Archives de Catégorie: Science

La petite planète au grand coeur… de glace!

Pluton grande resolution_by_lorri_and_ralph_13_july_2015

(Pluton photographiée par les instruments LORRI and Ralph sur la sonde New Horizons, domaine public)

Pluton est techniquement une planète naine depuis 2006 mais ça ne change rien à l’émerveillement en découvrant cette figure géologique si poétique! Les couleurs ont été augmentées car la lumière qui attaint Pluton est une faible fraction de notre ensoleillement… On sent que Pluton a connu des périodes d’activité géologique, et ce coeur enflammé de 2000 km de largeur est sans doute constitué de glace d’azote.

On lui a découvert aussi de nouveaux satellites (Hydre, Nix depuis 2004,  Kerbéros et Styx se sont ajoutés à Charon).

L’émerveillement du moment et la joie de cette image ne doivent pas faire oublier que la sonde New Horizons ait pris 9 ans pour parcourir les 5 milliards de km de route. Le trajet n’est pas une ligne droite: la sonde a suivi une spirale pour profiter de l’effet d’accélération (sling-shot) de Jupiter. Les scientifiques de la NASA et d’autres équipes associées ont mis des années pour soigneusement preparer ce trajet.

Première vision du coeur de glace

(Première image du « coeur » de glace sur Pluton)

La science, ce n’est pas comme au cinéma où tout arrive vite (identification du problème, hypothèse, analyse, essais, solution). La réalité, ce sont des années de préparation, pour un résultat qui scintille à peine quelques secondes sur nos écrans.  Et ceci sans compter les mois et années d’analyse pour mieux connaître les origines du système solaire. Les photos fraîchement transmises par la sonde montrent de hautes chaînes de montagnes et des canyons profonds…

En attendant, voice quelques explications scientifiques ici (et un reportage du réseau RTBF) sur mon plus beau cadeau de fête!

Pourquoi je cours...

Les BD reviennent jeudi prochain (je suis loin de ma tablette électronique!)

Grandeurs et misères de la table de dédicaces – 67

Cette minute a 61 secondes...

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Il y a une seconde de trop… le 30 juin 2015 !

C’est le  Service International de la Rotation terrestre (quel nom science-fictif!) basé à l’observatoire de Paris, qui l’a décidé.

Avec l’avènement des horloges atomiques ultra précises,  le temps astronomique (la rotation de la terre, aussi appelé temps universel) ne suit pas toujours le temps atomique. La terre n’est pas une horloge parfaite et sa rotation n’est pas invariable : des phénomènes tels que les effet de marée,  des tremblements de terre changent sa rotation.

L'heure telle que lue le 30 juin 2012

Cette heure a 3601 secondes

(1) Le Temps Universel (TU) suit la rotation de la Terre et est mesuré à partir de phénomènes astronomiques. Pas touche, c’est LE temps exact. On le corrige pour des petites affaires comme le mouvement des pôles, et est décidé par le Service International de la Rotation terrestre (qui a un observatoire à Paris)

(2) Le Temps Atomique International (TAI) : temps affiché par les horloges atomiques au césium, Les horloges atomiques sont basées sur la définition d’un seconde qui est… 9 192 631 770 périodes de transition entre deux niveaux de l’état fondamental de l’atome de césium 133 (Wikipedia)

Elles ont en moyenne en avance de 35 secondes sur le temps UTC. (Ces 35 secondes proviennent des 10 secondes de différence initiales (en 1958) plus 25 ajouts de secondes intercalaires au temps UTC depuis 1972.  Oui c’est mêlant. L’heure qu’on lit est le UTC.)

L'horloge atomique à fontaine d'atomes de césium NIST-F1. Cette horloge est l'étalon primaire de temps et de fréquence des États-Unis, avec une incertitude de 5,10×10-16 (en 2005) Wikipedia

L’horloge atomique à fontaine d’atomes de césium NIST-F1. Cette horloge est l’étalon primaire de temps et de fréquence des États-Unis, avec une incertitude de 5,10×10-16 (en 2005) (Wikipedia)

(3) Entre les deux, il y a le Temps universel coordonné, qui nous donne l’heure, le TUC. Coordonné veut dire, concrètement: « on peut jouer dedans pour l’ajuster! » Ce qu’on fait, car quand l’écart approche de 0,9 seconde, on ajouter une seconde intercalaire le 30 juin à 11h59min59sec  au temps universel coordonné UTC (l’ancien GMT).

Un bug?

En informatique, la dernière seconde intercalaire de juin 2012 a créé des casse-tête aux sys-admin de la planète.  Cette fois-ci, les systèmes devraient être prêts pour le bug.  Les ordinateurs se synchronisent avec le protocole NTP. Ci-dessous, le protocole NTP en « strates ».

Le protocole NTP en

Certains choisissent d’accélérer leur horloge interne. D’autres se contentent de réajuster l’heure après coup, un peu comme on demande l’heure à un passant (un passant muni d’une horloge atomique…)

Pour en lire plus

Pour voir l’heure officielle des USA, fuseau central-est (New-York, Toronto-Montréal) avec un beau schéma, cliquer ici!

Heure.com donne accès à plus de fuseaux.

Ce qu’il y a de bien c’est que cette seconde va annoncer le mois de juillet…

Bonnes vacances!

Grandeurs et misères de la table de dédicace – 65

Les changements climatiques expliqués avec un verre d'eau!   Texte et dessins par Michèle Laframboise

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Pour en savoir plus :

Pour comprendre nos attentes irréalistes vis-à-vis la science façonnées par le cinéma et la culture du « tout-tout-de-suite »: Pollution et climat: du cinéma à la démarche scientifique.

