Les châteaux d’eau de la planète
Un risque de pénurie pour 2 milliards d’habitants ?
Pour la Science
2021/3 N° 521 - mars
100 pages
Citer ce numéro
Les foraminifères du plancton fossilisé servent de paléothermomètre : la composition chimique de leur coquille est sensible à la température marine.
© Shutterstock.com/N-2-s
Selon une récente modélisation, les réactions immunitaires contre le SARS-CoV-2 finiraient par atténuer la dangerosité du virus, au point de transformer le Covid-19 en un rhume banal.
© Shutterstock.com/Dragana Gordic
Les bulles qui éclatent à la surface d’un verre de champagne ou d’une autre boisson effervescente produisent un son caractéristique.
© Shutterstock.com/Billion Photos
© Nasa, the Sofia science team, A. Borlaff ; Nasa, ESA, S. Beckwith (STScI) and the Hubble Heritage Team (STScl/Aura)
L’équation de Navier-Stokes décrit l’évolution d’un fluide. Dans le cas de turbulences, cette équation reste-t-elle bien définie ou les variables qu’elle contient acquièrent-elles des valeurs infinies ?
© Shutterstock.com/S.Gvozd
Vue d’artiste d’un dimorphodon, un ptérosaure du Jurassique inférieur.
© M. P. Witton, Peer J., vol. 3, article e1018, 2015
Chez une personne souffrant de neuropathie optique héréditaire de Leber, les cellules ganglionnaires de la rétine sont touchées.
© Shutterstock.com/Monet_3k
Déplacement normal et linéaire d’un spermatozoïde (à gauche), comparé à un mouvement anormal circulaire (au centre) ou diagonal (à droite).
© S. Gadadhar et al. / Science 2021
Simulation de l’avalanche mettant en évidence le choc au thorax et à la tête des alpinistes infligé par des blocs de neige compacte.
© J. Gaume et A. Puznin, Communications Earth & Environment, 2021
Chez l’arabette des dames, des mécanismes cellulaires mécanosensibles réagissent aux oscillations due au vent.
© Shutterstock/Daily Photo
Les anguilles électriques sont capables de produire des décharges de 860 volts, les plus puissantes du monde animal.
© L. Sousa
La sépulture du jeune enfant gallo-romain, dans laquelle on distingue nombre de vases et de restes de squelettes.
© Denis Gliksman/Inrap
Les moteurs de recherche et le web ont beaucoup facilité l’accès à la connaissance. Encore faut-il se méfier des erreurs et fausses informations qui prolifèrent en ligne…
© Shutterstock.com/Iconic Bestiary
Les chercheurs installent une station météorologique à 5 600 mètres d’altitude sur le glacier Yala, dans l’Himalaya népalais, afin de mesurer l’accumulation de la neige et sa fonte (ci-dessus). L’eau de fonte ruisselle et nourrit des cours d’eau de plus en plus importants qui, sur leur chemin vers le delta du Gange et la baie du Bengale (carte ci-contre), alimentent des barrages hydroélectriques, irriguent les cultures et approvisionnent en eau des millions de personnes.
© Usmar Helleman (en haut) ; Mapping Specialists (carte)
Les chercheurs installent une station météorologique à 5 600 mètres d’altitude sur le glacier Yala, dans l’Himalaya népalais, afin de mesurer l’accumulation de la neige et sa fonte (ci-dessus). L’eau de fonte ruisselle et nourrit des cours d’eau de plus en plus importants qui, sur leur chemin vers le delta du Gange et la baie du Bengale (carte ci-contre), alimentent des barrages hydroélectriques, irriguent les cultures et approvisionnent en eau des millions de personnes.
© Usmar Helleman (en haut) ; Mapping Specialists (carte)
© Pitch Interactive, d’après W. W. Immerzeel et al., Nature, vol. 577, pp. 364-369, janvier 2020
Le camp de base sur le glacier Yala, à 5 300 mètres d’altitude (ci-dessus), est le point de départ d’expéditions bisannuelles destinées à installer des équipements et à collecter les données des instruments de mesure disséminés dans les montagnes (ci-contre). Les chercheurs (dont l’auteur, en veste bleue sur la structure métallique), doivent aussi assurer l’entretien des capteurs, qui sont soumis à des conditions extrêmes.
© Walter Immerzeel
Un glaciologue examine un jalon en bois servant à mesurer l’évolution de la surface d’un glacier d’une année sur l’autre. On distingue au fond l’Everest (à droite sous un panache) et plusieurs grands glaciers.
