Nous nous souvenons tous, dans les aventures de Tintin, de Dupont et Dupond, assoiffés au milieu du désert Africain, croyant apercevoir une étendue d’eau qui finalement ne s’avère être qu’un mirage (Tintin au pays de l’Or noir). Ce passage est même devenu une caricature des mirages qui pourtant, comme nous allons le voir dans les lignes qui suivent, existent bel et bien !

Depuis toujours, les mirages nous fascinent et ont été l’objet de nombreuses légendes. Mais contrairement aux idées reçues, ce phénomène mystérieux n’est en rien une illusion d’optique puisque nos yeux et notre cerveau voient réellement le mirage. Celui-ci peut d’ailleurs être photographié ! Le mirage n’est autre que l’image déformée d’un objet bien réel, à laquelle nous pouvons apporter une explication scientifique relativement simple. En effet, les variations de température et de pression dans l’atmosphère peuvent engendrer l’apparition de différentes sortes de mirages, plus ou moins spectaculaires. L’explication de ces différentes manifestations repose cependant sur les mêmes principes physiques : l’optique géométrique et les lois sur la réfraction.

Tout milieu (air, eau, verre etc.) est caractérisé par un indice de réfraction n qui « mesure » la vitesse de la lumière dans ce milieu. Cet indice dépend de nombreux paramètres, notamment de la température, de la pression ou encore de la densité.

Dans un milieu où l’indice de réfraction ne subit aucune variation, la lumière va se propager en ligne droite : c’est le principe de Fermat, énoncé en 1657 : « la lumière se propage d’un point à un autre de façon à ce que la durée du parcours soit minimale ».

De cette propriété découlent les lois de Snell-Descartes, qui décrivent le comportement de la lumière à l’interface de deux milieux. Le changement de milieu implique un changement d’indice de réfraction. Une partie de la lumière incidente va alors être réfléchie tandis que l’autre partie sera réfractée. La déviation du rayon réfracté peut être plus ou moins brutale suivant la différence d’indices entre les deux milieux. Si celle-ci varie de façon continue, la lumière suit alors un parcours incurvé et c’est à ce type de déviation que l’on doit les mirages.

Sous certaines conditions, il est également possible d’obtenir une réflexion totale de la lumière, où plus aucun rayon n’émerge dans le milieu d’indice n2. En effet, quand la lumière passe d’un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent (ce qui se traduit par : n1>n2), l’angle de réfraction i2 sera plus grand que l’angle d’incidence i1. Si ce dernier augmente, le rayon réfracté va finir tôt ou tard par se trouver parallèle à la surface de séparation, soit : i2 = 90°. La valeur de i1 correspondante, notée iL, est appelée angle limite de réflexion et au-delà ce cette valeur, la réfraction est impossible : c’est ce que l’on appelle la réflexion totale !

Ces quelques notions d’optique géométrique vont être d’une grande importance pour la compréhension de la formation des mirages.

 
Source : tpemiragesg3.free.fr

Les mirages peuvent se manifester sous différentes formes. Les plus répandus sont appelés mirages inférieurs ou encore mirages chauds car ils se produisent sous l’effet de fortes chaleurs. Le sol, réchauffé par le soleil, chauffe à son tour l’air situé juste au dessus de lui. Au fur et à mesure que l’on s’éloigne du sol, la température diminue et donc l’indice de réfraction augmente. Les rayons lumineux vont donc être progressivement déviés par réfraction vers les couches d’air d’indice plus élevé, jusqu’à un angle limite au-delà duquel ils sont alors réfléchis par réflexion totale. Le cerveau humain ne percevant la lumière qu’en ligne droite, l’œil qui reçoit les rayons lumineux courbés associe l’origine de ces rayons à un prolongement rectiligne donnant l’illusion d’une image inversée. C’est le mirage inférieur !

Source : mpsi.fr

Les mirages supérieurs ou froids en sont un autre exemple. Il vous sera aisé de comprendre la formation de ces derniers puisqu’ils sont tout simplement le contraire des mirages inférieurs. En effet, ils apparaissent lorsque les couches d’air près du sol sont plus froides que celles qui en sont éloignées. Les rayons vont alors se courber vers le bas et l’œil humain percevra l’image de l’objet au-dessus de sa position réelle. C’est ainsi que les marins peuvent observer des côtes lointaines qui normalement devraient être invisibles en raison de la rotondité de la Terre. Rappelez-vous de la fameuse légende du vaisseau fantôme « le Hollandais Volant » flottant au-dessus des eaux et dont l’apparition était signe de mauvaise augure ! Et bien, tant de peur à l’époque pour ce qui ne devait être tout simplement que le mirage d’un bateau naviguant sur une mer très froide et calme.

Venons en maintenant à ces mirages extraordinaires pouvant être observés entre autre dans le détroit de Messine au large de la Sicile : les Fata Morgana. Ils tirent leur nom de la fameuse enchanteresse la fée Morgane. Selon la légende Celte, cette fée avait le pouvoir de soulever les flots et les vents afin de construire des palais dans les cieux. Lorsque les croisés durant le Moyen Age crurent apercevoir des châteaux au-dessus des flots, ils attribuèrent alors ce phénomène à la fée Morgane. La grande complexité de ces mirages est liée à la superposition de couches d’air où se produisent de nombreuses variations de température. La combinaison de mirages chauds et froids qui résultent de tels changements thermiques donne alors lieu à la Fata Morgana.

Mirage inférieur. Crédit : Michael Gwyther-Jones

Les mirages ont de tout temps fascinés l’homme de part leur mystère et leur beauté. S’ils ont été l’objet de nombreuses légendes plus ou moins effrayantes au cours des siècles derniers, leur formation est à présent bien connue et réside dans la succession de plusieurs principes physiques : le principe de Fermat, la réfraction et la réflexion totale de la lumière. Mais si un jour vous avez le plaisir de marcher dans un désert, que cela ne vous empêche surtout pas de jouir du spectacle qu’ils nous offrent !

Amélie

En ces temps de besoin de retour aux sources et de réelle prise de conscience de la société face à des enjeux environnementaux croissants, la mode est au « vert », dans la vie de tous les jours comme en vacances. C’est en suivant cette mouvance que l’écotourisme s’est mis en place au début des années 90. Sa démarche vise à inciter à voyager, de manière responsable vers des destinations où l’on se soucie de la préservation de l’environnement tout en veillant au bien être des populations locales. En cela, ces pratiques constituent une formidable opportunité financière pour la préservation des régions dont le patrimoine naturel peut-être directement valorisé par un tourisme respectueux. Or, il existe parfois un décalage entre cette philosophie et la réalité. Afin d’illustrer cette idée, mettons le cap sur le grand Nord canadien qui est depuis quelques années confronté à une situation délicate dans laquelle un équilibre entre bénéfices liés au tourisme et dérives associées se doit d’être trouvé au plus vite.

Largement médiatisé sur grand écran dans les aventures du petit sorcier Harry Potter, le harfang des neiges (Bubo scandiacus) est aussi devenu peu à peu une icône de la photographie animalière. Ainsi, bon nombre de photographes amateurs comme professionnels sont prêts à débourser des sommes conséquentes et effectuer des milliers de kilomètres pour aller lui tirer le portrait. Les régions boréales d’Eurasie et d’Amérique du Nord, où vit le rapace, sont de plus en plus souvent le théâtre de véritables safaris au cours desquels des groupes de touristes sont amenés par des voyagistes jusqu’au bel oiseau blanc.

Valorisation d’un patrimoine naturel et dérives associées

De prime abord, ces pratiques pourraient être considérées comme une sorte de valorisation d’un patrimoine naturel. L’affluence touristique constitue une manne financière pour l’économie locale. Concernant notre hibou blanc, le nourrissage pratiqué dans le but d’appâter les animaux pourrait être vu comme un approvisionnement d’appoint pouvant aider les individus à surmonter les rudes conditions de leur environnement glacial. Après tout, que fait-on de plus ou de moins avec la mangeoire à oiseaux que nous entretenons chaque hiver au fond de notre jardin ? Cependant, sans une certaine éthique, ces agissements peuvent très vite conduire à des dérapages comme c’est semble-t-il de plus en plus souvent le cas dans la campagne québécoise.

Ainsi, certains naturalistes pointent du doigt une intensification de la traque des représentants de cette espèce sauvage par les photographes. De plus, le nourrissage excessif tend vers la domestication de l’animal. Il n’est ainsi pas rare de rencontrer, dans les vastes étendues enneigées, des groupes de touristes suivant à la trace les hiboux. Ils les gavent de souris vivantes achetées en animalerie afin de réaliser les clichés tant espérés. Violation de propriétés privées, piétinement de zones agricoles, dérangements des animaux, collision de ces derniers avec des véhicules et tir sur des oiseaux devenus peu farouches, sont autant de menaces qui pèsent désormais plus que jamais sur ces rapaces.

