L'&icirc;le de Ky&#363;sh&#363; est la parfaite illustration de la complexit&eacute; de l'&oelig;koum&egrave;ne du Japon qui se trouve &agrave; l'intersection de quatre [popupdefinition id=13874]plaques tectoniques[/popupdefinition] : le Pacifique, la mer des Philippines, l'Am&eacute;rique du Nord, et l'Eurasie. Ky&#363;sh&#363; se situe sur une [popupdefinition id=1049]zone de subduction[/popupdefinition] o&ugrave; une plaque tectonique plonge sous une autre, donnant naissance &agrave; une topographie m&ecirc;lant montagnes, plaines, [popupdefinition id=3537]volcans[/popupdefinition] actifs ([popupdefinition id=9197]mont Unzen[/popupdefinition]) et &eacute;teints (mont Tara).Sur cette image satellite dont les [popupdefinition id=4126]couleurs[/popupdefinition] ont &eacute;t&eacute; simul&eacute;es, l'eau est bleue, la v&eacute;g&eacute;tation verte et les zones urbaines sont en blanc et d&eacute;grad&eacute; de bleu-gris. On peut ainsi se rendre compte de l'[popupdefinition id=4814]intrication[/popupdefinition] complexe entre les zones habit&eacute;es et montagneuses.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

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L’île de Kyūshū au Japon

La Nasa (National Aeronautics and Space Administration) est une agence gouvernementale américaine, chargée d’exécuter le programme spatial civil. Aujourd’hui encore, elle est considérée comme un leader dans le domaine de l’aérospatiale. À son palmarès figurent les missions Apollo qui ont permis l’envoi des premiers Hommes sur la Lune, l’exploration de Mars par Curiosity ou encore les découvertes du télescope spatial Hubble.
Fondée le 29 juillet 1958 par le président Eisenhower, la Nasa vient remplacer le Naca (National Advisory Committee for Aeronautics), opérationnel depuis 1915. Guerre froide oblige, sa mission est alors de concurrencer le programme spatial soviétique. © Nasa
De nos jours, la Nasa emploie environ 20.000 personnes réparties dans une vingtaine d’institutions, comme le Goddard Space Flight Center, le Jet Propulsion Laboratory, le Langley Research Center ou encore le Kennedy Space Center. Elle accomplit des missions d’exploration et de recherche dans le domaine spatial et aérospatial par divers moyens : sondes, satellites, missions robotisées, etc. L’agence possède également un volet sciences de la Terre, pour étudier en particulier les effets du changement climatique.
Le Kennedy Space Center, en Floride, est une base de lancement située à proximité de Cap Canaveral. © Nasa
Les missions marquantes en cours et les projets futurs
La Nasa exploite la Station spatiale internationale (ISS), en coopération avec d’autres agences gouvernementales, où sont réalisées des recherches en astronomie, en sciences des matériaux et en biologie. Depuis 1990, l’agence exploite le célèbre télescope spatial Hubble, à l’origine d’avancées importantes dans notre connaissance de l’univers. Le très attendu James Webb Space Telescope viendra lui prêter main-forte en 2019.
Pour explorer Mars, la Nasa a lancé le programme Mars Science Laboratory (MSL), connu pour son rover Curiosity parcourant depuis 2012 le sol de la planète rouge à la recherche de traces de vie ancienne. Curiosity devrait être rejoint par l’atterrisseur InSight (lancement en mai 2018), puis viendra le rover Mars 2020, prévu pour le début des années 2020.
Dans le reste du Système solaire, des missions d’exploration étudient les géantes gazeuses, telle la sonde spatiale Cassini qui a plongé dans l’atmosphère de Saturne mi-septembre 2017 et la sonde New Horizons, toujours en activité, la première à avoir survolé Pluton et poursuit son exploration de la ceinture de Kuiper.

Nasa

Le mont Unzen est un volcan japonais situé sur l'île de Kyūshū, dans la péninsule de Shimabara qui s'avance dans la mer d'Ariake et la baie de Shimabara. En France, il est célèbre pour avoir causé la mort des volcanologues Maurice et Katia Krafft le 3 juin 1991. Le couple Krafft s’était approché trop près d’un couloir emprunté par des coulées pyroclastiques. L’une d’elle, plus importante que d’habitude, parcourant 4,5 kilomètres et détruisant 180 habitations, a débordé du couloir, tuant les deux volcanologues avec 41 autres personnes.
Une vidéo montrant les coulées pyroclastiques de l'Unzen en 1991 ainsi que les volcanologues Maurice et Katia Krafft avant leur tragique décès la même année sur ce volcan. © Auckland Museum/YouTube
Pour les Japonais, l’Unzen est associé à la plus grande catastrophe d'origine volcanique du Japon. Lors de la précédente éruption de 1792, un glissement de terrain déferla en effet sur la ville de Shimabara et percutant l'océan, généra un tsunami. Le bilan s'éleva à environ 15.000 victimes.

Unzen

On s’accorde à dire que ce sont Erwin Schrödinger et Albert Einstein qui ont découvert au milieu des années 1930 le phénomène d’intrication dans les équations de la théorie quantique dont ils étaient parmi les plus importants pères fondateurs. Le phénomène d'intrication est l'un des phénomènes les plus troublants en mécanique quantique en accord avec l'interprétation de Copenhague de celle-ci. Schrödinger en tira une expérience de pensée qui deviendra célèbre avec son fameux chat et Einstein une autre expérience de pensée non moins fameuse qui sera appelé le paradoxe ou l’effet EPR. Il sera exposé dans un article publié en 1935 et il a été développé en collaboration avec Boris Podolsky et Nathan Rosen dans le but de réfuter l'interprétation de Copenhague de la physique quantique.Depuis la démonstration faite en 1982 de l’existence de l’intrication quantique par Alain Aspect et ses collègues Philippe Grangier, Gérard Roger et Jean Dalibard, ce phénomène est observé dans de nombreuses expériences et il intervient maintenant depuis la fin des années 1990 dans des programmes de recherches qui font rêver — à savoir les ordinateurs quantiques, la téléportation quantique — ainsi que dans le domaine de la cryptographie quantique.L'intrication quantique a ouvert un champ de recherche très actifL'intrication quantique est maintenant comprise comme un phénomène fondamental de la mécanique quantique. Deux systèmes physiques, comme deux particules, se retrouvent alors dans un état quantique dans lequel ils ne forment plus qu'un seul système dans un certain sens subtil. Avant l'intrication, deux systèmes physiques sans interactions sont dans des états quantiques indépendants mais, après l'intrication, ces deux états sont en quelque sorte « emmêlés » et il n'est plus possible de décrire ces deux systèmes de façon indépendante.On montre clairement que deux particules intriquées sont, en quelque sorte, un tout indivisible, même si elles sont séparées par des années-lumière. L'observation d'une propriété de la première particule, ou plus généralement d'un de deux systèmes physiques quantiquement intriqués, va provoquer plus vite que la lumière (on ne sait pas si l'effet est instantané) une modification d'une autre propriété similaire pour l'autre particule, et ce, de façon correlée, pas arbitraire bien qu'avec une loi de probabilité.L’intrication quantique est un phénomène qui lie intimement les propriétés de deux particules, quelle que soit la distance qui les sépare. Cela conduit à des effets si étranges qu’Albert Einstein lui-même en doutait ! Le débat fut tranché en 1982, lorsqu’Alain Aspect réalisa à l’Institut d’Optique une expérience démontrant la réalité physique de l’intrication quantique sur des particules de lumière – des photons. Depuis, l’intrication est devenue un outil essentiel pour mettre au point des dispositifs de cryptographie ultra-performants et concevoir des ordinateurs quantiques. © Institut d'OptiqueLe phénomène d'intrication repose sur les principes mathématiques et physiques de la mécanique quantique. C'est-à-dire, les notions de vecteurs d'états et de produits tensoriels de ces vecteurs d'états d'un côté, et les principes de superposition des états et de réduction du vecteur d'état de l'autre.Rappelons qu'en mécanique quantique, l'extension de la mécanique matricielle de Heisenberg et de la mécanique ondulatoire de Schrödinger, il y a une refonte complète de la cinématique et de la dynamique des grandeurs physiques et mathématiques associées aux phénomènes observables et aux systèmes physiques.La mécanique quantique, même si elle traite d'une dualité onde-particule, n'est pas une théorie se réduisant à la mécanique ondulatoire des particules.Le caractère dual de la matière et de la lumière mis en évidence dans le cas de la théorie des particules chargées et du rayonnement électromagnétique n'est qu'une conséquence d'une refonte des lois différentielles et intégrales associées à un phénomène physique et a un système physique.L'introduction du concept de fonction d'onde pour une particule n'est alors qu'un cas très particulier de l'introduction du concept de vecteur d'état pour un système physique possédant des variables dynamiques et donnant lieu à un phénomène mesurable, quel que soit ce système et ces variables, tant qu'une notion d'énergie et d'interaction entre ce système et un instrument de mesure classique existe.C'est parce que les lois différentielles et intégrales, décrivant l'évolution dans l'espace et le temps d'une grandeur observable en physique classique, ont naturellement la forme des lois cinématiques d'un ensemble discret ou continu de points matériels que se retrouvent des correspondances entre la formulation quantique générale de ces lois et celles, quantiques, des électrons et des photons.Il est important de bien se rappeler que, déjà en physique classique, nous mesurons et définissons un phénomène à partir de la modification de l'état cinématique et dynamique d'une particule de matière test. Un champ électromagnétique est défini par son effet sur une particule test de matière chargée en un point de l'espace, et donc en particulier, un champ d'ondes lumineuses.La température peut être définie par la dilatation d'un corps matériel en un point, donc, là aussi, une grandeur observable est en dernière analyse définie par la cinématique d'un point matériel et le bilan des échanges d'énergie et d'impulsion.La solution du problème de la dualité onde-corpuscule repose donc sur deux idées centrales dans le cadre de l'interprétation de Copenhague et la mécanique quantique sous la forme donnée par Dirac, Von Neumann et Weyl à partir des travaux de Bohr, Heisenberg et Born.Il n'y a fondamentalement ni onde ni corpuscule au sens classique dans la nature. Ces concepts ne sont utiles, et n'interviennent encore dans la théorie que parce qu'ils doivent nécessairement établir une correspondance entre la forme des lois quantiques et celles des lois classiques qui doivent émerger des premières.De même qu'une particule test sert à définir un champ électromagnétique, un instrument de mesure classique sert à définir un système quantique par la façon dont ce système quantique va affecter l'appareil de mesure. Inévitablement, la description cinématique et dynamique de cet appareil va faire intervenir des concepts d'onde et de particule classiques.Le formalisme quantique doit donc tout à la fois exprimer tout cela et l'inexistence fondamentale de particule et d'onde classique, tout comme la relativité repose sur l'inexistence d'un espace et d'un temps absolu. Cette propriété du formalisme est satisfaite en grande partie par les inégalités de Heisenberg.La dualité onde-corpuscule ne dérive pas d'une association subtile des particules et des ondes, c'est-à-dire qu'il ne s'agit pas de lois particulières restreintes aux lois de mouvement et à la structure des particules de matières et aux ondes des champs d'interactions (électromagnétique, nucléaire etc…) mais bien que les lois d'évolution dans le temps et l'espace, d'une grandeur physique quelconque, sont modifiées, notamment la forme générale d'une loi différentielle et d'un loi intégrale.C'est parce que ce cadre est quantifié qu'il s'applique obligatoirement à n'importe quel système physique en droit. Il est important à ce sujet de se rappeler que l'existence d'une énergie est une propriété essentielle dans toutes les lois de la physique. L'universalité de l'énergie, et le fait que toute définition d'une mesure d'un phénomène repose en dernière analyse sur une interaction avec de l'énergie, assure automatiquement que les lois de la mécanique quantique s'appliquent pour décrire l'évolution d'un système arbitraire.C'est pourquoi la mécanique ondulatoire, qui repose finalement en grande partie sur l'existence remarquée par De Broglie d'une analogie forte entre le principe de Maupertuis pour le mouvement d'une particule de matière et le principe de Fermat pour un rayon lumineux, n'est qu'un cas très particulier de la mécanique quantique, puisque celle-ci ne porte finalement pas sur des lois de mouvement dans l'espace et le temps de particules mais sur l'évolution de toutes les grandeurs physiques mesurables directement ou indirectement.En particulier, les lois de la mécanique quantique contiennent naturellement la possibilité de la création et de la destruction d'une particule et sa transformation en une autre, ce qui n'est pas un phénomène que l'on peut décrire à partir des principes de Fermat ou Maupertuis.La construction et la forme de la théorie quantique reposent donc sur les idées que :Les lois de la physique ne portent fondamentalement pas sur quelque chose dans l'espace et dans le temps.Les particules et les ondes ne sont pas des structures fondamentales mais des approximations de la forme des lois et des objets du monde physique.L'énergie est au cœur du processus de quantification, assure et explique le caractère universel de la quantification (quantification de certaines variables dynamiques classiques, amplitudes de probabilités pour l'observation de ces valeurs).Toutefois, les lois de la mécanique quantique ont émergé historiquement et peuvent être introduites pédagogiquement en première approximation, avec les mécaniques ondulatoire et matricielle des particules dans l'espace et le temps classiques. Mais il est central de bien comprendre au plus vite que ces mécaniques ne sont pas la véritable structure de la mécanique quantique.La façon de procéder rappelle donc la thermodynamique qui fonctionne indépendamment de la structure atomique ou non du système physique. L'énergie totale du système est considérée, on l'appelle une fonction d'état du système et il existe un jeu de variables fondamentales que l'on appelle variables d'état liées par la fonction d'énergie et d'autres fonctions d'état du système thermodynamique. Le système est défini comme une boîte noire dont l'intérieur importe peu, seuls comptent les bilans d'énergie entrant et sortant, et les valeurs des variables d'état mesurées.La mécanique quantique fait bien, malgré tout, une synthèse de structure ondulatoire et corpusculaire pour l'évolution des grandeurs physiques. Ce qui veut dire qu'en particulier, la physique et la mathématique des ondes et des champs doivent se retrouver dans la forme de ces lois, de sorte que, lorsqu'elles sont appliquées à des systèmes particuliers comme des électrons, des protons et le champ électromagnétique classique, on retrouve la mécanique ondulatoire de ces systèmes.Ainsi, le principe de superposition des champs en électrodynamique et en optique doit se retrouver pour décrire l'état d'un système quantique. Toute la structure de l'analyse de Fourier en particulier doit être présente.De même, la structure de la mécanique analytique avec la fonction de Hamilton de l'énergie d'un système mécanique classique doit se trouver conservé et jouer un rôle central.En gardant les considérations précédentes à l'esprit, la façon dont la mécanique quantique est construite s'éclaire.À un système physique, on associe des variables observables Ai et une énergie totale H appelée l'Hamiltonien .Dans le cas d'une particule possédant des variables de quantités de mouvement Pi et de positions Qi plongée dans un potentiel V(Qi), la fonction H de la particule s'écrit :H=T(Pi)+V(Qi)où T(Pi) est l'énergie cinétique de la particule.Dans sa forme initiale, l'équation de Schrödinger pour une telle particule faisait alors intervenir un objet appelé opérateur d'énergie H, dérivé de la fonction précédente, et donnait lieu à une équation différentielle pour une fonction Ψ (Qi) dite fonction d'onde dont le carré donne la probabilité de mesurer la particule avec la valeur Qi de sa position.La formulation de la mécanique quantique reprend tout cela en le généralisant. On a toujours un opérateur énergie H mais la fonction d'onde n'est qu'un cas particulier du vecteur d'état (pensez à la thermodynamique) d'un système physique quelconque.Pour bien montrer la rupture avec le concept de fonction d'onde, ce vecteur est désigné par : ∣ Ψ > C'est la notation vectorielle de Dirac pour faire intervenir l'analyse de Fourier abstraite de l'analyse fonctionnelle de Hilbert pour les équations différentielles et aux dérivées partielles linéaires.Une variable dynamique observable A, transcrite sous la forme d'un opérateur linéaire A, pourra alors posséder une suite de valeurs an lors d'une mesure. L'expérience montre qu'il existe une probabilité ∣cn∣ 2 d'observer chaque valeur an, et que le vecteur d'état du système s'écrit comme une somme vectorielle de vecteurs de base ∣ an > associés à chaque valeur an telle que : ∣ Ψ > = ∑ cn ∣ an >où ∑ ∣cn∣ 2= 1 avec n=1,2 ....comme il se doit pour l'introduction de probabilités.Les vecteurs de base ∣ an > et les valeurs an sont appellés les vecteurs et les valeurs propres de l'opérateur linéaire A .C'est en se sens que l'on parle de superposition des états en mécanique quantique. Les coefficients cn sont des nombres complexes dont le carré donne la probabilité de trouver le système dans l'état cn ∣ an > de sa variable dynamique A. Ce peut être la position, la vitesse et toute variable d'état quantique que l'on peut associer pour exprimer les caractéristiques du système.Dans le cas des électrons, les phénomènes de diffraction et d'interférence qu'ils exhibent reposent précisément sur ce principe de superposition des états appliqué à leurs états de position. Sauf que l'on n'a pas affaire à une suite discrète de valeurs xn pour Q1=x=A1 mais à une distribution continue. C'est aussi pour cela qu'en toute généralité, on parle d'amplitudes de probabilité à propos de cn par analogie avec les ondes lumineuses où le carré d'une amplitude donne l'intensité de la lumière en un point.L'équation de Schrödinger dans sa forme générale est alors une équation d'évolution s'écrivant : iħ d ∣ Ψ >/dt = H ∣ Ψ >Si l'on a bien compris les longues réflexions développées précédemment, on ne sera donc pas étonné qu'à partir du moment où on peut définir une énergie et des variables physiques pour un système quelconque, l'équation de Schrödinger précédente s'appliquera et qu'elle n'est absolument pas confinée à des notions d'évolution dans l'espace et le temps d'une particule dans un potentiel.En particulier, si le système était un animal quantique pouvant être, soit sous la forme d'une baleine quantique, soit sous la forme d'un dauphin quantique, dans le sens où il serait deux états d'énergie d'un même système physique, mammifère aquatique quantique par ex, l'équation de Schrödinger s'appliquerait !C'est d'ailleurs ce qu'il se passe dans les phénomènes d'oscillations des neutrinos ou des mésons K. Sans parler des multiplets d'isospin comme les quarks et les leptons dans les théorie électrofaibles et en QCD. Il est évident que ceci n'a rien à voir avec des notions de dualité onde corpuscule et de mécanique ondulatoire.Lors d'une mesure, le vecteur d'état effectue un saut quantique pour ne plus consister qu'en ∣ an >. Par analogie avec une superposition d'ondes planes dans un paquet d'ondes, on parle alors de réduction du paquet d'ondes pour la fonction d'onde de la position d'une particule et, en toute généralité, de réduction du vecteur d'état pour un système quantique.Ces notions fondamentales étant rappelées, on peut étudier le phénomène d'intrication d'un peu plus près.Considérons un système quantique simple, une pièce de monnaie quantique pour un jeu de pile ou face quantique.Les vecteurs d'états de base seront ∣ f > et ∣ p > pour face et pile. La pièce pourra se retrouver dans un état de superposition quantique tel que son vecteur d'état soit : ∣ Ψ > = c1 ∣ f >+c2 ∣ p >où ∣ c2 ∣ 2 donnera la probabilité d'observer la pièce dans l'état pile par ex.Introduisons deux pièces A et B, on aura alors deux vecteurs d'état : ∣ ΨA > = c1a ∣ fa >+c2a ∣ pa > et ∣ ΨB > =c1b ∣ fb >+c2b ∣ pb >Les deux pièces sont considérées comme sans interactions au début, ce qui veut dire que l'on aura deux Hamiltoniens Ha et Hb indépendants.Soit H l'Hamiltonien du système composé par ces deux pièces et ∣ Ψ > son vecteur d'état.Alors H =Ha+Hb et le vecteur d'état du système complet et la forme la plus générale de la solution de l'équation de Schrödinger est un produit assez particulier dit produit tensoriel (χ) des vecteurs d'état de chaque pièce.Ainsi : ∣ Ψ > = ( c1a ∣ fa >+c2a ∣ pa > ) (χ) ( c1b ∣ fb >+c2b ∣ pb > ) = c1a c1b ∣ fa > (χ) ∣ fb >+c1a c2b ∣ fa > (χ) ∣ pb >+ c2a c1b ∣ pa > (χ) ∣ fb >+ c2a c2b ∣ pa > (χ) ∣ pb >Ce n'est que la retranscription abstraite de la technique de séparation des variables dans une équation aux dérivées partielles.Si l'Hamiltonien n'est plus décomposable en somme d'Hamiltoniens de pièces sans interactions, pendant un bref instant où les pièces seraient chargées électriquement par exemple, le vecteur d'état du système ne peut plus se décrire exactement comme un produit tensoriel des vecteurs d'état de ses parties sans interactions.C'est précisément le cas que l'on appelle état intriqué !Mais attention, cela demande des précisions importantes. Le vecteur d'état est bien toujours une somme de produits tensoriels d'états de base, pile et face d'une pièce sans interaction ; mais, les coefficients donnant les amplitudes de probabilités de trouver les résultats des observation sur les deux pièces ne sont plus décomposables en produits des amplitudes des états de chaque pièce avant interaction, c'est-à-dire intrication.Si les deux pièces intriquées sont séparées et transportées aux antipodes l'une de l'autre, une mesure sur l'une affectera instantanément l'état quantique de l'autre. Ce qui veut dire que les résultats de la mesure sur la seconde ne seront plus indépendants des mesures déjà effectuées sur la première.Le paradoxe EPR et les inégalités de Bell reposent essentiellement sur des situations analogues, avec des systèmes physiques donnant lieu formellement aux mêmes équations mathématiques.On voit là toute la force de la formulation abstraite de la théorie quantique, et surtout de la nature de la théorie quantique même, en ce sens que des principes généraux sont à l'œuvre dans une grande variété de systèmes physiques différents et qui se traduisent par des équations mathématiques largement indépendantes de la forme, et du système physique et des variables physiques de ce système.De sorte que, les principes de la mécanique quantique peuvent être testés avec le système physique et le type de variable dynamique le plus facile à réaliser expérimentalement pour analyser un phénomène quantique donné.De fait, le paradoxe EPR était initialement formulé avec des variables de position et de quantité de mouvement pour une paire de particules. Mais il conserve l'essentiel de sa signification si l'on prend les variables de spin d'une paire de particules, que ce soit des électrons ou des photons par exemple. C'est bien pourquoi David Bohm avait proposé de le tester sous cette forme et c'est ce qu'Alain Aspect a fait en 1982 avec une paire de photons polarisés et intriqués.

Intrication quantique

Une plaque tectonique est un morceau de la lithosphère terrestre. Elle repose donc sur l’asthénosphère, une couche relativement ductile du manteau supérieur.La lithosphère terrestre se compose de 15 plaques majeures et 40 plaques mineures, qui se déplacent de 1 à 20 cm par an (selon les plaques considérées) à la suite des mouvements convectifs qui existent dans le manteau. Elles sont donc les principales actrices de la tectonique des plaques.Mouvement de deux plaques tectoniques adjacentesDurant leurs déplacements, deux plaques peuvent s’écarter l’une de l’autre. Elles sont alors dites divergentes. Ce phénomène survient principalement au fond des océans, au niveau des dorsales océaniques, mais aussi en quelques endroits sur les continents (on parle alors de rifts). C’est d’ailleurs au niveau des dorsales et des rifts que les plaques tectoniques grandissent, puisque l’espace qu’elles libèrent en s’écartant est comblé par du magma qui refroidit rapidement.Deux plaques peuvent également être convergentes, ce qui donne lieu à des collisions (formation des chaînes de montagnes) ou à des subductions (la plaque la plus dense passe sous l’autre). Enfin, deux plaques peuvent tout simplement coulisser l’une contre l’autre.Ces mouvements causent régulièrement des séismes dans le monde.