© Patrick Wagnon/IRD
À l’image des « Piliers de la Création », un nuage de gaz photographié par le télescope spatial Hubble, quelques hypothèses constituent le socle du modèle du Big Bang. Les progrès observationnels peuvent les remettre en cause, d’où l’importance de tester leur robustesse.
© Nasa, ESA, et l’équipe Hubble Heritage (STScI/AURA)
La guêpe émeraude utilise une blatte américaine qu’elle réduit à l’état de zombie afin d’y déposer son œuf, la future larve ayant alors de quoi se nourrir et se développer.
© Anand Varma - National Geographic Stock
La larve de la guêpe émeraude se nourrit en dévorant de l’intérieur la blatte encore vivante (en haut). Puis elle se tisse un cocon et, à la fin de sa métamorphose, émerge du cocon sous sa forme adulte et sort du corps de la blatte (en bas).
© Emanuele Biggi Science Source
Parfois, les blattes se préparent à affronter la guêpe et à parer son attaque en se dressant sur leurs pattes.
© Kenneth C. Catania
Les archéologues ont découvert 15 protovilles en Ukraine centrale, dont, à proximité les unes des autres, Maydanets (ci-dessus une restitution), Talianki et Dobrovody. Ces anciennes agglomérations se trouvent aujourd’hui dans une zone agricole à quelque 45 kilomètres de la ville moderne d’Ouman, mais au IVe millénaire avant notre ère, elles étaient au milieu d’une steppe parsemée d’îlots forestiers.
© Shutterstock.com/Rainer Lesniewski
Illustration : © Susanne Beyer, Institut de préhistoire et histoire ancienne, université de Kiel
Au moyen de techniques archéogéophysiques, les chercheurs ont restitué les implantations des maisons réparties sur les 200 hectares de la grande agglomération de Maydanets, vieille de quelque 6 000 ans.
© René Ohlrau, Institut de préhistoire et histoire ancienne, université de Kiel et Spektrum der Wissenschaft
Un bâtiment collectif se trouvait au centre de chaque quartier (au centre de l’image), où les habitants se réunissaient.
© Susanne Beyer, Institut de préhistoire et histoire ancienne, université de Kiel (en haut) ;
Comme les autres maisons de la grande agglomération, ce bâtiment collectif a brûlé. On distingue les restes du bâtiment (à gauche) et la cour vide (à droite).
© Institut de préhistoire et histoire ancienne, université de Kiel (en bas)
Les grandes agglomérations ont livré un grand nombre de ces figurines d’argile qui représentent un traîneau tiré par des bœufs.
© Sara Jagiolla, Institut de préhistoire et histoire ancienne, université de Kiel
Les fouilles ont mis au jour de nombreux fragments de récipients en argile. Les gobelets et pots en forme de cône et peints en noir sont typiques de la culture de Cucuteni-Trypillia.
© Sara Jagiolla, Institut de préhistoire et histoire ancienne, université de Kiel
Ces figurines d’argile fragmentées, qui mesurent un peu plus de 3 centimètres, représentent un bélier et le torse d’une sorte de poupée. Mobiles, les jambes et les bras de cette dernière étaient attachés au moyen des trous.
© Sara Jagiolla, Institut de préhistoire et histoire ancienne, université de Kiel
Impact
Pendant ses quinze années en orbite autour de la Planète rouge, la sonde spatiale MRO a été témoin de l’apparition de centaines de nouveaux cratères, nés de la chute d’astéroïdes. Ce cratère d’impact de 8 mètres de large a été découvert par la caméra CTX de la sonde en 2016 – il était absent lors d’un précédent survol de la région en 2012. La surface de Mars est plus souvent touchée par des astéroïdes que celle de la Terre, car l’atmosphère martienne, relativement mince, offre une protection bien moindre.
© Nasa/JPL/Université de l’Arizona
Avalanche
En 2010, la caméra HiRISE de la sonde a saisi la formation d’un nuage de débris s’élevant au-dessus d’une région proche du pôle Nord de Mars. Cette scène est probablement le résultat d’une avalanche. On distingue une falaise abrupte faite de couches de glace d’eau surmontées d’un givre blanc brillant constitué de dioxyde de carbone. De tels phénomènes sont fréquents dans cette région lors du printemps martien. Le pôle Nord connaîtrait une saison récurrente d’avalanches lorsque la lumière du soleil et la chaleur provoquent la fonte du gel hivernal.