Entre format numérique et nouveaux médias de diffusion…

L’avènement de la photographie numérique et les nouveaux média de diffusion de l’information ne seraient pas non plus étrangers à ce genre de dérives. Concrètement, le numérique a permis une relative démocratisation de la photographie animalière tant sur des aspects techniques qu’économiques. Il y a quelques années à peine, la photographie argentique obligeait les photographes à user avec parcimonie des quelques dizaines de poses tout au plus que pouvaient contenir les pellicules. De nos jours, les cartes mémoires des boîtiers numériques permettent d’emmagasiner plusieurs milliers d’images, rendant chaque cliché virtuellement gratuit. En outre, les diverses améliorations technologiques du matériel photographique tendent à rendre les images, au moins sur le plan technique, plus faciles à réaliser. Enfin, l’utilisation de moyens à très large diffusion tels les forums en ligne, permet également aux photographes de partager le fruit de leur travail avec des internautes du monde entier, le tout, toujours avec une facilité déconcertante. L’apparition de belles images sur la toile crée ainsi une sorte d’appel d’air, une mode qui oriente les envies et galvanise ainsi la demande de ce genre de photos.

Faire appel au bon sens ou légiférer ?

Face à la situation alarmante signalée par le milieu naturaliste et les riverains, certains photographes réputés ayant contribué à cette success story montent aujourd’hui au créneau en rappelant les règles d’éthique relatives à la photographie d’espèces sauvages. Mais le mal semble fait et face à la pression croissante, les instances gouvernementales québécoises planchent sur une loi visant à règlementer le nourrissage d’espèces comme le Harfang des neiges. D’autres espèces de strigidés (hiboux et chouettes) comme la chouette laponne (Strix nebulosa) et la chouette épervière (Surnia ulula) qui subissent les mêmes menaces pourraient également être concernées. D’ailleurs, dans certains états tel que l’Alaska, le nourrissage du pygargue à tête blanche (Haliaeetus leucocephalus), autre oiseau emblématique du continent nord-américain a été règlementé suite à des comportements similaires de la part de photographes peu scrupuleux et à la prolifération de ces animaux dans certaines localités.

Cette anecdote illustre toute la difficulté à trouver un compromis entre développement économique à échelle locale et dérives liées à la marchandisation de la biodiversité. Elle illustre la difficulté à établir une limite entre un petit coup de pouce et un assistanat vis-à-vis d’une espèce sauvage. Elle souligne enfin le paradoxe entre confidentialité à l’égard des espèces et espaces sensibles et mise à disposition du plus grand nombre de toute la beauté et la fragilité de la nature…  D’une manière générale, elle met en lumière la problématique résolution de l’équation qui consiste à faire cohabiter le plus harmonieusement possible activités humaines et préservation du patrimoine naturel. Une situation qu’acteurs locaux (agriculteurs, riverains et autres usagers du patrimoine naturel), gestionnaires (associations, organismes d’état) et décideurs se doivent de régler dans la concertation au sein d’un débat dont les intérêts des différentes parties sont parfois diamétralement opposés.

Jòris

Références

Bégin G et Laroche B  (2010) Clic la chouette (dans l’émission La semaine verte). Radio Canada. Disponible sur www.radio-canada.ca/emissions/la_semaine_verte/2009-2010/chronique.asp?idChronique=106020

Colle M É (2011) Des harfangs et des photographes. Image et Nature, 38, 30-35.

The International Ecotourism Society (TIES). http://www.ecotourism.org/

Hasard : n.m. 1. Puissance considérée comme la cause d’événements apparemment fortuits ou inexplicables : Rien n'a été laissé au hasard. 2. Circonstance de caractère imprévu ou imprévisible dont les effets peuvent être favorables ou défavorables pour quelqu'un : C'est un pur hasard que vous m'ayez trouvé chez moi à cette heure. (Larousse en ligne).

Le hasard est un gros mot. C'est pourquoi derrière ce mot se cachent beaucoup de choses. Si je jette un dé, je considère que c'est le hasard qui définit la face sur laquelle il va tomber. Pourtant, quand j'y réfléchis, ce qui détermine réellement sa trajectoire, c'est tout un ensemble de facteurs très précis : la direction et la vitesse avec laquelle je le jette, l'ensemble des surfaces qu'il rencontre dans sa course, etc. N’y avait-il pas en réalité qu’une seule issue possible à ce lancer de dé ? Comment le savoir, puisqu’il m’est impossible de refaire le même lancer…

Déterminisme : n.m. 1. Théorie philosophique selon laquelle les phénomènes naturels et les faits humains sont causés par leurs antécédents. 2. Enchaînement de cause à effet entre deux ou plusieurs phénomènes. (Larousse en ligne).

Où est donc la limite entre hasard et déterminisme ? Le hasard ne serait-il finalement pas une notion complètement artificielle ? Tout serait déterminé par la succession et la rencontre des événements¹... Mais pourquoi alors que ce mot, « hasard ». Est-ce une notion que les humains auraient inventé pour se donner l'impression que tout n'est pas joué d’avance ?

Il me semble tout de même qu'il y ait une différence dans le degré d'aléatoire entre poser un dé sur une face donnée, et lancer un dé. Dans un cas, j'ai la certitude que le dé exposera la face que j'ai choisie, alors qu'en le jetant, je n'ai que la certitude qu'il pourra tomber sur la face choisie avec une chance sur six (si c'est un dé à 6 faces). La notion de hasard ne mesurerait-elle pas tout simplement ma propre incapacité à prédire ce qui va se passer ? Tout est joué, mais tant que j'ignore de quelle façon, l'issue est pour moi, simple humaine que je suis, le jeu du hasard.

En ce qui concerne le dé, j'ai réellement du mal à identifier ce qui pourrait ne pas jouer dans l'issue de mon jet. Ou plutôt, ce qui pourrait jouer mais de manière non mécanique. J’ai alors pensé que peut être, ce qui vaut pour le dé ne vaut pas pour tout. Prenons l’exemple de l'esprit humain. Je dois faire un choix difficile, entre deux options qui me semblent équivalentes...glace à la fraise ou glace au chocolat (je n'aime aucune des deux, je préfère la vanille...). Qu'est ce qui détermine mon choix au final ?

photo credit: ~H. Crimson

Souvent, je finis par décider à l'ancienne : pic et pic et colégram, bour et bour et ratatam, am... stram... gram. Seulement en réalité, tout est déterminé à la première seconde, celle du premier pic :

« pic » fraise, « et pic » chocolat, « et colé » fraise, « gram » chocolat, « bour » fraise, « et bour » chocolat, « et rata » fraise, « tam » chocolat, « Am » fraise !, « Stram » Chocolat !!, « gram » : Fraise !!!

Oui : qu'est-ce qui fait que j'ai commencé par la fraise en fait ? Probablement mon inconscient, qui n'a pas fait le calcul et qui imagine que s'il commence par la fraise, il tombera au final sur le chocolat...loupé. Au passage, j'ai un peu noyé le poisson...

Soudain, je réalise que déterminisme absolu signifie absence de libre arbitre. Tous les choix que je fais sont-ils le résultat de connexions neuronales, de confrontations d'idées ; idées que j'ai intégrées lors du long processus de mon éducation et de mon expérience...toutes mes opinions politiques sont des choix qui ne résultent que de mon histoire, donc d'une succession d’événements. Certainement en partie, car je vois bien que tout le monde n'a pas les mêmes convictions et valeurs que moi et ça doit bien être dû à quelque chose...

Aujourd'hui, je n'ai toujours pas trouvé quoi que ce soit qui crée de l'indéterminisme, du vrai, quelque chose dont même « Dieu » tel qu'on le conceptualise ne connaîtrait pas l'issue. VDM.

Aurélie

¹ Coïncidence : Rencontre fortuite de circonstances ; événements qui se produisent en même temps : Une fâcheuse coïncidence.

Cette année encore, Plume! sera de la partie pour la Nuit des Chercheurs, qui aura lieu ce vendredi soir. Mais, cette fois, ce n'est pas à une, mais bien à deux manifestations que nous vous convions !

Nous serons tout d'abord présents à Toulouse, à la Cité de l'Espace, pour animer notre traditionnel "Speed-Cherching". L'occasion rêvée de pouvoir aborder les doctorants et chercheurs présents, afin qu'ils vous présentent en quelques minutes leur thématique de travail. Le gong retentit et vous n'avez pas eu toutes les informations que vous espériez, ou bien quelque chose vous a échappé ? Pas de panique, vous pourrez retrouver tous les participants un peu plus tard, autour d'une bière ou d'un jus de fruits. En attendant, changez de table et allez donc taper la tchatche avec un autre chercheur, histoire d'avoir un aperçu de la diversité des sujets que l'on aborde dans les laboratoires de recherche.

