février. Applicable à tous les cancers, le programme a pronostiqué la survie à six mois, trois ans et cinq ans d’environ 48 000 patients, avec plus de précisions que les outils habituellement utilisés par les médecins, estiment les auteurs de l’étude. Le programme a analysé les notes prises par des oncologues après la première consultation suivant le diagnostic. Ces notes contiennent de nombreuses données médicales sur les patients, comme leur âge, le type de cancer dont ils sont atteints et leurs antécédents familiaux. Les scientifiques espèrent que ce programme d’intelligence artificielle aidera les médecins à adapter les soins contre le cancer en prenant mieux en compte les chances de survie des patients. | |
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On a la réponse
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Est-il possible d’apprendre en dormant ?
| | | Une étudiante endormie. Crédit photo : Pixabay.
| Depuis une dizaine d’années, plusieurs études ont démontré que le cerveau était capable d’apprendre de nouvelles informations en dormant, explique Matthieu Koroma, chercheur post-doctorant à l’Université de Liège, dans un article de The Conversation. Néanmoins, cet apprentissage est inconscient, très limité et seulement possible dans des cas particuliers. « Cela a d’abord été mis en évidence pour des associations entre des sons ou des odeurs », précise Matthieu Koroma. Par exemple, une étude datant de 2014 montre que des fumeurs exposés à un mélange d’odeurs de tabac et de poisson pourri durant leur sommeil ont réduit leur consommation de cigarette de 35 % pendant plusieurs jours. En 2022, des adultes n’ayant aucune connaissance du japonais sont parvenus à associer des mots japonais à leur image correspondante, après avoir été exposés à ces mots et à des sons durant leur sommeil. Toutefois, l’apprentissage s’est révélé cinq fois plus efficace lorsque l’exercice était répété à l’éveil. Votez avant lundi midi pour choisir à quelle question nous répondrons vendredi prochain dans Brief.science (en cliquant sur votre préférée) : | |
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C’était il y a… 191 ans
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Elle a construit le premier aquarium
| En 1818, Jeanne Villepreux, une jeune naturaliste française passionnée de biologie marine, s’installe en Sicile. Elle participe aux controverses de l’époque concernant l’argonaute, un mollusque marin vivant dans une coquille. Les scientifiques débattent pour déterminer si l’argonaute naît avec sa coquille ou s’il parasite une coquille trouvée après sa naissance, à la manière du bernard-l’hermite. Jeanne Villepreux se rend compte que les biologistes étudient des spécimens décédés et exposés dans des cabinets de curiosités, ce qui ne leur permet pas de savoir d’où viennent les coquilles. En 1832, elle place des spécimens dans une cage en verre remplie d’eau de mer, agrémentée d’algues et de roches : c’est le premier aquarium ayant été documenté. En simulant leur écosystème naturel, elle parvient à trancher la controverse. L’argonaute naît sans coquille, mais la produit lui-même au cours de sa vie. | | | Peinture d'un argonaute et photo de Jeanne Villepreux. Crédit photo : peinture de Frederick Nodder, 1793. Photo de André-Adolphe-Eugène Disdéri, 1861.
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| En théorie, il est possible de voyager d’un bout à l’autre de l’Univers instantanément grâce aux « trous de ver ». Ces objets célestes encore hypothétiques seraient capables de former un raccourci à travers l’espace-temps. Une vidéo animée très instructive et accessible, de la chaîne Tout Simplement-Kurzgesagt, nous présente cette bizarrerie scientifique !
Cette édition a été confectionnée par Morgane Guillet, Imène Hamchiche, Laurent Mauriac et Gaspard Salomon. Notre dossier principal a bénéficié de la relecture de Luc Aquilina et de Ronan Abhervé, respectivement enseignant-chercheur et doctorant en sciences de l’eau à l’université de Rennes. |
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