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Doses de science
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| Remplacer 50 % des produits d’origine animale (bœuf, poulet, œufs, lait) par des produits alternatifs d’origine végétale d’ici 2050 (à l’échelle mondiale) peut réduire 31 % des émissions de gaz à effet de serre liées à l’agriculture, estime pour la première fois une étude publiée mardi dans la revue Nature Communications. Ce changement de culture peut entraîner de nombreux autres bénéfices, selon les auteurs, tels qu’une diminution de la dégradation des forêts, une réduction de la consommation en eau ou encore une augmentation de la biodiversité si les surfaces agricoles délaissées sont reboisées. |  | La fourmi de feu, une espèce invasive originaire d’Amérique du Sud, a été observée pour la première fois en Europe, alerte une étude parue lundi dans la revue Current Biology. Les chercheurs ont identifié 88 nids en bordure d’une rivière, près de la ville de Syracuse, en Sicile (Italie). Cette fourmi aux piqûres très douloureuses est déjà présente aux États-Unis, en Chine et en Australie. Elle est probablement arrivée en Sicile par le port de Syracuse avant de se disperser par les airs (les reines peuvent voler), selon l’étude. La moitié des zones urbaines d’Europe (dont Londres, Rome et Paris) présentent actuellement un climat propice au développement de l’espèce, estiment les auteurs. |  Voir une carte montrant les zones adaptées à la fourmi de feu en Europe. | | L’ONU a publié vendredi dernier un bilan des mesures prises par les États contre le réchauffement climatique, depuis l’adoption de l’accord de Paris en 2015. Cet accord, qui vise à maintenir le réchauffement en deçà de 2 °C par rapport à l’ère préindustrielle a entraîné des actions au niveau mondial, estime l’ONU. Mais le réchauffement a déjà atteint 1,2 °C et « le monde n’est pas sur la bonne voie pour atteindre les objectifs à long terme de l’accord », ajoute-t-il. L’humanité doit « réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre de 43 % d’ici à 2030 et de 60 % d’ici à 2035 par rapport aux niveaux de 2019 », et atteindre la neutralité carbone en 2050, rappelle le rapport. | | Lire notre dossier sur la nécessité de maintenir le réchauffement sous 1,5 °C. |
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À la loupe
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Le sable, une ressource clé menacée de pénurie
| Dans le monde, le sable est la deuxième ressource naturelle la plus exploitée après l’eau. Ce matériau est indispensable pour le secteur de la construction et pour les composants électroniques. Mais son extraction, qui ne cesse de croître, menace certains écosystèmes. |
| | Six milliards de tonnes de sable et d’autres sédiments sont extraites des milieux marins (banc de sable sous-marin, mers et océans) et côtiers (plages) chaque année, selon un rapport publié le 5 septembre par le Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE), un organisme de l’ONU. C’est la première fois que le PNUE parvient à établir cette estimation. Les experts ont utilisé les données de géolocalisation des navires (via leur système automatique d’identification) pour avoir accès à leurs déplacements. Ils ont ensuite eu recours à l’intelligence artificielle pour identifier les bateaux qui extrayaient du sable. Les navires extracteurs fonctionnent comme des « aspirateurs » : ils « broient les fonds marins » et les « stérilisent », faisant disparaître les micro-organismes et mettant en danger la biodiversité, expliquent les auteurs du rapport. L’ONU appelle les États à interdire l’extraction du sable sur les plages et à établir une norme internationale sur l’extraction du sable marin. |
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Une ressource clé
| Le sable issu des milieux marins ne représente qu’une minorité des extractions sur la planète. Chaque année, 50 milliards de tonnes de sable et de graviers sont extraites au total, également dans les carrières et les rivières, selon un rapport publié en 2022 par le PNUE. Le béton, utilisé dans la majorité des constructions mondiales, en est le plus gros consommateur. Il est composé à deux tiers de sable et d’un tiers de ciment. La création artificielle de surfaces terrestres sur la mer (îles artificielles) est la seconde utilisation la plus importante, selon l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe), un établissement public. C’est le cas de Singapour qui a augmenté sa superficie de 20 % au cours des 40 dernières années, devenant le premier importateur au monde (principalement d’Indonésie). Enfin, le sable comporte des éléments chimiques essentiels (silicium) à la fabrication des microprocesseurs que l’on retrouve notamment dans les ordinateurs, les téléphones portables et les cartes bancaires. | |
Des stocks surexploités
| Sous l’effet de la croissance démographique, « la demande en sable a triplé au cours des deux dernières décennies », estime le PNUE dans un rapport publié en 2019. Les stocks que l’on exploite aujourd’hui se sont formés il y a des dizaines voire des centaines de milliers d’années. Ils sont issus de l’érosion des roches (montagnes, falaises, sols, etc.) sous l’action du déplacement des glaciers, de la pluie et du vent. Depuis la dernière époque glaciaire, qui s’est achevée il y a un peu plus de 18 000 ans, les stocks de sable n’ont cessé de s’appauvrir. Son renouvellement est perturbé par les barrages. 60 000 grands barrages construits à travers le monde retiennent 25 % du sable de la planète, affirme l’Ademe. Quant au sable du désert qu’on trouve en abondance sur Terre, il « n’est pas adapté au secteur de la construction », explique à Brief.science David Menier, professeur en géosciences marines à l’Université Bretagne Sud. « Il est trop fin et trop lisse pour s’agglomérer correctement avec le ciment et former du béton », ajoute-t-il. | |
Le recul des plages