Plus loin sur la Garonne, Plume! sera également là pour l'édition bordelaise de la Nuit des Chercheurs ! Vous aurez l'occasion d'y croiser une équipe de jeunes chercheurs pleins d'enthousiasme, qui vous présenteront le Plume!-papier N°15, fraîchement sorti des pressoirs et rédigé avec amour par leur plume habile.

Et si vous n'avez pas prévu d'être présent dans l'une de ces deux villes, ce n'est pas grave, car la Nuit des Chercheurs, c'est partout en France ! Pour plus d'informations, n'hésitez pas à aller vous balader sur le site internet de l'événement. Et en plus, c'est une production Plume! : http://www.nuitdeschercheurs-france.eu/

Pour toute autre information, contactez-nous !

Plume!

Jardins botaniques royaux de Kew, l’été cogne fort sur la banlieue londonienne, des écouteurs tombent des arbres, les fils s’entortillent autour des ramures, des grosses caisses sont arrimées aux troncs, de loin les arbres paraissent sous perfusion. Les gens s’arrêtent et mettent les écouteurs sur les oreilles, ils entendent des clics ! Clic, clic, clic, silence, clic, clic… Serait-ce les restes d’une rave sauvage qui aurait mal tourné… Non, l’institution royale se targue d’abriter une espèce sur huit existant sur la Terre, elle ne mégote pas avec sa réputation. En plus des écouteurs, d’autres visiteurs scrutent les moindres bruits du tronc avec un cornet géant ! Oulala… C’est grave docteur ?

Oui et non répond l’artiste à l’origine de la performance, ce qu’on entend ne sont que les pleurs de l’arbre ! Qu’un saule puisse être pleureur ne surprend personne mais que tous les arbres soient en pleurs ! Les clics ne sont pas audibles dans le spectre de l’oreille humaine, il s’agit d’ultrasons que les appareils de l’artiste convertissent en sons dans l’audible… Quant à l’origine des ces clics, il faut se tourner vers la mécanique des fluides. Les clics dans les ultrasons sont des phénomènes connus en physique, il s’agit d’une des conséquences de la cavitation. Ca…vi… quoi ! Cavitation, c’est-à-dire la formation d’une cavité au sein d’un fluide. La cavitation est la bête noire ou le Saint Graal des ingénieurs navals : l’hélice du Charles de Gaulle s’est rompue à cause de ce phénomène et le sous-marin Russe Koursk a coulé pendant des essais de nouvelles torpilles à supercavitation (Ashley, 2001). Comment de tels phénomènes surviennent dans les arbres, qui pourtant ne sont pas des machines à propulsion nucléaires ?
Pour saisir comment les arbres « pleurent », il faut comprendre comment l’eau ou la sève est mise en mouvement dans l’arbre et comment cette dernière peut « caviter ».

Ne mettez pas de déo sur votre bégonia !

Non que votre bégonia soit allergique aux parfums de synthèse mais simplement que c’est grâce à l’évaporation de l’eau au niveau des feuilles que l’eau est extraite du sol par les racines. Le mécanisme physique de la circulation de la sève brute (l’eau et les minéraux extraits du sol) a longtemps été un mystère et un sujet polémique. Les plantes fonctionnent comme une pompe aspirante. Alors q’une molécule d’eau s’évapore au niveau des stomates (interruptions microscopiques dans les feuilles au travers desquelles les échanges de gaz et d’eau se font), une autre molécule d’eau va prendre sa place en entraînant sa voisine grâce à des liaisons chimiques particulières que l’on appelle les liaisons hydrogènes. De proche en proche, la dépression créée par l’évaporation au niveau des feuilles va se propager jusqu’aux racines. C’est grâce à cette force aspirante que l’eau va être extraite du sol. La sève dans l’arbre est donc tirée par le haut, elle est sous tension (pression négative) et non poussée par le bas (pression positive) (Tyree & Zimmermann, 2002).

La circulation de la sève brute ou l’hydrodynamique de l’extrême

Pourtant cette histoire de pression négative dans la sève a longtemps été une barrière à la compréhension. En effet si nous consultons un grimoire de physicien… Eh si ! Le diagramme de phase de l’eau… Il s’agit d’un graphique qui représente les états de l’eau en fonction de la pression et de la température. Si l’on regarde l’état de l’eau en pression négative. Oh... Surprise ! L’eau est forcément sous forme de gaz ! Donc a priori, la circulation de la sève est impossible car elle viole les lois de la thermodynamique.
Si l’on considère un volume d’eau liquide à température constante et qu’on abaisse la pression, l’eau va se transformer en gaz et ce jusqu’aux pressions négatives, que l’on trouve dans la sève.

La sève, c’est du jus ou du gaz ?

Heureusement l’eau est un fluide tout sauf normal, les liaisons hydrogènes entre les molécules d’eau peuvent maintenir un état liquide (eau en surfusion ou équilibre métastable) malgré les pressions négatives. Mais quand ces pressions négatives deviennent trop importantes, durant les étés lorsque les sols sont secs et que la transpiration est maximale, alors l’eau de la sève se vaporise par endroits et crée des bulles de vapeur d’eau, il y a donc cavitation (Cochard, 2006).

Ne perfusez pas votre bonzaï !

Ne transfusez jamais votre bonzaï anémique avec du Perrier ou avec votre bière belge favorite ! Il en mourrait… de soif ! En effet, les bulles de vapeur d’eau et d’air, issues de la cavitation (ou de votre transfusion) remplissent les vaisseaux du xylème qui sont chargés en temps normal d’acheminer l’eau liquide aux feuilles et aux bourgeons. Une fois les vaisseaux de la branche, ou pis du tronc, complètement embolisés (remplis de vapeur d’eau issue de la cavitation), les tissus vivants situés au dessus de ce bouchon vont mourir par manque d’eau.

Les limites biophysiques des plantes ou les méfaits des bulles

La circulation des sèves est rendue possible seulement grâce aux propriétés physico-chimiques très particulières de la molécule d’eau. Les contraintes biophysiques issues de la cavitation sont à l’origine de la limitation en hauteur des arbres. Les tissus végétaux sont virtuellement éternels tant qu’ils peuvent croître, cependant la hauteur des arbres actuels et fossiles est limitée à 130 mètres maximum à cause des raisons biophysiques évoquées ci-dessus (Koch et al., 2004). Il est désormais prouvé que les préférences écologiques des arbres sont concordantes avec leur aptitude à résister à la cavitation, par exemple un Cyprès du Tassili (un dur à cuire du désert algérien de Tassili) a une résistance à la cavitation beaucoup plus importante qu’un peuplier (Maherali et al., 2004). Il existe une grande variation de ce caractère entre les espèces. La sélection naturelle a pu s’exercer sur ce caractère (Willson et al., 2008). Beaucoup de travaux en cours tentent de comprendre la dynamique évolutive de la résistance à la cavitation. Non, la recherche en physiologie végétale ne bulle pas !

Gibet

Aller plus loin

• Ashley S. 2001. Propulsion sous-marine par supercavitation. Pour la science 285(1): 68-72.
• Caupin F, Herbert E. 2006. Cavitation in water: a review. Comptes Rendus Physique 7(9-10): 1000-1017.
• Cochard H. 2006. Cavitation in trees. Comptes Rendus Physique 7(9-10): 1018-1026.
• Koch GW, Sillett SC, Jennings GM, Davis SD. 2004. The limits to tree height. Nature 428(6985): 851-854.
• Maherali H, Pockman WT, Jackson RB. 2004. Adaptive variation in the vulnerability of woody plants to xylem cavitation. Ecology 85(8): 2184-2199.
• Tyree MT, Zimmermann MH. 2002. Xylem structure and the ascent of sap. Berlin Heidelberg New York: Springer.
• Willson CJ, Manos PS, Jackson RB. 2008. Hydraulic traits are influenced by phylogenetic history in the drought-resistant, invasive genus
• Juniperus (Cupressaceae). American Journal of Botany 95(3): 299-314.

Rien de plus affirmatif qu’une recette de cuisine : on vous fournit une liste d’ingrédients avec des quantités bien précises, et leur mode d’emploi. Et si vous déviez un peu des instructions ? Attention, votre moelleux au chocolat risque de se transformer en galette compacte...

Heureusement, les mathématiques et l’informatique sont là pour vous aider à choisir la recette la plus robuste et déterminer quels ingrédients doivent être pesés avec le plus de soin !