Plaque tectonique

Les zones de subduction sont ce que l’on appelle des marges actives. Elles représentent des limites de plaques tectoniques convergentes et se caractérisent par la plongée d’une plaque océanique sous une autre plaque. Il s’agit d’un processus essentiel en tectonique des plaques puisqu’il permet le recyclage de la lithosphère océanique créée en continu au niveau des dorsales océaniques.Les zones de subduction représentent des régions complexes du point de vue tectonique et magmatique. Elles peuvent être de deux types : océan-continent lorsqu’une plaque océanique plonge sous une plaque continentale (c’est le cas pour les Andes, le Japon ou l’Indonésie par exemple), ou océan-océan lorsqu’une plaque océanique plonge sous une autre plaque océanique (îles Mariannes, îles Tonga par exemple).Caractéristiques morphologiques des zones de subductionD’un point de vue morphologique, les zones de subduction se caractérisent par une fosse océanique dont la profondeur varie en fonction de la courbure de la plaque plongeante et du taux de remplissage sédimentaire. Plus le plan de subduction (le slab) est penté, plus la fosse est profonde (exemple de la fosse des Mariannes, profonde de plus de 11.000 mètres). Il existe une bonne corrélation entre le pendage du slab et l’âge de la lithosphère océanique entrant en subduction. Généralement, plus la lithosphère océanique est vieille, plus le pendage est fort.Les zones de subduction se caractérisent également par de nombreuses manifestations sismologiques, tectoniques et magmatiques. Lors de subduction océan-continent, on a ainsi création de chaînes de montagnes de type cordillère (les Andes par exemple) associées à un arc volcanique. Les subductions océan-océan se caractérisent par des reliefs moins marqués. Il s’agit souvent d’îles volcaniques, que l’on appelle arcs insulaires. Dans certains cas, on peut observer l’ouverture d’un bassin d’arrière-arc en arrière des arcs insulaires actifs. Il s’agit d’une zone en extension, marquant une ouverture océanique active en arrière de la zone de subduction et associée à la convection du manteau situé au-dessus du plan de subduction.La présence d’un prisme d’accrétion au niveau de la fosse océanique est fréquente. Il s’agit d’une accumulation massive de sédiments présents sur la plaque plongeante et qui sont « raclés » par le butoir de la plaque chevauchante. Ce prisme subit une intense déformation tectonique et des processus métamorphiques.Schéma d’une zone de subduction. © Wikimédia CommonsSismicité d’une zone de subductionLe plan de subduction est également une zone particulièrement sismogène. On parle de plan de Bénioff pour désigner le plan d’alignement des séismes sous les zones de subduction. La zone sismogénique s’étage de quelques kilomètres jusqu’à 600 kilomètres de profondeur, majoritairement à l’interface entre la plaque plongeante et la plaque chevauchante et au sein de la plaque plongeante. Ces séismes sont issus de la friction entre les deux plaques ou de mécanismes de compression. Les études sismologiques des grandes zones de subduction montrent que les plaques plongeantes peuvent ainsi atteindre la limite du manteau inférieur.Magmatisme en zone de subductionLa plaque entrant en subduction est froide et emporte avec elle une certaine quantité de sédiments hydratés. L’eau présente dans les sédiments va être extraite par les réactions métamorphiques et va migrer dans la partie de manteau située au-dessus du slab. Ce processus d’hydratation du coin mantellique va avoir comme effet d’abaisser le solidus des péridotites et favoriser ainsi le début de la fusion partielle sous l’effet de la chaleur dégagée par le cisaillement des deux plaques. Des poches de magma calco-alcalin vont ainsi se former et remonter en arrière de la zone de subduction pour former le volcanisme d’arc.Subduction spontanée et subduction forcéePlus la lithosphère océanique est âgée, plus elle est froide, épaisse et dense. Au bout d’un moment, elle commence à s’enfoncer dans le manteau sous-jacent sous l’effet de son propre poids. Il peut s’ensuivre l’initiation d’une zone de subduction. On parle dans ce cas d’une subduction spontanée. À l’inverse, une subduction forcée se produit lorsqu’une plaque est poussée en subduction sous une plaque continentale par les forces tectoniques.Subduction et tsunamiLa surface de la plaque plongeante n’est pas nécessairement régulière et comporte des reliefs. En entrant en subduction, ces reliefs peuvent entraîner un blocage. La partie plus profonde de la plaque continue à descendre, provoquant une accumulation de contrainte au niveau du point de blocage. Il en résulte un soulèvement du fond marin. L’énergie emmagasinée peut se relaxer subitement au cours d’un séisme majeur. Le relâchement de la contrainte et la rééquilibration topographique associée peuvent alors créer un tsunami dévastateur. 

Subduction

Un volcan est un orifice de la croûte terrestre d’où s’échappent, lors des éruptions, de la lave (constituée de magma), des gaz (dioxyde de soufre, gaz carbonique, azote, par exemple) et des cendres.
L’étude des volcans est la volcanologie ou vulcanologie. L’activité volcanique est l’une des manifestations de l’activité interne de la Terre due à l’énergie emmagasinée en son sein (voir « volcanisme »).
Les volcans sur Terre et dans l’espace
Sur Terre, il existe environ 600 volcans en activité sur les continents, 1.300 si l’on y ajoute ceux du fond des mers. Le plus grand volcan du système solaire est le mont Olympus sur Mars. Certains volcans sont considérés comme éteints, d’autres dorment et peuvent voir leur activité reprendre.
On distingue traditionnellement différents types de volcans selon leur forme :
 les volcans hawaïens (de Hawaï), très plats, d’où s’échappent, seulement par effusion, des laves très fluides ; les volcans stromboliens (du Stromboli, en Italie), à cônes pointus, formés par accumulation de débris et par des coulées de lave ; les volcans vulcaniens (de Vulcano, en Italie), formés par accumulation de débris explosifs ; les volcans péléens (de la montagne Pelée en Martinique), à lave très visqueuse qui tend à former des aiguilles en s’élevant au travers des fissures des extrusions précédentes. Leur éruption sous l’effet de la poussée des gaz donne lieu au phénomène de nuée ardente, ou éjection de poussières en fusion ; les volcans formés par des fissures. 
La morphologie de l’appareil volcanique (taille et pente du cône et du cratère) résulte de l’accumulation de matériaux émis lors des éruptions, et dépend notamment des propriétés de la lave, et des conditions internes de pression, qui peuvent du reste évoluer au cours de l’activité du volcan. De faibles variations de la composition de la lave peuvent se traduire par des propriétés très différentes, notamment pour la viscosité. Les éruptions volcaniques peuvent être explosives, lorsque la pression exercée par les gaz éjecte des fragments de magma plus ou moins solidifié avec des cendres et des scories.
Des prévisions d’éruptions peu fiables
L’activité volcanique est extrêmement difficile à prévoir ; leur étude ne dispose du reste que de peu de données, à cause de la disproportion entre la durée moyenne qui sépare deux éruptions et la durée de vie humaine. Les recherches portent notamment sur l’évaluation des réserves de magma retenues en profondeur (à 10 km sous la surface environ) et qui s’écoulent par divers filons, fissures et conduits. Les conséquences d’une explosion sont liées à l’importance des réservoirs de magma. Des émissions de gaz et d’autres signes avant-coureurs de la remontée du magma peuvent être exploités par des réseaux de surveillance des volcans actifs.
L’étude des affleurements d’anciens systèmes volcaniques éteints et érodés renseigne également sur les mécanismes en jeu dans la période d’activité.

Volcan

La couleur, c'est ce qui permet de différencier deux objets de formes et de structures identiques, par exemple le drapeau italien du drapeau français. C'est aussi ce qui n'est ni blanc, ni gris, ni noir. Le blanc et le noir étant les bornes de la gamme des gris neutres.
Quelquefois, la couleur est utilisée pour désigner un objet, comme dans le cas d’un tube de rouge pour parler du rouge à lèvres, par exemple. La couleur est aussi parfois confondue avec la tonalité. Par exemple dans un ton vert, il y a plusieurs couleurs vertes, plus ou moins claires ou foncées. Une couleur est unique.
Il existe deux systèmes trichromatiques (trois couleurs primaires) :
par synthèse additive, dont les couleurs primaires sont rouge, vert et bleu (RVB) ;et par synthèse soustractive, dont les couleurs primaires sont cyan, magenta et jaune (CMJ).
La couleur du physicien
La couleur, c’est aussi la sensation produite par un rayonnement physiquement défini appelé stimulus. Celui-ci pénètre dans l'œil et est capté par des millions de cônes répartis dans la rétine mais surtout concentrés dans sa partie centrale, la fovéa, siège de la vision la plus distincte.
Pour le physicien, le terme de couleur renvoie donc à la couleur spectrale, c’est-à-dire à la perception sensorielle de l’œil humain en fonction de la longueur d’onde de la lumière qu’il reçoit. Ainsi, une lumière de longueur d’onde 550 nm est perçue comme étant de couleur verte. Le spectre visible est composé des sept couleurs de l’arc-en-ciel, soit rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Le vert étant la couleur à laquelle l’œil humain est le plus sensible.
 L’œil humain peut différencier près de huit millions de nuances de couleurs. Pourtant, cet organe si avancé ne donne que peu d’informations à notre cortex pour créer une image. Alors que se passe-t-il exactement lorsque nous voyons ? Unisciel et l’université de Lille 1 nous expliquent, avec le programme Kézako, le fonctionnement de ce surprenant organe. © Unisciel
La production des couleurs
C’est en interagissant (absorption, diffusion, réfraction, interférences ou diffraction) avec la matière que la lumière produit des couleurs. La couleur bleue du ciel est ainsi le résultat d'une combinaison de plusieurs de ces phénomènes.
L’absorption de lumière est l’un des principaux mécanismes qui entrent dans le jeu des couleurs dans la vie courante. En effet, la plupart des matériaux ont pour particularité d’absorber certaines longueurs d’ondes de la lumière. Si, par exemple, les carottes nous apparaissent orange, c’est qu’elles contiennent du bêtacarotène qui absorbe les longueurs d’ondes comprises entre le violet et le vert et réfléchit la partie du spectre allant du rouge au vert.
La couleur du physicien des particules
Le physicien des particules utilise le terme « couleur » pour désigner un nombre quantique attribué aux quarks et aux gluons. Ainsi, les quarks existent en trois couleurs : rouge, bleu et vert. Les hadrons, quant à eux, sont de couleur neutre, c’est-à-dire blancs. Cependant, aucun rapport ici avec une perception visuelle que nous pourrions en avoir.
La notion de charge de couleur a été introduite pour expliquer la coexistence des quarks au sein des hadrons, tout en satisfaisant le principe d’exclusion de Pauli. Aujourd’hui, la chromodynamique quantique joue un rôle important dans le modèle standard de la physique des particules.

Couleur

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Le parc national de Canyonlands est situ&eacute; dans l'Utah non loin de Moab (&Eacute;tats-Unis). Cette image prise par [popupdefinition id=3738]Landsat[/popupdefinition] 7 montre les trois principales parties du parc : Island in the Sky, the Needles et The Maze. Canyonlands offre un paysage [popupdefinition id=1554]min&eacute;ral[/popupdefinition] aride, fa&ccedil;onn&eacute; par l'&eacute;rosion provoqu&eacute;e par le fleuve Colorado et la Green River dont les affluents ont creus&eacute; et sculpt&eacute; la roche au cours de milliers d'ann&eacute;es, laissant derri&egrave;re eux des formes extraordinaires et un t&eacute;moignage g&eacute;ologique unique.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Le parc national de Canyonlands, dans l’Utah

Le programme d'observation de la surface terrestre "Landsat" est le plus ancien des Etats Unis. Sept satellites Landsat ont été lancés depuis juillet 1972. Le dernier d'entre eux, Landsat 7, marque une nouvelle orientation dans le programme, afin de réduire le coût des données et d'augmenter la couverture globale de la Terre, ceci dans la perspective de recherches concernant le changement global ("Global Change").
Caractéristiques orbitales
Les satellites Landsat 4, 5 et 7 évoluent à une altitude moyenne de 705 km, sur des orbites circulaires quasi polaires aractérisées par une inclinaison de 98,2° (ce qui permet l'héliosynchronisme). Un tour de la Terre leur prend 98,9 min, si bien qu'ils décrivent 14,5 révolutions par jour. Un cycle orbital complet dure 16 jours.
Ces caractéristiques orbitales ont des conséquences sur l'acquisition des images :- la couverture est complète entre les parallèles 81° nord et sud.- le recouvrement des images s'accroît avec la latitude (7% à l'équateur, 54% par 60° de latitude).
Systèmes embarqués
L'instrumentation embarquée a évolué au fil des satellites, depuis la caméra RBV (Return Beam Vidicon) et le radiomètre multispectral MSS (Multi Spectral Scanner) de 1972 jusqu'au radiomètre ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) de 1999. 
La résolution spatiale est passée de 80 m à 30 m (ou 15 m en mode panchromatique) et les domaines spectraux explorés concernent le visible, l'infrarouge proche et moyen ainsi que l'infrarouge thermique. 
Le radiomètre ETM+ permet ainsi d'offir des images couvrant un champ d'observation de 185 km * 185 km, avec une résolution spatiale de 30 m en mode multispectral.

Landsat

Il n’existe pas de consensus sur ce qu’il faut entendre précisément par « minéral » mais, en général, on s’accorde tout de même sur l’idée qu’il s’agit d'un matériau solide cristallisé homogène dans les conditions normales de température et de pression. L’étude des minéraux s'appelle la minéralogie.Les minéraux sont constitués d'un groupement d’atomes défini par une formule chimique bien précise et que l’on retrouve répété dans un réseau cristallin possédant une périodicité et une symétrie bien définies. La chimie et la cristallographie sont par conséquent les sciences mobilisées pour l'étude des minéraux. À leur tour, les minéraux peuvent s’assembler pour former des roches. La minéralogie est donc d’une grande importance en géologie.À de rares exceptions comme les oxalates, mellates et citrates, les minéraux sont inorganiques. Les houilles et les hydrocarbures solides sont considérés comme des roches.Noms des minérauxDes règles simples ont été utilisées par les minéralogistes et les géologues du XIXe siècle pour nommer les minéraux. Elles donnent des indications rapides sur :une propriété caractéristique (exemple : la magnétite, qui peut servir d’aimant) ;le nom de l'élément chimique dominant (exemple : la magnésite, avec son contenu en magnésium) ;le nom d'une personne (exemple la goethite, minéral dédié au poète et philosophe allemand Johann Wolfgang von Goethe) ;sa couleur (exemple : l'olivine, dont le nom dérive de sa couleur vert olive) ;une localité (exemple : la bauxite, un minerai d’aluminium découvert sur la commune des Baux-de-Provence) ;La pyrite est une espèce minérale composée de disulfure de fer, de formule FeS2. Son nom dérive d’un mot grec signifiant littéralement « pierre à feu ». La forme cristalline dominante de la pyrite est celle d’un cube. © L.Carion, www.carionmineraux.comIdentification des minérauxDerrière la nomenclature, les minéralogistes disposent de plusieurs outils pour procéder à l'identification des minéraux comme :ses propriétés mécaniques (densité, dureté) ;ses propriétés optiques (couleur, transparence, indice de réfraction) ;sa structure cristalline à l'état solide (étudiée de nos jours à l'aide de la diffraction des rayons X) ;sa composition et ses propriétés chimiques ;ses propriétés électriques et thermiques.Classification des minérauxLa classification des minéraux utilisée par l'Association internationale de minéralogie est la classification de Strunz. Introduite par le minéralogiste allemand Karl Hugo Strunz (1910-2006), elle est basée sur leur composition chimique. Elle répartit les presque 4.000 minéraux connus en 10 classes :les éléments natifs composés d'un seul élément chimique plus ou moins pur ;les sulfures ;les halogénures ;les oxydes et hydroxydes ;les carbonates et les nitrates ;les borates ;les sulfates, chromates, molybdates et tungstates ;les phosphates, arséniates, vanadates ;les silicates ;les minéraux organiques.La variété du monde minéral est riche et vaste, elle permet diverses utilisations pour différents usages.L'industrie utilise les propriétés de certains minéraux. Ils sont exploités en tant que matières premières dans différents secteurs professionnels tels que la médecine, l'agriculture, l'armement, etc... Ils sont utilisés dans différents procédés et processus de fabrication. La liste est longue mais pour ne citer que quelques exemples : le diamant, minéral très dur sera utilisé dans la fabrication de matériel de découpage, comme les carottiers ou les disques à béton ou encore des outils de coupe dans les métiers de la miroiterie. Certains sont utilisés pour en faire des pigments (hématite, lapis-lazuli, cinabre...). Le quartz est utilisé dans l'électronique pour ses propriétés piezoélectriques.La joaillerie et la bijouterie exploitent et travaillent les minéraux, qui sont alors définis ici sous le nom de pierres fines, pierres précieuses ou gemmes. Divers minéraux, des plus rares aux plus communs, des plus onéreux aux plus abordables, sont utilisés par les créateurs pour fabriquer des beaux bijoux.Enfin, les minéraux sont également aimés pour leurs qualités esthétiques, dans la décoration. Les collectionneurs passionnés trouvent également leur bonheur tant le monde minéral est vaste et varié.

Minéral

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C'est en survolant l'[popupdefinition id=9779]Arctique[/popupdefinition] que [popupdefinition id=3738]Landsat[/popupdefinition] 8 a captur&eacute; ce [popupdefinition id=15418]glacier[/popupdefinition] &laquo;&nbsp;pied d'&eacute;l&eacute;phant&nbsp;&raquo; dont la forme si r&eacute;guli&egrave;re rappelle effectivement l'empreinte du v&eacute;n&eacute;rable pachyderme. Il est situ&eacute; dans le nord du Groenland, plus pr&eacute;cis&eacute;ment dans la [popupdefinition id=11920]p&eacute;ninsule[/popupdefinition] Kronprins Christian. Ce ph&eacute;nom&egrave;ne est similaire &agrave; celui des glaciers de pi&eacute;mont qui se forment au pied des chaines de montagnes. Il se produit lorsque des coul&eacute;es de glace d&eacute;valent une vall&eacute;e abrupte pour finir leur course dans une plaine relativement plate, prenant cette forme de lobe si sp&eacute;cifique.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Un étonnant glacier « pied d’éléphant »

Un glacier représente une masse de glace importante produite par l’accumulation de la neige et des névés, une neige entassée et comprimée.
Lorsque le climat global se refroidit, des glaciers peuvent se former sur les continents. Cette accumulation de glace continentale entraîne une baisse du niveau de la mer. À l’inverse, lorsque le climat se réchauffe, les glaciers fondent et le niveau de la mer s'élève. En progressant, les glaciers causent une érosion glaciaire, par exemple en creusant les vallées glaciaires.
Glaciers, montagnes et banquise
Actuellement, il existe différents types de glaciers :
les calottes glaciaires ou inlandsis dans l’Antarctique et au Groenland ;les glaciers de plateau, sur une surface plane ;les glaciers de cirque, logés dans des amphithéâtres de roches, dans des chaînes de montagnes ;les glaciers de vallée, aussi appelés glaciers alpins car fréquents dans les Alpes ; ces glaciers portent des dépôts à leur surface : les moraines ;les glaciers de piémont, formés par la réunion de plusieurs langues glaciaires.
Par ailleurs, la banquise est un terme utilisé dans un sens très large et désignant toute étendue de glace de mer autre que la banquise côtière.

Glacier

L'Arctique est une région de la Terre se situant au pôle Nord. Selon les définitions, ses limites sont différentes mais globalement, la région est comprise au nord du cercle polaire.
Les limites de l'Arctique
L'Arctique est une région dont les limites sont soumises à débat. D'un point de vue géographique, on admet que l'Arctique est la région au nord du cercle polaire de l'hémisphère nord. La définition politique inclut d'autres territoires comme la Laponie.
La limite écologie ou météorologique de l'Arctique est définie par une ligne isotherme de 10 °C au mois de juillet. En dessous de cette température, les arbres ne poussent plus.
En revanche, l'océan Arctique est parfaitement délimité. Sa superficie atteint 13 millions de kilomètres carrés et plus de 4.000 mètres de profondeur.
L'Arctique et la banquise
L'Arctique est également formé d'eau de mer glacée appelée banquise. La variation de la superficie de la banquise fait l'objet de nombreuses études. En septembre 2007, la superficie a d'ailleurs atteint son minimum avec 4,27 millions de kilomètres carrés. 
C'est au mois de septembre, après l'été, que la banquise atteint traditionnellement sa superficie annuelle minimum.
À l'inverse, au mois de mars, la taille de la banquise atteint généralement son maximum qui tourne globalement autour de 15 millions de kilomètres carrés.
La biodiversité de l'Arctique
Contrairement à son opposé l'Antarctique, l'Arctique possède une biodiversité assez importante.
Si le sol gelé empêche le développement des arbres, les régions terrestres de l'Arctique sont couvertes par une toundra.
Concernant le monde animal, on retrouve quelques mammifères terrestres (ours polaires, rennes, renards polaires...), des mammifères marins (phoques, otaries, morses, cétacés, baleines...) et des oiseaux (faucon gerfaut, chouette harfang, grand corbeau...)
Enfin, l'océan est évidemment riche en plancton et en krill.

Arctique

Une péninsule est une vaste étendue de terre qui s'avance dans l'eau et qui est généralement entourée par une mer sur trois côtés. Elle est toujours reliée à la masse continentale ou une plus grande étendue de terre par un pédoncule plus ou moins large. Il s'agit de grandes avancées de territoires sur les mers ou les océans. Elles se distinguent des presqu’îles par leur taille beaucoup plus imposantes. Les péninsules peuvent varier en taille, allant de petites péninsules à de vastes masses de terre. Les péninsules sont souvent associées à des caractéristiques géographiques distinctes, telles que des plages, des baies et des caps, et peuvent être des lieux importants pour la vie humaine et la biodiversité en raison de leur diversité écologique et de leur accès facile à l'eau.Les péninsules sur le globe terrestreLes péninsules sont situées dans de nombreuses régions du monde et peuvent varier en taille, en forme et en caractéristiques géographiques. Voici quelques exemples de péninsules situées dans différentes parties du monde :l'Europe : la péninsule ibérique (Espagne et Portugal), la péninsule italienne (Italie), la péninsule balkanique (Grèce, Albanie, Bulgarie, etc.), la péninsule scandinave (Norvège, Suède et Finlande) ;l'Asie : la péninsule arabique (Arabie saoudite, Yémen, Oman, etc.), la péninsule indienne (Inde), la péninsule coréenne (Corée du Nord et Corée du Sud), la péninsule malaise (Malaisie, Singapour et Thaïlande) ;l'Amérique du Nord : la péninsule de Floride (États-Unis), la péninsule du Yucatan (Mexique), la péninsule de Basse-Californie (Mexique) ;l'Amérique du Sud : la péninsule de Valdes (Argentine), la péninsule de Paria (Venezuela) ;l'Afrique : la péninsule du Cap (Afrique du Sud), la péninsule du Sinaï (Égypte) ;l'Océanie : la péninsule d'Aupouri (Nouvelle-Zélande), la péninsule de Tasman (Australie).La péninsule arabique est la plus longue péninsule du monde, elle s'étend sur environ 3 millions de kilomètres carrés et mesure environ 3 000 kilomètres de long. Elle est située en Asie de l'Ouest et comprend des pays tels que l'Arabie saoudite, le Yémen, Oman, les Émirats arabes unis, le Koweït, le Qatar et Bahreïn. La péninsule arabique est la plus vaste, elle s'étend sur environ 3 millions de kilomètres carrés et mesure environ 3 000 kilomètres de long. Elle abrite l'Arabie saoudite, le Yémen, Oman, les Émirats arabes unis, le Koweït, le Qatar et Bahreïn. © Anton Balazh, Adobe StockFormation des péninsulesLa formation des péninsules peut être attribuée à divers processus géologiques qui ont façonné la surface de la Terre au fil du temps, comme la formation et la séparation des continents.Elle peut être le résultat de la fragmentation d'un continent plus grand en raison de l'activité tectonique. Par exemple, la péninsule indienne s'est formée il y a environ 80 millions d'années lorsque l'Inde s'est séparée du supercontinent Gondwana et a commencé à dériver vers le nord. Au fil du temps, la collision de l'Inde avec la plaque eurasienne a entraîné la formation de l'Himalaya et la création de la péninsule indienne.D'un autre côté, la séparation d'une péninsule du continent principal peut également être le résultat de l'activité tectonique. On peut citer la péninsule de Basse-Californie en Amérique du Nord qui s'est formée il y a environ 6 millions d'années lorsque la plaque pacifique a commencé à se déplacer vers le nord-ouest le long de la faille de San Andreas. Ce mouvement a entraîné la création du golfe de Californie et la séparation de la péninsule de Basse-Californie du reste de l'Amérique du Nord.Dans certains cas, la formation d'une péninsule peut également être le résultat de l'érosion et de l'élévation du niveau de la mer comme la péninsule de Floride en Amérique du Nord qui s'est formée il y a environ 30 millions d'années lorsque la région était submergée par la mer. Au fil du temps, l'érosion et l'élévation du niveau de la mer ont entraîné la création de la péninsule actuelle.Processus géologiques menant à la formation d'une péninsuleDes processus géologiques à long terme, complexes et interdépendants peuvent aussi avoir façonné la surface de la Terre au fil du temps et avoir contribué à la formation d'une péninsule. Citons :l'érosion causée par l'eau, le vent et la glace peut user les roches et les sols, ce qui peut entraîner la formation de vallées et de baies qui peuvent finalement séparer une étendue de terre du continent principal, formant ainsi une péninsule ;les mouvements des plaques tectoniques peuvent entraîner la formation de montagnes, de failles et d'autres caractéristiques géologiques qui peuvent diviser une étendue de terre en une péninsule. Par exemple, la péninsule ibérique s'est formée en partie à cause de la collision des plaques tectoniques africaine et eurasienne ;les changements du niveau de la mer peuvent également contribuer à la formation de péninsules. Lorsque le niveau de la mer baisse, des étendues de terre autrefois submergées peuvent émerger et former des péninsules. À l'inverse, lorsque le niveau de la mer monte, des parties d'une étendue de terre peuvent être submergées, laissant apparaître une péninsule.La France est-elle une péninsule ? Par sa position géographique, et son avancée dans l'océan Atlantique à l'extrême ouest du continent européen, la France n'est cependant pas considérée comme une péninsule dans son ensemble, mais elle en possède plusieurs sur son territoire qui sont toutes entourées d'eau de trois côtés et rattachées au continent par un isthme.La plus grande péninsule de France est la péninsule armoricaine, qui s'étend dans le nord-ouest de la France et comprend la Bretagne et une partie de la Normandie. Cette péninsule est entourée par la Manche au nord, la mer Celtique à l'ouest et le golfe de Gascogne au sud. Une autre péninsule importante en France est la péninsule du Cotentin, qui est située dans la région de Normandie et s'avance dans la Manche. En outre, la France possède également plusieurs autres péninsules plus petites, telles que la péninsule de Saint-Tropez dans le sud-est de la France et la péninsule de Giens dans le sud de la France.

