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    L’Odyssée de la Lune : histoire de la conquête lunaire

    Florian MOURIERAS
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    L’Odyssée de la Lune : histoire de la conquête lunaire

    La Lune, elle accompagne depuis toujours notre planète, et sans elle nous ne serions sans doute pas là. Pendant des siècles, l’homme a voulu s’y rendre. Dans le contexte de la Guerre Froide, la course à l’exploration spatiale fait rage entre les soviétiques et les américains. Le 4 octobre 1957, les soviétiques réussissent l’exploit de mettre en orbite le premier engin spatial artificiel, Spoutnik 1. La conquête de l’espace est officiellement lancée entre les deux grandes puissances. L’objectif commun est désormais de survoler et de marcher sur la Lune. Les soviétiques seront les premiers à envoyer un engin spatial en orbite lunaire. Mais, ce sont les américains qui poseront le premier pas sur notre satellite. Il y a un 50 ans, le 21 juillet 1969, Neil Armstrong devenait le premier homme à fouler son sol. A ce jour, 12 astronautes ont marché sur la Lune dans le cadre du programme Apollo. Depuis, de nombreux engins spatiales ont été envoyés vers la Lune pour comprendre sa formation et en apprendre davantage sur l’évolution de notre Système Solaire.

    Longtemps délaissée, l’exploration de la Lune suscite à nouveau un regain d’intérêt ses dernières années. En 2019, les Chinois ont réussi à poser un robot sur la face cachée de la Lune. Les américains sont prêts à y marcher de nouveau et se préparent pour un retour prévu vers 2024-2025, talonnés par l’Europe et la Chine. Retour sur les missions marquantes de la conquête lunaire.

    Programme Pioneer (1958-1960) : les États-Unis ratent le coche

    L’Armée de l’Air américaine tentent en 1958, moins d’un an après la mise en orbite de Spoutnik 1, l’envoi d’une sonde spatiale vers la Lune dans le cadre du programme Pioneer. Détruite au lancement, cette première sonde américaine, Pionner 0, qui devait se satelliser autour de la Lune est un échec. Les américains ratent leur départ vers la conquête de la Lune, avec le lancement réussi de la première sonde soviétique en 1959.

    Sonde Pioneer
    La sonde Pionner aurait pu être la première sonde américaine à orbiter autour de la Lune. Crédit photo : NASA [Public domain]

    Programme Luna (1959-1976) : les soviétiques, pionniers de la conquête lunaire

    Lancée le 2 janvier 1959, la sonde spatiale soviétique Luna 1 est le premier engin spatial à orbiter avec succès autour de la Lune, marquant le début de l’exploration lunaire. L’alunissage de Luna 2 est raté et la sonde cesse d’émettre après son impact sur la Lune. Luna 3 réalise la première photographie de la face cachée de le Lune.

    Il faudra attendre le 3 février 1966 et la sonde Luna 9 pour que le premier atterrisseur se pose en douceur sur la Lune. La sonde photographiera pour la première fois le sol lunaire en gros plans.

    Luna 16 (1970) sera le premier engin spatial à ramener un échantillon lunaire sur Terre. En novembre 1970, Luna 17 embarque à son bord Lunokhod 1, un véhicule robotisé, qui devient le premier à fouler sans encombres la surface lunaire qu’il sondera pendant 11 mois. Le programme prend fin en 1976 avec Luna 24 qui ramènera les derniers échantillons lunaires.

    Programme Ranger (1959-1965) : la première sonde américaine en orbite lunaire

    Dans le cadre du programme Ranger, l’envoi de 9 sondes, composées respectivement de 6 appareils photos permettent aux États-Unis de photographier en détail le sol lunaire. Suite à de nombreux incidents les six premières sondes sont un échec, et il faut attendre Ranger 7, lancée en 1964, pour transmettre à la Terre les premières images de la Lune. Ranger 7 transmettra des clichés jusqu’à son impact sur le sol lunaire en 1964. Les trois dernières sondes fourniront plus de 17 000 images détaillées de notre satellite naturel. Les États-Unis ont enfin réussi le défi de lancer avec succès leur première sonde en orbite lunaire, soit cinq ans après les soviétiques, et six ans après l’échec du programme Pioneer.

    Programme Lunar Orbiter (1966-1967) : la première cartographie complète du sol lunaire

    Lancé par la NASA entre 1966 et 1967, le programme Lunar Orbiter a pour objectif de cartographier la totalité de la surface lunaire, y compris sa face cachée. Les 5 sondes successives permettront de cartographier 99% de la surface lunaire avec une très grande précision. Lunar Orbiter 1 fournira aussi les premières images complètes de notre planète vue depuis l’orbite basse de la Lune.