L’idée de base est de représenter un ensemble de recettes que vous trouverez sur Internet ou plusieurs livres de cuisine. Chaque recette propose en effet une certaine quantité de chaque ingrédient, que l’on peut représenter dans un espace à n dimensions, une dimension par ingrédient. Pour faire simple, prenons le cas où n=3 avec les crêpes1, que l’on peut considérer en première approximation comme un assemblage subtil d’œufs, de farine et de lait. Ainsi, chaque recette apparaît comme un point en trois dimensions, par exemple : 250 gr pour la farine et 0.5 l pour le lait, pour les deux axes horizontaux, et quatre œufs pour l’axe vertical. Mais toutes les proportions pouvant être multipliées ou divisées par un même coefficient, une recette apparaît donc comme une demi-droite, depuis l’origine en direction de ce point.
Si deux recettes de crêpes sont valides, on peut raisonnablement supposer qu’un mélange des deux convient aussi. Cette propriété nous permet de considérer que tout point situé entre deux autres correspondants à des bonnes recettes est tout aussi valide, ce qui revient à dire que l’ensemble des bonnes recettes est « convexe ». Plus précisément, l’espace des recettes de crêpes dans cet espace à 3 dimensions est un cône.

Pour aller plus loin, coupons une tranche horizontale de ce cône, celle qui correspond à quatre œufs, et représentons-la en deux dimensions, avec le lait horizontalement et la farine verticalement. Outre le point déjà placé, ajoutons une quinzaine de points pour des recettes trouvées sur divers sites Internet. L’ensemble de toutes les recettes valides est une « enveloppe convexe » de ces points, que l’on peut obtenir de la manière suivante : on enfonce à mi-hauteur un clou sur chaque point, puis on entoure les clous par un élastique, qu’on relâche. Il se colle alors aux clous, et tous les points à l’intérieur correspondent donc à des recettes correctes (rassurez-vous, il existe des algorithmes efficaces pour faire construire cet objet par un ordinateur sans utiliser des clous et des élastiques). Évidemment, pour une recette fiable, le plus raisonnable est de choisir la moyenne de tous les points, qui se trouvera à l’intérieur de cette enveloppe convexe.

On peut aussi remarquer que pour le cas des crêpes, l’enveloppe est assez allongée et étroite en diagonale. Cela signifie que le rapport entre la quantité de lait et de farine est à peu près constant. Ainsi, il faudra faire particulièrement attention à respecter ce rapport en préparant sa pâte à crêpe, alors que le nombre d’œufs est plus variable, ce qu’on peut vérifier en calculant les « variances » (mesures de la dispersion moyenne) des rapports entre les trois ingrédients.

Bref, vous voilà équipés pour ne plus louper vos crêpes. Vous pouvez aussi tester les points extrêmes et indiquer sur le schéma les zones correspondant à des résultats plus croustillants ou plus moelleux... Et pourquoi pas, ajouter sur le schéma des recettes avec les mêmes trois ingrédients principaux, celles des gaufres ou du flan par exemple, pour obtenir d’autres recettes robustes !

Philippe Gambette

Aller plus loin

[1] Les données sur le corpus des recettes de crêpes se trouvent sur : http://gambette.blogspot.com/2008/03/cuisine-polydre-des-ingrdients-et.html.

Prenons l’exemple de la production laitière. Nous considérons tous normal d’avoir notre lait quotidien pour 1 euro le litre. Or, pour produire ce lait bon marché que nous considérons désormais tous comme un produit « de base », il faut des vaches, des vaches dites « laitières » produisant en moyenne 40 litres de lait par jour. Ces bêtes sont, bien sûr, très éloignées des bovins sauvages. Pour comparaison, les femelles zébus – bétail domestique le plus commun en Afrique subsaharienne et très proche du bétail sauvage – produisent tout juste de quoi nourrir leurs veaux, et leur production journalière dépasse rarement les 6-7 litres.

Donc pour passer de 7 à 40 litres/jour/vache, les éleveurs ont eu recours à une sélection génétique « empirique ». Cela signifie simplement que pendant des décennies, ils ont sélectionné leur meilleur bétail afin de garder et d’améliorer les aspects les plus intéressants de certains individus, comme leur docilité, leur fertilité, leur conformation, ou encore, pour notre exemple, leur productivité laitière.

La sélection génétique est présente partout dans le monde agricole : elle a permis de nous nourrir, mais nous en percevons désormais les limites… La grande majorité des vaches laitières européennes [1] sont de race Holstein-Friesan, qui sont d’une part relativement dociles (donc faciles à traire), et qui ont, d’autre part, les meilleures performances laitières. Ces vaches sont le produit d’une sélection drastique opérée pendant des décennies. De fait, seuls quelques taureaux hyper sélectionnés servent à inséminer des milliers de vaches, ce qui les rend très consanguines (elles sont toutes plus ou moins apparentées).

Or, ce manque de diversité génétique rend ces animaux extrêmement vulnérables aux maladies infectieuses. Certains chercheurs estiment qu’un virus un peu plus agressif que les autres pourrait décimer notre pot à lait européen en l’affaire de quelques jours seulement. On évite donc le pire à grands coups d’antibiotiques et/ou vaccins, lorsque cela est possible, mais jusqu’à quand ? C’est alors que nous comprenons ô combien la diversité est importante, sinon vitale.

Chez les vaches laitières comme chez d’autres espèces végétales et/ou animales, les races et variétés dites « rustiques » sont généralement bien plus résistantes aux maladies infectieuses, et leur « rusticité » leur permet de survivre dans des environnements très variés. D’où l’intérêt croissant pour les races et variétés dites « anciennes », quand elles n’ont pas -hélas- disparu… Seule ombre au tableau : leur productivité, qui est généralement assez limitée. Qui donc aura alors la patience d’attendre que la Marguerite locale veuille bien remplir notre pot à lait ? [2]

Eléonore Spitzer

Aller plus loin

[1] Certains auteurs estiment que plus de 60% des vaches laitières en Europe sont des Holstein-Friesan.
[2] Les vaches ont la capacité de ralentir ou de carrément stopper l’éjection de leur lait si elles sont stressées ou se sentent en danger

Que serait la diversité sociale sans discrimination ? Plus importante, sans aucun doute. À rebours des dynamiques de mélange harmonique et des complémentarités dans la différence se dressent les discriminations tant décriées mais pourtant omniprésentes. Identifier la discrimination dans la vie de tous les jours n’est pas une chose évidente mais certaines personnes y parviennent.

La science, au masculin

Pourquoi n’y a-t-il pas plus de femmes dans les sciences ? Pour l’Europe des 27, si les femmes sont globalement majoritaires dans l’enseignement supérieur, elles sont sur-représentées dans les disciplines liées aux lettres, aux arts, à l’éducation et à la santé, alors que les hommes le sont dans les disciplines dites scientifiques et techniques. Ainsi, en 2005, seulement 31 % des diplômés de l’enseignement supérieur en mathématiques, science et technologie sont des femmes et cette proportion n’évolue guère depuis 2000. D’une réalité évidemment plus complexe (qui implique également la recherche, les postes à responsabilité, etc.) mais peu contestée, découlent d’interminables débats autour des origines sociologiques, génétiques, familiales ou personnelles de cet état de fait. Autant que la facilité du discours idéologique (qui n’est pas nécessairement faux), c’est la difficulté de disposer d’éléments statistiques fiables qui rend les débats sur la question interminables.

Responsable mais pas coupable

Ce manque de diversité n’est pas un problème et se comprend simplement si l’on suppose une aptitude innée des hommes pour les mathématiques, sciences et disciplines techniques, chose qui reste encore à prouver (bonne chance les généticiens et les neurologues). à l’inverse, le rejet partiel de l’explication par cette hypothèse peut passer par la preuve d’au moins un phénomène discriminatif (explicite ou implicite, volontaire ou pas) à l’encontre des femmes. Pour l’influence des professeurs sur les parcours et la réussite des femmes en disciplines mathématiques, scientifiques et techniques, nous pouvons énumérer une série de possibilités intuitives qui peuvent être sources de discrimination (idées préconçues, cycles autoentretenues d’étudiants masculins ayant pour modèles des professeurs masculins, manières d’enseigner, etc.) Mais pour évaluer le poids réel du facteur « professeur » face à la première hypothèse des aptitudes innées, il ne suffit pas d’énumérer les possibilités intuitives et de choisir l’hypothèse qui en contient le plus. Il faut élaborer une preuve formelle (la statistique est un outil approprié pour cela) de la relation causale et cela est une autre affaire.