Péninsule

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En avril 2015, le N&eacute;pal a &eacute;t&eacute; frapp&eacute; par un violent [popupdefinition id=3657]tremblement de terre[/popupdefinition] d'une [popupdefinition id=6]magnitude[/popupdefinition] 7,8 qui a fait plus de 5.000 victimes. Parmi celles-ci, plus de 200 personnes vivant dans le petit village de Langtang. Il &eacute;tait accroch&eacute; &agrave; flanc de montagne, sur le chemin d'un itin&eacute;raire de randonn&eacute;e &agrave; proximit&eacute; du camp de base du mont Langtang. Une coul&eacute;e m&ecirc;l&eacute;e de neige, de glace et de d&eacute;bris a enseveli le village avant de terminer sa course dans la rivi&egrave;re Langtang.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Séisme au Népal : le village de Langtang englouti par une avalanche

Le terme magnitude apparaît dans différents domaines de la science. En biologie, il s’associe avec le terme biodiversité pour faire état du nombre d’espèces composant la biosphère. En sismologie, magnitude et intensité définissent la quantité d’énergie libérée par un séisme.En astronomie, le terme magnitude est employé pour définir la luminosité d’un astre. Par le passé, on parlait de grandeur. Les étoiles les plus brillantes dans notre ciel — comme Sirius, Arcturus ou Véga —, celles qui apparaissaient les premières à la tombée de la nuit, appartenaient à la première grandeur. Les plus faibles étaient classées dans la sixième grandeur. Et ce n’est que dans les années 1850 qu’un astronome britannique remarqua qu’un facteur 100 séparait la luminosité des étoiles de première et de sixième grandeur. D’où l’idée d’une nouvelle classification s’appuyant sur une échelle logarithmique.L’échelle des magnitudes qu’emploient aujourd’hui les astronomes correspond à ce que l’on nomme une échelle logarithmique inverse. Le passage d’une magnitude à l’autre se fait par une multiplication de la luminosité par environ 2,5. Le terme inverse signifiant que, plus la magnitude est petite — voire négative —, plus l’astre est lumineux.Sirius est la plus lumineuse des étoiles visibles à l’œil nu depuis la Terre. Sa magnitude apparente est de -1,46. Située à 2,7 parsecs de la Terre, sa magnitude absolue est de 1,4. © Mellostorm, WikipédiaMagnitude absolue, magnitude apparenteIl faut aussi souligner que la luminosité d’une étoile telle que vue depuis la Terre correspond à ce que les astronomes qualifient de magnitude apparente que l’on note m. Pour qualifier la luminosité « intrinsèque » d’une étoile, ils parlent de magnitude absolue que l’on note M. La magnitude absolue correspond en réalité, par convention, à la luminosité qu’afficherait un astre s’il se trouvait à une distance de 10 parsecs. Pour les objets du Système solaire, cette distance est ramenée à une unité astronomique.Ainsi la magnitude absolue du Soleil est de 4,9 alors que sa magnitude apparente est de -26,7. Elle est près de 14 fois celle de la pleine Lune laquelle est de -12,9. Et le Soleil apparaît 2,514 fois — soit quelque 400.000 — plus brillant que la pleine Lune.Notez que Véga, une étoile située dans la constellation de la Lyre, constitue la référence de magnitude 0. Sirius, l’étoile la plus brillante de notre ciel — après le Soleil — affiche une magnitude de -1,5. Globalement, les étoiles visibles à l’œil nu présentent des magnitudes apparentes comprises entre -1,5 et 6,5. La magnitude limite du télescope spatial Hubble est de 30.

Magnitude

Un séisme, ou tremblement de terre, se traduit en surface par des vibrations du sol. Il provient de la fracturation des roches en profondeur. Cette fracturation est due à une grande accumulation d’énergie qui se libère, en créant ou en faisant rejouer des failles, au moment où le seuil de rupture mécanique des roches est atteint.
La croûte terrestre est constituée de plusieurs grandes plaques qui évoluent les unes par rapport aux autres : certaines s’écartent, d’autres convergent, et d’autres coulissent. Environ 90 % des séismes sont localisés au voisinage des limites de ces plaques.
 La surface du globe terrestre est composée d’une douzaine de grands morceaux. Ce sont les plaques tectoniques. Elles s’encastrent les unes dans les autres comme les pièces d’un puzzle et forment l’enveloppe superficielle de la Terre. Ces plaques se déplacent de quelques centimètres par an. Le mouvement des plaques les unes par rapport aux autres, crée localement des frottements qui les obligent à se déformer. Elles accumulent donc de l’énergie jusqu’à la rupture brutale. C’est le séisme. Découvrez en animation vidéo l’origine des séismes, l’explication de la tectonique des plaques, et la définition d’un tsunami. Une animation vidéo coréalisée avec L’Esprit Sorcier. © CEA Recherche
Le cycle sismique en bref
Alors qu’en profondeur, les plaques tectoniques se déplacent régulièrement de quelques millimètres à quelques centimètres par an, dans la partie supérieure de la croûte terrestre (30 premiers kilomètres), ce mouvement n’est pas continu. Les failles peuvent rester bloquées durant de longues périodes, tandis que le mouvement régulier des plaques (convergence ou divergence) se poursuit. 
Schématiquement le scénario est le suivant : la région de la faille bloquée se déforme progressivement (déformation élastique lente) en accumulant de l’énergie, jusqu’à céder brutalement ; c’est la rupture sismique, les contraintes tectoniques se relâchent, la faille est à nouveau bloquée, et le cycle sismique recommence.

Séisme

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Cette image prise par le satellite [popupdefinition id=3799]Aqua[/popupdefinition] de la [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition] montre la [popupdefinition id=16520]fonte[/popupdefinition] de la glace qui recouvre le lac Ba&iuml;kal en Russie orientale. Le ph&eacute;nom&egrave;ne de d&eacute;cong&eacute;lation d&eacute;bute vers la fin avril. Comme on peut le voir sur ces images prises d&eacute;but mai en 2012, la fonte est d&eacute;j&agrave; tr&egrave;s &eacute;tendue dans la partie centrale du lac tandis que la zone nord reste encore prise par la glace. La zone &agrave; l'extr&ecirc;me sud est l'une des derni&egrave;res &agrave; d&eacute;geler en raison de sa faible profondeur et ce n'est pas avant la fin juin que le lac Ba&iuml;kal est totalement lib&eacute;r&eacute;.Remarque : le visuel a &eacute;t&eacute; tourn&eacute; &agrave; 90&deg; afin que tous les lacs apparaissent.&copy; Nasa

Le printemps du lac Baïkal

La NASA a mis sur orbite le 4 mai 2002, avec son lanceur Delta II, le satellite AQUA. La mission de ce satellite est d'obtenir des informations sur l'eau du système terrestre. Equipé de 6 capteurs, AQUA doit collecter des données sur les précipitations, l'évaporation , les glaces et la couverture neigeuse, l'humidité dans l'atmosphère et à la surface terrestre, les flux d'énergie radiative, la température et la couleur des océans, soit d'une manière plus générale des données sur le cycle de l'eau. 
AQUA est le second satellite d'une série comprenant TERRA, lancé en 1999 et dont la mission est plus orientée sur l'étude de l'évolution de la végétation et l'extension des déserts, et le futur satellite Aura qui aura pour mission l'étude de l'atmosphère.

Aqua

La fonte est un alliage métallique ferreux. Elle est principalement composée de fer. L’élément additionnel est le carbone, qui est présent en relativement faible proportion.
La fonte, un alliage de fer et de carbone
Il y a tout de même un peu plus de carbone dans la fonte que dans l’acier : la fonte comprend entre 2,1 et 6,67 % de carbone (6,67 % correspondant au seuil de saturation), tandis que l'acier n'en comprend qu'entre 0,02 et 2 %.
En fonction de ce pourcentage, la fonte porte un nom différent :
la fonte hypoeutectique inclut moins de 4,3 % de carbone ;la font eutectique présente exactement 4,3 % de carbone ;la fonte hypereutectique comprend plus de 4,3 % de carbone.
Plus la fonte est riche en carbone, plus elle est dure, mais plus elle perd en souplesse.
Différents types de fontes : fonte alliée, fonte blanche et fonte grise
D’autres éléments peuvent être incorporés à la fonte, que l’on qualifie alors de fonte alliée. Voici quelques exemples :

le chrome améliore les caractéristiques mécaniques de la fonte ;le molybdène rend la fonte plus résistante aux chocs ;le phosphore améliore la coulabilité de la fonte.

Parmi les types de fontes les plus connus, on peut également citer la fonte blanche, qui présente un aspect blanc à la cassure. Il s'agit d'une fonte alliée (manganèse) au sein de laquelle le carbone se trouve sous forme de carbure de fer (Fe3C). La fonte blanche est très dure et résistante à l’usure, mais extrêmement fragile aux chocs.
Les fontes grises correspondent également à des fontes alliées (silicium). Mais le carbone s’y trouve à l’état de graphite lamellaire, d’où sa couleur grise.
Usages de la fonte : poêles, radiateurs, regards d'égouts, inserts…
La présence de carbone permet de réduire la température de fusion de la fonte. Et la bonne coulabilité du matériau facilite la fabrication de pièces par moulage à des coûts réduits. Ainsi, la fonte est utilisée pour la production d’objets massifs tels que des radiateurs, des poêles ou des enclumes. On trouve également des regards d’égouts, des inserts de cheminées ou des tuyaux en fonte.
Fonte d'aluminium
On appelle parfois « fonte d’aluminium » des alliages d’aluminium destinés à être transformés par des techniques de fonderie. Attention, car il s’agit là d’un abus de langage puisque la composition de ces alliages est sans rapport avec celle de la fonte qui est un alliage ferreux.

Fonte

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Serra da Cangalha est consid&eacute;r&eacute; comme l'impact de crat&egrave;re le mieux pr&eacute;serv&eacute; du Br&eacute;sil. Selon les estimations des [popupmetier id=49]g&eacute;ologues[/popupmetier], une [popupdefinition id=872]m&eacute;t&eacute;orite[/popupdefinition] a frapp&eacute; la Terre &agrave; cet endroit il y a 220 millions d'ann&eacute;es. Sur cette image r&eacute;alis&eacute;e par le satellite [popupdefinition id=3800]Terra[/popupdefinition], on distingue nettement les cercles concentriques qui r&eacute;v&egrave;lent la structure du crat&egrave;re d'environ 13 kilom&egrave;tres de diam&egrave;tre. La partie centrale culmine &agrave; 420 m&egrave;tres d'altitude. Les nuances de vert d&eacute;taillent le paysage typique de la r&eacute;gion qui m&ecirc;le savane et for&ecirc;t [popupdefinition id=253]ripisylve[/popupdefinition].&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Le cratère de Serra da Cangalha, au Brésil

Satellite de la NASA lancé le 18 décembre 1999 par une fusée Atlas IIAS.
Le satellite TERRA, fleuron du programme EOS, fournit des mesures essentielles concernant les propriétés physiques et radiatives des nuages, les échanges d'énergie, de carbone, et d'eau air/terre et air/mer, les gaz en traces et les volcans, grâce aux observations fournies par ses cinq instruments.

Terra

Le géologue est un scientifique spécialiste de l’exploration terrestre. Que ce soit en surface ou en profondeur, le géologue se déplace sur le terrain afin de prélever des échantillons puis effectuer des analyses en laboratoire. Selon sa spécialité, il pourra ainsi déterminer les zones sismiques à risques, comment lutter contre la pollution des sous-sols, trouver de nouvelles sources d’énergie, étudier un terrain en vue d’une nouvelle construction…Son expertise va l’amener à étudier des fragments de roches, de terre ou du gaz en haut d’un volcan, observer la composition d’un métal, sonder les océans pour localiser de nouveaux gisements de pétrole… Pour cela, il utilise des outils scientifiques de pointe comme des microsondes, des microscopes électroniques, des logiciels spécialisés... Il analyse ensuite les résultats et tente de les interpréter en émettant des hypothèses ou en trouvant des solutions concrètes à sa problématique.Découvrez les meilleures offres de formation dès maintenantLes principales compétences et qualités à avoirScientifique tout-terrain et homme de laboratoire, le géologue doit être polyvalent et posséder de multiples qualités :grande maîtrise des outils informatiques et scientifiques (logiciels spécialisés, microscopes…) ;rigueur et précision ;connaissance de l’anglais ;bonne condition physique ;mobilité nationale et internationale ;goût du travail en équipe ;capacité d’analyse.Sur le terrain, le géologue peut travailler dans le secteur des matières premières et superviser l’extraction des ressources. © buranatrakul, Fotolia.Les conditions de travailLe géologue partage son temps de travail entre déplacement sur le terrain et analyse en laboratoire. Il doit avoir une bonne condition physique et doit se spécialiser pour augmenter ses chances de trouver un travail. Les offres sont en effet assez restreintes en France même s’ils peuvent travailler pour de multiples structures.Comment devenir géologue ?Un niveau bac +2 ou un bac + 5 permet d’accéder au métier de géologue. Le niveau ingénieur est le plus répandu :BTS Géologie appliquée ;Licence professionnelle Génie civil et construction, spécialité Prospection et protection des ressources souterraines ;Licence professionnelle Métiers du BTP : Génie civil et construction, parcours Géologie de l’aménagement ;Master professionnel Sciences de la terre et des planètes, environnement, Parcours terre et Géoressources ;Master Géoressources, géorisques et technique, parcours Géologie de l’ingénieur ;Ecole d’ingénieur (Ecole nationale supérieure de géologie de Nancy, Ecole des Mines, Institut polytechnique LaSalle de Beauvais par exemple).Le salaire d’un géologueSelon son statut, son grade et son employeur, un géologue verra son salaire varier. Un géologue débutant peut percevoir un salaire compris entre 1500 et 2300 euros bruts par mois. En fin de carrière, avec un niveau ingénieur, sa rémunération pourra atteindre les 6000 euros bruts mensuels.Les perspectives d’évolution d’un géologueUn géologue, selon s’il travaille dans le public ou le privé, pourra évoluer vers des postes de directeur de recherches, d’expert ou de conseil sur un domaine précis, chef de projet ou responsable d’équipe dans une entreprise privée…Entreprises qui emploient des géologuesentreprises privées (secteur pétrochimie, environnement, minier, BTP…) ;universités ;établissements de recherches (CNRS, Ifremer, IFPEN…) ;bureaux d’études et d’ingénierie ;instituts géologiques.Accédez aux meilleures offres de formation

Géologue

La ripisylve décrit l’ensemble des formations boisées (arbres, arbustes, buissons) qui se trouvent aux abords d’un cours d’eau. L’absence de ripisylve favorise l’érosion et le déplacement du cours d’eau.
L’entretien des berges des rivières passe par la gestion de la ripisylve, avec des actions telles que :
la plantation d’arbres (saules, aulnes, frênes, noisetiers, aubépines…). Les bouleaux ne sont pas adaptés car leurs racines sont trop superficielles ;l’entretien de la végétation existante (coupes d’arbres…), tout en veillant à une diversité des essences d’arbres présentes ;la lutte contre les espèces invasives comme la renouée du Japon.
Les avantages de la ripisylve dans la gestion d’un cours d’eau 
La ripisylve présente de nombreux intérêts pour l’écologie du cours d’eau :
elle protège les berges contre l’érosion : l’enracinement des arbres favorise le maintien des berges. Certains arbres, comme le saule ou l’aulne, sont plus adaptés que d’autres car ils ont un enracinement profond. Lors des crues, les végétaux protègent les berges ;la ripisylve filtre des polluants : les engrais, les pesticides, peuvent être fixés par les plantes et les micro-organismes du sol, ce qui limite leur concentration dans les cours d’eau ;la ripisylve apporte de l’ombre et réduit donc le réchauffement, l’évaporation, l’eutrophisation et l’asphyxie du cours d’eau ;la ripisylve freine le courant d’eau lors des crues et peut donc limiter le risque d’inondation ;la ripisylve constitue une zone de refuge pour des animaux.

Ripisylve

Corps rocheux d’origine extraterrestre qui a survécu à la traversée de l’atmosphère et qu’on retrouve donc sur le sol (voir étoile filante). On pense qu’une immense météorite (plusieurs kilomètres de diamètre) a été responsable de la disparition des dinosaures, il y a 65 millions d’années. On estime à 10.000 tonnes la masse de micrométéorites et météorites tombant sur Terre par an. !function (e, t) { var c, a; (c = t.createElement("script")).src = "https://podcasts.voxeus.com/v3/embed/170a718897d3f1f2ac3a7986f4fec4fc70edf57e.js", c.async = 1, (a = t.getElementsByTagName("script")[0]).parentNode.insertBefore(c, a) }(0, document); Météores, météorites, étoiles filantes : apprenez à ne plus faire la confusion entre ces différents termes. On vous explique tout dans Futura dans les Étoiles. © FuturaIl existe une grande variété de météorites et pour mettre un peu d’ordre dans celle-ci, on a distingué trois grandes catégories.Météorites pierreuses, météorites métalliques et météorites mixtesIl y a les pierreuses, les métalliques et enfin les intermédiaires que l’on appelle « mixtes ».Selon l’interprétation aujourd’hui admise, ces différences de compositions minéralogiques reflètent des conditions de formation et d’évolution différentes pour les corps du Système solaire.Classification des météorites. © Stephane Erard et Aurélie Le Bras (obspm.fr)Chondrites et achondritesLes pierreuses, de loin majoritaires, sont elles-mêmes réparties selon deux grands groupes : les chondrites et les achondrites.Les chondrites sont des météorites primitives n’ayant quasiment pas changé depuis la formation du système solaire il y a 4.566 milliards d’années. Elles doivent leur nom à la présence de chondres, des petites sphérules de 0,1 à 10 mm de diamètre que l’on ne trouve pas dans les roches terrestres, et principalement constituées de minéraux silicatés tels l’olivine et le pyroxène. Le tout est réuni dans une matrice finement cristallisée contenant un peu de fer, parfois des inclusions réfractaires blanchâtres riches en calcium et aluminium, et dans le cas des chondrites carbonées, une forte proportion d’eau et de carbone.Les achondrites sont, elles, dépourvues de chondres. Elles proviennent de la croûte ou du manteau d’un astéroïde de grande taille et elles ont vraisemblablement subi une cristallisation à partir d’un magma. Par leur texture, leur composition minéralogique et chimique, elles ressemblent à certains basaltes terrestres. Parmi elles, les météorites SNC (Shergottites, Nakhlites, Chassigny) sont particulières et pourraient provenir de la planète Mars.Dans le cas d’un astéroïde dont la taille était de quelques centaines de kilomètres au moins, la quantité d’éléments radioactifs initialement présents a été suffisante pour chauffer fortement celui-ci, provoquer une fusion partielle et ainsi la formation d’un noyau ferreux en son centre avec un manteau tout autour donnant lieu à des processus magmatiques et volcaniques.Sidérites et pallasitesLors de collisions violentes, certains de ces astéroïdes ont été pulvérisés sous le choc et ce serait là l’origine des météorites métalliques et mixtes selon qu’elles soient constituées d’un alliage fer-nickel, comme les sidérites, ou d’un mélange de ce dernier avec d’autres minéraux, comme pour les pallasites.Dans ce dernier cas, on observe des cristaux d’olivines noyés dans le métal. On pense qu’il s’agit d’un échantillon de la couche présente à l’interface du noyau et du manteau de ces gros astéroïdes. Le même type de roches se retrouve très probablement à cette même interface sur Terre.

Météorite

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Novembre 2014, le satellite [popupdefinition id=3738]Landsat[/popupdefinition] 8 est le t&eacute;moin du r&eacute;veil de Pavlof, le [popupdefinition id=3537]volcan[/popupdefinition] le plus actif d'Alaska (&Eacute;tats-Unis). Quelques jours apr&egrave;s le d&eacute;but de l'&eacute;ruption le 12 novembre, ces panaches de cendres s'&eacute;levaient &agrave; 9 kilom&egrave;tres d'altitude, perturbant au passage les vols commerciaux empruntant cette route. Pavlof culmine &agrave; 2.519 m&egrave;tres d'altitude. La derni&egrave;re &eacute;ruption de grande ampleur de ce g&eacute;ant remontait &agrave; mai 2013.&copy; Nasa

Le mont Pavlof, le volcan le plus actif d'Alaska

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Dans le [popupdefinition id=16017]d&eacute;sert[/popupdefinition] du Sahara alg&eacute;rien, le Grand [popupdefinition id=4057]Erg[/popupdefinition] Oriental se caract&eacute;rise par ses dunes en [popupdefinition id=3730]&eacute;toile[/popupdefinition]&nbsp;de forme pyramidale qui sont fa&ccedil;onn&eacute;es par des [popupdefinition id=14560]vents[/popupdefinition] dont l'orientation ne cesse de changer. Ainsi, d'est en &eacute;t&eacute;, les vents tournent en ouest une fois l'[popupdefinition id=17687]hiver[/popupdefinition] venu. C'est la combinaison de ces vents changeant avec les sp&eacute;cificit&eacute;s g&eacute;ographiques de cette r&eacute;gion et les [popupdefinition id=14551]temp&ecirc;tes[/popupdefinition] qui la traversent qui fa&ccedil;onnent ces dunes en&nbsp;&eacute;toile.Cette image satellite a &eacute;t&eacute; obtenue en associant de la [popupdefinition id=326]lumi&egrave;re[/popupdefinition] proche [popupdefinition id=1011]infrarouge[/popupdefinition] et visible. Le [popupdefinition id=6009]sable[/popupdefinition] est de [popupdefinition id=4126]couleur[/popupdefinition] [popupdefinition id=15912]ocre[/popupdefinition], les ombres sont noires ou grises. Les zones bleut&eacute;es repr&eacute;sentent des roches [popupdefinition id=20315]&eacute;vaporites[/popupdefinition].&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Les dunes en étoile du Grand Erg Oriental, en Algérie

On désigne par le terme de « lumière visible » le spectre du rayonnement électromagnétique perceptible par l’œil humain.
La lumière blanche
Les longueurs d’ondes de la lumière visible s’échelonnent d’environ 380 nm (violet) à 780 nm (rouge). Le spectre visible est obtenu par décomposition de la lumière blanche par un prisme. Les caractéristiques et les propriétés de la lumière sont étudiées dans le cadre de l'optique.
Vitesse de la lumière
La lumière se propage dans le vide ainsi que dans la matière ; sa vitesse de propagation dépendant du milieu dans lequel elle se déplace. Dans le vide, la lumière se propage à la vitesse c de 3.108 m.s-1., c'est-à-dire 300.000.000 mètres par seconde, ou encore 300.000 kilomètres par seconde. La vitesse de la lumière dans le vide est l’une des constantes fondamentales de la physique.
Lumière, longueur d'onde et couleur
Autre caractéristique importante : sa longueur d’onde. Dans un milieu dispersif, celle-ci peut d’ailleurs influer sur la vitesse de propagation de la lumière. La longueur d’onde influe aussi sur la perception sensorielle de l’œil et donne ainsi à la lumière sa couleur.
Ondes électromagnétiques et photons : la dualité onde-corpuscule
D’un point de vue théorique, la lumière peut être représentée soit par des ondes électromagnétiques, soit par des photons. C’est ce que les physiciens appellent la dualité onde-corpuscule. Ainsi, certains phénomènes optiques (rayonnement du corps noir et loi de Planck, etc.) s’expliquent bien à l’aide de la théorie ondulatoire qui suppose que la lumière est une onde électromagnétique. Pour d’autres (effet photoélectrique, effet Compton, etc.), il faut supposer que la lumière est composée de corpuscules d’énergie nommés « photons ».
Physique : optique quantique et photons intriqués
La théorie quantique a formalisé cette surprenante dualité. Les photons possèdent à la fois les propriétés de particules – on peut les compter, par exemple – et celles d’ondes : ils peuvent interférer.
Les physiciens sont capables de manipuler des photons uniques ou des paires de photons dits intriqués. Ils étudient les phénomènes qui en découlent dans le cadre de l’optique quantique. Les applications potentielles sont prometteuses : cryptographie inviolable, calculs basés sur le qubit, etc.