Pour un usage utile du pétrole (et pour sauver les pétrolières!), voir une solution au casse-tête arctique; pour répondre à des positions « climato-sceptiques » voir La Terre est une balançoire. Pour une carte de la circulation thermohaline (Le Gulf Stream entre autre) , et les impacts éventuels d’un arrêt de cette circulation (résumé: on ne veut pas que ça arrive).

Pour un article plus fouillé sur le Gulf Stream, voir le résumé d’un article publié en 2015 par Jaime B. Palter, du Department of Atmospheric and Oceanic Sciences de l’université McGill : The Role of the Gulf Stream in European Climate (Annual Review of Marine Science Vol. 7: 113-137) 

Pas besoin de faire une tempête dans un verre d’eau: la vraie démonstration, c’est la planète qui va la fournir… dès que les derniers glaciers auront fini de fondre.

le verre à moitié plein ou à moitié vide? Texte et dessins par Michèle Laframboise

Pendant qu’il en reste encore…

L’union Européenne a établi une liste des matériaux qui vont, un jour proche, venir à manquer. Cela concerne nos petits appareils favoris: cellulaires, ordinateurs, tablettes, Wifi, appareil-photos, cadrans, et plein d’autres petits gadgets que nous adorons!

Eh qu'on aime la techno chez nous!

Voici la liste des éléments dont l’accès va poser problème, selon une étude pour matériaux critiques  en Union Européenne. Le rapport complet de 85 pages  est présenté ici: prévoir 53 pages plus 30 pages d’annexes.

− Antimoine
− Béryllium
− Cobalt
− Fluorspar
− Gallium
− Germanium
− Graphite
− Indium
− Magnésium
− Niobium
− PGMs (Platinum Group Metals)
− Terres rares
− Tantale
− Tungstène

Le groupe des métaux apparentés au platine (PGMs) : platine, palladium, iridium, rhodium, ruthenium et osmium.  Ouf! Quel vocabulaire!

Quand une ressource atteint-elle le seuil critique?

Le rapport fait la distinction entre les disponibilités géologiques, technologiques et géopolitique, du point de vue de l’Union européenne.

Disponibilité géologique : cet élément est-il naturellement peu abondant, ou abondant mais les réserves s’épuisent? Sur un horizon de 10 ans qu’estime le rapport, c’est moins les réserves que l’usage grandissant de ces matériaux qui va les rendre « rares ».

Disponibilité technologique : par exemple, le fer (qui n’est pas encore trop rare) est très abondant dans le noyau terrestre… mais on ne possède pas la technologie pour le pomper de ce milieu! (Ce métal  existerait sous forme liquide et sous forte pression). Autre exemple, le « Cercle de feu », une région du nord de l’Ontario riche en  chromite, cuivre, or, zinc et kimberlite, est difficile d’accès. Manques d’infrastructures routières et ferroviaires ainsi que de lignes électriques et d’eau courante…

Disponibilité politique : certains pays possèdent la totalité des mines d’une ressource… La Chine est le producteur majeur des terres rares, et de plusieurs autres minéraux. Il faut se montrer gentil… Le Congo recèle les plus importants gisements de cobalt et de tantale. La Russie elle, contrôle la  majeure partie du groupe « lié au platine ».

Les fusions de compagnies minières vont aussi causer une concentration des extracteurs. Le but (toujours le même) : réduction de coûts et augmentation de la productivité.

Facteur environnemental: Certains pays producteurs peuvent adopter des mesures environnementales qui rendraient plus difficile l’accès à leurs ressources, du point de vue de l’UE qui en a besoin. Comme leur demander de polluer plus serait un tantinet immoral, on cherche des solutions de compromis: substitution et recyclage. Dans le cas du Cercle de feu (Ontario), il faut respecter les droits constitutionnels des neuf Premières nations vivant sur ce territoire.

En pondérant le risque de pénurie avec l’importance économique des ressources, les terres rares arrivent en premier dans les inquiétudes. Voici donc le tableau résultant des éléments dont l’accès devient critique (critical raw materials), additionné de quelques commentaires sur la disponibilité de certains de ces minéraux.

Tableau des minéraux les plus à risque de nous manquer

Mais ce n’est pas tout. Parmi ces ressources rares, se retrouve… le phosphore, dont nous avons déjà parlé, en tant que nuisance (excès des engrais).   Le 17 juillet dernier, la Commission européenne a ajouté le phosphore minéral à sa liste de 20 matériaux rares (Critical Raw Materials).

L'effet d'ajout de phosphore sur un lac: éclosion d'algues.

C’est ici le phosphore en tant que ressource minérale qui commence à se faire rare.  S’il n’est plus employé dans les savons à lessive, il reste en demande pour l’agriculture, surtout en Europe dont les sols sont cultivés depuis, genre, 2000 ans…

Vol en solitaire

Un avion passe dans un ciel lumineux auquel les sombres nuages donnent du contraste. L'avion, c'est mon père ingénieur, parti pour son dernier vol, sans instruments, sans compas, sans carte...

Mon père, Jacques E. Laframboise, s’est envolé à 1:40 ce samedi matin pour un vol en solitaire sans instruments, sans compas, sans carte.

Diplômé de polytechnique 1951, les avions et aéroglisseurs ont toujours été sa grande passion. Même sur son lit d’hôpital, il terminait un article sur les aérotrains, un moyen de transport qu’il a contribué à développer. 