L’apport d’une quasi-expérience

La relation statistique entre le grand nombre de professeurs masculins actuels et le grand nombre de professeurs masculins dans le passé n’est pas une preuve de discrimination car elle n’est pas en contradiction avec l’hypothèse des différences innées. Comparer, pour un même professeur, les résultats des hommes par rapport à ceux des femmes n’est pas non plus satisfaisant car les élèves choisissent les matières qu’ils suivent au travers de leur orientation. Se présenter à un examen de mathématiques lors des études supérieures n’est pas le résultat d’un tirage aléatoire. Une solution alternative existe et consiste à retrouver dans une situation réelle les principes d’une expérience contrôlée (comme en laboratoire) et c’est ce que Scott E. Carrell, Marianne E. Page et James E. West font pour un cas particulier aux États-Unis.

Le principe, rapidement

Pour l’économie, la méthode expérimentale est un peu utilisée (mais de plus en plus) et contient d’importantes difficultés, pour l’instant incontournables : faible taille des échantillons, faible durée des expériences, différences avec les comportements habituels, etc. Une solution originale consiste à identifier sur données réelles (telles que celles de l’éducation nationale) une structure aléatoire d’attribution d’un traitement. Une fois cela accompli, par comparaison des groupes traités et non traités, il est possible de quantifier l’effet causal du traitement sur une variable donnée. C’est selon ce principe que les auteurs en question remarquent qu’à l’U.S. Air Force Academy, les étudiants sont assignés aléatoirement à des professeurs et subissent des examens et des corrections standard. Le lecteur intéressé peut se reporter à l’article pour les détails nécessaires à une bonne compréhension de l’approche mais cela permet de contourner de nombreux problèmes statistiques en plus de ceux précédemment cités. Pour l’histoire, les chercheurs trouvent un effet négatif relativement important de l’attribution d’un professeur masculin aux étudiantes sur leurs résultats dans les disciplines mathématiques, scientifiques et techniques. D’autant plus que cet effet disparaît lorsqu’une étudiante est attribuée à un professeur féminin. Autant que le résultat, c’est la méthodologie qui est intéressante. Elle permet d’entrevoir une nouvelle manière de présenter des résultats en sciences humaines.

Jean-Sauveur Ay

Allez plus loin
Scott E. Carrell, Marianne E. Page and James E. West (2009) “Sex and Science: How Professor Gender Perpetuates the Gender Gap” NBER Working Paper.
V. Kerry Smith (2007) “Reflections on the Literature” Review of Environmental Economics and Policy 1(2):300-318.

Il y a quelques semaines, nous avons envoyé à l'ensemble des membres du réseau un questionnaire, afin que chacun puisse s'exprimer sur ce qui lui plaît - ou pas - chez Plume! et puisse nous faire part de ses besoins et envies au sein du réseau. L'heure est maintenant venue de dresser un bilan (non exhaustif) de vos réponses. Bilan qui vous offrira une vision assez large de ce que pensent les autres habitants de la planète Plume! et qui nous permettra de faire évoluer le réseau selon vos attentes.

Un certain manque d'information

Que chacun(e) d'entre vous soit correctement informé, non seulement du fonctionnement général de l'association et du réseau, mais aussi des possibilités qui vous sont offertes en tant que membre du réseau Plume! est un point essentiel de notre fonctionnement. Or, une majorité d'entre vous estime que les informations reçues par les membres du réseau sont insuffisantes (ou a minima pourraient être plus exhaustives). Un coup d'accélérateur va donc être mis sur ce point, afin que les informations qui vous parviennent soit plus claires et plus complètes. Cela passera notamment par un remaniement partiel de notre site internet, mais nous vous en dirons plus très prochainement... 
En tout état de cause, si vous avez besoin d'informations concernant quoi que ce soit (si ça peut rester en vague rapport avec Plume! c'est quand même pas plus mal), n'oubliez pas que vous pouvez nous contacter à cette adresse : contact@plume.info. Nous nous efforcerons de vous répondre clairement et rapidement.

Et vous, vous êtes là pour quoi ?

Vous êtes 77% à avoir rejoint le réseau Plume! pour intégrer une communauté intéressée par la vulgarisation scientifique. Pour respectivement 28% et 38% d'entre vous, rejoindre le réseau était aussi un moyen d'en apprendre plus sur Plume! et d'être tenu informés des activités du réseau. Pour 30% des personnes interrogées, il s'agissait également d'aller au delà d'une "simple" collecte d'informations et de s'investir dans la mise en place des projets portés par Plume!.
Au-delà de ce constat assez large, vous êtes principalement intéressés par la rédaction d'articles de vulgarisation (49%). La relecture et la correction d'articles sont également des activités qui vous attirent au sein du réseau (pour 33% d'entre vous). Puis, dans une moindre mesure, votre intérêt se porte sur les formations à la vulgarisation scientifique proposée par Plume! (28%) et la mise en place d'événements en lien avec la vulgarisation scientifique (21%).

Seulement 1 personne a fait part de son envie de créer un blog de vulgarisation scientifique, par le biais de la plateforme web de Plume!.
Lorsqu'on vous demande si vous avez réussi à atteindre ces objectifs, là, ça fait mal. La réponse est en effet négative pour 61% d'entre vous !
En essayant d'en analyser les raisons, on se rend compte que le manque de temps est le facteur limitant principal à l'origine de ce constat (pour 87% des participants !). Viennent ensuite le manque d'informations disponibles sur le site web de Plume! et le manque d'aide de la part des membres de Plume! (18% pour chacune de ces réponses). Enfin, vous nous avez fait part (pour 8% d'entre vous) de votre manque d'envie pour vous investir dans le réseau.

Alors comment faire en sorte d'améliorer la situation ? Pour ce qui est du manque de temps, désolés, mais nous allons avoir du mal à vous aider. Par contre, on peut compatir, parce que nous aussi, on sait ce que c'est ! 
Pour ce qui est du manque d'aide et d'informations disponibles, là nous devrions pouvoir y remédier. Pour reprendre un peu le premier point, le remaniement de notre plateforme web devrait déjà vous aider à y voir plus clair, en vous indiquant notamment de manière plus précise les possibilités qui vous sont offertes par Plume! en termes de rédaction et de formations notamment. Nous allons aussi faire en sorte de communiquer davantage dans votre direction, en ce qui concerne les actualités brûlantes du réseau et les projets en cours pour lesquels vous seriez susceptibles d'être intéressés et d'intervenir (tout ça sans vous spammer à coup de 30 mails par jour, promis !).
Enfin, on ne le répétera jamais assez, en cas de problème, de doute, de question sans réponse, contactez-nous : contact@plume.info !

En ce qui concerne la création de blogs hébergés chez Plume!, nous allons aussi faire en sorte de simplifier et de clarifier la procédure de création, afin que vous n'ayez pas à prendre 10 jours de RTT pour pouvoir publier votre premier article !
Et puis, pour ce qui est du manque d'envie pour vous investir, dîtes-vous simplement que c'est au moins plus intéressant que de passer 4 heures devant la télévision à regarder un mariage princier en Angleterre !

Plume! 2.0

Concernant notre plateforme web, vous vous êtes exprimés concernant non seulement son aspect graphique, mais également son ergonomie. En ce qui concerne la qualité visuelle du bébé, ça n'a pas l'air de trop vous piquer les yeux, puisqu'elle recueille la note honorable de 3,14/4.
Pour ce qui est de son ergonomie, on arrive à un plus petit 2,82/4.
Sans rentrer dans les détails des différentes propositions qui nous ont été formulées pour améliorer tout ça, vous êtes 57% à vouloir voir apparaître sur le site une rubrique dédiée à la culture scientifique et à l'actualité de ses acteurs. Pour 41% d'entre vous, davantage d'articles traitant de l'actualité de l'association et du réseau Plume! seraient souhaitables. 39% des réponses font état de leur envie de pouvoir lire sur cette plateforme plus d'articles de vulgarisation scientifique et, enfin, 26% aimeraient y retrouver des jeux, concours et défis en lien avec la vie du réseau et la vulgarisation.

Même si dans l'ensemble ces résultats sont plutôt encourageants (en ce qui concerne les notes), nous allons tâcher de rendre notre plateforme encore plus attrayante et surtout plus ergonomique, de manière à ce qu'il soit d'une part simple d'y naviguer et d'autre part que vous puissiez y trouver les informations que vous cherchez sans avoir besoin d'une licence en archéologie.
Bien sûr vos envies en termes de rubriques et vos remarques seront prises en compte au mieux en vue de cette petite refonte de la plateforme web. Soyez patients, ça devrait se passer dans les mois à venir et nous vous tiendrons au courant !

Et vous êtes qui sinon ?

Pour finir quelques mots à propos de vous ! Sans réelle surprise, vous êtes une majorité de doctorant(e)s au sein du réseau Plume! (38%). Vous êtes également principalement chercheurs (16%), médiateurs(trices) scientifiques (14%), enseignant(e)s (12%) et étudiant(e)s (12%). Pas de lycéen, du moins pas dans l'échantillon de personnes ayant pris le temps de répondre à ce questionnaire... Vous êtes aussi, pour certain(e)s d'entre vous, responsables associatifs, chargé(e)s de communication, psychologues et illustrateurs/trices, entre autres...  
On saluera au passage l'abnégation des 4 pilotes de F1 qui, entre deux Grands Prix, trouvent le temps de vulgariser un peu !