Lumière

Le vent correspond au déplacement d’une masse d’air consécutif à des différences locales de température et de pression. D’une légère brise à une forte tempête, la vitesse et l’amplitude géographique des vents peuvent être très variables dans l’espace et dans le temps. Parfois destructeur, le vent participe à de nombreux processus sur Terre, comme l’oxygénation des océans et des rivières, ou l’érosion des sols et le déplacement de minéraux. L'Homme l’utilise aujourd’hui comme source d’énergie : l’éolien.
Principe de formation du vent
Deux paramètres principaux contribuent à la formation des vents à la surface de la Terre : la température et la pression. Par exemple, lorsqu’une masse d’air se réchauffe, elle s’élève en altitude au-dessus des couches plus froides, ce qui génère une diminution de la pression. Pour combler le vide, la masse d’air voisine va s’engouffrer dans l’espace laissé vacant : ce mouvement crée le vent.
Un exemple concret : celui de la brise de mer et la brise de terre. Le jour, la terre se réchauffe plus vite que la mer. L’air au-dessus de la terre s’élève et crée une dépression, compensée par l’air surplombant la mer, générant ainsi une brise qui circule de la mer vers le continent. À l’inverse, la nuit, l’eau conserve mieux sa chaleur et l’air de la terre se refroidit plus vite. Cette différence thermique génère un courant d’air de la terre vers la mer : une brise de terre.
La rotation de la Terre sur elle-même contribue également à la formation des vents, à leur localisation et à leur orientation, par la force de Coriolis. À cela, il faut également rajouter la topographie des continents qui peut favoriser les rencontres entre les masses d’air
La mesure du vent
La vitesse du vent se mesure à l’aide d’un anémomètre. Des échelles ont été établies afin d’estimer l’intensité des vents. L’échelle de Beaufort s’étale de 0 à 12. Elle repose sur la vitesse moyenne des vents sur une durée de 10 minutes, utilisée en association avec l’état de la mer qui en découle. Au niveau 0, le vent est nul, tandis qu’au niveau 12, les vents d’un ouragan soufflent à plus de 118 km/h, générant une mer déchaînée. L’échelle de Fujita se limite quant à elle à la classification des tornades, phénomène climatique générant les vents les plus violents à l’échelle de la Terre, mais sur une petite zone géographique.
L’éolien, l’énergie tirée du vent
Le vent fait également office d’énergie renouvelable et devient de plus en plus prisé afin de compenser les énergies fossiles, accusées de contribuer au réchauffement climatique, ou le nucléaire, du fait des potentiels dangers que cette source énergétique représente. En 2012 par exemple, en France, le vent a généré 14,9 térawattheures (TWh) d’électricité. En 2011, 459,9 TWh d’électricité ont été produits par l’énergie éolienne dans le monde.

Vent

Les évaporites sont une catégorie de roches sédimentaires qui se forment par évaporation d’une masse d’eau et précipitation des sels minéraux dissous. Le sel gemme, encore appelé halite, est certainement la roche évaporitique la plus connue, mais il y en a bien d’autres.Les évaporites se forment dans des bassins fermés et peu profonds, dans lesquels il n’y a pas, ou très peu, d’apport d’eau fraîche. Ces bassins peuvent ainsi être des lacs, des mers épicontinentales, d’anciens bassins océaniques fermés par la tectonique des plaques, ou des lagunes.Des roches issues de l’évaporation de bassins fermés peu profondsLe processus d’évaporation est donc une condition nécessaire à la formation des roches évaporitiques. La réduction du volume d’eau doit être importante afin de permettre aux éléments chimiques en solution d’atteindre leur produit de solubilité et de se retrouver en sur-saturation. À partir de cette saumure, la précipitation peut ensuite se faire soit sous l’eau (précipitation subaquatique), soit en surface (précipitation subaérienne). Pour obtenir une importante évaporation, il n’est cependant pas nécessaire que le climat soit chaud. Il doit surtout être aride.Parmi les roches évaporitiques, on retrouve ainsi : l'halite (sel gemme), le gypse, la sylvite, l’anhydrite, la célestine, les sels de potasse... Il est également possible d’y associer les dolomies.Des évaporites actuelles ou fossilesActuellement, des évaporites se forment dans de nombreux lacs et mers du monde, comme la mer Caspienne, la mer Morte, le Grand Lac salé aux États-Unis ou encore le lac Tchad. En mer Morte, qui est actuellement la mer la plus salée au monde, on observe ainsi le dépôt de gypse, de chlorures et bromures de sodium, de potassium et de magnésium.La mer Morte est un exemple typique de milieu dans lequel se forment les roches évaporitiques. © Ian and Wendy Sewell, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0Mais les évaporites se retrouvent également dans les séries fossiles. L’accumulation des couches évaporitiques et l’ensevelissement progressif mènent au processus de diagenèse qui va consolider et lithifier les dépôts salins. C’est ainsi que l’on retrouve des niveaux à évaporite dans les séries marines qui forment aujourd’hui les chaînes de montagnes, comme les Alpes.Une « couche savon » qui joue un rôle dans les processus tectoniquesLa présence de ces roches joue d’ailleurs un rôle particulier lors des événements compressifs. En effet, lorsqu’elles sont soumises à une forte pression, les roches évaporitiques présentent un comportement rhéologique particulier. Ainsi, elles agissent comme des « couches savons », c’est-à-dire une interface de découplage qui permet aux unités sédimentaires, situées de part et d’autre, de glisser facilement. Ce type de comportement permet notamment le charriage de nappes sur de très grandes distances.Strates plissées d'unités sédimentaires évaporitiques dans les Alpes italiennes. © Logudro, Wikimedia Commons, domaine publicDans d’autres contextes de pression, les couches évaporitiques peuvent former de grands diapirs et dômes, qui vont bousculer l’organisation des strates sédimentaires. 

Évaporite

On qualifie de rayonnement infrarouge (IR), un rayonnement électromagnétique de même nature que la lumière visible. Toutefois ses longueurs d’onde sont trop grandes pour être perceptibles par l’œil humain. Comprises entre 700 nm et 1 mm, elles sont supérieures à celles de la lumière visible et inférieures à celles du domaine submillimétrique (micro-ondes).L’existence d’un rayonnement infrarouge a été mise en évidence en 1800 par William Herschel, un astronome anglais. Faisant voyager un thermomètre dans le spectre lumineux obtenu par un prisme de verre, il découvrit du côté du rouge, au-delà de la limite de la lumière visible, une chaleur marquée. Lorsque les rayons infrarouges frappent par exemple la peau, atomes et molécules se mettent en mouvement. Il y a libération d’énergie. Une énergie que nous ressentons comme de la chaleur.La thermographie infrarouge permet de visualiser la température des objets et dans le cas présent, les déperditions de chaleur d’une maison. © smuki, FotoliaSources et caractéristiques du rayonnement infrarougeAinsi, tous les corps chauds — c’est-à-dire tous les corps dont la température excède le 0 K — émettent un rayonnement IR. Il faut y inclure les êtres humains et les animaux qui nous entourent, mais aussi les ampoules à incandescence et même les LED. Parmi les sources d’infrarouges les plus communes, on peut aussi citer les télécommandes. Le rayonnement infrarouge est également utilisé pour contrôler l’authenticité des billets de banque. Certaines technologies comme les lasers — employés pour graver, souder, découper ou même mesurer des distances — peuvent émettre un rayonnement IR intense qui devient dangereux pour nos yeux ou notre peau. Les infrarouges en effet peuvent brûler. Contrairement aux ultraviolets, ils ne sont pas cancérogènes.Notez enfin que le spectre du rayonnement infrarouge peut être divisé en trois grandes bandes dont les limites de découpages peuvent varier qu’il soit question d’optique, de photobiologie ou d’astronomie. Les astronomes, par exemple, découpent ainsi le spectre :
Infrarouge proche, de 700 à 1.000 jusqu’à environ 2.500 nm ;
Infrarouge moyen, de 2.500 jusqu’à 25.000 à 40.000 nm ;
Et celle de l’infrarouge lointain, de 25.000 à 40.000 nm jusqu’à 0,2 à 0,35 mm.

Infrarouge

Le terme « ocre » désigne une argile souvent utilisée comme colorant, et ce depuis la Préhistoire. On en retrouve même sur les murs de la grotte de Lascaux.
Couleurs des ocres : jaune, brun, rouge
L’ocre renferme en effet des pigments naturels et minéraux, des (hydr)oxydes de fer, qui la colorent :
en jaune pour la goethite ;en brun pour la limonite ;en rouge pour l’hématite.
D’un point de vue chimique, l’ocre est un silicate d’alumine ferrugineux et siliceux.
Formation des ocres
Le processus de formation des ocres débute il y a environ 110 millions d’années. Des sables et des débris organiques se déposent alors au fond d’une mer peu profonde. Un peu plus tard, ces formations sédimentaires enrichies en fer émergent. À la faveur du climat tropical qui régnait alors, le fer s’oxyde et cristallise pour former la goethite. Au fil du temps, au cours des altérations et des oxydations successives se sont également formées la limonite et l’hématite. Le tout a mené à une gamme assez large de couleurs.
Usages de l’ocre : peinture, tannage…
Par le passé, l’ocre n'a pas servi qu'à la peinture, elle a également été utilisée pour se protéger du soleil et des insectes, pour ses propriétés apaisantes et cicatrisantes, pour conserver les peaux entre l’abattage des animaux et le tannage, comme imperméabilisant ou encore comme abrasif.

Ocre

L’hiver est une saison qui commence avec le solstice d’hiver et se termine à l’équinoxe de printemps. L’existence des saisons est due à l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre. Dans l'hémisphère nord, le solstice d’hiver correspond à la nuit la plus longue, vers le 21 décembre, alors que dans l'hémisphère sud il a lieu vers le 21 juin car les saisons sont inversées. Le solstice d’hiver de l’hémisphère nord correspond au moment où le Soleil est le plus haut dans le ciel au pôle sud. En même temps, le nord du globe terrestre est dans l’obscurité, avec une zone d’ombre qui s’étend jusqu’aux limites du cercle polaire arctique. Le jour du solstice de l’hémisphère nord, les rayons du Soleil sont au zénith au tropique du Capricorne, ou tropique sud.Lors de l’équinoxe de printemps, qui a lieu vers le 21 mars, le Soleil est au zénith à l’équateur. Entre le solstice d’hiver et l’équinoxe de printemps, la durée des jours rallonge et celle des nuits diminue.La symbolique culturelle du solstice d’hiverLes saisons ont beaucoup influencé les cultures humaines dans le monde, comme le rappellent deux chercheurs de l’université Trent de Nottingham dans un article paru dans The Conversation. Avant l’apparition de la chrétienté, certains peuples du nord de l’Europe fêtaient Yule, avant que cette fête ne devienne Noël. Pendant l’Antiquité, les Romains fêtaient les saturnales, des fêtes données en l’honneur du dieu Saturne, une semaine avant le solstice d’hiver. Les Saturnales se terminaient par le dies natalis solis invicti, à savoir « l’anniversaire du soleil invaincu », qui avait lieu le 25 décembre.Un hiver sur Mars aussiComme l’axe de rotation de la planète Mars est lui aussi incliné, la planète rouge connaît, tout comme la Terre, des saisons et donc un hiver. En 2018, le solstice d’hiver sur Mars a eu lieu le 16 octobre. Comme décrit dans The Conversation, le prochain solstice d’hiver dans l’hémisphère Nord de Mars est prévu pour le 2 septembre 2020. Cependant, contrairement à la Terre qui a une orbite presque circulaire autour du Soleil, celle de Mars est très excentrique. Cela signifie que la distance entre Mars et le Soleil varie dans l’année ; la durée des saisons varie elle aussi.

Hiver

La tempête correspond à un événement météorologique violent. Elle est caractérisée par des vents forts, souvent accompagnés de précipitations intenses. La tempête est distribuée sur une zone de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre.Il n’existe pas de caractéristiques précises pour définir la tempête sur la terre. Sur la mer en revanche, il est question de tempête dès lors que les vents moyens dépassent les 90 km/h, même s’ils ne sont pas systématiquement mêlés à la pluie. À noter que les vents peuvent parfois amener avec eux des particules, donnant naissance à des tempêtes de sable ou de neige.Il existe deux types de tempêtes : les dépressions dans les latitudes moyennes, dites cyclones extratropicaux, et les cyclones tropicaux.Formation des tempêtesLes cyclones extratropicaux naissent le plus souvent au-dessus des océans, consécutivement à la rencontre d’un air chaud en bordure océanique et d’un air plus froid sur les terres, entraînant une circulation dans le sens inverse des aiguilles d’une montre au niveau de l’hémisphère nord, et l’inverse au niveau de l’hémisphère sud. Les mouvements en altitude favorisent la condensation de l’eau et la formation d’importantes précipitations. La formation d’un fort gradient de pression atmosphérique génère des vents violents, parfois à l’origine de gros dégâts.Au niveau tropical, les ouragans, aussi appelés typhons, se forment au niveau des océans chauds des régions intertropicales. De par l’importance de la condensation et le dégagement de chaleur, les tempêtes tropicales génèrent des conditions climatiques très violentes, avec des vents ravageurs et parfois même des tornades, ainsi que des ondées torrentielles favorisant des inondations et des glissements de terrain.Comment réagir face à une tempête ?Lorsque vous êtes confronté à une tempête, il est crucial de prendre des mesures appropriées pour garantir votre sécurité. Voici quelques conseils essentiels pour réagir de manière appropriée face à une tempête :Restez informé : Suivez les prévisions météorologiques et les avertissements émis par les autorités compétentes. Écoutez les bulletins d'information à la radio ou à la télévision, consultez les sites Web des organismes météorologiques locaux et suivez les médias sociaux pour obtenir les dernières informations.Préparez-vous : Avant l'arrivée de la tempête, assurez-vous d'avoir des provisions essentielles, comme de la nourriture non périssable, de l'eau potable, des bougies, une trousse de premiers secours et des piles. Chargez également vos téléphones portables et assurez-vous d'avoir une radio à piles ou une alternative pour rester informé en cas de coupure de courant.Sécurisez votre domicile : Vérifiez les portes, fenêtres et toits pour vous assurer qu'ils sont bien fermés et en bon état. Si possible, renforcez les structures extérieures pour résister aux vents violents. Éloignez les objets susceptibles d'être emportés par le vent et sécurisez les meubles extérieurs.Restez à l'intérieur : Évitez de sortir pendant la tempête, car les vents forts et les précipitations peuvent représenter un danger pour votre sécurité. Restez dans une pièce centrale de votre domicile, éloignée des fenêtres, et restez à l'écoute des dernières mises à jour météorologiques.Tempêtes célèbresCertaines tempêtes, particulièrement violentes, sont affublées d’un nom. Par exemple, en février 2010, la tempête Xynthia a durement frappé la façade ouest de la France ainsi que de nombreux autres pays européens. En 2018, c’est Eléanor qui frappait une grande partie de la France ainsi et d'autres pays européens. Les ouragans possèdent eux aussi des noms, comme le terrible cyclone Sandy qui a durement frappé l’Amérique du Nord en octobre 2012. 2017 connut un enchainement d'ouragans intenses : notamment Harvey, Irma et Maria.

Tempête

Le mot « désert » est dérivé du latin desertum et désigne un lieu vaste et inculte, abandonné, livré à la solitude. Cela concerne autant les forêts inoccupées par l’Homme que les espaces secs. Au Moyen Âge, le terme avait une connotation religieuse, associé aux retraites, ermitages, par opposition au monde.
Au XIXe siècle, il s'est défini davantage comme un milieu caractérisé par une absence de végétation et aujourd’hui, toute région de terres émergées marquée par un régime de pluies très faibles rendant difficile voire impossible la vie est considérée comme un désert.
Déserts chauds et déserts froids
Il existe deux types de désert : les chauds et les froids. Ils peuvent être distingués en sous-groupes selon leur degré d’aridité.
Parmi les hyper-arides (moins de 50 mm de précipitations par an) — on parle de désert absolu —, il y a notamment le Sahara, le plus grand des déserts chauds, et le désert de l’Atacama. Viennent ensuite les régions arides (entre 50 mm et 250 mm de précipitations par an) et semi-arides (entre 250 mm et 500 mm de précipitations par an). Tous ces espaces représentent un tiers de la surface de la Terre.

Désert

Le terme erg s'emploie en géographie et en physique.
Géographie
Un erg est un désert caractérisé par des dunes éoliennes. Au Sahara, les ergs représentent 20 % territoire. 
Physique
Erg est l'abréviation du grec ergon. Il s'agit d'une unité de mesure de travail dans le système CGS (système d'unités de mesures physiques).
1 erg équivaut à 10-7 joules.

Une étoile est une boule massive et lumineuse de plasma liée par sa propre gravité dont le diamètre et la densité sont tels que la région centrale, le cœur, atteint la température nécessaire à l'amorçage de réactions de fusion nucléaire, c'est-à-dire de l’ordre de plusieurs millions de degrés. Ces réactions thermonucléaires libèrent de l’énergie lumineuse qui s’oppose à la contraction de l’étoile sous sa propre gravité. Pendant une grande partie de sa vie, avant que ses ressources d'énergie ne s'épuisent, une étoile est en équilibre hydrostatique sous l'action de ces deux forces et se trouve sur la séquence principale de ce qu’on appelle le diagramme de Hertzsprung-Russell.L’étoile la plus proche de la Terre est le Soleil, qui fait partie des naines jaunes. Le Soleil est une étoile assez ordinaire, dont la masse est de l'ordre de 1030 kg. Son diamètre est d’environ un million et demi de kilomètres, modeste par rapport à certaines étoiles, comme Antarès ou Bételgeuse, qui ont un diamètre des centaines de fois supérieur. Comme une étoile évolue dans le temps, en particulier lorsqu’elle quitte la séquence principale pour devenir une géante rouge, son diamètre n’est pas constant dans le temps. Il peut aussi varier régulièrement pour les étoiles variables périodiques, comme RR Lyrae et les Céphéides.Sur la gauche, on voit la structure interne du Soleil avec son cœur (core en anglais) où l'hydrogène brûle pour donner de l'hélium. L'essentiel du Soleil est dominé par la zone radiative (jaune), celle où le transfert de chaleur se fait par rayonnement. En surface, on voit la zone convective, où c'est la convection dans un fluide (comme dans l'eau d'une casserole qui bout) qui assure ce transfert. Sur la partie droite de ce schéma, on voit une géante rouge beaucoup plus grande que le Soleil (échelle en bas à droite), dominée par la convection. Elle brûle son hydrogène autour de son cœur en hélium. © ESOQuel est le rôle des étoiles ?Le rôle d'une étoile dans l'univers est crucial. Les étoiles sont des objets célestes qui produisent de l'énergie par des réactions de fusion nucléaire, principalement la fusion de l'hydrogène en hélium. Cette énergie est libérée sous forme de lumière et de chaleur, ce qui permet à l'étoile d'émettre de la lumière visible et d'irradier son environnement. Les étoiles jouent un rôle essentiel dans la formation et l'évolution des galaxies, car elles sont les principaux moteurs de la dynamique galactique. Leur gravité influence la structure et la composition des galaxies, tandis que leur lumière éclaire et réchauffe les espaces interstellaires.Les étoiles sont responsables de la synthèse des éléments chimiques lourds tels que le carbone, l'oxygène et le fer, qui sont essentiels à la formation de planètes et de systèmes planétaires. Par conséquent, les étoiles jouent un rôle fondamental dans la création des conditions propices à la vie telle que nous la connaissons. Comprendre le rôle des étoiles est essentiel pour approfondir notre connaissance de l'univers et de son évolution.Évolution chimique des étoiles : de l'hydrogène à la métallicitéAu début de sa vie, une étoile est majoritairement composée d’hydrogène et d’hélium, mais les réactions de fusion font évoluer sa composition chimique, et en particulier sa métallicité. Il s’agit de la quantité Z des éléments plus lourds que l’hélium présents dans l’étoile, ou plus exactement celle déterminée à sa surface. Le Soleil possède une métallicité de 0,02, soit 2 % de la masse du Soleil. Ces « métaux » sont principalement du carbone, de l’oxygène, de l’azote et du fer.Lorsque le cœur de l'étoile atteint une température de l'ordre de 7 à 8 millions de degrés, la température est assez élevée pour que les noyaux d'hydrogène fusionnent pour donner essentiellement de l'hélium 4He, mais aussi du deutérium 2H, suivant une réaction de fusion dite du cycle proton-proton. Si la température dépasse 18 millions de degrés, une autre chaîne de réactions devient prédominante : le cycle CNO (carbone-azote-oxygène). Dans le Soleil, 2,5 % de l'énergie est générée par ce cycle découvert par Hans Bethe et Carl Friedrich von Weizsäcker.Les Pléiades sont un amas ouvert d'étoiles se situant dans la constellation du Taureau. Ces étoiles partagent un mouvement commun à travers l'espace dans la Voie lactée. © CnesDes systèmes solaires multiples, complexes et binairesIl existe ce qu’on appelle des systèmes binaires et même multiples, formés de deux ou plusieurs étoiles gravitationnellement liées et qui se déplacent généralement l’une autour de l'autre sur des orbites stables. Quand deux de ces étoiles ont une orbite relativement proche, leur interaction gravitationnelle peut avoir un impact significatif sur leur évolution. Les étoiles peuvent faire partie d'une structure gravitationnellement liée beaucoup plus large, comme les amas ouverts, les amas globulaires et bien sûr les galaxies. Notre Voie lactée contiendrait environ 200 à 300 milliards d’étoiles selon les estimations des astronomes.La plupart des étoiles ont un âge compris entre un et dix milliards d'années. L’une des plus anciennes étoiles découvertes est l’étoile de Caffau, dont l’âge serait supérieur à 13 milliards d’années. Plus une étoile est massive, plus elles brûlent rapidement son carburant nucléaire. Les étoiles les plus massives vivent quelques millions d'années, tandis que des étoiles comme les naines rouges brûlent leur carburant très lentement et durent des dizaines, voire des centaines de milliards d'années.L'une des étoiles les plus massives connues est Eta Carinae, dont la masse est estimée entre 100 et 150 fois celle du Soleil. Une étude de l'amas ouvert des Arches suggère que la valeur de 150 masses solaires constitue la limite supérieure pour les étoiles dans l'ère actuelle de l'univers. La raison de cette limite proviendrait en partie de la limite d’Eddington, qui définit la luminosité maximale au-delà de laquelle une étoile est soufflée dans l’espace à cause de son propre rayonnement. Toutefois, les premières étoiles qui se sont formées après le Big Bang étaient probablement plus massives, jusqu'à 300 masses solaires ou plus, en raison de l'absence totale d’éléments plus lourds que le lithium dans leur composition.La naissance des étoiles et ses mystèresGrâce à une multiplateforme francophone sur la cosmologie contemporaine, Jean-Pierre Luminet et Hubert Reeves répondent à vos questions sur le site du projet Du Big Bang au vivant. © Dubigbangauvivant, ECP Productions, YouTubeLes grandes lignes de la formation des étoiles sont connues, mais lorsqu’on cherche à entrer dans les détails, les mystères s’accumulent. On sait que pour que s’amorce la formation d’une étoile, il faut qu'apparaissent des fluctuations de densité de matière qui possèdent certaines caractéristiques. Ainsi, un nuage de poussières et de molécules doit avoir, pour s’effondrer, une masse supérieure à ce que l’on appelle la masse de Jeans. Celle-ci dépend de la densité et de la température du nuage. S'il est trop chaud ou trop peu dense, la contraction gravitationnelle aboutissant à une étoile n’est pas possible. Bien souvent, lorsqu’un nuage se condense, il se fragmente en zones plus denses et plus chaudes, et c’est ainsi que des centaines d’étoiles peuvent se former presque simultanément à partir d’un seul nuage moléculaire.Ces nuages sont très froids, avec des températures de l’ordre de 10 K. Ils peuvent contenir jusqu’à un million de masses solaires et atteindre une taille de l’ordre de 150 années-lumière environ. Ils rayonnent peu, et surtout sont opaques à la lumière visible… mais pas à la lumière infrarouge.La vie et la mort des étoilesExtrait du documentaire Du Big Bang au vivant (ECP Productions, 2010). Jean-Pierre Luminet aborde notamment l'évolution des étoiles de type solaire et leur transformation en géantes rouges puis en naines blanches. © Jean-Pierre Luminet, ECP Production, YouTubeLes étoiles dont la masse est environ huit à dix fois inférieure à celle du Soleil finiront leur vie sous forme de naine blanche, et finalement de naine noire lorsqu’elles n’émettront plus de lumière (l’univers est encore trop jeune pour cela). Une naine blanche est un astre incroyablement dense ne dépassant pas 1,44 fois la masse du Soleil. Elle est le résidu d'une étoile modeste qui a épuisé son carburant nucléaire et éjecté ses couches supérieures sous forme de nébuleuse planétaire. Une naine blanche de la masse du Soleil possède un rayon de 7.000 km, et un centimètre cube de sa matière (dite dégénérée et dominée par des effets quantiques et relativistes) pèse alors une tonne !Se refroidissant très lentement, cet astre est plutôt inerte, mais lorsqu’il fait partie d’un système binaire, vient un moment où il arrache du gaz à l’étoile voisine. Un disque d’accrétion se forme alors. Du gaz tombe sur la naine blanche et fait augmenter sa masse jusqu'à ce qu'elle atteigne la limite de Chandrasekhar. Une explosion se produit alors, soufflant la naine blanche. C'est l'origine d'au moins une partie des supernovae que l'on appelle des SN Ia. Ces supernovae sont utilisées pour étudier l'expansion accélérée de l'univers et l'énergie noire.Extrait du documentaire Du Big Bang au vivant (ECP Productions, 2010). Jean-Pierre Luminet évoque l'évolution des étoiles massives qui finiront leur vie en explosant sous forme de supernova et donneront des cadavres stellaires, comme les étoiles à neutrons ou même un trou noir. © Jean-Pierre Luminet, ECP Productions, YouTubeLes étoiles plus massives, dépassant les dix masses solaires, exploseront en donnant des supernovae SN II, laissant comme cadavres stellaires des étoiles à neutrons et parfois des trous noirs. Avant cela, elles auront le temps de synthétiser des éléments plus lourds que le carbone en allant jusqu’au fer avec des réactions thermonucléaires de plus en plus complexes. Il faut pour cela qu’une de ces étoiles dépasse en son cœur la température de trois milliards de kelvins à un moment de sa vie. La « combustion » du carbone en néon, sodium et magnésium, puis celle du néon en oxygène et enfin celle de l'oxygène en silicium, sont alors possibles. Les « cendres » de chacune de ces réactions s'accumulent au centre de l'étoile pour servir de carburant à la combustion suivante, de sorte que l'étoile finit par avoir une structure en pelure d'oignon avec un cœur de fer et une enveloppe d'hydrogène. 