© Nasa/JPL/Université de l’Arizona
Avalanche
En 2010, la caméra HiRISE de la sonde a saisi la formation d’un nuage de débris s’élevant au-dessus d’une région proche du pôle Nord de Mars. Cette scène est probablement le résultat d’une avalanche. On distingue une falaise abrupte faite de couches de glace d’eau surmontées d’un givre blanc brillant constitué de dioxyde de carbone. De tels phénomènes sont fréquents dans cette région lors du printemps martien. Le pôle Nord connaîtrait une saison récurrente d’avalanches lorsque la lumière du soleil et la chaleur provoquent la fonte du gel hivernal.
© Nasa/JPL/Université de l’Arizona
Stries et ondulations
La surface poussiéreuse de Mars présente des textures variées et magnifiques. De grandes dunes (en haut, à gauche) ondulent sur les pentes du massif Nectaris Montes dans le canyon de Coprates Chasma. Des stries étroites le long des dunes dans le cratère Russell (en bas, à gauche) se forment lorsque des morceaux de glace de dioxyde de carbone glissent sur les faces abruptes du cratère. Les canaux sombres semblent apparaître et se réarranger au fil des saisons, créant des motifs différents chaque année où l’orbiteur les a photographiés. Des lignes d’un autre type descendent les pentes d’un cratère dans la région d’Arabia Terra (ci-dessus). Ces stries sont le résultat de cascades de poussière le long des parois du cratère circulaire.
© Nasa/JPL/Université de l’Arizona
Dunes
Certains champs de dunes martiennes font penser à du satin froissé (ci-contre). Les scientifiques étudient la forme de ces dunes pour comprendre la géologie de la Planète rouge. Certaines crêtes incurvées ressemblent par exemple à des barkhanes, dunes en forme de croissant qui se forment lorsque le vent souffle régulièrement dans une seule direction – une caractéristique fréquente dans les déserts terrestres et martiens.
© Nasa/JPL/Université de l’Arizona
Tourbillons de poussière
La Terre et Mars ont en commun ces phénomènes (nommés en anglais dust devils, « démons de poussière »), constitués d’une colonne verticale de poussière qui s’élève en spirale autour d’une poche d’air de faible pression. En 2019, la caméra HiRISE en a observé un culminant à quelque 650 mètres dans le ciel, comme l’indique la longueur de son ombre qui s’étend vers la droite (en haut, à gauche). Lors de leur passage, ces tourbillons dessinent des traces sombres et irrégulières (ci-dessus) sur le sol martien en soulevant la poussière brillante qui recouvre celui-ci.
© Nasa/JPL/Université de l’Arizona
Durant l’épidémie de grippe espagnole, entre 1918 et 1920, le port du masque s’est généralisé dans plusieurs pays comme la France, la Grande-Bretagne et les États-Unis.
© Alamy/Vintage_Space
En 1892, le médecin allemand Robert Koch a analysé comment le choléra a envahi Hambourg en examinant un plan de la ville où étaient répertoriés canalisations, rues, bâtiments, cours et pompes à eau (ici un détail de ce plan reproduit dans un livre paru aux États-Unis en 1895).
© Alamy/Reading Room 2020
Lors de l’épidémie du choléra en 1892 à Hambourg, on installa un hôpital de campagne pour isoler et soigner les malades. L’épidémie fit environ 8 600 morts dans la ville.
© Alamy/Interfoto/History
La propagation de la grippe espagnole a entraîné une forte hausse de la mortalité dans les villes européennes et américaines, comme l’illustre ce graphique d’époque.
© Nicholls, H., Pandemic influenza : The inside story, Plos Biology, vol. 4, article e50, 2006 (CC BY 4.0)
Aux États-Unis, pendant la pandémie de grippe espagnole, en 1918, les personnes sans masque n’avaient pas le droit de monter dans les transports en commun (ici un tramway à Seattle).
© National Archives Washington/American unofficial collection of World War I photographs/American red cross, dec. 1918 (unwritten-record.blogs.archives.gov/2018/03/13/the-1918-influenza-pandemic-photos/)
L’apparition subite de la maladie, l’épuisement et la fièvre figuraient parmi les symptômes les plus fréquents de la grippe espagnole dans les camps militaires américains.
© National Museum of Health and Medicine, Reeve 003216 (CC BY 2.0), www.flickr.com/photos/medicalmuseum/3548786222/
Dans un examen d’ECG, on mesure à l’aide d’électrodes posées à différents endroits sur la peau les différences de potentiel électrique créées par l’activité cardiaque.
© Illustrations de Bruno Vacaro
Trichoplax adhaerens (ici le clone de Grell) Taille : 1 à 3 mm
© Hans-Jürgen Osigus, Schierwater lab, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Allemagne
Trichoplax adhaerens (ici le clone de Grell) Taille : 1 à 3 mm
© Hans-Jürgen Osigus, Schierwater lab, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Allemagne