Il savait qu’il décollait pour un vol sans retour. Sa bonne humeur va nous manquer, mais il nous a donné un bel exemple de sérénité.  S’il a été fier de me voir étudier en génie à la même École, jamais il n’a pris ombrage quand je suis devenue écrivaine et auteure de BD  à temps plein. Le bonheur (et ses petits-enfants!) comptait davantage pour lui.

Pilote accompli, mon excellent père m’a transmis son amour des sciences et de la science-fiction, que je transmets à mon tour.

Image

Des voisins rapprochés par le froid

Des voisins rapprochés par le froid

Photographiés vendredi matin dans ma cour: un cardinal (Cardinalis cardinalis, on niaise pas avec le latin!) et un junco ardoisé (Junco hyemalis), voisins rapprochés par le froid, réfugiés au cœur des vignes.

Le cardinal, de face, dans toute sa splendeur: le froid, il s'en moque!

Ici: le cardinal dans toute sa splendeur… et son caractère têtu!

La savante folle aime souligner que tous ces oiseaux survivent en hiver grâce aux fruits séchés sur les vignes et arbustes de jardins, et de certains pommiers sauvages qui pré-dataient même le quartier. Il n’y a pas beaucoup de mangeoires dans le voisinage…

Florilège pour des lacs expérimentaux

Un lac très eutrophié  - photo courtoisie de ELA

Quand vous avez mal quelque part, est-ce que vous consultez votre médecin ou votre astrologue?

Voilà une question qu’on pourrait poser au gouvernement Harper, à la lueur de ses récentes décisions dont le projet de loi 45 « mammouth » qui réduit le financement de la recherche sur les lacs et rivières, à moins qu’il s‘agisse de recherche possédant un avantage commercial. Et qui exclue 99 % des lacs de la protection de leurs eaux et de leurs rives!

Parmi ces décisions, il y a celle de mettre fin aux activités du ELA (expérimental lake Area), la zone des lacs expérimentaux couvre 58 lacs en Ontario  qui ont aidé à démontrer les effets à grande échelle de divers polluants chimiques. Situés dans le comté de Kenora, ils ont permis entre autres de démontrer l’effet du phosphore sur l’eutrophisation des lacs. Cette mission de protection du public fait-elle le poids contre une vision purement commerciale de la recherche ?

Lac 226 après deux mois de fertilisation. La photo a fait le tour du monde !

Cliquer ici pour un détail agrandi des deux parties du la 226

Comme je l’ai indiqué dans un autre article, la recherche scientifique est un processus long et ardu. Elle implique non pas un chercheur seul dans son laboratoire mais plusieurs équipes multidisciplinaires. contrairement aux à nos attentes de tout tout de suite », la recherche prend des années et demandes plusieurs échelles : depuis les essais en éprouvette de laboratoire aux expérimentations sur grande échelle. en passant par les étapes de vérification des données, consultations des pairs, publications dans revues scientifique avec comités de lecture…

L'enquête sur le rôle du phosphore a été beaucoup plus longue que ce dessin le suggère!

Avec un budget de fonctionnement de 2 millions par année, le ELA est beaucoup moins cher que les milliards accordés en subvention aux entreprises de sables bitumineux. Des milliers de personnes s’opposent à cette fermeture. Mais leur voix tombe-t-elle dans l’oreille d’un sourd?

Je n’apprécie pas qu’on affaiblisse ce pays et sa population en lui retirant une à une les balises de protection scientifiques. Car qui croire ensuite? Votre médecin ou votre astrologue? 

Bref, les scientifiques qui tiennent à protéger les eaux fraîches et la recherche fondamentale cherchent désespérément un milliardaire désoeuvré. Ou bien faut -il lancer un projet Kickstarter pour les Lacs?

Baie Georgienne - nos eaux douces, un trésor menacé par l'ignorance

La zone des lacs expérimentaux représentent un effort collectif pour mieux comprendre les procédés naturels et l’impact de nos activités sur les eaux fraîches et leurs myriades d’habitants. C’est un livre qui doit rester ouvert, comme les esprits avides de connaissances.

Ce mouvement de protestation pourrait aussi s’appeler Ignorant no More.

* Annexe *

Faute de temps pour développer ce sujet, je dresse la liste de sites utiles, de même que le site Sauver ELA.

Fight to save Experimental Lakes Area runs its course (http://www.kenoradailyminerandnews.com/2013/01/02/fight-to-save-experimental-lakes-area-runs-its-course)

Une réflexion fouillée par un scientifique paléogéographe, partie un et deux

Attention Bryan Hayes: This water issue hasn’t gone away (https://www.sootoday.com/content/news/details.asp?c=51916)

Liste des députés fédéraux – trouvez votre circonscription!

Le groupe Facebook pour soutenir le ELA. https://www.facebook.com/groups/saveela/

Quelques sujets de recherche entrepris avec les lacs expérimentaux depuis 1968:

pollution par les fertilisants et éclosions d’algues bleues
impacts des  “pluies acides” sur les lacs
restauration des lacs acidifiés
impacts d’inondation de réservoir
sources de mercure toxique dans les poisson
impacts des “changement climatique” sur les lacs
renouvellement de la végétation riveraine
impact de composés hormonaux mimics
impacts de l’aquaculture

Histoire d’eau: une enquête haletante sur l’eutrophisation des lacs

image de la savante folle batifolant dans son lac favori.

C’est l’été, et on se précipite vers une trempette rafraîchissante ! Mais pourquoi les eaux de nos lacs deviennent-elles gluantes et pleines d’algues?