Étoile

Le sable est un matériau granulaire composé de particules (quartz, micas, feldspaths) issues de la dégradation de roches. La dimension des grains de sable est comprise entre 1/16e de millimètre et 2 millimètres.
Sable artificiel
Le sable peut également être obtenu de façon artificielle, par découpage et/ou broyage mécanique de roches. Ses grains sont généralement plus anguleux que ceux du sable naturel qui ont été soumis au lissage du vent et de l’eau.
Propriétés physiques du sable
Les matériaux granulaires comme le sable, notamment lorsqu’ils sont secs, présentent des propriétés physiques tout à fait particulières. Des propriétés qui se situent à mi-chemin entre celles des fluides et celles des solides. Ainsi, par exemple, le sable épouse-t-il parfaitement la forme du récipient dans lequel on va le verser, tout comme le ferait l’eau. En revanche, il peut s’écouler par avalanches successives si la pente dépasse un angle de 30 degrés.
Économie du sable
Le sable est l’un des matériaux les plus utilisés au monde. Il sert entre autres de matière première pour la fabrication du verre. Il est également utilisé comme abrasif dans le processus de nettoyage industriel de pièces métalliques. D’un point de vue touristique, il réjouit les vacanciers qui se dorent sur les plages de sable fin et les enfants qui se régalent à construire des châteaux de sable.

Sable

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Regarder les [popupdefinition id=14525]nuages[/popupdefinition] depuis la Terre est un spectacle magnifique, envo&ucirc;tant m&ecirc;me. Pouvoir prendre de la hauteur et les admirer depuis l'espace permet d'appr&eacute;cier encore mieux leur beaut&eacute;.C'est le cas avec ces superbes [popupdefinition id=4414]tourbillons[/popupdefinition] de nuages qui semblent ex&eacute;cuter un balai au-dessus des &icirc;les Canaries et de Mad&egrave;re. C'est le [popupmetier id=42]physicien[/popupmetier] Theodore von K&aacute;rm&aacute;n qui fut le premier &agrave; d&eacute;crire le processus de formation de ces cha&icirc;nes de spirales auquel il a donn&eacute; son patronyme. Dans le cas pr&eacute;sent, les tourbillons sont provoqu&eacute;s par les [popupdefinition id=14560]vents[/popupdefinition] qui circulent entre les pics volcaniques de ces &icirc;les. La perturbation du flux se propage sous la forme de [popupdefinition id=3567]vortex[/popupdefinition] qui alternent leur sens de rotation. S'il n'est pas rare que les satellites saisissent des tourbillons de nuages, cette sc&egrave;ne est exceptionnelle car on peut voir pas moins de trois flux de vortex distincts.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Allée de tourbillons de Karman au-dessus de Madère et des îles Canaries

Un nuage correspond à un amas visible de gouttelettes d’eau (et de glace) issues de la condensation et d’aérosols, en suspension dans l’atmosphère d’une planète. Sur Terre, on les retrouve principalement dans la troposphère (la couche la plus basse).
La formation des nuages
La quantité maximale possible de vapeur d’eau dans une masse d’air dépend de la température et de la pression. Ainsi, lors d’un refroidissement, une partie de la vapeur d’eau se condense en fines gouttelettes, parfois au niveau du sol (brouillard), mais le plus souvent en altitude. Parfois, des particules en suspension dans l’air (aérosols) font office de noyaux de condensation ou de congélation, facilitant le changement d’état de l’eau. Ensemble, et grâce à des phénomènes microphysiques, comme l’effet de Bergeron, puis par agrégation, on obtient un nuage. Lorsque les gouttelettes ou les cristaux de glace deviennent trop massifs pour rester en suspension, ils tombent au sol sous forme de précipitations (pluie, neige, grêle).
L'ascension du nuage dans le ciel dépend notamment de la stabilité de la masse d'air. © P.P.Feyte.
 Fin de vie des nuages : la dissipation
Les nuages se dissipent lorsque la température augmente. En effet, dans cette configuration, l’air peut contenir davantage d’eau sous forme de vapeur. La quantité de gouttelette d’eau ou de cristaux de glace diminue, dégonflant progressivement la masse nuageuse.
Différents types de nuages
Un nuage peut exister sous de nombreuses formes, en fonction de l’altitude à laquelle il se forme, de sa dimension, de son mode de croissance, de son opacité ou encore de sa composition. Comme pour les plantes, ils sont classifiés en genres (une dizaine), puis déclinés en espèces et en variétés. On peut par exemple penser aux cirrus, aux cumulonimbus, aux stratus ou aux altocumulus.
Nuages nacrés et nuages noctulescents
Si l’essentiel des nuages que l’on observe se forment au niveau de la troposphère, la couche la plus basse de l’atmosphère, des masses nuageuses peuvent aussi se former dans les couches supérieures. Au niveau de la stratosphère, entre 15 et 25 km d’altitude, se forment parfois des nuages nacrés, surtout au niveau des pôles durant l’hiver. Plus haut, vers 80 km d’altitude, dans la mésosphère, apparaissent occasionnellement des nuages noctulescents, qui semblent briller la nuit. En réalité, ils ne sont visibles que lorsque le soleil brille en dessous, donc à l’aube ou au crépuscule.

Nuage

Terme utilisé dans le milieu marin, pour désigner les structures tourbillonnaires caractéristiques de la turbulence océanique à moyenne échelle (~100 km). Pour les grandes échelles, comme les grandes circulations anticycloniques à l'échelle d'un bassin océanique, on parle plutôt de « gyre ».

Tourbillon

Le terme vortex est utilisé pour désigner un mouvement tourbillonnaire de fluide ou de particules, c'est également un accessoire de piscine (qui reproduit le vortex du liquide).Principe du vortexÉcoulement tourbillonnaire où les particules fluides tournent autour d'un axe instantané. Il ne faut pas confondre ces vortex ou tourbillons caractérisant une structure globale de l'écoulement et la vorticité des particules qui traduit leur rotation sur elles-mêmes.Des vortex apparaissent en particulier au bout des ailes des avions (allées de von Karman).Les vortex rectilignes les plus simples sont modélisés en mécanique des fluides par des champs de vitesse de la forme Vrn=C, où r est le rayon vecteur, C une constante.Le modèle des tourbillons marginaux d'aile de Prandtl est un exemple de tourbillons irrotationnels (les particules tournent autour d'une direction fixe mais sans tourner sur elles mêmes, à l'instar des nacelles d'une grande roue foraine). A l'opposé les particules fluides tournent sur elles-mêmes dans une couche limite laminaire de plaque plane alors que leur trajectoire est quasi rectiligne, ce n'est donc pas un écoulement tourbillonnaire mais il est rotationnel.Les écoulements turbulents sont le siège à la fois de tourbillons (aux grandes échelles) et de vorticité (rotationnel) aux échelles plus petites où se dissipe l'énergie sous l'effet de la viscosité.Comment se forment les vortex ?Les vortex se forment généralement en raison de la rotation de fluides, que ce soit dans l'atmosphère, les océans ou d'autres environnements. Dans l'atmosphère, les vortex atmosphériques peuvent se former en raison de différences de température et de pression, créant des tourbillons qui peuvent évoluer en phénomènes météorologiques tels que les tornades ou les ouragans. Dans les océans, les vortex océaniques, comme les tourbillons marins, peuvent se former en raison de courants marins complexes et de la topographie des fonds marins.Qu'est-ce qu'un vortex quantique ?En physique, un vortex quantique désigne est une structure topologique dans un système quantique qui présente des propriétés distinctives telles que la superfluidité et la supraconductivité. Ces structures émergent dans des systèmes physiques tels que les condensats de Bose-Einstein et les supraconducteurs à haute température critique. Ils se caractérisent par des flux d'énergie et de matière qui se comportent de manière cohérente et non dissipative, ce qui les rend extrêmement intéressants pour des applications dans des domaines tels que la technologie des semi-conducteurs, la conception de dispositifs quantiques et la recherche en informatique quantique.Vitesse de rotation d'un vortexLa vitesse de rotation d'un vortex peut varier en fonction de plusieurs facteurs, notamment la nature du fluide dans lequel il se forme et les conditions environnementales. Dans le contexte météorologique, les tornades peuvent présenter des vitesses de rotation extrêmement élevées, atteignant parfois plusieurs centaines de kilomètres par heure, tandis que dans les océans, les tourbillons marins peuvent avoir des vitesses de rotation plus modérées. Cette variation s'explique par la structure du vortex qui s'élargit en haut pour se rétrécir en descendant. Ainsi, le fluide situé au bas du vortex est contraint de circuler dans un espace plus restreint, nécessitant ainsi une rotation plus rapide pour s'aligner avec la vitesse du fluide tournant autour de l'axe au sommet du vortex.

Vortex

Présent dans de nombreux domaines et secteurs d’activité, le physicien est un scientifique spécialisé dans la matière et l’énergie. Il travaille généralement comme théoricien, dont le but est de comprendre, au travers d’expériences, le comportement de la nature. Il retranscrit ensuite ses observations via des modèles mathématiques ou des théories. Le physicien peut effectuer de la recherche fondamentale ou bien de la recherche expérimentale.En recherche fondamentale, le physicien doit rédiger des hypothèses sur les lois fondamentales, procéder à des tests et analyses pour son projet de recherche, interpréter les résultats de ses expérimentations afin de permettre une meilleure compréhension du monde. En recherche expérimentale, il a plus un rôle d’observation, de mesure, de conception et de réalisation d’expériences. De là, il met en œuvre des applications concrètes, pratiques et innovantes de ses découvertes dans plusieurs domaines (optique, mécanique, électronique, spatial, médical…) pouvant déboucher sur des prototypes en vue de commercialisation.Les principales compétences et qualités à avoirPouvant travailler dans de multiples secteurs et sur diverses spécialités, le physicien doit être multi-tâches :être passionné, curieux, persévérant et avoir une forte capacité d’analyse ;assurer la maintenance des machines et du matériel ;maîtriser les modèles mathématiques ;capacité de rédaction et de vulgarisation afin de partager ses résultats ;maîtriser l’anglais oral et écrit ;participer à des conférences scientifiques ;aimer le travail en équipe ;faire une veille scientifique.Le physicien peut étudier l’infiniment petit comme l’infiniment grand et peut travailler aussi bien en recherche fondamentale qu’en recherche expérimentale. © auremar, FotoliaLes conditions de travailLe physicien peut exercer aussi bien dans le public que dans le privé. Il peut travailler dans la recherche, l’industrie, l’informatique, l’enseignement, la médecine... Selon le poste et le lieu de travail, les horaires peuvent être plus ou moins étendus.Comment devenir physicien ?Un bac + 8 voire + 11 est souvent demandé pour être physicien :master Physique ;écoles spécialisées (ESPI Paris, Grenoble INP-PHELMA, Télécom Physique Strasbourg) ;grandes écoles d’ingénieurs de type Mines ou Polytechnique ;doctorat en physique puis post-doctorat.Le salaire d’un physicienUn physicien débutant gagne entre 2200 et 3500 euros bruts par mois, selon s’il travaille dans le secteur public ou dans le privé. Après plusieurs années d’expérience, son salaire peut facilement atteindre les 5000 euros bruts par mois dans le privé.Les perspectives d’évolution d’un physicienUn physicien peut évoluer, selon son poste de départ, vers des fonctions de directeur de recherche, d’enseignant-chercheur, évoluer en interne selon la grille indiciaire pour les fonctionnaires, se spécialiser sur une activité, ou encore intégrer une industrie de pointe.Entreprises qui emploient des physiciensCNRS ;CEA ;CERN ;Centres hospitaliers ;Industrie aéronautique. 

Physicien

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Surnomm&eacute; &laquo;&nbsp;Mer de la mort&nbsp;&raquo;, le [popupdefinition id=16017]d&eacute;sert[/popupdefinition] du Taklamakan se trouve dans le nord-ouest de la Chine. Il s'&eacute;tend sur 270.000 km&sup2; et il est nich&eacute; dans une d&eacute;pression prise entre deux massifs montagneux&nbsp;: au nord, le massif de Tian Shan ;&nbsp;au sud la cordill&egrave;re du Kunlun et le plateau du Tibet (que l'on voit dans le bas de l'image). Dans la partie inf&eacute;rieure gauche de cette photo, on aper&ccedil;oit le massif du Karakoram dans lequel se trouve le deuxi&egrave;me plus haut sommet du monde, le [popupdefinition id=21091]K2[/popupdefinition], qui culmine &agrave; 8.611&nbsp;m&egrave;tres d'altitude.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Le désert du Taklamakan, en Chine

Avec ses 8 611 mètres d'altitude, le K2 est le deuxième plus haut sommet du monde. Situé dans la chaîne de l'Himalaya, il est à la frontière entre le Pakistan et la Chine. Du côté pakistanais, il domine la région du Gilgit-Baltistan, tandis que du côté chinois, il se trouve dans la région autonome du Xinjiang.Le K2 tire son nom du fait qu’il est le deuxième sommet mesuré après le mont Everest dans le cadre de la « Grande étude trigonométrique » d'Inde – une vaste opération de cartographie et de mesure topographique réalisée par les arpenteurs britanniques en Inde au XIXe siècle. L'objectif principal était de mesurer précisément le sous-continent indien, notamment les chaînes de montagnes de l'Himalaya. Cette entreprise monumentale a débuté au début du XIXe siècle et s'est étendue sur plusieurs décennies. Le K2 est également connu sous le nom de mont Godwin-Austen, du nom de Henry Godwin-Austen, un arpenteur britannique du XIXe siècle qui a effectué des travaux dans la région de l'Himalaya. Un patrimoine naturel exceptionnelSitué au cœur du massif du Karakoram, il est entouré de plusieurs autres sommets de renom, tels que le Broad Peak (ou K3) ou le Chogolisa. En raison des conditions climatiques inhospitalières, la faune dans la zone du K2 est relativement limitée. Cependant, on peut trouver quelques espèces adaptées à la vie en haute altitude, notamment des oiseaux, tels que le chocard à bec jaune et le traquet motteux, ainsi que des mammifères comme le léopard des neiges. La vie animale devient plus rare à mesure que l'on s'élève en altitude. La végétation est également limitée mais on peut trouver, aux altitudes inférieures, des forêts de conifères. Cependant, à mesure que l'on monte en altitude, la végétation se réduit considérablement, laissant place à des zones rocheuses et des glaciers.La panthère des neiges, connue pour être très difficile à observer et photographier, fait partie des mammifères en mesure de survivre dans la région du K2, jusqu'à une altitude de 5 500 mètres. © Abeselom Zerit, Adobe StockLe K2 sous menaceLe K2 est réputé pour être l'un des sommets les plus difficiles à escalader en raison de ses conditions météorologiques extrêmes, de ses pentes abruptes et des dangers inhérents à l'escalade en haute altitude. Il est souvent considéré comme plus difficile à escalader que l'Everest. Il a été gravi pour la première fois le 31 juillet 1954 par une expédition italienne dirigée par Ardito Desio. Les deux premiers à atteindre le sommet sont les alpinistes Lino Lacedelli et Achille Compagnoni, après quatre essais et 70 jours d’assaut.Comme tous les glaciers, le K2 subit la pression du réchauffement climatique, ce qui peut affecter l'approvisionnement en eau dans la région et entraîner des risques accrus d'avalanches. Il n’est pas non plus épargné par le surtourisme, au point qu’en 1990, l’association internationale Mountain Wilderness organise un grand nettoyage de ses pentes et du camp de base de la voie normale (voie la plus empruntée pour atteindre le sommet). Aujourd’hui, malgré les efforts de conservation du site, le K2 est frappé par des embouteillages d’alpinistes et l’accumulation de déchets laissés par des touristes n’ayant pas la condition physique nécessaire pour transporter l’ensemble de leur matériel sur toute la durée de l’ascension.

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Deuxi&egrave;me plus grande ville de Nouvelle-Z&eacute;lande, Christchurch est situ&eacute;e sur la c&ocirc;te est de l'&icirc;le du Sud, pr&egrave;s de la pointe sud de la&nbsp;baie de [popupdefinition id=2501]Pegasus[/popupdefinition]. Elle est bord&eacute;e au nord par la rivi&egrave;re Waimakariri et au sud par la [popupdefinition id=11920]p&eacute;ninsule[/popupdefinition] de Banks. L'&icirc;le du Sud est parcourue de rivi&egrave;res en tresses qui charrient les roches arrach&eacute;es aux Alpes du Sud et viennent nourrir les plaines alluviales de Canterbury. Ce type de rivi&egrave;res, faites de nombreuses connexions entre ses bras, est tr&egrave;s rare. Hormis la Nouvelle-Z&eacute;lande, on en trouve en Alaska, au Canada, et dans l'Himalaya. La p&eacute;ninsule de Banks se compose de deux [popupdefinition id=3537]volcans[/popupdefinition] &eacute;teints qui se chevauchent, nomm&eacute;s Lyttelton et Akaroa. Inactifs depuis six millions d'ann&eacute;es, ils se sont peu &agrave; peu&nbsp;&eacute;rod&eacute;s, passant d'une altitude de 1.500 &agrave; 500 m&egrave;tres. On distingue deux grandes br&egrave;ches dans les parois du crat&egrave;re qui sont devenues des ports naturels, celui de Lyttelton au nord et celui d'Akaroa au sud. &copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

La ville de Christchurch, en Nouvelle-Zélande

La mise en œuvre du lanceur Pegasus diffère de celle de ses concurrents. En effet, il ne s'élance pas d'un pas de tir, mais rejoint l'altitude de 12 km accroché sous le ventre du Stargazer, un avion de ligne commercial Lockheed L-1011 aménagé à cet effet, d'où il est largué. Après une légère phase de chute libre (5 secondes), la fusée met en marche son moteur et débute sa phase ascensionnelle avant d'éjecter son passager sur orbite.

Pegasus

8713_la-ville-de-christchurch--en-nouvelle-zelande

On pourrait croire qu'il s'agit d'une peinture d'art moderne. Ce sont en fait des champs circulaires de [popupdefinition id=15788]ma&iuml;s[/popupdefinition], de [popupdefinition id=16233]bl&eacute;[/popupdefinition] et de sorgho situ&eacute;s dans le sud-ouest du Kansas, aux &Eacute;tats-Unis. Les nuances de [popupdefinition id=4126]couleurs[/popupdefinition] indiquent diff&eacute;rents stades de maturation des r&eacute;coltes. Les parcelles vertes indiquent les cultures en pleine croissance. Ces terres sont en partie irrigu&eacute;es gr&acirc;ce &agrave; l'[popupdefinition id=1030]aquif&egrave;re[/popupdefinition] d'Ogallala, l'une des plus grandes [popupdefinition id=2530]nappes phr&eacute;atiques[/popupdefinition] au monde. Elle court sous 450.000 kilom&egrave;tres carr&eacute;s des Grandes Plaines, une zone qui traverse huit &Eacute;tats nord-am&eacute;ricains. L'eau se trouve entre 30 et 100 m&egrave;tres sous terre.&copy; Nasa

Cultures céréalières dans le Kansas, vues depuis l'espace

Les nappes phréatiques sont de grandes réserves d’eaux souterraines, présentes à faible profondeur dans le sous-sol. Elles représentent l’une des principales sources d’eau potable.Une nappe phréatique se présente généralement sous la forme d’un sol poreux saturé en eau, situé au-dessus d’une couche imperméable. La partie supérieure de la nappe, qui n’est pas saturée en eau mais peut le devenir si le volume d’eau augmente, est définie comme la zone vadose. Un peu comme une éponge, les couches géologiques contenant l’eau interstitielle peuvent se remplir ou se vider, en fonction des apports en eau de pluie mais également du pompage et des besoins en eau des populations.Les nappes phréatiques : des systèmes dynamiques et sensiblesL’eau contenue dans la nappe provient en effet de l’infiltration des eaux de pluies dans le sol. De ce fait, les nappes phréatiques sont particulièrement sensibles à la pollution des sols situés au-dessus. Il est important de veiller à un équilibre entre le pompage et la recharge naturelle en eau des nappes phréatiques, un pompage trop important pouvant entraîner un assèchement de la nappe.Il existe plusieurs types de nappes phréatiques, en fonction de leur architecture et de la nature des sols qui les encadrent.Différents types de nappes phréatiquesLes nappes « libres » sont définies par l’absence de couche imperméable au-dessus du réservoir. Le niveau d’eau peut donc varier librement sans être bloqué. Ce type de nappe n’est pas sous pression, ce qui signifie que la réalisation d’un puit de captage ne sera pas associée à une remontée d’eau. En revanche, les nappes libres sont susceptibles de déborder en cas de fortes précipitations et suivant la morphologie du terrain. On parle dans ce cas de remontée de nappe.Différents types de nappe phréatique. © Hans Hillewaert, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.5 À l’inverse, les nappes « captives » sont, quant à elles, sous pression, à cause de la présence d’une couche imperméable au-dessus de la nappe. Dans ce cas, la création d’un puit de captage entraîne généralement une remontée de l’eau à travers le puits. Ce phénomène de jaillissement et de vidange de la nappe peut se produire également de manière naturelle. On parle de puits artésien dans ce cas.Puits artésien : puits de Bontemps en Dordogne après de fortes pluies. © Père Igor, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0 Lorsque le toit ou la base de la nappe sont formés par des couches semi-imperméables permettant un drainage, on parle de nappe semi-captive ou à drainance. Il peut ainsi arriver que plusieurs nappes communiquent entre elles ou avec des cours d’eau situés à proximité.