Toutes vos remarques n'ont pas été reprises dans ce court bilan (notamment celles formulées en réponses aux questions à champs libres), mais elles ne sont par pour autant passées à la trappe et nous ferons notre maximum pour les prendre en compte dans un avenir plus ou moins proche selon les cas.

Vous avec été nombreuses et nombreux à prendre le temps de participer à cette petite enquête et nous vous en remercions ! Pour les retardataires, il est toujours possible de remplir le questionnaire en cliquant ici. Encore merci et à très vite.

Statistiquement vôtre,

Plume!

Conceptualisée dans les années 70 par des chercheurs canadiens, l’agroforesterie est définie comme « l’ensemble des pratiques agricoles intégrant une composante arborée au sein de l’exploitation agricole et du paysage rural ». Protection des sols, de la biodiversité, mais aussi lutte contre la déforestation, l’agroforesterie est devenue le fer de lance du développement rural dans les pays du Sud et commence à faire son apparition en Europe.

Dès le Néolithique, l’Homme a pratiqué pour se nourrir « l’abattis-brûlis » : il défrichait une parcelle de forêt en abattant les arbres et en brûlait les débris de végétation pour ensuite pouvoir cultiver sur ces sols fertiles. L’agriculteur gardait cependant certains arbres utiles et artificialisait ainsi le milieu forestier, en mélangeant plantes cultivées et plantes spontanées. De cette intimité entre agriculture et forêt subsistent en milieu tropical de nombreux avatars qu’on peut qualifier d’agroforestiers. Certaines forêts naturelles comme en Indonésie ont été à ce point modifiées et enrichies qu’on peut parler de forêts domestiquées. D’autres sont de véritables forêts paysannes reconstruites que l’on nomme « agroforêts » alliant culture de rente (cacao, café, résine) et essences forestières [1].

COM-PAR-TI-MEN-TEZ !

Si l’arbre en milieu cultivé est encore présent dans nombre de pays du Sud et en Europe (bocage, prairies normandes, vignes et oliviers au sud de l’Europe), c’est dès le Moyen-Âge que l’on observe une compartimentation du milieu rural européen : c’est ainsi que champ (ager), forêt (silva), terrains pâturés (saltus) et jardin (hortus) se séparent spatialement. La conséquence de cette évolution fut la disparition progressive de la jachère, des associations de culture, et avec l’arrivée de la mécanisation et de la monoculture, le paysage rural contemporain a clairement compartimenté l’usage des terres : la forêt pour la chasse et le tourisme, les champs pour les céréales, les prairies pour le bétail…

Le pari de la complexité du mélange

Face à la monoculture, l’agroforesterie mise avant tout sur le concept d’arbre « multi-services ». Si par rapport à une agriculture intensive, l’arbre fait diminuer le rendement de la culture principale (via la compétition pour l’accès aux ressources nutritives), celui-ci apporte à l’agriculteur d’autres productions et services. L’exemple le plus frappant est celui des agroforêts tropicales, véritables systèmes complexes où sur plusieurs strates arborées la culture principale telle que le cacao ou le café est associée à des fruitiers (agrumes, bananiers, kola, avocats), des arbres de bois d’oeuvres, des essences médicinales, des arbres d’ombrage ou des arbres fertilisants [2]. Plus proche de nous, dans le bocage breton, les haies favorisent la rétention d’eau dans les sols et limite l’érosion par ruissèlement. Mais elles apportent également à l’agriculteur une source de revenu supplémentaire à travers certaines essences de bois difficiles à produire en foresterie (noyer, merisier).

Des services pour les agriculteurs... et pour la société ?

À plus large échelle, l’agroforesterie peut apporter certains services directement au producteur que ce soit à travers l’arbre comme marqueur d’appropriation foncière en Afrique, à travers son potentiel en terme de stockage de carbone (de nombreuses entreprises de compensation carbone [3] se ruent sur les projets agroforestiers) ou tout simplement à travers leur utilité à l’échelle du territoire (habitat pour la faune, lutte contre la fragmentation des paysages, etc.).

Enfin, face au contexte de déforestation et d’érosion de la biodiversité, les systèmes agroforestiers offrent une réponse intéressante en termes de réconciliation entre espaces naturels et espaces anthropisés [4]. S’ils ne se substituent pas aux aires protégées les espaces agroforestiers permettent un compromis entre production agricole et conservation de la biodiversité : en plus de détenir une grande diversité d’espèces végétales, de nombreuses espèces forestières rares voire menacées sont retrouvées dans certaines agroforêts [5].

Il ne suffit pas cependant de planter un arbre dans un champ pour réinventer l’agronomie du XXIe siècle…encore faut-il savoir pourquoi le planter et le choix reste éminemment sociétal : l’agroforesterie pour combiner agriculture paysanne, autonomie des agriculteurs et protection de l’environnement ou l’agroforesterie comme caution environnementale d’une agriculture toujours plus productiviste ?

Mickaël Correia

A la source

[1] de Foresta H. (2000) Complex agroforests. Lecture Notes no 1. ICRAF-SE Asia, Bogor, Indonesia, 21 p.
[2] Diabaté M. et al. (2009) Diversity of uses of tree species in agroforests. In : 2nd World Congress of Agroforestry. Agroforestry, the future of global land use. Nairobi, WCA, p. 404.
[3] Pour lutter contre le réchauffement climatique, certaines entreprises ou ONG proposent aux particuliers ou à d’autres entreprises de planter des arbres (qui stockent le CO2) afin de compenser leurs émissions de CO2.
[4] Rosenzweig ML (2003) Reconciliation ecology and the future of species diversity. Oryx 37(2):194–205.
[5] Correia M. et al. (2010) Conserving forest tree diversity in Guinée Forestière (Guinea, West Africa): the role of coffee-based agroforests. Biodiversity & Conservation 19 (6) 1605 – 1629.

Aller plus loin

Torquebiau E (2007) L’agroforesterie: des arbres et des champs. Harmattan-CIRAD, Paris.

Les TIC, pour Technologies de l’Information et de la Communication, en particulier l’Internet, occupent une place déterminante dans la société notamment dans le domaine de l’apprentissage de l’interculturalité en offrant de nouvelles opportunités de dialogue et un accès à un savoir plus riche. Il est important de les vulgariser et de les intégrer dans l'enseignement afin de contribuer à dynamiser l’accès au savoir et à la culture, de mieux transmettre les connaissances et de mieux former les citoyens. Nous vivons une époque de mutations rapides où les TIC jouent un rôle de plus en plus central dans tous les domaines de nos vies et affectent de façon significative toutes les dimensions économiques, sociales et culturelles du fonctionnement des sociétés.

TIC et interculturalité, quel rôle?

Les TIC utilisées en tant qu’outils de communication favorisent le dialogue et l’échange donc l’interculturalité.  Cela permet l’ouverture et la communication avec l’autre, tout en créant de nouvelles opportunités d’interaction entre personnes de cultures différentes. Ces interactions sous tendent de nombreux apprentissages, formels ou informels. En fait, les TIC constituent dans les échanges un élément facilitateur, elles multiplient les opportunités de mise en lien entre êtres humains qui vont déboucher sur des apprentissages croissants aussi bien au niveau individuel que collectif.

L'Internet moderne

Internet se construit sur la base d’une dynamique d’altérité produisant des conditions et des espaces de dialogues interculturels. Dans le même objectif, par exemple les logiciels libres, ont été crées dans la culture de partage pour affirmer cette ouverture et ce dynamisme de la création où chacun peut accéder aux données, soumettre ses idées et recréer à partir de ce qui disponible. De la même manière, les TIC pourront aider à renforcer le processus de l’apprentissage de l’interculturalité et de la langue française, notamment en milieu scolaire. Mais pour ce faire, les enseignants ainsi que les élèves sont invités d’abord à s’approprier les TIC (ordinateur / internet) en favorisant leur usage. Avec les TIC tout change : la façon d’enseigner, de vivre, d’apprendre, de travailler voire de gagner sa vie.

