Science et société
La recherche prend du champ
Chimie
La fine fleur des plastiques
La revue de l’Espace des sciences
n°289
LE SABLE ÉTALE SA SCIENCE!
JUILLET-AOÛT 2011
Science et société
La recherche prend du champ
Chimie
La fine fleur des plastiques
La revue de l’Espace des sciences
n°289
LE SABLE ÉTALE SA SCIENCE!
JUILLET-AOÛT 2011
© CÉLINE DUGUEY
Ce sable qui colle aux pieds... Vous vous demandez peut-être comment on a pu remplir un dossier rien qu’avec du sable... Et bien vous découvrirez qu’il ne s’agit pas seulement de grains amorphes et sans intérêt. Pour les géologues, le sable, ou plutôt les sables, sont une source intarissable d’histoires : celle de la formation de la Terre, du déplacement des roches et du façonnage des paysages... Les physiciens, eux, s’intéressent à la façon dont les grains s’agencent les uns par rapport aux autres, dans les dunes, mais aussi dans les silos.
Du point de vue des biologistes marins, les fonds sableux représentent un habitat riche et fragile sur lequel ils veillent. Le sable est aussi parfois un sujet d’actualité en Bretagne, quand il est question de son extraction... Enfin, juste pour information : les petits grains qui restent collés aux pieds sont des particules de mica ! Vous y regarderez désormais à deux fois. NATHALIE BLANC RÉDACTRICE EN CHEF
n° 289 JUILLET-AOÛT 2011
LE DOSSIER
DÉJÀ DEMAIN LES BRÈVES Par CYRIELLE JAN, microbiologiste « J’étudie des bactéries qui vivent en symbiose avec une crevette hydrothermale »
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REGARDEZ-LES DANS LES YEUX ! POUR LES BEAUX YEUX DE ROMÉO DANS L’OPTIQUE DES TÉLESCOPES
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© BRUNO BARBIER-ONLY FRANCE
CE QUE JE CHERCHE
LA RECHERCHE PREND DU CHAMP
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LA FINE FLEUR DES PLASTIQUES
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À L’ESPACE DES SCIENCES
LE SABLE ÉTALE 10 à 18 SA SCIENCE UNE HISTOIRE DE MORPHOLOGIE
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EXPLOITÉ EN GRANDE QUANTITÉ
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UNE SABLIÈRE ANCRÉE LOCALEMENT
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L’ÉPREUVE PAR 7
COUPER L’APPÉTIT DES DUNES...
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ROZENN TEXIER-PICARD enseignant-chercheur en mathématique
SOUS L’EAU, UN HABITAT PROTÉGÉ
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LE SABLE ATTEND SON MUSÉE
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L’AGENDA DE LA RÉDACTION
Une interview non scientifique
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© DR
COUVERTURE © MIMI HADDON-BRAND X-JUPITERIMAGES
DEMAIN LES ACTUS
POINTE SÈCHE PAR WILLIAM AUGEL
JUILLET-AOÛT 2011 N°289 SCIENCES OUEST
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Déjà demain
CYRIELLE JAN, MICROBIOLOGISTE ’étudie des bactéries qui vivent en symbiose avec une espèce de crevette qui vit au fond de l’océan Atlantique, entre 2 300 et 4 200 mètres de profondeur, près de sources hydrothermales chaudes. Dans ces zones, l’activité du sous-sol a formé des cheminées qui laissent s’échapper des fluides pouvant atteindre 400°C. Les crevettes s’installent sur leurs parois, où la température oscille entre 5 et 25° C. Avec mon équipe, nous cherchons à comprendre comment elles se nourrissent à une telle profondeur sans lumière, ni algues. Les seules ressources sont celles rejetées par les fluides : soufre, fer, méthane, qui ne peuvent pas être utilisés directement par les animaux. Je m’intéresse donc à des communautés de bactéries implantées à l’intérieur même de la crevette. L’une est établie dans la tête hypertrophiée du crustacé, l’autre dans son système digestif. Nous présumons qu’elles transforment les minéraux en matières organiques et