Nappe phréatique

Originaire d’Amérique centrale et des Antilles, le maïs est une céréale qui a été domestiquée 7.000 ans avant Jésus-Christ.
Histoire et culture du maïs
Christophe Colomb l’a rapporté en Europe en 1493 où il a été cultivé intensivement dès la fin du XVIe siècle. Aujourd’hui, il est fréquemment consommé sur le Vieux Continent, sans pour autant que ses adeptes en apprécient les bienfaits pour leur santé.
Les bienfaits du maïs
 Le maïs est réputé pour calmer les irritations et traiter les inflammations du système urinaire mais aussi les rhumatismes et la goutte. Il est, en outre, apprécié pour ses vertus cholérétiques – qui stimulent la sécrétion de la bile –, et pour sa capacité à réduire la pression artérielle.
Son pouvoir diurétique a été constaté notamment dans une étude serbe menée en 2004 chez la souris. Selon les scientifiques, cette action pourrait être due à ses hétérosides, ses flavonoïdes et la forte teneur en sels de potassium. 
 L'huile de maïs, hydratante et anti-inflammatoire
 L’huile de maïs est utilisée comme agent hydratant de la peau dans les produits cosmétiques. Certains composants de cette huile, appelés « insaponifiables », sont également utilisés pour leurs effets anti-inflammatoires dans le traitement de la parodontopathie. Cette pathologie se caractérise par des lésions inflammatoires de la gencive et des tissus de soutien de la dent.
Des grains de maïs pour soigner les bleus ?
Max Rombi rappelle en outre dans son ouvrage, 120 plantes médicinales, que des cataplasmes sont confectionnés à partir de grains de maïs frais dans certains usages traditionnels pour soigner « bleus, œdèmes et furoncles ». 
Une céréale bonne pour le cœur 
Les styles et les stigmates de fleurs femelles de cette plante sont récoltés pour leurs saponines, leur huile essentielle et leurs tanins notamment. Ceux-ci sont cardiotoniques et hypotenseurs. 
Sources : 
120 plantes médicinales de Max Rombi et Dominique Robert, éditions Alpen, 525 pages ; Plantes médicinales, Gründ, 312 pages ; Maksimovic Z., Dobric S., Kovacevic N., Milovanovic Z. Diuretic Activity of maydis stigma extract in rats. Pharmazie 2004; 59(12):967-71; Maksimovic Z., Malenovic A., Jancic B., Kovacevic N. Quantification of allantoin in various Zea mays L. hybrids by RP-HPLC with UV detection. Pharmazie 2004;59(7):524-7.

Maïs

Formation géologique contenant de façon temporaire ou permanente de l'eau mobilisable, constituée de roches perméables et capable de la restituer naturellement et/ou par exploitation.

On distingue :

Aquifère à nappe libre : l'aquifère reposant sur une couche très peu perméable est surmontée d'une zone non saturée en eau.
Aquifère captif (ou nappe captive) : dans une nappe captive, l'eau souterraine est confinée entre deux formations très peu perméables. Lorsqu'un forage atteint une nappe captive, l'eau remonte dans le forage.


Fonctionnement et types d'aquifères
Un aquifère est une ressource naturelle vitale qui joue un rôle crucial dans le cycle hydrologique. Il existe plusieurs types d'aquifères au-delà de la distinction entre nappes libres et nappes captives. Par exemple, les aquifères karstiques formés dans des roches calcaires peuvent présenter des caractéristiques uniques de circulation de l’eau, grâce à leur réseau de fissures et de conduits souterrains.

Importance écologique et hydrologique des aquifères
Les aquifères ne se contentent pas de stocker de l'eau; ils interagissent avec les écosystèmes de surface en fournissant des débits de base aux cours d'eau, en soutenant les zones humides et en contribuant à la régulation du climat régional. Cette interaction dynamique entre les aquifères et les écosystèmes de surface est essentielle pour la biodiversité, la régulation climatique, et les services écosystémiques.

Problématiques liées à la gestion des aquifères
La surexploitation des aquifères peut entraîner divers problèmes environnementaux et sociaux, comme l'abaissement du niveau des nappes phréatiques, l'assèchement de zones humides, et la détérioration de la qualité de l'eau. En outre, dans certaines zones, la surexploitation des aquifères entraîne un phénomène de subsidence, où le sol s'affaisse en raison de l'extraction excessive d'eau souterraine.

Mesures pour la gestion des aquifères
Face à ces défis, des mesures de gestion durable des aquifères sont impératives. Cela peut inclure la régulation des prélèvements, la recharge artificielle des aquifères, et la mise en œuvre de pratiques agricoles moins gourmandes en eau. De plus, l'adoption de technologies modernes pour le suivi et la cartographie précise des aquifères peut grandement aider à leur préservation et gestion raisonnée.

Les aquifères sont des composantes essentielles des systèmes hydrologiques de la Terre. Ils fournissent de l'eau douce vital pour les écosystèmes, l'agriculture, et les populations humaines. Une gestion prudente et durable des aquifères est cruciale pour la sécurité hydrique future et la santé environnementale. En adoptant des stratégies de gestion intégrée et des technologies innovantes, nous pouvons non seulement préserver ces ressources précieuses mais aussi améliorer la résilience des communautés face aux changements climatiques et aux pressions anthropiques.

Aquifère

Le blé est une céréale de la famille des Graminées dont la graine sert à l’alimentation humaine.Histoire du blé, cette plante du genre Triticum
Historiquement, au Moyen Âge et à la Renaissance, le mot bleds faisait référence aux cultures annuelles. Au XVIIIe siècle, le terme « blé » désignait toute plante cultivée dont les graines pouvaient être réduites en farine pour l’alimentation humaine.Aujourd’hui, le blé est considéré comme étant une plante monocotylédone du genre Triticum. Du point de vue génétique, le blé est une plante hexaploïde ; elle doit provenir d’une hybridation entre des blés tétraploïdes cultivés et des espèces sauvages diploïdes.Culture du blé : blé dur et blé tendreEn France, les quatre principales céréales cultivées sont :
le blé tendre ;
le blé dur ;
le maïs ;
l'orge.
Parmi les céréales secondaires moins présentes se trouvent le triticale, l’avoine, le sorgho, le seigle, l’épeautre, le millet.Différentes espèces de blésPlusieurs espèces appartiennent au genre Triticum :

Triticum aestivum, ou blé tendre, aussi appelé froment, qui est couramment utilisé pour le pain ;

Triticum durum, ou blé dur, qui sert pour les pâtes et le couscous ;

Triticum spelta, ou épeautre, un blé « vêtu » (en allemand Spelz fait référence à l’enveloppe) ;

Triticum monococcum, pour le petit épeautre ou engrain ;

Triticum dicoccum, pour l’amidonnier. Avant l'apparition de l'agriculture, l'amidonnier sauvage était récolté.
Différence entre blé et sarrasin (blé noir)Malgré la similitude de noms, le blé et le sarrasin (blé noir) appartiennent à des familles botaniques différentes. Le blé appartient au genre Triticum, tandis que le sarrasin, bien qu'il soit souvent appelé "blé noir", est en réalité une plante du genre Fagopyrum. Outre leur classification botanique distincte, la principale différence réside dans leur composition nutritionnelle. Le sarrasin est sans gluten, offrant une alternative intéressante pour les personnes souffrant d'intolérance au gluten.Quels sont les bienfaits du blé ?Le blé est une source importante de nutriments essentiels. Il est riche en glucides complexes, en fibres, en protéines, en vitamines B et en minéraux tels que le fer et le magnésium. Les fibres présentes dans le blé favorisent la digestion et contribuent à maintenir un système digestif sain. Les glucides fournissent une source d'énergie à libération lente, tandis que les protéines contribuent à la construction et à la réparation des tissus.Est-ce que le blé est calorique ?Le blé est une source calorique importante, principalement due à sa teneur en glucides complexes. Cependant, il est également crucial de noter que le blé contribue à fournir une énergie durable en raison de la présence de fibres et de nutriments essentiels. Les produits à base de blé, tels que le pain complet, peuvent être inclus dans une alimentation équilibrée pour apporter des calories tout en fournissant une gamme étendue de nutriments bénéfiques.

Blé

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Le myst&egrave;re des g&eacute;oglyphes de Nazca, ce [popupdefinition id=16017]d&eacute;sert[/popupdefinition] du sud du P&eacute;rou, n'a pas encore &eacute;t&eacute; perc&eacute;. Ces dessins gigantesques ont &eacute;t&eacute; r&eacute;alis&eacute;s entre 400 avant J.-C. et 650 de notre &egrave;re en d&eacute;gageant le sol recouvert de cailloux color&eacute;s en rouge par l'oxyde de [popupdefinition id=721]fer[/popupdefinition] pour laisser appara&icirc;tre le sol blanch&acirc;tre. Nombreuses sont les th&eacute;ories sur l'origine de ces dessins (plus de 800) repr&eacute;sentant des animaux, des figures g&eacute;om&eacute;triques et des lignes parfaitement droites qui s'&eacute;tendent sur des kilom&egrave;tres de d&eacute;sert&nbsp;: dessins de [popupdefinition id=21]constellations[/popupdefinition], de divinit&eacute;s, routes sacr&eacute;es, marquage de sources d'eau souterraines, calendrier astronomique ou encore piste d'atterrissage pour des vaisseaux spatiaux&nbsp;extraterrestres...Sur cette image, on distingue deux g&eacute;oglyphes et plusieurs lignes droites&nbsp;(faites un clique droit sur l'image puis s&eacute;lectionnez Ouvrir l'image dans un nouvel onglet pour pouvoir&nbsp;agrandir l'image et voir dans le d&eacute;tail ces g&eacute;oglyphes).&nbsp;Dans la partie sup&eacute;rieure, une spirale nich&eacute;e au pied des montagnes et, juste en dessous, une [popupdefinition id=13159]araign&eacute;e[/popupdefinition] dont les [popupdefinition id=2120]mandibules[/popupdefinition] sont tourn&eacute;es vers le c&ocirc;t&eacute; gauche de l'image.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Les géoglyphes de Nazca, au Pérou

On ne compte plus les expressions qui font la part belle au fer (santé de fer, volonté de fer, etc.). Qu’en est-il des propriétés de l’élément majoritaire de l’acier ? C'est le métal de base des aciers et des fontes. Il se trouve sous différentes formes de minerais dans la nature. Son abondance et ses propriétés remarquables font du fer l'un des éléments les plus utilisés dans l'industrie.
Généralités
Symbole : FeNuméro atomique : 26Électrons par niveau d’énergie : 2, 8, 14, 2Masse atomique : 55,845 uIsotopes les plus stables : 56Fe stable avec 30 neutrons (91,72 %), 54Fe avec une demi-vie de 3,1 x 1022 années (5,845 %), 57Fe stable avec 31 neutrons (2,2 %), 58Fe stable avec 32 neutrons (0,28 %)Série : métaux de transitionGroupe, période, bloc : 8, 4, dDensité : 7,874Point de fusion : 1.538 °CPoint d’ébullition : 2.861 °C
Historique du fer
Le fer est connu depuis plusieurs millénaires. L'âge du fer commence vers le XIIe siècle avant J.-C. Jusqu'au Moyen Âge, le fer était raffiné dans des bas fourneaux, donc sans production de fonte. Le haut fourneau fait cependant son apparition au Ve siècle avant J.-C.
Propriétés du fer
Métal gris, le fer possède plusieurs formes allotropiques selon la pression et la température (cubique centrée, cubique à faces centrées, hexagonale compacte). Ce métal ferromagnétique possède une dureté entre 4 et 5 selon l'échelle de Mohs. On lui connaît trois oxydes : l'oxyde de fer(II) FeO (oxyde ferreux), l'oxyde de fer(III) Fe2O3 (oxyde ferrique) et l'oxyde de fer(II,III) Fe3O4.
Utilisation du fer
Le fer n'est utilisé pur que pour des soudures sur acier inoxydable par exemple. Le fer est le principal ingrédient de l'acier et de la fonte. Celle-ci contient de 2,1 % à 6,67 % de carbone. L'acier, lui, contient de 0,025 % à 2,1 % de carbone. Quand on se situe à moins de 0,025 % de carbone, les produits entrent dans la catégorie des fers industriels.
On a longtemps employé le fer métallique et ses oxydes dans les supports d'enregistrement de données, comme les disquettes ou les bandes magnétiques.
Effets du fer sur la santé
Le fer entre dans la composition de l'hémoglobine, l'agent qui transporte l'oxygène dans le corps humain. Le contact du fer peut provoquer des problèmes oculaires s'il demeure dans les tissus. En outre, l'inhalation excessive de vapeurs d'oxyde de fer est un facteur de risque du cancer du poumon.
Une carence en fer provoque une anémie et peut entraver le développement cognitif et socio-émotionnel du cerveau de l'enfant. On sait en outre que la carence en fer peut renforcer les effets de certaines intoxications comme le saturnisme.

1.) MEDECINE
La mandibule est un os impair formant la mâchoire inférieure.
Localisation de la mandibule
La mandibule est étroitement associée au crâne, avec lequel elle s’articule.
Structure de la mandibule
La mandibule est constituée d’un corps et de deux branches. Le corps est en forme de fer à cheval et sert de support à l’implantation des dents inférieures. Les branches permettent quant à elles les deux articulations temporo-mandibulaires avec les os temporaux du crâne, permettant la mobilité de la mandibule.
Fonction de la mandibule
La mandibule forme, avec le maxillaire, les deux os de la mâchoire. Son mouvement permet la mastication, première étape dans le processus de digestion des aliments.
2.) ZOOLOGIE
Les mandibules sont deux pièces buccales dures servant, chez certains insectes, à saisir et broyer la nourriture. Elles servent également, selon les espèces, de pinces, d'outils, d'armes (comme chez les lucanes)...

Mandibule

Araignée est un nom vernaculaire désignant un arthropode invertébré appartenant à la classe des arachnides. 
Classe : ArachnidaOrdre : Araneae (Clerck, 1757)
Description de l’araignée
L’araignée se distingue de l’insecte par le fait qu’elle possède huit pattes, qu’elle est dépourvue d’antennes et de pièces masticatrices. À la différence de l’insecte, dont le corps est formé de trois segments (tête, thorax, abdomen), celui de l’araignée n’est composé que de deux parties : le céphalothorax, qui est issu de la fusion de la tête et du thorax, et l’abdomen. Ce dernier porte les filières, organes produisant la soie. Les deux parties sont reliées par un fin pédoncule. À l’extrémité du céphalothorax, l’on trouve les pédipalpes, qui sont les organes sensoriels de détection et de manipulation des proies, et qui, chez les mâles, servent à la reproduction, ainsi que les chélicères qui peuvent prendre la forme de crochets ou de pinces.
L’argiope frelon est une espèce originaire de la zone méditerranéenne. © Lucarelli, Wikipédia, GNU 1.2
Les chélicères forment une sorte de membre-outil à l’aide duquel l’araignée mord ses proies pour leur injecter du venin, afin de les immobiliser, et pour les manipuler. L’araignée possède généralement huit yeux simples placés à l’avant du prosome (partie antérieure du corps), mais certaines espèces en ont moins, voire aucun. La partie ventrale du céphalothorax porte quatre paires de pattes locomotrices articulées, disposées autour du sternum. Composées de sept articles, les pattes interviennent également dans la manipulation de la soie. Elles sont équipées de poils et d’épines, qui sont des organes sensoriels et de stridulation. Dans la majorité des cas, la femelle est d’une taille supérieure à celle du mâle.
Pisaure admirable transportant son sac d'œufs. © Jan Frode Haugseth, Wikipédia, GNU 1.2
Habitat de l’araignée
Il existe 110 familles et environ 42.000 espèces d’araignées recensées à ce jour. L’araignée occupe quasiment tous les biotopes sur l’ensemble des continents de la planète, à l’exception de la zone antarctique, des très hautes altitudes et des océans. En effet, on la trouve depuis les milieux arctiques dans les taïgas et les toundras, jusque sous les tropiques, dans des environnements aussi variés que les forêts tempérées et tropicales, les déserts, les plaines, les montagnes, les cavernes et l’eau douce. Elle s’est durablement installée dans notre quotidien en investissant les vergers, les potagers et même nos maisons.
Le pholque est une araignée typique des maisons. © Didier Descouens, Wikipédia, cc by sa 3.0
Comportement de l’araignée
L’araignée est un prédateur qui interagit avec son environnement et avec ses semblables en adaptant sa stratégie de chasse, afin de vivre en sympatrie sur le même territoire. Cette adaptation limite la concurrence sur la même niche écologique. Hormis une phase grégaire qui suit l’éclosion, l’araignée est généralement un animal solitaire, sauf pendant la période de reproduction. Mais il existe en zone tropicale, des espèces formant des communautés de plusieurs dizaines ou plusieurs centaines d’individus, possédant une organisation sociale élaborée, telles qu’Agelena consociata, des forêts tropicales d’Afrique de l’Ouest, ou Anelosimus eximius, des forêts tropicales d’Amérique centrale.
Toile d'Agelena labyrinthica. © Max xx, Flickr, cc by nc sa 2.0
L’araignée produit de la soie. Ce matériau possède de nombreuses utilités. Il intervient au cours de la reproduction et assure la protection et le transport des œufs. Il sert de fil de déplacement ou de fil de sécurité à la construction de toiles, pour piéger les proies et les emmailloter, ou au transport aérien des jeunes. L’araignée utilise également la soie pour construire des chambres de mue, des refuges, des cloches à air (pour la seule espèce vivant sous l’eau) ou des armes de chasse. 
Reproduction de l’araignée
L’araignée est ovipare. Une fois mature, le mâle cesse de s’alimenter et part à la recherche d’une femelle réceptrice pour s’accoupler. Il piste les phéromones laissées sur son fil de déplacement ou sa toile. Avant l’accouplement, le mâle tisse une petite toile spermatique sur laquelle il dépose son sperme. Il aspire alors cette semence à l’aide du bulbe copulateur situé à l’extrémité de chaque pédipalpe. Le mâle tente alors des approches en évitant de se faire passer pour une proie. Les méthodes qui apaisent le tempérament prédateur de la femelle varient selon les espèces. Le mâle introduit le sperme dans l’épigyne de la femelle à l’aide de son bulbe copulateur. La femelle peut stocker la semence pendant de longs mois dans sa spermathèque, jusqu’à ce qu’elle soit prête à pondre.
Éclosion d'épeires. © Lmbuga, Wikipédia, GNU 1.2
Régime alimentaire de l’araignée
L’araignée a adopté des méthodes de chasse qui varient en fonction de l’espèce. Elle peut chasser à l’affût avec ou sans toile, ou à l’approche. Lorsque sa proie est engluée ou capturée, l’araignée lui injecte du venin pour l’immobiliser, et des sucs digestifs pour accélérer la liquéfaction des chairs. Le liquide obtenu est aspiré par le jabot. Les victimes de l’araignée sont majoritairement des insectes et des crustacés tels que les cloportes, mais les plus grandes espèces se nourrissent de petits mammifères, voire d’oiseaux.
Épeire diadème et sa proie. © Luc Viatour, Wikipédia, GNU 1.2
Menaces sur l’araignée
Les principales menaces pesant sur l’araignée sont l’agriculture intensive, l’utilisation des pesticides qui les éliminent autant que leurs proies, la destruction ou la fragmentation de leurs habitats et les collectionneurs pour ce qui concerne les espèces tropicales. Dans une moindre mesure, les semelles de chaussures et les balais des ménages…
Utilités de l’araignée
L’araignée est un régulateur remarquable des populations d’insectes, et elle est d’une grande utilité à ce titre. Elle joue un rôle écologique de premier ordre, car elle limite la pullulation d’insectes et d’invertébrés nuisibles à l’agriculture ou à l’arboriculture, ou tout simplement à l’Homme. Les différentes espèces d’araignées éliminent chaque année 400 millions d’insectes par hectare, loin devant les oiseaux et les autres prédateurs tels que les guêpes, les reptiles, les amphibiens ou certains mammifères. Les venins de différentes espèces sont étudiés pour produire des médicaments, telle la toxine de la tarentule rose du Chili (Grammostola spatulata) qui permet de soigner de nombreuses pathologies cardiaques. La robustesse du fil de soie fait l’objet de recherches susceptibles d’intéresser les industries de l’optique, de l’astronomie, de l’aéronautique et les militaires.
Tarentule rose chilienne. © Viki, Wikipédia, GNU 1.2
Araignées remarquables 
L’argyronète (Argyroneta aquatica), que l’on trouve en zone paléarctique, possède la particularité de tisser une cloche de soie dans laquelle elle se réfugie après avoir transporté de l’air de la surface à l’aide des poils de son abdomen.
Argyronète sous l'eau. Il s’agit de la seule espèce d’araignées à avoir adopté ce mode de vie. © Norbert Schuller Baupi, Wikipédia, GNU 1.2
La misumène variable (Misumena vatia), qui s’observe en zone holarctique (au nord du tropique du Cancer), chasse à l’affût sur les fleurs dont elle adopte le coloris par homochromie.
Homochomie de l'araignée-crabe, autre nom de la misumène variable. © Patrick Straub
La mygale de Leblond (Theraphosa blondi), qui vit dans les forêts tropicales d’Amérique du Sud, est l’une des plus grandes espèces d’araignées recensées à ce jour. Elle développe 30 cm d’envergure avec les pattes et peut chasser de petits rongeurs.
La mygale de Leblond figure parmi les plus grandes espèces d’araignées connues. © Hoppy1951, Flickr, cc by nc nd 2.0
L’araignée chasseresse du Laos (Heteropoda maxima), qui ne hante que les cavernes laotiennes, peut atteindre 30 cm d’envergure avec les pattes. Elle ne construit pas de toile.
L’araignée cavernicole du Laos est une espèce qui ne construit pas de toile. © insecta62, Flickr, cc by 2.0
 L’araignée réplicatrice (Cyclosa mulmeinensis) est une petite araignée des milieux tropicaux qui construit des répliques d’elle-même pour leurrer les prédateurs.La néphile dorée (Nephila clavipes), que l’on voit dans les zones tropicales, fabrique une toile très résistante qui sert de filet de pêche ou d’hameçons tractés par des cerfs-volants à certaines ethnies. 
Néphile dorée sur sa toile. Sa résistance en fait un matériau de choix pour la pêche dans certaines ethnies. © spiderman (Frank), Flickr, cc by nc sa 2.0
L’araignée bolas (Ordgarius magnificus), également nommée araignée-lasso, originaire d’Australie, secrète un fil de soie dont l’extrémité est collante. Elle émet ensuite des phéromones destinées à leurrer ses proies habituelles, les mites. Lorsqu’un papillon s’approche de son affût, elle fait tournoyer son bolas pour le projeter sur sa proie qui est engluée.L’araignée sauteuse ou saltique (Bagheera kiplingi) d’Amérique centrale possède un régime alimentaire particulier. C’est la seule araignée connue qui soit… végétarienne.
Araignées dangereuses 
La veuve noire (Latrodectus mactans), que l’on trouve aux États-Unis et au Mexique, sécrète de l’alpha-latrotoxine qui possède une action quinze fois plus virulente que le venin du serpent à sonnette. Les cas de décès sont rares et ne touchent que les personnes fragiles.
Veuve noire et son cocon. © Chuck Evans, Wikipédia, cc by 2.5
La mygale australienne (Atrax robustus), endémique de la côte australienne, est équipée de crochets à venin capable de percer le cuir d’une chaussure ou la kératine d’un ongle. Le peptide neurotoxique qu’elle injecte est la robustoxine. Il existe un antivenin, mais il doit être injecté dans l’heure qui suit la morsure.
Mygale australienne. © fir0002, Wikipédia, GNU 1.2
La recluse brune (Loxosceles reclusa), que l’on rencontre dans quelques États du sud des États-Unis et au Mexique, est également appelée araignée violoniste. Son venin provoque la nécrose des tissus touchés, de grosses infections et une guérison difficile laissant de vilaines cicatrices sur la peau.
Recluse brune. © Nicholas Ta, Wikipédia, cc by sa 2.0
La mygale ornementale saphire (Poecilotheria metallica) est endémique de l’État de l’Andhra Pradesh en Inde. Elle est en danger critique d’extinction dans son milieu naturel, car elle est prisée par les collectionneurs. Arboricole, c’est une araignée connue pour être très venimeuse. Sa morsure peut entraîner des douleurs musculaires, des nausées et de la fièvre. Une hospitalisation et des soins sérieux sont nécessaires.
La mygale saphire, en plus d’arborer un joli bleu, est très venimeuse. © Micha L. Rieser, Wikipédia, GNU 1.2
L’araignée banane (Phoneutria nigriventer), d’Amérique du Sud, est connue pour être l’une des araignées les plus venimeuses. Si le venin injecté par sa morsure peut s’avérer mortel par perte du contrôle musculaire et asphyxie, il possède cependant des vertus thérapeutiques. Il est utilisé dans le traitement des troubles érectiles.
L’araignée banane est l’une des plus venimeuses au monde. © Joao P. Burini, Wikipédia, GNU 1.2

Araignée

Dessin d'étoiles aléatoire dans le ciel nocturne produit par des alignements d'étoiles de différentes luminosités, et située à des distances différentes. Il y a 88 constellations - 48 étaient connues des anciens Grecs, et les 40 autres ont été ajoutées après 1600.
Ensemble de petits satellites placés à seulement quelques centaines de kilomètres de hauteur.
Le Constellation est aussi un avion de transport quadrimoteur américain construit par Lockheed de 1943 à 1958.