Reine Boufadel

Imaginez... vous souhaitez ce matin vous brosser les dents mais l'eau ne coule pas au robinet. Le bulletin des eaux quotidien à la radio a annoncé que la rivière qui alimente le réseau d'eau potable de la ville est sur le point d'atteindre un débit critique. Des restrictions sont donc organisées. L'eau coulera de nouveau au robinet seulement à 11h. Vous appelez, Martin, votre ami maraîcher. Il utilise de l'eau pour irriguer ses tomates. Lui a pu arroser ses plants pendant la nuit mais il devra maintenant attendre 48 heures avant d'avoir de nouveau accès à l'eau. Hélène, intérimaire dans une usine  située en amont de la ville va travailler ce matin. En effet, il n'y a pas de restriction sur l'eau utilisée par cette industrie aujourd'hui car elle est rejetée quasi instantanément dans la rivière. Bien entendu, Paul, propriétaire d'une villa avec piscine, ne peut pas remplir sa piscine et ce depuis un mois. Il aura compris qu'en tant qu'usager de l'eau non prioritaire, il vaut mieux prendre de l'eau quand elle est abondante (au début du printemps). Il y a aussi Cédric, loueur de canoë, qui commence à penser à sa reconversion en loueur de VTT car les débits trop faibles empêchent souvent les sorties en canoë durant l'été. Il milite dans une association regroupant écologistes et professionnels du tourisme dont l'objectif commun est de maintenir de l'eau dans les rivières, afin d'assurer la survie des poissons et des touristes ! Voilà le portrait d'une ville ordinaire, en période de sécheresse. C'est probablement une histoire assez proche de ce à quoi nous devons nous attendre avec le réchauffement climatique. C'est d'ailleurs ce que vivent déjà plusieurs villes australiennes.

Pendant longtemps, on a pensé que la solution viendrait de l'offre. Par du stockage (dans des barrages ou retenues), en hiver ou au début du printemps lorsque l'eau est abondante, on peut avoir accès à plus d'eau en période de sécheresse. Aujourd'hui, les sites propices ont été largement aménagés (en France tout au moins) et la gestion de l'eau repose dorénavant sur la baisse de la demande : utilisation plus économe pour tous, et « priorisation » de certains usages quand les restrictions sont nécessaires. En France, la  loi sur l'eau de 1992 définit les usages prioritaires. L'eau potable est toujours prioritaire donc il n'y a pas de risque de se voir couper l'eau du robinet un matin. L'environnement devient prioritaire par rapport aux usages économiques si l'on passe sous les débits critiques (quand il n'y a vraiment pas beaucoup d'eau dans les rivières). Au delà de ces seuils, les usagers économiques peuvent se servir. En France, les restrictions d'eau sont sous la responsabilité du préfet. Il organise des comités sécheresse, composés d'usagers et des services de l'État,  pour déterminer si les débits des rivières ont atteint des niveaux critiques, et donc s'il faut organiser des restrictions. Choisir de mettre en place des restrictions c'est contraindre les usages économiques de l'eau (notamment agricoles) et les usages de l'eau potable non indispensables (piscine, jardin, lavage de voiture...) pour bénéficier à l'environnement (car on laisse plus d'eau dans les rivières). Au contraire, quand les usagers présents dans les comités sécheresses obtiennent la levée des restrictions, c'est l'environnement qui perd la priorité. Tout est affaire de négociation entre représentants de la profession agricole et associations de protection de la nature ! Difficile de choisir entre permettre aux citadins de laver leur voiture et remplir leur piscine, permettre l'irrigation au maraîcher qui risque de perdre sa récolte sans eau, permettre la survie  des poissons et permettre le fonctionnement des usines qui ont besoin d'eau pour honorer leurs commandes !  Le préfet, en tant que représentant de l'État, « planificateur bienveillant » dans la terminologie économique, se doit de faire des choix maximisant le bien être de la société. Pour cela, il doit limiter les pertes (économiques et autres) dues à la pénurie d'eau.

Comment évaluer ces pertes ?

Comment additionner les pertes de confort lié à l'impossibilité de se brosser les dents, les pertes économiques du maraîcher, des usines  ou des professionnels du tourisme et les pertes non monétaires de vie dans les cours d'eau ? Imaginez les calculs nécessaires à chaque endroit à chaque moment avant de pouvoir prendre une décision rationnelle ! Afin de révéler cette information sur la valorisation marginale de l'eau [1] par chaque usage, les économistes de l'environnement proposent d'appliquer les mécanismes de marché.

Comment ça marche ?

Sur un marché, le prix dépend de l'offre et de la demande. Si l'offre est faible et la demande élevée, le prix monte. Dans le cas d'une sécheresse, c'est exactement le cas. L'offre d'eau vient de Dame Nature, elle est faible d'après la définition de la sécheresse. La demande de la part des usagers est élevée car quand il fait chaud les usagers veulent à la fois remplir leur piscine, se baigner dans les rivières, boire de l'eau, se doucher, et manger des légumes frais de saison très consommateurs d'eau. Si l'eau était échangée sur un marché, le prix de l'eau monterait en période de sécheresse. En conséquence, seuls les usagers les plus « motivés » pour avoir de l'eau (et capables de la payer) pourront en avoir. Cela paraît choquant car en France nous ne savons pas vraiment ce que signifie sécheresse et pénurie d'eau. Dans d'autres pays comme l'Australie, ce choix entre les usages est courant et nécessaire. L'intérêt du mécanisme de prix est de mettre en évidence la valorisation de l'eau par chaque usager. Martin le Maraîcher sera peut être prêt à payer plus cher que Cédric le loueur de canoë pour un mètre cube d'eau (Martin alloue cette eau à ses tomates et Cédric paye pour laisser de l'eau dans la rivière). Cela dépendra du revenu généré par l'utilisation de l'eau par chaque usager mais aussi de leur capacité financière, de leur flexibilité ... Imaginons un système d'enchère organisé par les gestionnaires de la ressource. Si chacun annonce le prix qu'il est prêt à payer pour chaque mètre cube d'eau, chaque mètre cube sera alloué à celui qui le valorise le plus. Ce système rapporte de l'argent au gestionnaire qui servira à l'entretien des réseaux (matériel de pompage, canal, barrages ...), mais le rôle premier du prix de l'eau est de donner une information sur la valorisation de l'eau par les usagers. C'est un rôle souvent méconnu des prix.

Dans le système français où le prix est faible et fixé administrativement quelque soit l'état de la ressource, le prix ne permet pas de dévoiler la valorisation de l'eau par les différents usagers. C'est au régulateur de collecter l'information nécessaire afin de déterminer quels sont les usages à satisfaire en priorité. Bien souvent, ce travail ne sera pas fait car il est très couteux. Une restriction uniforme sera appliquée à tous les usagers. S'il y a 30% de moins d'eau disponible qu'en année pluvieuse, il y aura 30% de moins pour tous les irrigants, 30% de moins pour les barrages hydrolélectriques, 30% de moins pour les cours d'eau... L'approvisionnement en eau potable des villes reste bien souvent un usage prioritaire, non soumis aux restrictions. Étonnamment, dans certains Etats de l'Ouest des Etats-Unis, les irrigants sont prioritaires devant les villes d'après la doctrine du "premier arrivé, premier servi" (les premiers habitants étant agriculteurs avant que se construisent les villes). Le marché prend donc toute son importance pour redistribuer les droits d'accès à l'eau quand les droits historiques ne sont pas cohérents avec la valorisation de la ressource. Les villes, qui sont prêtes à payer beaucoup pour abreuver et garantir l'hygiène de leur population, peuvent avec un marché de l'eau acheter de l'eau aux irrigants. Ceux qui acceptent de vendre leur eau gagnent plus par la vente de leur eau qu'en utilisant cette eau pour irriguer des cultures.

Les droits d'eau

Le développement des échanges d'eau entre usagers est étroitement lié à la nature des "droits d'eau". Selon qui est propriétaire des droits d'eau (les propriétaire fonciers dont les terrains sont situés à côté des rivières), il y aura plus ou moins besoin d'échanges. La définition stricte des droits de propriété est d'ailleurs une condition nécessaire à l'existence de marchés. Plusieurs pays ont introduit dans leurs lois sur l'eau la séparation du droit du sol et du droit d'eau (Chili, Australie, Californie...) et permis les échanges temporaires ou permanents de ces droits d'eau sur les marchés de l'eau. Dans d'autres pays, les échanges d'eau sont courants mais informels, au sein d'une association d'irrigants organisée avec des tours d'eau par exemple. En France, les droits d'eau n'existent pas juridiquement. Personne n'est propriétaire des réserves en eau. Pour avoir le droit d'utiliser de l'eau, il faut demander tous les ans à l'administration une "autorisation de prélèvement". Néanmoins, on peut observer des transferts d'eau proches de mécanismes de marchés. Un agriculteur qui a souscrit un quota d'eau auprès d'un gestionnaire de canal peut en vendre un partie à son voisin s'il se rend compte qu'il n'aura pas besoin de tant d'eau cette année. Une collectivité territoriale peut passer un contrat avec EDF pour qu'il lâche de l'eau d'un barrage afin de transférer de l'eau dans la rivière en aval (pour les poissons, pour les touristes) contre compensation monétaire...