La réponse dans ce livre publié par les Presses de l’Université de l’Alberta,  The Algal Bowl: Overfertilization of the World’s Freshwaters and Estuaries, par  David W. Schindler et John R. Vallentyne, spécialistes en biologie lacustre, spécialité de feu mon oncle Robert Lagueux, limnologue. Des Albertains écologistes, oui ça existe!

The Algal Bowl : Overfertilization of the World's Freshwaters and Estuaries

The Algal Bowl est un texte très pointu sur l’eutrophisation des eaux douces et des estuaires. Le livre comprend des cartes, photos, graphiques, mesures, statistiques. C’est une mine d’informations beaucoup plus fiables que des rumeurs ou des sites internet, et c’est pour cela que j’ai jugé utile de vulgariser son contenu.

Le titre est une allusion au fameux Dust Bowl des années 1930.

« In 1974, John R. Vallentyne predicted that by the year 2000 we would be living in an environmental disaster he called the Algal Bowl. Just as the Dust Bowl of the 1930s was created by misusing western farmland, he forecast that the continuing misuse of lakes could only lead to water degradation. « 

Au point de vue littéraire, je dois noter que le livre est très bien écrit, que le style comporte des très belles images.

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Résumé de l’intrigue

On relâche de la chnoute, beaucoup de chnoute (matière fécale, engrais, donc matière organique) dans les eaux douces. La chnoute, pour se décomposer, absorbe l’oxygène dissous dans l’eau. Oxygène que les poissons, eux, n’ont plus à leur disposition, donc ils meurent, couic! D’autres organismes prennent leur place, modifiant les écosystèmes aquatiques.

L’euthrophisation des lacs est un meurtre silencieux dont les efflorescences d’algues bleu-vert (algal blooms), les cyanobactéries, nous avertissent. Ces microorganismes existent depuis plus de trois milliards d’années et sont naturellement présentes dans les lacs et les rivières, mais à de faibles densités, ce qui ne cause pas de trouble. Car, en forte concentration, les cyanobactéries, loin d’être de gentils végétaux, elles sécrètent des substances très toxiques qui tuent les poissons (et parfois, des baigneurs).

Comme les lacs sont peu bavards par nature, ce sont les chercheurs qui ont lancé les cris d’alarme, aussi tôt que dans les années 1960. En recueillant des observations et en faisant des analyses de l’eau des lacs affectés et des lacs intacts, les enquêteurs ont découvert trois suspects: le carbone, l’azote, le phosphore.  Lequel de ces trois éléments détient le contrôle de l’eutrophisation?

Interrogatoire de témoins: les lacs Mendota et Monona

Le phénomène d’eutrophisation a été observé des 1907, en Europe, pour décrire les changements dans les écosystèmes aquatiques causés par une hausse de l’apport de  nutriments provenant des plantes vers l’eau.

L’étude de cas de deux lacs de la ville de Madison (Wisconsin), les lacs Monona et Mendota, illustre l’impact du défrichages et de la culture avec engrais sur la faune et la flore du lac.

Les lacs de Madison: Mendota et Monona

Les colons, arrivés vers 1840, ont déboisé et défriché autour des lacs. En quatre décennies, les forêts ont fait place à des fermes, et Madison était devenue une ville prospère.  Sauf que des phénomènes étranges sont apparus dans le lac Mendota.

Dès 1880, des explosions d’algues bleues tuent des poissons dont les corps s’échouent sur les rives. Les déchets venant de la ville de 10 000 habitants à l’époque. Pour résoudre le problème, on n’a pas coupé les cheveux en quatre: érection d’un barrage pour rehausser les eaux du lac Mendota, drainage des marais (dont le rôle filtrant n’était pas encore connu), creusage de puits pour utiliser l’eau souterraine.

Enfin, on a construit une usine d’épuration des eaux, qui enlevait la schoute et les matières organiques solides, mais laissait passer le phosphore et les nitrates. L’effluent de l’usine était déchargé dans la rivière Yahara, en amont du lac Monona.

Résultat: les eaux du lac Mendota retrouvent leur clarté; par contre, le lac Monona  montre des symptômes inquiétants: des algues bleues-vertes s’épanouissent, poussées par le vents pour former des « matelas »  puants flottant sur les rives, au point que les résidents fuient leurs maisons lors des grandes chaleurs de l’été.

Aux grands maux les grands moyens: envouèye le sulfate de cuivre pour tuer ces vilaines algues!  On n’avait pas peur des produits chimiques à cette époque. De 1926 à 1936, 27 à 45 tonnes métriques (60 000 à 100 000 livres) de ce poison ont été déversés chaque été dans le lac Monona. Couic!

Traitement chimique au sulfate de cuivre du lac Monona -Photo: Madison Dept. Public Health

Ces additifs et les algues mortes forment des couches de sédiments riches en cuivre… qui sont toujours présentes. Attention à ne pas touiller le fond du lac!

Pendant ce temps, fidèles à leurs bonnes habitudes, les autorités construisent en 1928 une autre usine d’épuration qui déverse ses effluents dans la rivière Yahara, cette fois en aval du lac Monona! Problème réglé? Observez bien la photo ci-dessous… Les petites flèches vertes montrent le sens de l’écoulement des eaux.

Lacs de Madison (photo originale de Mike Kakuska pour la présentation de Richard C. Lathrop (2009) J'ai tracé les petites flèches en vert pour montrer le sens de l'écoulement des eaux.