alimentent ainsi leur hôte. Pour ma thèse, je réalise une étude de tous les génomes microbiens présents dans la crevette. J’ai effectué des dissections pour prélever les zones colonisées sur des spécimens pêchés lors de campagnes océanographiques. J’ai ensuite extrait l’ADN, pour le séquencer. Maintenant, je dois chercher parmi ces séquences les gènes liés au métabolisme bactérien. Pour cela je pars trois mois, cet été, à l’Institut Max-Planck, en Allemagne. Je vais y apprendre des techniques d’analyse bio-informatique, qui vont me permettre d’identifier les groupes bactériens qui m’intéressent. »
«J
Regardez-les dans les yeux ! urmurer à l’oreille des chevaux ne suffit pas, il faut savoir les regarder dans les yeux ! Les chevaux sont en effet capables de détecter l’attention que leur porte une personne, en interprétant son regard. C’est ce qu’ont montré les éthologues de l’Université de Rennes 1, qui travaillent depuis de nombreuses années sur les interactions homme-animal, dans une étude publiée fin mars(1). « Nous avons montré qu’ils ont une représentation plurisensorielle des personnes et de leur environnement, explique Martine Hausberger, directrice du laboratoire éthologie animale et humaine, où interviennent conjointement ce qu’ils entendent et ce qu’ils voient. » Pour mener ses recherches, Carol Sankey, alors en thèse au laboratoire, a dressé, au printemps 2009, une vingtaine de chevaux expérimentaux, « qui n’avaient rien appris avant l’expérience », précise Martine Hausberger. Pendant une semaine, ils ont été entraînés à rester immobiles aussitôt l’ordre “reste” lancé, appuyé par un regard soutenu. La jeune éthologue a ensuite testé plusieurs paramètres. L’importance de son regard, de la familiarité de
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Rens. : Cyrielle Jan Tél. 02 98 22 48 87 cyrielle.jan@live.fr
© DR
Ses travaux sont financés par un projet européen et elle vient de bénéficier d’une bourse de mobilité sortante de l’Université européenne de Bretagne, pour partir trois mois en Allemagne.
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Comprendre les sociétés animales Ces résultats, déjà obtenus sur le chien mais encore jamais montrés sur le cheval, ont déjà été retransmis aux professionnels, lors de formations continues d’éleveurs ou encore de la journée de la recherche équine en mars dernier. Et les travaux devraient se poursuivre dans les années à venir avec un programme de recherche plus large consacré à l’attention chez le cheval. « Nous voulons découvrir ce qui favorise son état d’attention, si l’âge, le genre, l’expérience ou même son bien-être ont une influence majeure. » Pour mieux comprendre, in fine, les relations entre les animaux eux-mêmes et en savoir plus sur le fonctionnement des sociétés animales. (1)
PROPOS RECUEILLIS PAR CÉLINE DUGUEY
Cyrielle Jan est en deuxième année de thèse à l’Université de Bretagne Occidentale, au laboratoire de microbiologie des environnements extrêmes du centre Ifremer de Brest.
sa voix. « Lorsqu’elle leur donnait le même ordre sans les regarder, en fermant les yeux ou même en leur tournant le dos, les chevaux continuaient à obéir indifféremment. » Mais lorsqu’une autre personne essayait, son état d’attention était crucial. « Si l’“inconnu” ne regardait pas l’animal, ne serait-ce que s’il levait les yeux au ciel, il n’obtenait rien. Si son regard était concentré sur le cheval, alors ce dernier obéissait. Mais il tournait la tête régulièrement vers la personne, comme pour vérifier que ce qu’il faisait correspondait bien à ce qui était attendu de lui. » Une confirmation dont il n’avait pas besoin lorsque la voix lui était familière.
Do horses have a concept of person ?, C. Sankey, S. Henry, N. André, M.-A. Richard-Yris, M. Hausberger, PloS One 6 (3), 30 mars 2011.