Constellation

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Le fleuve Orange est le plus long fleuve d'Afrique du Sud (2.160 km) et sert en partie de fronti&egrave;re avec la Namibie voisine. &Agrave; une centaine de kilom&egrave;tres en amont de l'embouchure vers l'oc&eacute;an Atlantique, des programmes d'[popupdefinition id=11290]irrigation[/popupdefinition] install&eacute;s sur les rives de l'Orange profitent de cette source d'[popupdefinition id=6619]eau douce[/popupdefinition] ainsi que des riches terres des plaines inondables. Ces rectangles aux diff&eacute;rentes nuances de vert contrastent avec le reste du paysage d&eacute;sertique. La Namibie est le pays le plus aride de l'Afrique au sud du [popupdefinition id=16017]d&eacute;sert[/popupdefinition] du Sahara et la majeure partie de son territoire est impropre &agrave; l'[popupdefinition id=11492]agriculture[/popupdefinition]. C'est la culture du [popupdefinition id=7698]raisin[/popupdefinition] qui domine dans cette r&eacute;gion. Les conditions climatiques locales permettent au raisin de Namibie d'&ecirc;tre r&eacute;coltable deux &agrave; trois semaines avant celui qui est produit dans la r&eacute;gion du Cap en Afrique du Sud. Remarque&nbsp;: rotation de l'image 90&deg; &agrave; droite. &copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Culture du raisin le long du fleuve Orange

L'agriculture est le travail de la terre (ager signifie champ en latin). Son histoire est principalement façonnée par les progrès techniques, l'économie et l'environnement.
Origine de l’agriculture
Les premières traces de culture de plantes et de domestication d’animaux à des fins alimentaires remontent au Néolithique, il y a 10.000 ans au moins (soit 8.000 ans avant J.-C.). Cette période, appelée révolution néolithique, est la première révolution agricole.
Ces premières traces sont originaires du Moyen-Orient. C’est près de la ville d'Er Riha (maintenant Jericho, en Palestine) que les premières preuves ont été retrouvées. La même transition a eu lieu plus tard en Afrique subsaharienne.
L’arrivée de l’agriculture représente également un important changement social puisque d’un mode de vie nomade reposant sur la chasse et la cueillette, les Hommes ont adopté une vie davantage sédentarisée.
La révolution agricole
L’agriculture moderne, fondée sur un principe de rendement, a émergé en même temps que le machinisme agricole. Le début de cette révolution est encore sujet à débat. Certains chercheurs estiment qu’elle a commencé très tôt (dès le Moyen Âge), tandis que d’autres suggèrent qu’elle est contemporaine à la révolution industrielle de la fin du XIXe siècle, et qu’elle ne serait toujours pas achevée.
La révolution verte et la Pac
C’est l’arrivée de la mécanisation et plus concrètement, des tracteurs, qui marque le début de la révolution verte. Dans un contexte de fin de guerre, l’Europe – la France notamment – doit se reconstruire. Le plan Marshall de 1947, a permis cette reconstruction et s’est traduit par l’arrivée des tracteurs sur les champs.
L’agriculture est en outre fortement aidée par la Politique agricole commune (Pac) signée lors du traité de Rome en 1957 et mise en place en 1962. Cette directive, qui concerne l’ensemble de l’Union européenne, a pour objectif de permettre le développement de l’agriculture et de protéger les agriculteurs. Efficace, elle a permis de relancer ce secteur en France et de nourrir les consommateurs à des coûts raisonnables.
La Pac s’est également traduite par un profond changement du paysage français : le remembrement (suppression des haies au sein des exploitations) a été favorisé, provoquant la disparition des bocages et l’apparition des openfields qui facilitent l’agriculture mécanisée.
Prise de conscience environnementale et progrès scientifiques
La fin du XXe siècle et le début du XXIe sont marqués par une prise de conscience de mouvements écologistes qui prônent un retour vers une agriculture moins intensive et un respect des terres et de l’environnement, mais également par un progrès notable dans le domaine de la transgenèse.
Le principe de la transgenèse appliquée à l’agriculture est d’insérer un gène de résistance à un pesticide au sein d’une plante, afin de pouvoir ensuite traiter les parcelles avec ce pesticide et tuer les ravageurs sans affaiblir la plante. Ceci est compatible avec l’agriculture intensive et la monoculture. En France, la culture d’OGM est pour l’instant interdite.
Les grands mouvements agricoles dits respectueux de l’environnement sont l’agriculture raisonnée, qui consiste entre autres à tenter de limiter la lutte chimique au profit de la lutte biologique, et l’agriculture biologique pour laquelle l’utilisation d’OGM et d’engrais et pesticides de synthèse est interdite (de nombreux de produits de traitements sont cependant autorisés).

Agriculture

Du point de vue de la salinité, une eau douce est une eau dont la salinité est inférieure à 0,5.
Du point de vue de la dureté, une eau douce est une eau dont le titre hydrotimétrique (TH) est inférieur à 15°f. C'est donc une eau pauvre en calcium et magnésium.

Importance de l'eau douce dans les écosystèmes
L'eau douce est essentielle à la vie sur Terre. Présente principalement dans les lacs, les rivières, les étangs, les marais et les aquifères, elle constitue seulement environ 2,5% de toute l'eau sur Terre, dont une grande partie est stockée sous forme de glaciers ou de neiges perpétuelles. Les écosystèmes d'eau douce jouent un rôle crucial dans la biodiversité, offrant habitat, nourriture et eau pour une multitude d'espèces animales et végétales.

Cycle hydrologique et régénération de l'eau douce
L'eau douce est également une partie intégrante du cycle hydrologique, où elle s'évapore des surfaces aquatiques, se condense dans l'atmosphère, puis retombe sur terre sous forme de précipitations. Ce processus naturel de circulation et de renouvellement de l'eau est vital pour maintenir non seulement les habitats naturels, mais aussi pour les ressources en eau des populations humaines.

L'utilisation de l'eau douce par les humains
Les applications de l'eau douce sont multiples et essentielles à divers secteurs. Principalement, l'agriculture, l'industrie, et le secteur résidentiel dépendent énormément de cette ressource limitée.

 Agriculture: L'irrigation consume la majorité de l'eau douce utilisée mondialement, permettant la culture de nourriture même dans les régions arides.
 Industrie: L'eau est utilisée comme refroidisseur, solvant et agent de nettoyage dans plusieurs processus industriels.
 Usage domestique: De la cuisine à la toilette, l'eau douce est une composante quotidienne indispensable au bien-être humain.


Défis environnementaux et conservation
Malgré son importance vitale, l'eau douce est une ressource sous pression due à la croissance démographique et économique. La pollution, le surpompage des aquifères, la déforestation, et les changements climatiques menacent sa qualité et sa disponibilité. Face à ces défis, la conservation de l'eau douce et la gestion durable s'imposent comme des impératifs urgents.
Des mesures telles que la mise en œuvre de technologies plus économes en eau, la réutilisation traitée de l'eau, la protection des zones humides qui rechargent les aquifères, et l'éducation des populations sur l'importance de cette ressource sont vitales pour sa préservation.

L'impact des changements climatiques sur les ressources en eau douce
Les changements climatiques représentent une menace significative pour les ressources en eau douce. La modification des régimes de précipitations et l'augmentation des températures globales affectent la disponibilité de l'eau, provoquant sécheresses et pénuries dans de nombreuses régions du monde. L'élévation des températures peut également affecter la qualité de l'eau, en augmentant les risques de prolifération d'algues toxiques et en diminuant l'oxygène disponible, nuisible à la vie aquatique.

Alors que le monde avance, il est crucial que les politiques de gestion de l'eau douce et les technologies de conservation évoluent pour répondre aux défis présents et futurs. Sensibiliser au rôle irremplaçable de l'eau douce dans notre écosystème et auprès des besoins humains, est un pas de plus vers un avenir durable pour tous.

Eau douce

Les raisins se présentent sous forme d'une grappe composée de grains et sont cultivés par les viticulteurs. C'est un fruit délicieux et sucré que l'on consomme pendant ou en dehors d'un repas et qui sert à la fabrication du vin. Saison du raisinLa saison des vendanges est automnale, autour du mois de septembre et d’octobre.Qualités nutritionnelles du raisinLe raisin est un fruit qui procure 72 kilocalories pour 100 grammes et contient des glucides et de la vitamine B. Le raisin est un grand fournisseur de tonus et antioxydants. Gorgé d'eau et de minéraux (notamment potassium), il possède des vertus diurétiques et drainantes reconnues. De plus, sa teneur en fibres (dans la peau et les pépins) fait de lui un bon laxatif.Variétés de raisinsLes variétés de vin se déclinent du raisin blanc (vert) au raisin rouge (bleu violacé). À la consommation de table, on peut noter les variétés suivantes :Chasselas de Moissac aux petits grains jaunes ;Muscat de Hambourg aux grains noirs et sucrés ;Alphonse Lavallée aux gros grains noirs. Choisir et consommer le raisinMieux vaut choisir des grappes pas trop serrées et à tige verte, souple et pas trop sèche. La pellicule blanche (la pruine) sur le grain est un gage de qualité.Souvent consommé cru (en dessert ou en accompagnement du fromage), il peut aussi être cuit ou séché (raisin sec). Le raisin est aussi beaucoup cultivé pour la fabrication de nombreuses boissons alcoolisées (vin, champagne…).Les bienfaits des raisins secsLes fruits secs sont excellents pour la santé, ce sont des concentrés d’énergie ! Ces fruits sont obtenus par déshydratation et permettent de prolonger l’effort lors d’une activité sportive.Les raisins secs sont concentrés en goût, en fer et fibres. Ils se consomment chaque jour mais il est important de ne pas dépasser la dose journalière recommandée soit environ une poignée par jour. Le matin, une recette utile pour faire le plein d’énergie consiste à ajouter un peu de raisins secs dans un bol de céréales. Consommez de préférence des raisins secs bio pour une action 100 % bonne pour la santé. Les grains de raisin sont à consommer avec modération. Quelle est la différence entre le raisin blanc et noir ? En fonction de la couleur du fruit, le raisin a des apports nutritionnels différents. Les raisins blancs et noirs sont plutôt similaires par rapport à leur niveau de calorie. Ils contiennent évidemment très peu de matière grasse, le raisin blanc 0,2 g pour 100 g et le raisin noir 0,3 g pour 100 g. Le raisin est riche en sucre mais le raisin noir contient nettement moins de sucre par rapport au raisin blanc (12 g contre 16 g pour une même quantité). Les raisins noirs contiennent plus de fibres que le raisin blanc, une fois de plus ils prennent l’avantage. Vigne à vin et vigne de table Les cépages de table sont différents des cépages qui sont destinés à faire du vin. Dans certains cas, les cépages de cuve peuvent être consommés directement à table. Il existe une multitude de vignes aux saveurs aromatiques diverses avec des grappes plus ou moins généreuses en fonction des variétés. Le choix d’une vigne ne s’effectue pas au hasard, on vient prendre en compte le climat.

Raisin

L’irrigation consiste à apporter de l’eau à des cultures dans le but d'améliorer la productivité des parcelles ou de combler un manque d'eau (faible pluviométrie). Elle peut également être utilisée pour répandre divers agents fertilisants.

Principes et techniques d'irrigation
L'irrigation ne se limite pas à un simple arrosage des plantes. Il s'agit d'une pratique agricole sophistiquée qui doit être méticuleusement planifiée pour être efficace. Les techniques d'irrigation varient grandement en fonction du type de sol, du climat, de la plante et de la disponibilité de l'eau. Parmi les méthodes les plus courantes, on trouve l'irrigation par aspersion, goutte à goutte, et par submersion.


 Irrigation par aspersion: Utilise des arroseurs pour distribuer l'eau à travers l'air, imitant la pluie naturelle.
 Irrigation goutte à goutte: Permet d'apporter de l'eau directement au niveau des racines des plantes via un système de tuyaux perforés, minimisant ainsi les pertes par évaporation.
 Irrigation par submersion: Consiste à inonder les champs, ce qui est particulièrement adapté pour les cultures comme le riz.


Avantages de l’irrigation moderne
L'irrigation moderne offre de nombreux avantages, tant pour la productivité agricole que pour la gestion durable des ressources en eau. En utilisant des systèmes d'irrigation efficaces, les agriculteurs peuvent réduire la consommation d'eau, augmenter les rendements des cultures, et améliorer la qualité des produits agricoles.

De plus, les systèmes d'irrigation avancés permettent une meilleure gestion des nutriments, réduisant le risque de pollution de l'eau par les engrais. Cela se traduit non seulement par un bénéfice environnemental, mais aussi par des économies substantielles pour les agriculteurs, qui peuvent ainsi minimiser l'utilisation de fertilisants.

Impact environnemental et défis
L'irrigation, malgré ses nombreux avantages, peut également présenter des défis significatifs notamment en termes d'impact environnemental. Parmi les préoccupations majeures, on note la surexploitation des ressources en eau, la salinisation des sols, et les modifications des écosystèmes locaux.

La salinisation, provoquée par l’accumulation de sel dans le sol dûe à l’évaporation de l’eau irriguée, peut rendre les terres agricoles improductives. De plus, l'irrigation extensive peut conduire à un abaissement des nappes phréatiques, affectant la disponibilité de l'eau pour d'autres usages.

Pour contrecarrer ces effets, de nombreux pays adoptent des pratiques d'irrigation durable, telles que l'utilisation d'eau recyclée ou la mise en place de systèmes d'irrigation à haute efficacité. Ces pratiques sont destinées à maximiser l'utilisation de l'eau tout en minimisant les impacts négatifs sur l'environnement.

L'irrigation est une composante cruciale de l'agriculture moderne, essentielle pour la sécurité alimentaire dans de nombreuses régions du monde. Toutefois, pour que son utilisation soit durable, elle doit être gérée avec prudence, en implémentant des technologies et des méthodes qui préservent l'équilibre écologique tout en favorisant la croissance agricole.

Irrigation 

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N&eacute; d'une d&eacute;pression tropicale au centre de l'oc&eacute;an Atlantique&nbsp;tropical, Emily prit d'abord la forme d'un [popupdefinition id=3582]cyclone[/popupdefinition] avant d'&eacute;voluer en [popupdefinition id=3581]ouragan[/popupdefinition] qui a atteint une puissance de cat&eacute;gorie 5 (des [popupdefinition id=14560]vents[/popupdefinition] de plus de 250 km/h), le maximum selon l'[popupdefinition id=3619]&eacute;chelle de Saffir-Simpson[/popupdefinition]. Emily a travers&eacute; les petites Antilles, le nord de l'&icirc;le de [popupdefinition id=7677]Grenade[/popupdefinition] ;&nbsp;il a fr&ocirc;l&eacute; la Jama&iuml;que et les &icirc;les [popupdefinition id=11453]Ca&iuml;mans[/popupdefinition] avant de traverser Tulum au Mexique. Sur cette image, on voit l'ouragan dans le golfe du Mexique avant qu'il ne traverse le nord-est du Mexique et n'aille se dissiper dans les montagnes de la Sierra Madre.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

L’ouragan Emily dans le golfe du Mexique - Photos Futura

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L’ouragan Emily dans le golfe du Mexique

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Situ&eacute; dans le sud-ouest de l'&icirc;le de [popupdefinition id=19414]Ross[/popupdefinition] dans l'[popupdefinition id=9777]Antarctique[/popupdefinition], le [popupdefinition id=15418]glacier[/popupdefinition] Erebus est c&eacute;l&egrave;bre pour sa langue de glace. Celle-ci s'avance sur une distance de onze &agrave; douze kilom&egrave;tres sur la mer de Ross. La hauteur de cette langue glaciaire ne d&eacute;passe pas la dizaine de m&egrave;tres. Sous cette belle &eacute;tendue blanche et lisse se trouve l'oc&eacute;an Austral. Au moment du d&eacute;gel du d&eacute;troit de McMurdo, le glacier se retrouve &agrave; flotter. L'action des [popupdefinition id=15182]vagues[/popupdefinition] sculpte ses bords, allant m&ecirc;me jusqu'&agrave; creuser des grottes de glace. &copy; Nasa

La langue du glacier Erebus en Antarctique

La Russie qui prévoit de se retirer de la Station spatiale internationale (ISS) à partir de 2025 a décidé de construire sa propre station spatiale. Provisoirement baptisée Ross (Russian Orbital Space Station), ce projet de station russe a été dévoilé en avril par Dmitry Rogozine, le patron de l’Agence spatiale russe (Roscosmos). Cette décision a été prise après que les responsables de Roscosmos ont jugé que l’ISS était en fin de vie et que la vétusté des modules, notamment russes, pouvait présenter un risque pour la sécurité des équipages. Une détérioration de l'ISS que conteste Thales Alenia Space, qui s'en est expliqué auprès de Futura.Cette explication ne convainc évidemment pas les experts occidentaux qui sont d'avis que l’état actuel des relations russo-américaines, qui s’apparentent à une nouvelle guerre froide, est à l'origine de cette décision qui, si elle devait se confirmer, mettrait fin à une période remarquable de coopération avec la Nasa et les États-Unis. Une situation qui devrait conduire à une collaboration plus accrue avec la Chine dans le domaine de l’exploration et des vols habités.La Chine et la Russie s'installeront sur la Lune durablementCette future station sera installée sur une orbite différente de celle de l’ISS avec une inclinaison à 97° au lieu des 51,6°, ce qui permettra la couverture totale du territoire russe contre seulement 20 % par l’ISS. Le premier module sera lancé en 2028 par un lanceur Angara depuis le cosmodrome Vostochny. Il s'agit du module NEM (Science and Power Module) qui comprend une partie pressurisée et l'autre non. Ce module était initialement prévu pour étendre la partie russe de l'ISS. Pour l’adapter à sa nouvelle fonction, un an et demi à deux ans de travaux de conversion sont à prévoir. Il devra avoir la capacité à contrôler et ajuster l’attitude de Ross.Une Station qui ne sera pas occupée en permanenceDans un premier temps, la station Ross sera constituée de quatre modules avec des ports d'amarrage et un sas de sortie dans l'espace. Une extension de la station est envisagée à l'horizon 2030 avec notamment un port d'amarrage réservé pour un véhicule lunaire ainsi qu'une plateforme externe. Contrairement à l’ISS, Ross ne sera pas occupée en permanence mais des équipages de deux à quatre cosmonautes s’y rendront fréquemment. Une première mission habitée pourrait avoir lieu dès 2026 pour mettre en service le module NEM. Une occupation partielle qui limitera les possibilités d’utilisation, notamment pour la préparation des vols habités dans l'espace lointain et la recherche biomédicale par exemple. Champ lexical : russian Orbital Space Station | station Ross

Ross

Du point de vue du physicien, une vague correspond à une onde mécanique qui se propage à l’interface entre la surface de l’eau et l’air. Celle-ci se caractérise par sa longueur d’onde, son amplitude, sa période et sa vitesse.
Vague et houle
Notons que, au large, on parlera plus volontiers de houle que de vague. Aujourd'hui, un intérêt tout particulier est porté à l'énergie des vagues qui pourrait permettre de produire une électricité renouvelable.
Les différentes vagues : déferlante, rouleau et ressac
La formation des vagues dépend des conditions de la naissance de ces dernières et de leur propagation ; leurs aspects sont alors différents :
Si le vent qui a créé les vagues persiste, celles-ci prennent de l’ampleur. Elles s’élèvent jusqu’à un point critique puis se brisent et basculent vers l’avant. On parle alors de déferlantes ;Aux abords de la côte, l’onde est perturbée par la faiblesse de la hauteur de l’eau. Cette fois encore, les vagues s’élèvent et se cassent, passé un certain point. Elles forment alors les fameux rouleaux, chers aux surfeurs ;Si un train de vagues heurte un obstacle, comme une jetée ou la coque d’un navire, il repart en arrière et créé des interférences avec les autres vagues. C’est ainsi que se crée le ressac.
Des vagues particulières : mascaret, tsunami et vague scélérate
Le mascaret est une vague particulière qui se produit à l’embouchure d’un fleuve, du fait de l’onde de la marée montante. Cette vague qui remonte le cours du fleuve est essentiellement visible à l’occasion de grandes marées.
Les tsunamis, ces vagues géantes et dévastatrices, sont généralement provoquées à la suite d'un séisme ou d'un glissement de terrain, par le brusque mouvement d’un grand volume d’eau.
L’origine des vagues scélérates, d’amplitude énorme, qui se forment au hasard de la mer, reste encore assez mystérieuse.

Vague

L'Antarctique est un des continents de la Terre. Il est principalement recouvert de glace appelée inlandsis. C'est le continent le plus froid et en conséquence, il accueille une faune et une flore peu abondantes.
Géographie de l'Antarctique
L'Antarctique est un continent qui se situe au pôle Sud. Sa superficie est d'environ 14 millions de kilomètres carrés — en comptant les prolongements de glace qui flottent sur l'océan, les ice-shelves — ce qui en fait le quatrième continent. Il est entouré par l'océan Austral.
La quasi-totalité de l'Antarctique est recouverte de glace (environ 98 %) qu'on appelle inlandsis. L'épaisseur de l'inlandsis varie entre 1.300 mètres à l'ouest et 2.200 mètres à l'est, en moyenne. Son épaisseur maximale est de près de 5.000 mètres.
L'inlandsis de l'Antarctique est séparé en deux au niveau de la chaîne transantarctique, qui s'étend du cap Adare à la terre des Coats sur environ 3.500 km, formant ainsi l'inlandsis est-antarctique, le plus grand, qui contient notamment le pôle Sud, et l'inlandsis ouest-antarctique.
L'Antarctique est aussi le continent le plus élevé du monde avec une altitude moyenne de 2.300 mètres.
Écologie
Sur l'inlandsis, la faune et la flore sont quasiment absentes. Sur les côtes en revanche, et dans l'océan Astral, la diversité est plus importante.
On trouve notamment une quarantaine d'espèces d'oiseaux, parmi lesquels des pétrels, des skuas, des sternes et des manchots. L'océan est riche en plancton et en krill et accueille également près de 300 espèces de poissons. Quelques mammifères les accompagnent (cétacés et pinnipèdes).
La flore est assez rare et se limite à quelques lichens, mousses et algues. Seules deux plantes à fleurs sont présentes sur la péninsule.
Climat de l'Antarctique
Comme c'est le continent le plus froid, son climat est particulièrement étudié, notamment les variations de température. De nombreuses bases scientifiques sont d'ailleurs installées sur ce continent, comme la base franco-italienne Concordia (voir carte ci-dessous). Les températures moyennes varient de -20 °C à 1.000 m d'altitude à -55 °C à 3.500 m. La température minimum a été enregistrée à la base russe de Vostock : -89.3 °C.
Il neige peu sur l'Antarctique et les vents sont assez faibles (environ 10 km/h dans l'intérieur contre 50 km/h sur les côtes) mais des rafales peuvent souffler jusqu'à plus de 300 km/h.