Le lac Monona récupère, sauf que les lac Waubesa et Kegonsa, qui reçoivent ces eaux, développent – Ô surprise! –  des symptômes d’eutrophisation, avec efflorescence d’algues bleues, poissons morts, etc.

Ciel, que faire? Appliquer joyeusement du sulfate de cuivre…

Quant à la pauvre rivière Yahara en bas des lacs, ses eaux sont en piètre état. Tous ses poissons ont été tués par une explosion d’algues bleues en 1954.

Les scientifiques enquêtent, et mettent vite le doigts sur les sources ponctuelles de pollution, comme les égouts domestiques. Toutefois, on ignore les sources diffuses comme les engrais provenant des cultures.

Un autre problème se pointe à l’horizon: la pêche des gros poissons encourage la prolifération des algues. Comment?

Allez hop! Cascade trophique !

Les gros poissons mangent les p’tits poissons.
Les p’tits poissons mangent le plancton animal.
Le plancton animal mange les algues.

Quand on pêche trop les gros poissons, on se retrouve avec plus de petits poissons, donc il reste moins de plancton animal, et donc… plus d’algues, qui coupent la lumière vers le fond!!! C’est la cascade trophique, que j’ai illustrée ci-dessous.

Cascade trophique, mon interprétation d'un diagramme original de Brian  Parker et Lara Minja  en p. 173

C’est une interprétation libre d’un diagramme du livre en page 173 avec les niveaux trophiques.

Après les traitements chimiques, les manipulations biologiques

Fort de cette découverte, on s’est dit: ensemencons les lacs de poissons prédateurs, et ainsi on aura moins d’algues! Entre 1987 et 1999, 2.7 millions de jeunes dorés jaunes (Walleye), 170 000 brochets et plus de 100 millions de tout petits brochets (northern pike) et  dorés ont été jetés dans le lac Mendota. La clarté de l’eau s’est améliorée.

Toutefois, la rumeur a vite circulé parmi les amateurs de pêche sportive, qui ont convergé en grand nombre vers le lac Mendota. La pression de pêche, 6 fois la normale, a amoindri l’impact de la biomanipulation.

Aujourd’hui, les eaux des lacs sont en meilleur état qu’au début du XXe siècle, mais la population humaine grandissante (Madison étant la capitale du Wisconsin), et l’accumulation dans les sols saturés d’engrais font que même en stoppant la pollution, le ruissellement de surface lessiverait encore des nitrates et des phoshates pour plusieurs dizaines d’années (p.27).

Sur la carte suivante, les régions en rouge vif sont urbanisées, tandis que les beaux mauves représentent les terre humides, ces filtres naturels essentiels. Notez la grande surface des terres agricoles en jaune.

Madison - Usage du sol près des 4 lacs, carte réalisée par Tom Simmons, WDNR, tirée de la présentation de Lathrop (2009)

Des études récentes montrent que la restauration de la qualité de l’eau vaudrait 50 millions, en considérant les écosystèmes perdus.

Je vous encourage à consulter la belle présentation couleur de Richard C. Lathrop, Controlling Eutrophication in the Yahara Lakes: Challenges and Opportunities, présentée lors du Spring 2009 Community Environmental Forum UW-Madison Nelson Institute of Environmental Studies, en janvier 2009.

L’enquête progresse…
3 suspects

Revenons aux trois suspects dans cette affaire.

Les recherches ont mené les enquêteurs à soupçonner le phosphore d’être l’élément contrôleur dans la croissance des plantes. Les micro-organismes consomment les nutriments dans un rapport C/N/P optimal  d’environ 100/(4 à 5)/1. « Environ » car le ratio optimal C-N-P varie en milieu aquatique ou terrestre.

Le consensus s’est établi dès les années 60 parmi la communauté scientifique: le coupable, c’est surement le phosphore! Et du coup, on notait les effluents des villes, riches en phosphates provenant des détergents.

Tout  semblait bien aller, on se dirigeait même vers une législation pour adopter le NTA (nitrilotriacétate de sodium) à la place des phosphates, un produit qui avait été le plus sévèrement testé dans l’histoire des USA.

Saviez-vous qu’on aurait pu éliminer le phosphore des détergents dès 1969? À la place, les États-Unis ont a attendu 40 ans. Pourquoi?

L’industrie savonnière contre-attaque!

Le phosphate était beau, bon, pas cher, pourquoi le remplacer? Pour protéger leurs affaires, les entreprises savonnières (US Soap and Detergent Association) ont d’abord nié le rôle du phosphore dans l’eutrophisation des lacs, malgré toutes les études.

Ils ont interprété à l’envers  les conclusions d’une étude à long terme: « non, ce n’est pas le phosphore dans le lac qui cause les algues mais la présence d’algues qui cause le phosphore« . Cet argument n’a pas fait long feu.

Des scientifique à la solde des savonniers ont proposé que l’azote était l’élément contrôleur, suite à une étude réalisée sur le lac Érié. Or, il y avait une telle quantité de phosphore disponible  en raison de la  la pollution, que l’azote est devenu l’élément limitatif.

Ensuite, par une tactique maintenant connue (Révisez la saga des pluies acides et du réchauffement climatique), les savonniers ont publié un article incendiaire qui hurlait à la chasse aux sorcières « contre » le phosphore, condamné trop vite (ignorant le large consensus scientifique qui existait). L’article a tenté de détourner l’attention en proposant le carbone comme élément contrôleur. Le but inavoué était de soulever  les passions du public pour retarder l’adoption des mesures.