| Face à l’épuisement progressif des mines et des carrières terrestres, les sociétés mondiales se tournent vers l’extraction de sable marin. Contrairement à celui des mines et des carrières, qui est dit « inactif », le sable marin est « actif », c’est-à-dire qu’il est en perpétuel mouvement, explique le PNUE. Son exploitation est plus problématique que celle du sable inactif, car il joue un rôle crucial dans les écosystèmes. Il fournit un habitat aux micro-organismes et aux cyanobactéries (des organismes microscopiques), qui constituent la base de la chaîne alimentaire marine. « Le sable est de plus en plus souvent extrait des plages et des littoraux », explique l’Ademe. Son aspiration par des bateaux crée des « trous dans le fond marin que la mer comble naturellement avec du sable provenant des plages », précise l’organisme. Ce phénomène contribue à l’érosion du littoral, qui rend les côtes plus vulnérables aux tempêtes. |
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Réglementer pour protéger
| « En Europe et en France, les règles sont très strictes et des quotas sont mis en place en fonction des ressources disponibles », assure David Menier. Ce n’est pas le cas de certains pays où les faibles réglementations sont facilement contournées. Par exemple, « la moitié du sable utilisé au Maroc, soit 10 millions de mètres cubes par an, provient de l’extraction illégale de sable sur les côtes », avertit le PNUE dans un communiqué publié en 2021. En Inde, deuxième pays consommateur de sable pour la construction après la Chine, l’exploitation et le commerce du sable est tenu par des « mafias très organisées », ajoute le PNUE. Outre une réglementation internationale, le PNUE recommande l’utilisation de béton recyclé dans le secteur de la construction. Lancé en 2012, le programme français Recybeton a démontré qu’il était possible de « fabriquer des bétons qui répondent aux exigences des constructeurs » en utilisant des granulats (sable, gravier, etc.) recyclés. Le PNUE propose également d’employer des matériaux alternatifs pour fabriquer du béton, tels que le verre recyclé, la terre ou le bois. |
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C’est étonnant
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Des embryons artificiels
| | | L’embryon, constitué de 2 500 cellules. Crédit photo : Weizmann Institute of Science.
| Des biologistes israéliens ont réussi à former des embryons artificiels humains de 14 jours à partir de cellules souches humaines, sans ovule ni spermatozoïde, rapporte une étude parue le 6 septembre dans la revue Science. De la taille d’un demi-millimètre, ces embryons n’ont pas poussé dans un utérus humain, mais dans un laboratoire. Ils présentent les mêmes caractéristiques qu’un embryon se développant dans un utérus, comme la vésicule vitelline (une réserve de nutriments) ou un début de placenta (organe qui relie le fœtus à l’utérus). Selon Jacob Hanna, directeur de l’équipe de recherche, ces embryons synthétiques « offrent un moyen éthique et accessible » pour mieux comprendre le premier mois de vie. Ils peuvent permettre d’étudier la cause des malformations congénitales et de l’infertilité, soutiennent les auteurs. Jacob Hanna a précisé au journal britannique The Guardian qu’il était « biologiquement impossible » pour ces embryons d’être implantés dans un utérus et utilisés pour une grossesse. | |
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On a la réponse
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Les animaux ont-ils des relations homosexuelles ?
| | | Un couple de dauphins. Crédit photo : Ranae Smith.
| L’homosexualité n’est pas unique aux êtres humains. « Des comportements homosexuels ont été observés chez environ 1 500 espèces animales et étudiés scientifiquement chez 500 espèces », explique à Brief.science Fleur Daugey, éthologue. Elle précise que l’homosexualité concerne autant des espèces d’insectes que de reptiles ou encore des mammifères. Des rapports sexuels entre individus du même sexe sont par exemple couramment observés chez les dauphins, les bonobos et certaines espèces d’oiseaux. Les éthologues ont également remarqué de forts liens affectifs entre individus du même sexe (tendresse, forte complicité) chez de nombreuses espèces, comme certains oiseaux mâles qui élèvent ensemble leurs petits respectifs. 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… 99 ans
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Elle bouleverse les connaissances de son époque sur les étoiles
| En 1923, la Britannique Cecilia Payne est la première femme à entrer au département d’astronomie de l’université de Harvard, aux États-Unis. Elle s’oppose rapidement aux théories de son époque, qui affirment que les étoiles ont la même composition que la Terre (fer, oxygène, magnésium, etc.). En 1924, après avoir analysé la lumière émise par les étoiles, elle écrit un article soutenant que celles-ci sont principalement composées d’hydrogène et d’hélium. Le célèbre astronome américain Henry Russel relit l’article et la dissuade de le publier, ne croyant pas en sa théorie. Mais quatre ans plus tard, il changera d’avis et signera un article validant ces conclusions. | | | Cecilia Payne à Harvard. Crédit photo : Smithsonian Institution.
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| 🐸 Avant de partir, nous vous proposons de découvrir une courte vidéo de la chaîne Dr Plants, qui s’amuse à recréer des écosystèmes dans de grands vivariums faits maison. Nous avons été éblouies par la beauté des milieux, leur évolution et la parfaite simulation des conditions naturelles, de l’introduction d’espèces régulatrices à la présence de vent et de pluie.
Cette édition a été confectionnée par Morgane Guillet, Imène Hamchiche, Laurent Mauriac et Gaspard Salomon. Notre dossier principal a bénéficié de la relecture de David Menier, professeur en géosciences marines à l’université Bretagne Sud. |
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