Rens. : Martine Hausberger Tél. 02 23 23 69 28 martine.hausberger@univ-rennes1.fr
LES ÉCHOS DE L’OUEST VÉGÉTAL UNE UNION OFFICIALISÉE ● Ils travaillent ensemble depuis longtemps. Le Pôle agronomique Ouest, structure interrégionale commune à la Bretagne et aux Pays de la Loire, et le pôle de compétitivité Végépolys ont signé une convention de partenariat le 29 juin dernier, afin de renforcer et définir les termes de collaborations et contributions réciproques.
OPTIQUE JEAN-LOUP CHRÉTIEN RÉOUVRE UNE FILIALE EN BRETAGNE ● C’est à Quimper, dans les locaux de l’école d’ingénieurs Télécom Bretagne que devrait s’installer en septembre prochain la filiale française de Tietronix, l’entreprise américaine de Jean-Loup Chrétien, spécialisée dans les solutions optiques antiéblouissement (lire Sciences Ouest n°232).
Rens. : www.pole-agro-ouest.fr
Rens. : www.tietronix.com
© JULIEN HALER
« J’étudie des bactéries qui vivent en symbiose avec une crevette hydrothermale »
Des éthologues rennais ont montré que les chevaux ont une représentation plurisensorielle des humains.
© SOIZIC ARGAUD
CE QUE JE CHERCHE
htalate, bisphénol A, Paraben… la liste des substances soupçonnées être toxiques pour l’être humain ne cesse de s’allonger. Et le dispositif européen Reach a recensé 100 000 produits sur lesquels les informations sont insuffisantes. Pour renforcer les recherches sur les risques et mieux informer les citoyens, l’Institut de recherche sur la santé, l’environnement et le travail (Irset) a signé une convention de recherche avec l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (Inéris) le 21 juin dernier, à Rennes. « Ce partenariat va nous permettre de nous appuyer sur les moyens de recherche de l’Ineris, explique Bernard Jégou, directeur de l’Irset, tant en équipement qu’en connaissance. Mais aussi d’améliorer notre communication vers le public. Il faut lui donner confiance sur les recherches que nous menons. » L’environnement, les pollutions sont en effet aujourd’hui au cœur des débats publics. « La société aura besoin de plus d’experts, d’où l’importance de renforcer la formation des étudiants via ce partenariat. » L’Irset a également profité de l’occasion pour annoncer la construction d’un nouveau centre de recherche, sur le campus de l’École des hautes études en santé publique, à Rennes.
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Rens. : www.irset.org
UN NOUVEAU GUIDE FAIT SES GAMMES AU MUSÉE ● Il arrivera d’ici la fin d’année au musée des Beaux-Arts de Rennes. Le guide Gamme est un nouvel outil de médiation, issu de trois ans de recherches menées par les ingénieurs d’Orange (lire Sciences Ouest n°279). Avec pour support une tablette tactile, ce guide numérique est un réel apport pour la médiation. « Il permet de montrer l’arrière d’un tableau, explique Laurence Imbernon, conservatrice du musée, des éléments dissimulés sous plusieurs couches de peinture, ou encore d’aider le visiteur à comprendre les influences entre peintres. » Il permettra aussi de sensibiliser les publics plus jeunes, familiarisés avec ce genre d’outils.
© COLLECTION DU MUSÉE DES BEAUX-ARTS DE RENNES
Unis contre les produits toxiques
Rens. : Musée des Beaux-Arts Tél. 02 23 62 17 45
MIEUX CAPTER L’OCÉAN ● Le projet Naos destiné à renforcer les contributions française et européenne au réseau international de balises océanographiques Argo (lire Sciences Ouest n°278) a été lancé officiellement le 10 juin dernier. Coordonné par le centre Ifremer de Brest, il entre dans les Équipements d’excellence (Équipex), financés par le grand emprunt.