Les détergents protestent

La fausse piste du carbone

En 1969, une étude avance que le le carbone, mesuré sous forme de carbone organique dissout (COD), limite la croissance des algues. Inutile de dire que les compagnies de savon ont publicisé la chose, espérant que les limiers poursuivraient la piste du carbone.

Cette hypothèse reposait sur des échantillons d’eau en bouteille qu’on soumettait à des tests en laboratoire.

Or, un lac n’est pas un bol de soupe fermé, mais un écosystème qui interagit avec l’atmosphère et le bassin versant. Le Dr. Jack Vallentyne a donc mis en marche des expérimentations en taille réelle plus fiable que des « petites bouteilles ».

Pour tester l’hypothèse, ils ont ajouté au lac 227 du phosphore et de l’azote, dans carbone. Si le carbone est l’élément contrôleur, ce lac devrait demeurer oligotrophe. Le lac 227 montre les symptômes d’eutrophisation et en quelques semaines, une éclosion d’algues bleues.

Donc, le carbone est innocent votre honneur!

Un mystère demeurait: les mesures de carbone dissout varient entre le jour et la nuit; de plus, on remarque que les algues contiennent plus de carbone dissout. D’ou vient ce carbone en surplus?

Nos enquêteurs ne se découragent pas. On appelle à la rescousse un spécialiste en échange de gaz, le Dr Broecker.  Du carbone (sous forme de sucrose) a été ajouté dans un petit lac, le lac 304.  Rapidement absorbé par les algues, le carbone est – en à peine quelques heures – relâché dans l’atmosphère sous forme de CO2.

Le carbone se maintient constant car l’excès s’envole dans l’atmosphère. Et en cas de manque, les algues gavées de phosphore puisent le carbone de l’atmosphère. Voilà l’origine de ces lectures de carbone organique dissout alors qu’on n’avait pas décelé de source de carbone!

La vérité éclate grâce au lac 226!

Au Canada, on a aménagé des lacs expérimentaux pour des suivis à long terme. Certains de ces lacs ont aidé à identifier l’impact des pluies acides, ou l’émission de mercure dans des tourbières inondées par la construction d’un barrage. Mais le clou dans le cercueil des savonniers a été planté avec le lac 226, dans le nord de l’Ontario.

Il s’agit d’un lac en forme de sablier, qu’on a séparé en deux parties. L’une d’elle a reçu les très amigos P, C, N (phosphore, carbone, azote) tandis que la partie sud n’a recu que deux amis: carbone et azote.

La réponse est dans cette image :

Lac 226 après deux mois de fertilisation

Vue  rapprochée de la séparation du lac 226, photo glanée sur le site Lake Scientist, mais provenant de l’étude du Dr Schindler (le texte de cet article sur la Toile)

scientists used a curtain to separate two sides of a Canadian Lake. Carbon and nitrogen were added to both sides while phosphorus was added to only one side. A large algal bloom and consequent eutrophication is visually evident on the side where carbon, nitrogen, and phosphorus were added.

Concluant, n’est-ce pas?

On voit le côté bleu foncé (oligotrophe, de oligo, peu et trophe, manger) et le côté beurk (vert lime, eutrophisation avancée: invasion d’algues, baisse des populations de poissons, et plein d’autres conséquences)

Comme toujours, il a fallu le patient travail des chercheurs, et une étude à loooong terme en échelle réelle sur les lacs pour parvenir à la conclusion que le phosphore détient la clef de contrôle de l’euthrophisation des lacs.

***

Le Dr Schindler continue à veiller sur les eaux fraîches de l’Alberta, non sans se mettre à dos les politiciens. Lui et son équipe ont publié en 2010 un article concernant l’impact de l’exploitation des sables bitumineux sur l’eau de la rivière  Athabasca .

Avant de publier, j’apprenais la suppression du Experimental Lake Area (ELA) par le gouvernement fédéral, dans la foulée des compressions budgétaires.

Carburez en paix…

La canicule ayant chanté tout l’été
les industries pétrolières
se trouvèrent fort embêtées
d’attendre la première bise de l’hiver

Alors elles entonnèrent en choeur
leur berceuse habituelle

Consommez en paix
Carburez en paix
Dormez en paix

le climat ne se réchauffe pas, non, non.
Les savants se leurrent
nos profits nous confèrent
science et vérité infuses

Consommez en paix
Carburez en paix
Dormez en paix

Nada, nada, nada
rien de grave au Canada

et si la Terre meurt
ce sera de causes naturelles!

L'état probable  de la planète, quand les pétrolières cesseront de nier le réchauffement...

J’ai repris ce poème pour le Jour de la Terre.
La version originale, avec la caricature, ici

Gare à l’iceberg de la recherche!

Quand j’écris un roman de science-fiction, la recherche est une partie essentielle de mon travail.

Trop de recherche peut nuire

Trop perfectionniste, j’ai tendance à m’y noyer!

Or, si le roman fini est encombré de longs paragraphes d’exposition, ces blocs lourds ralentissent le rythme de l’histoire — et l’intérêt du lecteur.

Beaucoup des gens qui me disent «Vous savez, je n’aime pas la science-fiction» ont plus peur de se perdre dans un dédale d’explications indigestes que de suivre des personnages attachants déchirés par des conflits intérieurs. Signalons que d’autres saveurs de la crème glacée littéraire, le roman policier ou historique, par exemple, exigent de la recherche (ou des contacts bien placés.)

Même pour la construction d’un univers de fantasy, une bonne dose de réflexion s’impose dans la gestion du surnaturel.

