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18 July 2019

La volonté de contrôler la biosphère, l’expérience de Biosphère II. CNRS.. – Les moutons enragés



Comprendre comment ça fonctionne pour pouvoir intervenir et remédier ou intervenir pour contrôler ? Partagez ! Volti

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Liliane Held Khawam

La biosphère ou symbiosphère (expression de Joël de Rosnay1) est le niveau planétaire d’intégration de toutes les échelles du Vivant (du gène à la somme des biomes (sans laquelle l’oxygène et donc la couche d’ozone n’existeraient pas). Le gène est représenté à part, car non vivant en tant que tel, mais support d’information et base du vivant. Plus on monte dans la pyramide, plus l’échelle est globale et plus le niveau de complexité mais aussi de stabilité et de résilience du système semble augmenter. (Wikipédia)

En Arizona, une mini-Terre sous cloche. CNRS Journal

19.11.2018, par Anaïs Culot

Immense projet né
dans les années 1980, Biosphère 2 est une version miniature de notre
planète, reconstituée au milieu du désert de l’Arizona. Conçu
initialement pour préparer des séjours sur Mars ou sur la Lune, ce
prototype sert aujourd’hui à la recherche environnementale et à
anticiper la réaction des écosystèmes au changement climatique.

À l’horizon, la silhouette du complexe scientifique Biosphère 21 danse sous la chaleur du désert de l’Arizona. Le bâtiment entièrement vitré à l’allure de serre géante héberge une Terre miniature. À l’intérieur, en arpentant la forêt tropicale, sous le grand chapiteau, ne soyez pas étonnés par le ventilateur au-dessus de votre tête ou les longs tuyaux sur votre droite. Dans un mélange curieux de mécanique et de nature, de grands dispositifs recyclent l’air au milieu des végétaux et font fonctionner l’immense machine qu’est Biosphère 2. Levez la tête, vous verrez la cime des arbres buter contre le plafond. Tendez l’oreille et écoutez la cascade marquant le début du cycle de l’eau. Au bout de la forêt, sans la moindre frontière, l’odeur de sel et l’air tiède d’un océan artificiel succèdent à l’atmosphère chaude et humide de la forêt. Au total, cinq biomes miniatures se connectent dans l’écosystème global de plus d’un hectare. On ne sera jamais passé aussi vite d’une savane à une mangrove après avoir traversé un désert.

Conçue à la fin des années 1980,
Biosphère 2 est aux sciences du système Terre ce qu’un accélérateur de
particules est à la physique. Elle permet d’explorer de manière
fondamentale les réactions environnementales d’un système contrôlé.
Imaginez un lieu, entièrement hermétique, scellé au sol par 500 tonnes
de plaques en acier inoxydable. La structure perd peu d’air, mais elle
dépend de variables extérieures. En fonction de la température, l’air se
dilate ou se contracte au risque de faire exploser l’enceinte. C’est
pourquoi, la plateforme dispose d’un « poumon » : une structure de seize
tonnes capable de monter et de descendre en fonction de la pression à
l’intérieur. Cette merveille d’ingénierie offre un terrain de jeu unique
aux scientifiques du monde entier. « Depuis 2014, le CNRS, associé à Biosphère 2,
bénéficie de ce lieu unique pour mieux comprendre les rétroactions
entre changement climatique, cycle du carbone et cycle de l’eau,
ainsi que les réponses des habitats à ces modifications », expose Régis Ferrière, directeur du laboratoire iGlobes2
basé à Tucson. Si les problématiques de recherche ont pu évoluer au fil
des années, l’objectif principal de Biosphère 2 demeure inchangé :
comprendre le fonctionnement de notre planète et notre impact sur la
biosphère.

Objectif Lune !

Initialement
conçue comme un modèle de colonisation lunaire ou martienne,
l’expérience Biosphère 2 a été nommée en hommage à la première
biosphère : la Terre. Dans les années 1990, deux expériences en autarcie
ont été menées posant la question de notre capacité à vivre en
autonomie.