UN ANCIEN DE L’ÉCOLE DE CHIMIE DISTINGUÉ ● Pierre Mandel, ancien doctorant à l’École nationale supérieure de chimie de Rennes, a reçu, lors du congrès de l’association internationale de l’ozone, le prestigieux prix Masschelein, qui récompense les recherches originales sur cette molécule. Le chimiste est aujourd’hui chercheur à Veolia environnement.
LES POMPIERS FORMÉS À L’ÉCOLE DE CHIMIE ● L’École nationale supérieure de chimie de Rennes vient de signer une convention de partenariat avec le service départemental d’incendie et de secours d’Ille-et-Vilaine. L’école participera à la formation continue des pompiers sur le risque chimique tandis que ses élèves s’informeront sur la prévention industrielle et la gestion de crises.
Rens. : www.naos-equipex.fr
Rens. : www.io3a.org
Rens. : www.ensc-rennes.fr
© TANAKA JUUYOH
QUEL AVENIR POUR LES RESSOURCES MARINES ? ● « C’est vous les gestionnaires de demain ! » Une phrase en forme de défi, lancée lors d’une conférence sur l’avenir des ressources de la mer, organisée le 10 juin dernier, à l’Agrocampus Ouest. Au micro, Isabelle Autissier, présidente de WWF France, Patrick Soisson, P-DG de la Compagnie des pêches de Saint-Malo et Didier Gascuel, responsable du pôle halieutique de l’Agrocampus et président de l’association française des chercheurs en halieutique, présentaient leur état des lieux et le travail qu’il reste à abattre par les scientifiques, les professionnels et les citoyens afin de préserver les ressources marines. Même si, de l’avis de ces trois experts, des progrès ont été réalisés, « la mer a trop longtemps été considérée comme une usine à poissons », a argué la présidente de l’association de défense de l’environnement, précisant que, d’après les chiffres de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture, « entre 70 et 80 % des espèces commerciales sont surexploitées, ou exploitées à leur limite. » Gestion par les quotas, amélioration des engins de pêches, approches systémiques globales, de nombreuses thématiques ont été abordées, afin d’éclairer les étudiants sur les problématiques qu’ils aborderont sûrement dans leur futur professionnel. Rens. : www.agrocampus-ouest.fr
AGROALIMENTAIRE L’ADRIA A FÊTÉ SES 40 ANS ● L’institut technique agroalimentaire Adria, basé à Quimper, a célébré ses 40 ans d’existence le 1er juillet dernier. Il compte désormais 110 adhérents industriels et emploie 50 personnes.
DISTINCTION LA PHYSIQUE A DU MÉRITE ● Anne Renault, directrice de l’Institut de physique de Rennes, s’est vu remettre le 20 juin dernier les insignes de chevalier de l’ordre national du Mérite. Cet ordre récompense les mérites distingués rendu à la nation française.
CHANGEMENT DE TÊTE BIOGENOUEST CHANGE DE PRÉSIDENT ● Pascal Gente, vice-président en charge de la recherche à l’Université de Bretagne Occidentale, à Brest, vient de remplacer Daniel Boujard au poste de président de Biogenouest. Ce groupement scientifique réunit les plates-formes techniques du grand Ouest en sciences du vivant et en environnement.
Rens. : www.adria.tm.fr
Rens. : www.ipr.univ-rennes1.fr
Rens. : www.biogenouest.org JUILLET-AOÛT 2011 N°289 SCIENCES OUEST
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LE DOSSIER DE
LE SABLE ÉTAL ON LE FOULE GÉNÉRALEMENT SUR LA CÔTE, SURTOUT EN BRETAGNE. MAIS CONNAISSONS-NOUS VRAIMENT LE SABLE ET CE QU’IL RACONTE ? ur les plages, au bord de la côte, c’est là qu’il est le plus visible, notamment en Bretagne. Mais attention à l’amalgame : le sable est avant tout le résultat du processus d’altération et d’érosion d’une roche. « Contrairement à ce que l’on pense souvent, ce n’est pas uniquement la mer qui fabrique le sable. Elle ne fait que le transporter », précise Jean-Michel Schroetter, ingénieur géologue au BRGM(1) Bretagne. Il peut donc se former n’importe où, et rester terrestre ! Le sable est composé de minéraux, différents selon la nature de la roche mère.