Aussi magique que soit ce royaume imaginaire, l’histoire doit rester ancrée dans la réalité. Combien de romans de fantasy, par exemple, démontrent un manque total de connaissances sur la biologie et les soins des chevaux? Valérie Bédard, amateure de fantasy, élève aussi des chevaux. Et elle est souvent consternée par ce que des auteurs font subir à ces pauvres bêtes…

Je me souviens avoir lu une histoire où les montures des héros galopent à bride abattue toute une journée jusque tard dans la nuit (12-15 heures), puis les malheureux canassons reprennent le même rythme dès le lendemain!

C’est comme vous demander de courir la distance de marathon (42 km) à votre meilleure vitesse (en 4-5 heures, pas en 12 heures) puis de vous faire recommencer dès le lendemain, sans que votre organisme ait eu le temps de récupérer de l’effort. J’ai couru des demi-marathons, et je sais qu’on a besoin de deux-trois jours pour récupérer! (Mercedes Lackey avait habilement contourné le problème des chevaux fatigués en créant une race de super-chevaux intelligents dans sa série des Hérald-Mage. )

Certains auteurs de SF ou de fantastique, trop fiers de leur patient labeur, parsèment leur roman de lourds blocs d’exposition sur lesquels trébuche leur lecteur! «J’ai souffert pour mon art, maintenant, c’est à votre tour! » D’heureuses interventions de mon directeur littéraire m’ont évité de commettre la même erreur.

Pour résumer, la recherche est comme un iceberg.

La partie émergée est le roman que vous lisez. Mais, quel que soit le nombre de pages, le plus grand volume du travail accompli se trouve sous la surface.

Trop de recherche ? Attention aux pointes qui affleurent à la surface et nuisent à l’approche du lecteur ! Celui-ci pourrait renoncer à mettre pied sur votre iceberg, ce qui serait bien dommage. (En ces temps de réchauffement climatique, imaginez un atoll charmant plein de palmiers, entouré de dangereux récifs de coraux!)

Pas assez de recherche pour soutenir votre iceberg? Votre histoire s’écroule sous les contradictions, les impossibilités, les erreurs logiques et les personnages minces comme du papier. Combien des sociétés féodales assemblées à la hâte ne tiendraient pas une semaine en économie normale !

«Faire ses devoirs» pour construire un monde imaginaire exige du temps mais comporte ses récompenses. Quand l’univers amoureusement construit repose sur de solides fondations, le résultat permet d’autres auteurs d’y participer! Deux exemples: La série Ténébreuse de Marion Zimmer Bradley, et de la série Honor Harrington de David Weber ont donné naissance à de nombreux enfants de papier.

La partie immergée d’un iceberg se situe autour de 90%. Pour un roman, cette partie cachée varie selon l’âge ou le niveau d’éducation scientifique des lecteurs.
Pour une histoire relativement simple qui vise des enfants, on peut diminuer la recherche, mais jamais l’éliminer! Ça fera un iceberg plus petit. Tandis que pour un pavé de science-fiction dite dure (La trilogie martienne de Kim S. Robinson) l’iceberg sera immense !

Parlant de littérature jeunesse, Hal Clement avait laissé beaucoup de ses recherches au-dessus de la ligne de flottaison… c’étaient les bon vieux jours de la science-fiction écrite, sans trop de concurrence des autres médias! J’ai quand même trouvé Needle, un roman destiné aux jeunes adultes avant que le terme adolescent n’existe, captivant.

Je vous ai dit que j’aimais la recherche ? Dans La spirale de Lar Jubal, qui vise les jeunes adultes, j’ai fini par mettre de côté… 99% de mes minutieuses recherches et calculs de physique appliquée concernant la station spatiale. Éventuellement, si jamais je publie une version adulte de ce roman de SF, je n’aurais pas à plonger trop loin !

Pour mon jeune public, j’ai coupé dans les « blocs » d’exposition et j’ai mis plus l’emphase sur les conflits entre les personnages et les scènes d’action, sans négliger les aspects visuels. Sur le plan psychologique, la course à la performance et l’épuisement au travail pour un projet qui n’en finit plus retiendra les lecteurs plus matures.

Néanmoins, j’ai quand même ajouté un schéma en début de roman.

Habitat de Lapsilis - avec le sens de la rotation

Ça aide les jeunes adultes plus « visuels » à se faire une image mentale de l’endroit où se déroule l’histoire.

Dans mon nouveau roman de SF, qui vise le groupe de « Oh, je n’aime pas la science-fiction« , il y a très peu de chiffres, mais davantage de descriptions des paysages, des conflits de loyautés, et des actions.

La planète et les aspects scientifiques se découvrent à travers leur impact sur la vie des personnages. Et je dois ménager, bien sûr, le sens de l’émerveillement (SOW en anglais) comme le suggère cette couverture du roman Les vents de Tammerlan.

Les Vents de Tammerlan

Vous aimez les criminels? Effacez le registre!

Lettre adressée aux députés conservateurs

Bonjour,

Vous êtes des pères et des mères de famille.

Vous faites buriner vos objets de valeur et aimez pouvoir retracer vos bijoux volés. Vous admettez l’importance des cours de conduite automobile et du contrôle de l’alcool au volant. Quand vous renouvelez vos immatriculations de véhicule, vous ne vous sentez pas considéré comme un criminel.

Quand votre médecin personnel vous avertit que vous consommez trop de gras, vous l’écoutez. Vous ne remettez pas sa science en question (1) parce que vous préférez consommer un sac de chips. Quand un jouet dangereux menace la santé des enfants, vous intervenez.

Sauf si ce jouet est une arme à feu : de la simple carabine au fusil semi-automatique de sniper, subitement, vous restez les bras croisés.