Pour finir, il faut bien faire attention à évaluer les contextes où cette belle théorie peut être efficace et socialement bénéfique en pratique ; selon la nature des droits d'eau, la performance de l'administration existante, le degré de pénurie, mais aussi l'acceptabilité sociale du système. Sur ce point, la difficulté est que l'eau est à la fois un bien public (comme l'air), reconnu comme "Patrimoine commun de la nation" par la loi sur l'eau de 1992 et un intrant nécessaire à de nombreuses activités économiques. Si l'idée de la payer et de soumettre sa répartition au mécanisme de marché permet de répondre à ce deuxième point, c'est une idée choquante pour beaucoup en raison du premier. Mais attention, introduire un mécanisme de marché ne signifie pas forcément la libéralisation du système. D'ailleurs dans les pays où les marchés de l'eau fonctionnent bien, l'Etat joue un rôle important. Il organise le système (souvent informatisé) mais aussi intervient comme vendeur (il gère les ressources de Dame Nature, les canaux, les barrages) et éventuellement acheteur (notamment pour les achats d'eau pour l'environnement -eau qui reste dans les rivières-). Le marché de l'eau est donc un mécanisme de partage de la ressource plutôt que l'instrument d'une libéralisation et marchandisation de l'environnement. Pour cela, l'implication de l'Etat dans le système est primordiale.

Aller plus loin

[1] : c'est-à-dire le bénéfice retiré par mètre cube d'eau utilisé, ou encore la perte liée à l'impossibilité d'utiliser un mètre cube d'eau en plus.

P. Strosser et M. Montginoul, Vers des marchés de l'eau en France? Quelques éléments de réflexion,  Anales des Mines, juillet 2001

Marianne Lefebvre

On le sait depuis l'enfance, les coucous sont des sales parasites. Prenons notre coucou gris (Cuculus canorus). Au lieu de construire leurs nids, couver leurs jeunes et les nourrir jusqu'à leur émancipation, comme tout oiseau qui se respecte, il se cherche un pigeon (pardon, un hôte) à parasiter. Il, enfin elle puisque c'est la femelle qui s'y colle, repère un nid plein d'œufs dont les propriétaires se sont absentés. Elle gobe un des œufs, pond le sien (le compte est bon !) et s'en va. Les parents, des passereaux insectivores le plus souvent, reviennent et continuent à couver comme si de rien n'était.

Le jeune coucou est un précoce. Il éclot le plus souvent un peu avant ses congénères. Provisoirement seul dans son berceau, il profite outrageusement du peu de défense que sait opposer un œuf, fut-il légitime, à un poussin déterminé. Bien qu'encore aveugle, il n'est pas sans ressources et, se servant de son sens du toucher bien développé, il balance par dessus bord ses congénères encore empaquetés. Froidement. Un à un. Il s'appliquera ensuite à ouvrir un four immense, à crier comme un perdu et à ingurgiter toute la nourriture que pourront lui apporter ses parents adoptifs. Ces derniers le gaveront pendant des semaines, jusqu'à que l'emplumé soit assez grand pour aller perpétuer la tradition familiale chez une autre victime.

Minute! s'écrient en cœur les scientifiques. Faudrait quand même pas prendre les oiseaux pour des buses (pardon, pour des bécasses) ! D'accord, la femelle coucou prend quelques précautions : il y a autant d'œufs dans le nid avant et après son passage puisqu'elle mange un de ceux de l'hôte, et elle prend aussi soin de peinturlurer son œuf de la bonne couleur (ne l'imaginez pas avec ses pinceaux, cela se passe lors de l'élaboration de la coquille). Mais tout de même ! Regardez-moi cet étrange rejeton et osez me dire qu'il a le bec de papa ! Pourquoi les malheureux parents s'esquintent-ils la santé à nourrir un jeune qui n'est manifestement pas le leur au lieu de simplement le laisser tomber, pleurer un coup et aller élever une nouvelle couvée ailleurs ? Ou mieux, interrompre l'importun en pleine guerre fratricide, le mettre à la porte et continuer à s'occuper de leurs propres jeunes comme si de rien n'était ? Ces deux derniers comportements ne sont-il pas plus avantageux, n'auraient-ils pas dû être favorisés par la sélection naturelle ?

L'explication de ce paradoxe apparent est terrifiante : tout serait de la faute de la mafia. Prenez le terrible coucou geai (Clamator glandarius). Lui, sa cible préférée, ce sont les corvidés, les pies par exemple. Il procède un peu différemment de son cousin gris dont nous avons parlé plus haut puisque le jeune coucou geai n'élimine pas ses collègues de nid. Mais malheur aux pies qui s'avisent de lui faire le moindre mal ! Si elles touchent à une seule plume du petit parasite, les représailles sont terribles : le coucou geai vient détruire le nid de la pie, gober ses œufs ou même l'attaquer directement, allant jusqu'à la blesser mortellement.

Voici un parfait exemple de ce qu'on appelle une stratégie mafia adoptée par un parasite. En imposant un coût supplémentaire aux hôtes non-coopératifs, il sélectionne chez ceux-ci le comportement qui l'intéresse, c'est-à-dire ici la coopération. Éliminer le parasite n'est plus avantageux d'un point de vue évolutif pour l'hôte. D'accord, il ne perd pas son temps et son énergie à élever un jeune qui n'est pas le sien, mais il va perdre tous ses jeunes, voire risquer sa propre peau. Paradoxalement, c'est la coopération qui devient la moins coûteuse : l'hôte élève un poussin supplémentaire pour du beurre mais ce comportement lui permet aussi de produire quelques descendants. Et c'est donc ce comportement qui est conservé par la sélection naturelle.

Organisés par l'association Stimuli, en partenariat avec Plume!, les ateliers BD/Sciences sont l'occasion pour des adolescents parisiens, dès 14 ans, de se confronter à l'imaginaire scientifique tout en apprenant les bases de la bande dessinée. L'encadrement est assuré par un dessinateur professionnel et un jeune chercheur et la coordination par un médiateur scientifique.

Pour consulter le programme des ateliers 2011 et voir l'affiche, c'est par là.

Les neurones, par leurs connections et la formation de réseaux complexes, transmettent et analysent les messages nerveux dans notre cerveau. Le mystère qui entoure celui-ci en fait des cellules reines, mais tout le mérite leur revient-il vraiment ?

Un des aspects importants du fonctionnement des neurones est la rapidité avec laquelle les messages nerveux, de nature électrique, sont transmis le long des fibres nerveuses. Ces fibres ne sont rien d’autre que le prolongement de neurones qui, lorsqu’elles sont assemblées en faisceau, forment un nerf. Un message conduit par un nerf peut atteindre plusieurs dizaines de mètres par seconde. Cette grande vitesse est atteinte grâce à d’autres cellules qui peuplent notre système nerveux, les oligodendrocytes. Ces cellules entourent les fibres nerveuses et jouent un rôle isolant permettant au signal électrique d’être propagé à très grande vitesse le long du neurone. Sans elles, nous serions incapables de réagir aussi rapidement que nécessaire!

A la soupe !

Les neurones semblent avoir tellement la tête au travail qu’ils ne se nourrissent pas tout seuls. Pour leur prêter main forte, un autre type de cellules est présent dans le cerveau : les astrocytes, nommés ainsi en référence à leur forme étoilée. D’un côté, les astrocytes sont en contact direct avec les vaisseaux sanguins irriguant le cerveau. Ils sont donc capables d’absorber de l’oxygène ainsi que des nutriments transportés par le sang. De l’autre côté, ils sont proches des neurones et peuvent donc leur transmettre ces éléments nécessaires à la vie des cellules. Depuis une dizaine d’années, on sait que les astrocytes participent aussi aux synapses, le lieu d’échange d’informations entre deux neurones.

Une protection rapprochée

En plus de cela, les astrocytes entourent l’ensemble des vaisseaux sanguins. Ils forment ainsi, avec d’autres composants, une barrière qui protège les neurones d’éventuels éléments nocifs provenant du sang. Ils constituent une première ligne de défense. Il en existe une seconde assurée par les microglies. Ces cellules scrutent en permanence ce qui se passe autour d’elles. Elles réagissent aux éléments indésirables (pathogènes, neurones morts, etc.) qu’elles rencontrent en les dégradant. Lorsque le combat paraît trop difficile, elles peuvent également produire des substances particulières qui font appel à des cellules immunitaires situées à l’extérieur du cerveau.
Les neurones ne représentent finalement qu’environ 10% des cellules du cerveau. Les autres cellules évoquées ici sont regroupées sous le terme global de « cellules gliales » et sont vraiment essentielles : pas de cellules gliales, pas de cerveau !

Elise Martinez