    Lever de Terre 1966
    Le 23 août 1966, Lunar Orbiter 1 prend la première photo du lever de Terre depuis l’orbite lunaire. Crédit photo : NASA / LOIRP

    Programme Surveyor (1966-1968) : le premier atterrisseur américain sur la Lune

    Avec l’alunissage de la sonde Surveyor 1, en juin 1966, dans l’Océan des Tempêtes, les États-Unis posent le premier atterrisseur lunaire in situ, 4 mois après la sonde soviétique Luna 9. La sonde fournit plus de 11 000 images de la surface lunaire. Les caméras et outils embarqués permettront de comprendre et d’analyser la composition des sols et l’épaisseur du régolithe, la couche de poussière qui compose le sol lunaire et qui résulte de l’impact des météorites. Celle-ci varie de 1 à 20 mètres selon les endroits. Cette mission de reconnaissance permet de comprendre que la Lune a une composition chimique proche de la croûte terrestre. De précieuses informations qui serviront à la préparation du programme Apollo, lancé 5 auparavant. Pas moins de sept sondes Surveyor seront envoyées vers la Lune jusqu’en 1968, mais seulement cinq d’entre-elles réussiront véritablement leurs missions.

    Surveyor 1
    La sonde Surveyor 1 est le premier engin spatial américain à alunir avec succès sur la Lune. Crédit photo : NASA [Public domain]

    Les États-Unis et le programme Apollo (1961-1975)

    Dans les années 60, en pleine Guerre Froide, les États-Unis veulent affirmer leur suprématie face à l’Union Soviétique en s’imposant dans le domaine spatial. Le 21 mai 1961, le président de l’époque, John Fitzgerald Kennedy a pour objectif d’envoyer un américain sur la Lune. Le pari sera tenu huit ans plus tard avec la mission Apollo 11 qui mobilisera à l’épique 400 000 personnes et représentera 10% du budget américain. Mais avant de réussir cet exploit, plusieurs missions de reconnaissance ont été effectuées pour découvrir notre satellite et préparer l’arrivée des premiers spationautes en 1969.
    Les différentes expériences menées sur la Lune, et les quelques 30 000 photographies prises, ont permis de mieux comprendre les caractéristiques géologiques de notre astre, ainsi que la genèse du Système Solaire. Découvrez les événements marquants du programme Apollo.

    Apollo 1 à 7 (1961-1968) : des missions préparatoires au premier vol habité en orbite terrestre

    Les débuts du programme Apollo tournent au fiasco. Lors d’une répétition au sol, un incendie se déclare dans la fusée transportant Apollo 1, entraînant la mort de ses 3 spationautes. Les origines de l’incendie seront attribuées à un court-circuit dans l’un des fils électriques. Le programme Apollo est retardé de quasiment 2 ans afin de renforcer les mesures de sécurité et apporter les améliorations techniques aux futurs vaisseaux Apollo. Jusqu’à Apollo 6 en 1968, les missions sans équipage serviront notamment à développer et tester la fiabilité du lanceur Saturn V qui permettra aux différents astronautes de fouler le sol lunaire. Apollo 7 est la première mission habitée du programme Apollo qui sera retransmise pour la première fois à la télévision. Cette mission qui s’effectue en orbite terrestre a pour objectif de valider les modifications effectuées depuis l’accident d’Apollo 1.

    Apollo 7
    Apollo 7 : la première mission habitée transportant 3 spationautes dans l’espace, en orbite terrestre. Crédit photo : NASA [Public domain]

    Apollo 8 (1968) : les premiers spationautes en orbite lunaire

    Les spationautes Franck Borman, James Lovell et William Anders sont les premiers à quitter l’orbite basse terrestre, à voir la Terre dans sa globalité, les premiers à entrer en orbite lunaire, les premiers à voir la face cachée de la Lune. Au cours des 10 révolutions qu’ils effectueront autour de la Lune, les astronautes assistent également au premier lever de Terre sur l’horizon lunaire. Williams Anders dira « Nous sommes partis explorer la Lune mais c’est la terre que nous avons découvert. »

    Lever de Terre
    Cette photographie prise la veille de Noël 1968, par William Anders est la première image de notre planète vue depuis la Lune. Crédit photo : Bill Anders/NASA [Public domain]

    Apollo 11 (1969) : les premiers astronautes à conquérir le sol lunaire

    La fusée Saturn V contenant Apollo 11 décolle du centre spatial Kennedy le 16 juillet 1969, à 14 heures 32 minutes (heure locale), avec à son bord, Mickael Collins, Neil Armstrong et Buzz Aldrin. Après un voyage de 3 jours, le 21 juillet 1969, à 21 heures et 56 minutes, heure de Houston, Neil Armstrong, commandant de la mission et pilote du module lunaire, accompagné de Buzz Aldrin, foulent le sol lunaire. Armstrong prononce sa phrase devenue désormais célèbre : « C’est un petit pas pour l’homme mais un bon de géant pour l’Humanité. » Les images des premiers pas d’Armstrong et Aldrin sont retransmises en direct à la télévision devant une audience estimée à 700 millions de téléspectateurs, soit 20% de la population de l’époque.