Dans les années 1990, deux expériences en autarcie ont été menées, posant la question de notre capacité à vivre en autonomie.

« À l’époque, cette question mettait en avant l’idée que nous
avons besoin d’une sorte de patchwork de tous les biomes de la planète
pour être autonome. C’était peut-être un peu simpliste mais cela reste
une question ouverte »,
explique Régis Ferrière.

Les expériences préliminaires ne furent pas concluantes. La première
tentative fut marquée par une perte drastique d’oxygène à l’intérieur de
la plateforme sans que la cause ne soit identifiée. La deuxième fut
avortée après seulement quelques mois. Force est de constater alors à
quel point l’homme connaît peu le fonctionnement de son environnement.

« Depuis 2007, sous l’impulsion de Joaquin Ruiz, vice-président
Innovation de l’université d’Arizona, et de Peter Troch, professeur
d’hydrologie, une nouvelle phase a commencé pour l’instrument, en le
plaçant au cœur de travaux de recherche qui ne peuvent être conduits
ailleurs. Il s’agit d’exploiter ce qui fait le caractère unique de
l’appareil pour mieux comprendre les écosystèmes et leur
fonctionnement »
, présente Régis Ferrière.

La réponse des habitats

Tous les habitats subissent actuellement
un stress environnemental influençant leurs dynamiques et leur
évolution. En conséquence, des dispositifs comme le Métatron,
en France, permettant l’étude des réactions de populations animales et
végétales au changement climatique, et Biosphère 2, étendu aux réponses
d’écosystèmes entiers, jouent un rôle crucial pour comprendre comment
l’environnement réagit face au changement du climat. « C’est
unique d’avoir en Arizona, à proximité immédiate de quelques-uns des
meilleurs laboratoires de sciences environnementales au monde, un petit
morceau de forêt tropicale. Depuis leur création il y a environ trente
ans, les communautés végétales ont eu le temps de se stabiliser.
Aujourd’hui,
elles font l’objet d’études inédites dans de telles conditions
contrôlées, par exemple sur les composés organiques volatils »,
précise Régis Ferrière.

Ces espèces organiques gazeuses, actrices importantes de la chimie de l’atmosphère, impactent notamment l’effet de serre et les concentrations en ozone. Étudier leur composition et leur implication sur le fonctionnement des plantes à une telle échelle est difficile à mettre en œuvre en milieu naturel à cause de la multiplication des sources, des conditions météorologiques, etc.

Comprendre les rétroactions entre changement
climatique, cycle du carbone et cycle de l’eau, ainsi que les réponses
des habitats à ces modifications.

En tirant parti des avantages d’un système clos comme Biosphère 2,
qui permet de s’affranchir de nombreuses contraintes, l’équipe du
professeur Laura Méredith, spécialiste de génomique des écosystèmes
(Université d’Arizona) parvient à observer de tels phénomènes.

Plus loin, un consortium d’équipes internationales, sous la houlette
de Diane Thompson, professeur de géosciences (Université d’Arizona),
explore les effets complexes des variations du CO2 atmosphérique sur le fonctionnement des écosystèmes océaniques. « On analyse les réponses de la diversité génétique des récifs coralliens aux changements climatiques.

Existe-t-il des variantes génétiques de coraux plus résistantes
que d’autres à des changements de température ou de pH de l’eau de mer ?
Comment différentes variétés génétiques interagissent-elles et
répondent conjointement aux effets du changement climatique ? »,
détaille Régis Ferrière. À chaque biome, sa problématique.

Évolution des paysages et cycle du carbone …/….

Lire l’article complet

Liliane Held Khawam

Voir aussi:

Privatisation d’ADP: entre conflits d’intérêts et « publianalyses »…
La BNS aspire l’épargne des Suisses. Entretien.
Mme Merkel invite les diplômés de Harvard à s’engager dans la globalisation par le commerce.
Guerre monétaire: Italie-BCE.



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