Antarctique

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Cette image prise en janvier 2014 par le satellite [popupdefinition id=3800]Terra[/popupdefinition] montre une couche de [popupdefinition id=7395]brume[/popupdefinition] qui recouvre tout le bassin du Sichuan en Chine. Provoqu&eacute; par le m&eacute;lange de [popupdefinition id=6723]particules fines[/popupdefinition] et d'[popupdefinition id=723]ozone[/popupdefinition], ce [popupdefinition id=6033]smog[/popupdefinition] a tendance &agrave; s'aggraver durant l'[popupdefinition id=17687]hiver[/popupdefinition] dans cette r&eacute;gion car l'[popupdefinition id=4452]air[/popupdefinition] froid pi&egrave;ge les polluants atmosph&eacute;riques pr&egrave;s de la surface. Sur cette image, on constate que le ciel est clair au-dessus des montagnes &agrave; l'ouest du bassin tandis que des train&eacute;es de pollution serpentent dans les vall&eacute;es au nord et au sud. &copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Smog sur le bassin du Sichuan en Chine

Le terme « air » désigne le fluide gazeux parfait, incolore, inodore et invisible qui constitue l’atmosphère terrestre. On l'associe plus généralement à la troposphère, la couche de l’atmosphère de la Terre la plus proche de la surface du globe. En contact direct avec cette dernière, l’air est donc sensible à l’évaporation des océans, à la photosynthèse ou encore aux activités humaines.
Composition de l'air
L’air est un mélange de différents corps purs dans leur état gazeux. La composition de l'air sec est la suivante :
78 % de diazote ;21 % de dioxygène ;environ 1 % d’argon ;des traces de néon, de krypton, de xénon et d’hélium.
Ces proportions — même si la concentration de l’air diminue avec l’altitude — sont identiques quel que soit le lieu et jusqu’à une altitude de 100 kilomètres. Au-delà, il n’y a pas quasiment plus d’air.
L’air contient également de la vapeur d’eau dans des concentrations qui peuvent beaucoup varier, aussi bien dans le temps que dans l’espace. Ainsi, dans un air froid, le volume de vapeur d’eau dans l’air ne dépasse pas les 0,6 %. En revanche, dans un air chaud, il peut monter jusqu’à plus de 4 %.
Certaines activités humaines affectent la composition de l’atmosphère. En France, la qualité de l’air est désormais surveillée. En fonction des prévisions météo, des pics de pollution peuvent être prévus sur des zones assez précises. © SD-Pictures, Pixabay, DP
Pollution de l’air
La pollution atmosphérique est susceptible de modifier la composition de l’air et d’y ajouter ou d’y supprimer de l’ozone, du méthane ou encore du dioxyde de carbone, par exemple. Les proportions de ces gaz aussi peuvent varier avec l’altitude. Ainsi, l’ozone se concentre entre 20 et 40 kilomètres d’altitude, dans la couche d’ozone.
L’air véhicule aussi des aérosols, des particules solides ou liquides formées par des phénomènes naturels — comme les éruptions volcaniques ou la dispersion du pollen — ou par des activités industrielles. La concentration des aérosols est bien sûr variable.
Mouvements de l’air
L’air est aminé de mouvements incessants provoqués par des différences de température et de pression. En effet, la température de l’air, par exemple, décroît, dans la troposphère, de quelque 6 °C par kilomètre d’altitude. De quoi créer des mouvements de convection rapide. Les mouvements de l’air se ressentent notamment lorsque le vent souffle.

Le smog, de l’anglais smoke, fumée et fog, brouillard, est un nuage de pollution atmosphérique constitué de particules issues de la combustion (centrale au charbon, gaz d’échappement) et d’ozone troposphérique.
Formation d'un smog
Par conséquent, le smog se forme au dessus des villes où l’activité automobile ou industrielle est importante, plus particulièrement par temps ensoleillé, quand les ultra-violets oxydent les particules atmosphériques et forment de l'ozone.
Le mot smog est apparu en 1905, alors que le phénomène accablait Londres, à l’époque de la révolution industrielle.

Smog

À température ambiante, l’ozone — de formule O3 et parfois appelé trioxygène — est un gaz dont les molécules de composent de trois atomes d’oxygène. Il est quasiment incolore — même s’il peut être perçu par une couleur bleutée —, mais dégage une odeur caractéristique proche de celle de l’eau de Javel dès une concentration de 0,01 ppm. D’où son nom dérivé du grec signifiant « exhaler une odeur ».Même s’il apparaît instable et qu’il a tendance à se décomposer en dioxygène, l’ozone est naturellement présent dans l’atmosphère terrestre. Dans la haute atmosphère, la stratosphère, il forme ce que l’on nomme la couche d’ozone qui protège la Terre de la majorité du rayonnement ultraviolet du soleil. On parle alors de bon ozone. Certains gaz, comme les CFC — comprenez les chlorofluorocarbones —, ont la fâcheuse tendance à catalyser la transformation de l’ozone en dioxygène. C’est l’origine du fameux trou de la couche d’ozone.Représentée ici, la structure de la molécule d’ozone. © Ben Mills, Wikipedia, Domaine publicL’ozone, à la fois protecteur et polluantOn trouve aussi de l’ozone dans la basse atmosphère, la troposphère. Son origine peut être plutôt naturelle lorsqu’il émane de feux de forêt par exemple. Mais elle peut aussi être plus directement anthropique lorsqu’il émane de gaz d’échappement ou de solvants. Et dans la basse atmosphère, l’ozone se transforme en un véritable polluant. Il est en effet alors nuisible à notre système respiratoire notamment, mais il peut aussi provoquer, par exemple, des irritations oculaires. Pour des concentrations de 50 ppm, l’ozone devient même mortel en quelques minutes seulement.Notez que l’ozone est également utilisé dans l’industrie. Il sert ainsi à désinfecter les eaux, d’égouts ou de piscines, à blanchir les textiles ou la pâte à papier ou encore à stériliser le matériel médical.

Ozone

Les particules fines sont des particules dont le diamètre est inférieur à 2,5 micromètres. Elles sont désignées sous le terme de PM 2,5 (d’après la terminologie anglaise particulate matter). 
Étant données les dimensions réduites de ces particules, elles ne peuvent sédimenter sous l'action unique de la gravité. Seules leur agrégation ou des précipitations permettent leur chute au sol.
Les particules fines se trouvent en suspension dans l’atmosphère, et le demeurent plusieurs jours. Ces aérosols de faibles dimensions ont donc l'opportunité de pénétrer profondément dans les poumons, jusque dans les alvéoles. 
Autre particularité de ces aérosols : ils peuvent constituer des noyaux de condensation autour desquels humidité et polluants (plomb, dioxyde de soufre, etc.) s’adsorbent, les rendant plus toxiques encore.
Les PM 2,5 sont donc un vecteur important d’intoxication par les voies respiratoires.

Particule fine

La brume est une manifestation de l'humidité de l'air lorsque le point de rosée est atteint et que des microgouttelettes d'eau ou de glace sont en suspension.

Différence entre brume et brouillard
La brume se distingue du brouillard par sa densité : la vision porte au-delà d'un kilomètre.
Dans le jargon maritime, le terme de brume est utilisé préférentiellement à celui de brouillard.

Formation de la brume
La formation de la brume est un phénomène météorologique fascinant résultant d'un équilibre délicat entre la température de l'air et le taux d'humidité. Lorsque l'air se refroidit jusqu'à atteindre son point de rosée sans que la condensation se transforme en précipitations, des microgouttelettes d'eau se forment, créant ce voile doux et diffus caractéristique de la brume. Ce processus est souvent observable lors de nuits claires et calmes, particulièrement après un jour chaud, lorsque la chaleur accumulée par la terre se dissipe rapidement dans l'atmosphère.

Influence de la brume sur l'environnement et la santé
La présence de brume peut avoir plusieurs effets sur l'environnement et la santé. Sur le plan environnemental, la brume peut influer sur les cycles de croissance des plantes, en réduisant la quantité de lumière solaire disponible, ce qui peut ralentir la photosynthèse. Sur le plan de la santé, bien que la brume elle-même n'est pas nocive, elle peut réduire significativement la visibilité, ce qui augmente les risques d'accidents de circulation.

En outre, la brume peut parfois être un vecteur pour la dispersion de polluants atmosphériques, notamment dans les zones urbaines où les contaminants sont plus présents. Lorsque ces particules fines sont piégées dans la brume, elles peuvent être inhalées plus profondément dans les poumons, exacerbant ainsi les problèmes respiratoires existants, notamment l'asthme ou la bronchite chronique.

Impact de la brume sur les activités humaines
La présence de brume peut également avoir un impact significatif sur diverses activités humaines. Dans le domaine de l'aviation, par exemple, la brume peut entraîner des retards ou des annulations de vols en raison de la réduction de la visibilité. Les pilotes doivent souvent se fier davantage à leurs instruments pour atterrir en toute sécurité lorsqu'une brume épaisse enveloppe l'aéroport.

En navigation maritime, comme mentionné précédemment, la brume est une préoccupation majeure. Elle nécessite une vigilance accrue et l'utilisation d'instruments spécifiques comme le radar pour éviter les collisions en mer. Les phares, essentiels pour guider les navires, jouent aussi un rôle crucial lorsque la brume réduit la visibilité sur les côtes.

Sur les routes, la brume peut être particulièrement dangereuse pour les conducteurs, diminuant la visibilité et augmentant le temps de réaction nécessaire pour répondre aux situations imprévues. Cela souligne l'importance de la prudence et de l'utilisation appropriée des feux anti-brouillard dans ces conditions.

La brume est un phénomène météorologique complexe avec de nombreuses implications pour notre environnement et notre quotidien. Comprendre ses mécanismes de formation et apprendre à s'adapter à sa présence peut aider à atténuer les impacts négatifs associés. Prendre les précautions nécessaires lorsqu'on se trouve dans des conditions de faible visibilité est essentiel pour maintenir la sécurité et la continuité des activités malgré la brume.

Brume

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Cette tache d'un d&eacute;grad&eacute; de bleu clair situ&eacute;e &agrave; l'ouest de la Manche au large des c&ocirc;tes du Finist&egrave;re a &eacute;t&eacute; captur&eacute;e par le satellite [popupdefinition id=3799]Aqua[/popupdefinition]. Il s'agit probablement d'un banc de Coccosphaerales, des plantes unicellulaires de la famille des [popupdefinition id=2178]algues[/popupdefinition] munies de coquilles blanches en [popupdefinition id=1032]carbonate de calcium[/popupdefinition]. C'est la combinaison entre la blancheur des coquilles et la r&eacute;flectance de l'eau qui donne cette teinte bleu clair.&copy; Nasa

Palette de bleus au large de Brest par le satellite Aqua

Les algues sont des organismes capables de pratiquer la photosynthèse et vivant majoritairement dans un milieu aquatique (marin ou dulcicole), ce sont donc des végétaux. Elles sont dépourvues de tige, de racine, de feuille ou de fleur.
Description des algues
Des milliers d’espèces d'algues sont unicellulaires et de tailles microscopiques, elles constituent le phytoplancton. Elles sont à la base des réseaux trophiques aquatiques, i.e. des chaînes alimentaires. D’autres espèces multicellulaires peuvent atteindre des tailles impressionnantes. La kelp géante possède par exemple des thalles (des « feuilles ») pouvant atteindre 45 mètres de long.
Classification des algues
Il s’agit d’un groupe polyphylétique incluant des organismes procaryotes (les cyanobactéries) et eucaryotes. Ces derniers sont répartis en plusieurs taxons dont les plus importants sont :
les algues bleues ;les algues brunes ;les algues rouges ;les algues verte. 
De nombreuses espèces sont comestibles pour l’Homme ou les animaux. Elles servent également d’engrais dans les régions littorales où elles sont récoltées sur les plages. Plusieurs projets essaient d’exploiter les algues pour la production de biocarburant. Certaines algues sont devenues invasives, comme la Caulerpa taxifolia.

Algue

Carbonate de calcium

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Aux &Eacute;tats-Unis, dans l'&Eacute;tat du Colorado, le&nbsp;parc national et r&eacute;serve de Great Sand Dunes abrite les plus grandes dunes de [popupdefinition id=6009]sable[/popupdefinition] d'Am&eacute;rique du Nord qui culminent &agrave; 228 m&egrave;tres d'altitude. Elles se situent au pied de la cha&icirc;ne de montagnes Sangre de Cristo&nbsp;qui font elles aussi partie du parc national. Pouss&eacute; vers les [popupdefinition id=10603]contreforts[/popupdefinition] par les [popupdefinition id=14560]vents[/popupdefinition], le sable s'est accumul&eacute; jusqu'&agrave; former ces dunes gigantesques d'un blanc clair.&Agrave; l'extr&eacute;mit&eacute; ouest de ces dunes, les zones plus sombres sont compos&eacute;es d'herbes et de plantes basses qui contribuent &agrave; fixer la base de cette formation. Au sud-ouest des champs de dunes, dans la partie inf&eacute;rieure gauche de l'image, on aper&ccedil;oit les lacs San Luis.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Les grandes dunes de sable du parc national du Colorado

Le contrefort, déjà employé dans l'Antiquité notamment pour supporter les gradins d'un théâtre, est un élément d'une construction en maçonnerie semblable à un pilier, visible sur les murs d'un bâtiment de taille importante, notamment sur les monuments religieux comme les églises, les temples ou les mosquées. Historiquement, il intervient lorsque l'on renonce à utiliser une ossature bois qui causait beaucoup d'incendies.
Fonction du contrefort
Le rôle du contrefort, pièce visible et massive sur une façade, est essentiellement de soutenir les murs d'un édifice. Il apparaît dans les constructions romanes ou ogivales en raison de l'utilisation des voûtes et afin de lutter contre le poids et la poussée. D'abord imposants, les contreforts vont progressivement s'affiner avec l'architecture gothique. Le contrefort est donc une pièce incontournable pour éviter qu'un édifice se renverse par son poids ou son élancement.

Contrefort

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Au sud des monts Tian, dans la province nord-ouest du Xinjiang, on peut voir une s&eacute;rie de cr&ecirc;tes dont les plus hautes culminent &agrave; 1.200 m&egrave;tres. Elles sont par&eacute;es de [popupdefinition id=1048]strates[/popupdefinition] s&eacute;dimentaires de [popupdefinition id=4126]couleur[/popupdefinition] rouge, verte et cr&egrave;me qui refl&egrave;tent la formation de roches &agrave; diff&eacute;rentes &eacute;poques dans diff&eacute;rents environnements. Les couches rouges sont des [popupdefinition id=10712]gr&egrave;s[/popupdefinition] du [popupdefinition id=3767]D&eacute;vonien[/popupdefinition] form&eacute;s par d'anciennes rivi&egrave;res. Les couches vertes sont des gr&egrave;s du [popupdefinition id=3782]Silurien[/popupdefinition] form&eacute;s dans un oc&eacute;an mod&eacute;r&eacute;ment profond. Les couches de couleur cr&egrave;me sont du [popupdefinition id=1422]calcaire[/popupdefinition] du [popupdefinition id=1973]Cambrien[/popupdefinition]-[popupdefinition id=3774]Ordovicien[/popupdefinition] form&eacute; dans un oc&eacute;an profond. &copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Les crêtes des monts Tian

L’Ordovicien correspond à la deuxième période du Paléozoïque. Elle s’étend de -488 millions d’années à -444 millions d’années.
L’Ordovicien et sa radiation évolutive méconnue
Il s’agirait également d’une époque de radiation évolutive, comme l’explosion cambrienne, puisque le nombre d’espèces marines aurait été multiplié par quatre. Cette période marque l’apogée des trilobites, dont certains pouvaient s’enrouler sur eux-mêmes, à la manière d’un gloméris ou cloporte actuel. Ces arthropodes seront cependant mis à mal à la fin de l’Ordovicien par deux extinctions de masse consécutives.
Cette période géologique a également vu apparaître les nautiloïdes, des mollusques céphalopodes dont certaines espèces sont toujours vivantes de nos jours. Leur morphologie aurait d'ailleurs peu évolué au cours du temps. Les premiers récifs coralliens se seraient également développés durant cette époque.
L’Ordovicien est divisé en trois périodes intermédiaires : l’inférieure (de -488 à -472 millions d’années), la moyenne (de -472 à -461 millions d’années) et la supérieure (de -461 à -444 millions d’années).

Ordovicien

En géologie, le terme de strate désigne une couche sédimentaire qui possèdent certaines caractéristiques propres la différenciant des couches situées au-dessus et en-dessous.La succession verticale des strates (on parle de colonne stratigraphique) permet ainsi d’observer l’évolution géologique d’un lieu au cours du temps. La notion de strate est importante puisqu’elle permet de découper une unité de roche en multiples intervalles de temps.Notion de faciès géologiqueUne strate se définit donc comme une couche relativement homogène qui possède certaines caractéristiques lithologiques et paléontologiques qui définissent ce que l’on appelle un faciès. Le faciès rassemble donc une multitude de caractéristiques qui vont permettre de décrire très précisément la strate en question. Ces caractéristiques peuvent être macroscopiques (observables à l’œil nu) ou microscopiques. Parmi les caractéristiques observées citons notamment : la composition pétrographique et minéralogique, l’environnement ou les conditions de dépôt des sédiments, la finesse des grains, la présence et la nature des déformations tectoniques, la présence de fossiles, la présence de figures de courants, de bioturbations, etc.La description du faciès d’une strate va permettre plusieurs choses :le suivi latéral d’une strate, que ce soit à l’échelle de l’affleurement ou à l’échelle régionale ;l’établissement des conditions de dépôts des sédiments (profondeur d’eau, milieu à forte ou faible énergie…) et donc l’étude paléoenvironnementale d’un lieu ;En plus du faciès, l’épaisseur et la forme des strates ainsi que la nature des interfaces entre les strates vont donner d’importantes informations qui vont permettre de mieux caractériser l’environnement de dépôt et son évolution, comme par exemple le taux de sédimentation, la présence d’une surface érosive relative à une émersion, le sens d’un paléo-courant…Le passage d’une strate à une autre est donc associée à une modification du faciès, qui est souvent en lien avec une évolution, brutale ou graduelle, du milieu de dépôt.Cette succession de strates à Madagascar montre une évolution de la couleur qui renseigne sur le changement des conditions de dépôt des sédiments au cours du temps © Anne97432, Wikimedia Commons, cc by-sa 2.5 Principes stratigraphiquesS’il est possible de dater de manière absolue certaines roches sédimentaires, la définition de strates sur un affleurement de terrain va surtout permettre une datation relative de divers événements. Cette démarche repose sur l’observation des relations géométriques des strates entre elles mais avant tout sur certains principes.Tout d’abord le principe de continuité, qui stipule qu’une strate a le même âge sur toute son étendue. Le principe (fondamental) de superposition affirme quant à lui qu’en l’absence de bouleversement d’ordre tectonique, une strate est plus récente que celle qu’elle recouvre et plus ancienne que celle qui la recouvre. Ainsi, en l’absence d’événement ultérieur, les strates s’organisent verticalement du plus vieux au plus jeune, de bas en haut.Schéma illustrant les différents principes stratigraphiques : la strate A est la plus vieille alors que D est la plus jeune, les strates se déposent horizontalement mais peuvent être affectées par divers événements. Ici une intrusion magmatique (B) qui s'avère être plus jeune que les couches brunes mais plus ancienne que les couches grises. La faille F recoupe l'ensemble de la succession, c'est donc l'événement le plus récent. L'intrusion magmatique E est plus jeune que le dépôt de D mais plus ancien que la faille F. Notons l'existence d'une surface d'érosion (C) qui est survenue avant le dépôt des couches grises mais après l'intrusion B © Actualist, Wikimedia Commons, cc by-sa 3.0 Le principe d’horizontalité repose sur le fait que les strates se déposent toujours de manière horizontale. Une strate oblique signifie donc qu’il y a eu déformation après le dépôt. Dans le même ordre d’idée, le principe de recoupement affirme que tout élément qui recoupe une strate (par exemple, une faille) est nécessairement plus jeune que la strate en elle-même. À l’inverse, tout élément inclusif (galet par exemple), est nécessairement plus ancien que la formation de la strate. C’est le principe d’inclusion.Formation d’une strateUne strate correspond donc au dépôt de matériel sédimentaire (qui peut être de nature extrêmement diverse) durant un intervalle de temps durant lequel les conditions du milieu de dépôt vont être relativement stables. Toute modification de ces conditions donnera lieu à un interface délimitant deux strates différentes.Cette stratificationde bancs calcaires qui alternent avec des couches plus fines de sédiments certaines argileux indique une alternance régulière des conditions de dépôts (certainement des variations de la profondeur d'eau) © MeanStreets, Wikimedia Commons, domaine publicLe dépôt de sédiments peut se faire de nombreuses manières. Ce type de dépôt pourra ensuite être déduit des observations du faciès. Les sédiments peuvent ainsi se déposer en « pluie » plus ou moins continue, dans un milieu calme et sans énergie. Typiquement, il s’agit de dépôts d’argiles ou de fines particules à grande profondeur. Les sédiments peuvent être déposés par processus gravitaires, par exemple lors d’avalanches sous-marines (turbidites). Ils peuvent être déposés dans des lits de rivières qui représentent des milieux à haute énergie, qui vont produire par exemple des figures de courants.Ces sédiments sont dans un premier temps meubles et gorgés d’eau. L’accumulation de nouveaux sédiments au-dessus va progressivement enfouir la strate qui va, sous l’effet de l’augmentation de la pression, subir le processus de diagenèse. Les sédiments meubles vont ainsi se lithifier pour former une roche dure, que l’on appelle roche sédimentaire.Autre terminologieL’épaisseur d’une strate peut être très variable, de quelques millimètres à plusieurs dizaines voire centaines de mètres. Cette épaisseur va dépendre de l’intervalle de temps du dépôt, mais également des taux de sédimentation, qui peuvent être très variables. Une strate épaisse n’est donc pas nécessairement synonyme de longue durée de dépôt, elle peut simplement être associée à une accumulation rapide de sédiments.Pour les couches très fines, on parlera plutôt de « lit ». À l’inverse, pour une strate très épaisse et composée de roche dure, on utilisera souvent le terme de « banc ». D’autres termes peuvent également être rencontrés, comme « niveau » et « horizon ».

Strate

Le Cambrien est la plus ancienne des six périodes du Paléozoïque. Il s'étend de -542 millions d'années à -488 millions d'années.
Qui dit Cambrien dit explosion cambrienne
Plusieurs événements marquants ont eu lieu durant cette période. Le plus célèbre n'est autre que l'explosion cambrienne, qui vu apparaître les principaux groupes de métazoaires en quelques millions d'années (un temps géologiquement court). Nous le savons grâce à la découverte de nombreux fossiles. C'est aussi à cette époque que la flore terrestre aurait commencé à se développer. Le taux de dioxygène dans l'atmosphère était alors de 12,5 %.
Le Cambrien se subdivise en plusieurs périodes intermédiaires qui sont en cours de définition, l'ancienne nomenclature (inférieur, moyen, supérieur) ayant été abandonnée. Son nom dérive de Cambria, nom latin du Pays de Galles. En effet, de nombreux affleurements de roches datant de cette période sont visibles dans ce pays.

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