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« Contrairement à ce que l’on pense souvent, ce n’est pas uniquement la mer qui fabrique le sable. Elle ne fait que le transporter. » Le granite va, par exemple, donner un sable riche en quartz, micas et feldspaths, alors qu’un sable issu d’une roche volcanique sera plutôt noir et qu’un sable marin s’enrichira de débris de coquillages.
La plage a migré ! Après sa formation et selon l’endroit où il se trouve, le sable peut se voir happé par le vent, emporté par une rivière, ou balayé par les vagues... Les énergies mises en œuvre peuvent le transporter parfois très
loin de son lieu d’origine. Pendant ce transport, un tri s’opère. Les grains les plus lourds sont les premiers à se déposer dans les milieux à forte énergie : une rivière ou le haut d’une plage à marée descendante. Les grains les plus fins ne se déposeront que quand l’énergie sera faible, dans un delta, un lac, ou un bassin. Ici une plage se formera dans une crique à l’abri du vent et perpendiculaire à l’orientation de celui-ci. Là, les courants emporteront tout... Un amas de sable n’est jamais fixé définitivement. Et les dunes ne sont pas les seules à se déplacer (lire p. 16). Les habitants de l’île de Groix peuvent en témoigner : « En moins de vingt ans, la plage des
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Exploité en grande quantité © COMPAGNIE ARMORICAINE DE NAVIGATION
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Couper l’appétit des dunes... © DR
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Le sable attend son musée
Seule plage convexe d’Europe, l’étonnante plage des Grands-Sables de l’île de Groix a aussi la particularité de se déplacer. © BRUNO BARBIER-ONLY FRANCE
© DR
E SA SCIENCE Grands-Sables a migré, commente Michel Ballèvre, géologue à l’Observatoire des sciences de l’univers de Rennes (Osur)(2) et conservateur de la réserve naturelle nationale de l’île. Le chemin construit par un village de vacances pour y accéder ne mène plus qu’à une petite bande de sable à marée basse. La plage s’est décalée vers le nord, sûrement à cause d’un changement d’orientation des vents dominants. Elle est stabilisée depuis la fin des années 2000. »
Une nomenclature des grains Le mode de transport joue aussi sur la forme des grains. En les analysant de près, à la loupe ou même au microscope électronique à balayage, les spécialistes arrivent à réécrire l’histoire du sable et à comprendre leur dispersion. Ainsi est née une nomenclature très précise du grain de sable (lire p. 12-13).
Les faces cachées du sable e sable est une roche meuble, composée d’éléments d’origines diverses (minéraux, fragments de roches, d’êtres vivants...), dont la taille est comprise entre 0,06 et 2 mm. En Bretagne, le sable pliocène (nommé ainsi en référence à la période de son dépôt, le pliocène, qui se situe entre 5,3 millions et 1,8 million d’années) est très homogène : la taille, la nature et la forme bien
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arrondie de ses grains en font un matériau de qualité recherché pour la construction. Mais il existe une infinité de variétés de sables (lire ci-contre). Le sable peut aussi prendre d’autres formes. L’arène désigne ainsi un sable très anguleux car encore très proche de sa source. Il n’a pas été transporté, ni érodé. Le grès contient du sable dont les grains ont été liés par un ciment. L’origine
des grains et du ciment donnent des grès de couleurs et de natures très différentes. En s’altérant, les grès retournent à l’état de sable et recommencent un cycle de sédimentation. L’argile et le limon s’apparentent à du sable : ils sont composés d’éléments. Mais leur granulométrie nettement plus fine ne leur permet pas de rentrer dans cette catégorie. NB
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