Contre les faits établis et vérifiés, contre les criminalistes et les policiers, vous évoquez un «désir de liberté », ou un « sentiment d’être traité comme un criminel ». Bref, tout comme pour le formulaire long du recensement et les peines de prison durcies, à la science, à la raison et aux faits, vous opposez un « feeling ».

Ce « feeling » a été construit de toutes pièces par la propagande des vendeurs d’armes. Aidés par des associations américaines, ils souhaitent protéger les milliards de dollars de la vente annuelle d’armes, d’étuis et de munitions au Canada. Ils font appel aux mêmes ressorts usés, de liberté mêlée de paranoïa et de haine de l’autre, en flattant l’orgueil du vigilante qui dort en nous. (2)

Si au moins votre gouvernement proposait une alternative… mais non. Rien. Aucune limite à l’acquisition d’armes par un individu. Comme une tablette de chocolat. Pas même le burinage obligatoire des armes. Ou un GPS intégré sur les armes. À croire que vous attendez un super-héros.

Je n’ai pas espoir de vous faire changer d’idée, ou vous empêcher de commettre cet autodafé. Il est clair que vous avez vu la Lumière et que la seule raison ne vous fera pas, au minimum, conserver sur le registre les armes d’assaut semi-automatiques, telles que celle utilisée pour le massacre à mon école en décembre 1989 et plusieurs autres actes similaires de vengeance, exercée par un « law-abiding citizen » frustré ou déprimé ou confus

Dans sa vision religieuse du Bien contre le Mal, votre gouvernement va faciliter la vie aux criminels qui pourront ainsi voler les armes aux proprios légitimes, ou acheter des armes et munitions pour en faire un trafic, impossible à retracer. (Oupse! Scusez, on m’a volé mon arme! ) De plus, il va forcer (je dis bien: forcer) des gens autrement très gentils à s’armer pour se défendre… et à tirer avant de poser des questions.

Conjuguées avec vos peines de prisons durcies et vos coupures de soutien social, l’effacement du registre va faire éclore une « petite » criminalité, celle contre laquelle vous sortirez vos gros canons de lutte au crime.

« Petite » criminalité, car elle sera le fait de pauvres types découragés et de jeunes filles privées d’avenir. Leurs accès de violence ou d’autodestruction fera la joie des amateurs de faits divers, faisant rouler notre coûteux système de justice et tous ceux qu’il enrichit. Des armes facile à acheter partout, des prisons bien remplies, des hôpitaux très occupés avec les victimes des traumatismes compléteront cette florissante économie.

Et la grande criminalité, la cupidité organisée profondément incrustée dans nos institutions et la finance? Votre silence est éloquent.

Vous avez donc bouclé la boucle, effacé d’un trait de plume des centaines d’heures de bénévolat que des milliers de citoyens, tout aussi respectueux de loi et d’ordre que vous, ont fait depuis le 6 décembre 1989 (mon 11 septembre à moi), pour tenter de limiter les dégâts.

Mais peut-être que vous recherchez sans vous l’avouer une certaine frénésie, le bruit et la fureur des armes, et le spectacle du crime né de la misère (3). Tant que les étincelles retombent loin de vous.

****

(1) Il serait utile de discuter de la limite de la science que vous acceptez dans votre vie quotidienne vs celle que votre idéologie rejette.

(2)  Et en maintenant la confusion entre une « interdiction » de posséder des armes et un contrôle. Aucun chasseur de ma famille ne se sent mal en allant renouveler son immatriculation de voiture, ou enregistrer son arme.

(3) Le cauchemar décrit dans  The Hunger Games parait terriblement proche.

 

Bataille de fourmis au jardin

Cet après-midi, voyant une agitation myrmécéenne sur les dalles, je pensais avoir affaire à un envol nuptial, occasion d’une joyeuse effervescence. Un coup d’oeil rapproché et prolongé a révélé des centaines de petits cadavres qui bordent les grandes pierres plates du jardin.

Un conflit d’une silencieuse sauvagerie se déroule à nos pieds!

Minnie et les fourmis

Vue générale du champ de bataille, cette marée rouge. Notre chatte Minnie n’a pas l’air trop inquiète…

Observation à la loupe

Mon mari observant le tout à la loupe. Le temps était nuageux, donc pas de danger que cet instrument enflamme davantage ce conflit! Gilles n’est pas trop inquiet non plus. (Il n’a pas vu le film « Quand la Marabunta gronde », un classique mettant en vedette des fourmis voraces!)

Une lutte fratricide

Je n’ai pas encore identifié l’espèce (autour de 6 mm de long, région de Toronto). Mon Audubon Society field guide to North american insects and spiders ne recense que huit ou neuf espèces. Fourmi charpentière? Lutte fratricide ou simple communication olfactive?

Pagaille dans les trèfles

Des petites rousses foncées-noires. Peu de différences entre les belligérentes, sinon la taille (?)

Affrontement sans merci sous les trèfles

La bataille des trèfles se poursuit.

Détail des luttes

Détail: même en y regardant de près, ce n’est pas clair, (comme pour bien des  conflits, hélas). Les fourmis victimes se recroquevillent. Des coups de mandibules brisent le mince thorax où sont les organes vitaux.

Mêlée générale  de fourmis mêlées

Une mêlée de fourmis mêlées. Et le tout se déroulait sur moins d’un mètre carré! Ça me rappelle les Fourmis de Bernard Werber…

Bon, où sont passés Minnie et mon mari? Gilles?

Giiiilles?