    Ils viennent d’alunir dans la mer de la Tranquillité, une vaste plaine correspondant à un ancien impact de météorite, à 6 kilomètres de la zone d’atterrissage prévue par la NASA. Ils constatent que la gravité sur la Lune est six fois moindre que sur Terre, raison pour laquelle nous avons l’impression que les astronautes « bondissent » lorsqu’ils se déplacent, malgré les 72 kilogrammes de combinaison qu’ils portent, sans oublier leur poids !

    Tandis que Michael Collins, pilote du module de commande, est resté en orbite lunaire, Aldrin et Armstrong ont pour mission de mettre en place plusieurs dispositifs scientifiques sur le sol lunaire comme un réflecteur laser qui permettra de mesurer avec précision la distance Terre-Lune. Ce réflecteur et ceux posés au cours des autres missions, permettront de déduire que la Lune s’éloigne de la Terre à raison de 3,8 centimètres par an. Au cours de cette mission, seront également recueillis et ramenés sur Terre 21 kilogrammes de roches et de poussière lunaire.

    En souvenir du premier alunissage, les astronautes américains plantent sur le sol lunaire un drapeau des Etats-Unis en nylon renforcé de fils de fer rigide, soutenu par une potence, lui donnant cet aspect plissé, car il n’y a pas de vent sur la Lune. Les astronautes dévoilent aussi une plaque inaltérable sur laquelle les prochains « visiteurs lunaires » pourront lire : « C’est ici que des êtres humains de la planète Terre posèrent pour la première fois le pied sur la Lune, en 1969 après J-C. Nous sommes venus en paix pour toute l’Humanité. Neil A. Armstrong, astronaute, Edwin E. Aldrin, astronaute, Michael Collins, astronaute, Richard Nixon, Président des Etats-Unis d’Amérique ». Retrouvez les plus beaux clichés pris par Neil Armstrong lors de la mission Apollo 11 grâce au programme Project Apollo Archive.

    Après avoir passé exactement 21 heures 36 minutes sur la Lune, dont 2 heures et 31 minutes à l’extérieur du module d’exploration lunaire (LEM), les astronautes regagnent Collins dans le module de commande et de service pour entamer leur retour sur Terre. La capsule Columbia entre dans l’atmosphère terrestre le 24 Juillet, à une vitesse de 11 mètres par seconde, soit 39 600 kilomètres par heure. A 16 heures 51 minutes et 59 secondes (UTC), la capsule amerri dans le Pacifique dans la zone prévue. La première expédition humaine sur la Lune, couronnée de succès, s’achève. Les américains ont réussi leur pari, huit ans après le lancement du programme Apollo.

    L’Humanité peut désormais rêver à d’autres exploits. Apollo 12 emmènera, en novembre 1969, les prochains astronautes fouler le sol lunaire. Le module lunaire (LEM) contenant les astronautes Charles Conrad et Alan Bean, et Richard Gordon, aluni avec précision dans l’océan des Tempêtes.

    Apollo 13 (1970) : échec et exploit de la NASA

    Alors que le vaisseau Apollo 13 se trouve à mi-chemin entre la terre et la Lune, le module de service qui alimente l’équipage en oxygène explose le 13 avril 1970 mettant en danger les astronautes. La mission est immédiatement annulée : le vaisseau en déroute doit être rapatrié d’urgence vers la Terre. Le module lunaire Aquarius dans lequel les astronautes se sont réfugiés, va en quelque sorte servir de « canot de sauvetage ». Pendant leur trajet retour, les techniciens au sol de la NASA vont redoubler d’ingéniosité pour permettre aux astronautes en déroute de regagner la Terre sains et saufs. Le 17 avril 1970, la capsule amerrit sans encombre dans l’Océan Pacifique, près des îles Samoa. Le programme Apollo n’est pas pour autant abandonné par Nixon, mais il faudra attendre plus de huit mois pour que la NASA décide de renvoyer des hommes sur la Lune.

    Apollo 13
    La surface lunaire prise en photo depuis le module lunaire d’Apollo 13. Crédit photo : NASA [Public domain]

    Apollo 15 (1971) : déploiement du premier véhicule lunaire

    La Nasa déploie pour la première fois un rover lunaire qui permet aux astronautes de parcourir les terrains accidentés où Apollo 15 vient d’alunir, dans les Monts Apennins près du Mont Hadley. Avançant à une vitesse pouvant atteindre 14 kilomètres par heure, les astronautes peuvent désormais explorer la Lune sur de longues distances. L’engin servira également à collecter plus de 70 kilogrammes d’échantillons lunaires afin de comprendre l’histoire géologique de notre satellite. Les astronautes ramèneront un bloc rocheux de 270 grammes sur Terre, dénommé « Genesis Rock », dont la datation est estimée à 4,1 milliards d’années, correspondant quasiment au début de la formation du Système Solaire.

    Apollo 17 (1972) : les derniers hommes sur la Lune

    Apollo 17 alunit dans la région de Taurus-Littrow le 11 décembre 1972 avec à son bord les astronautes Gene Cernan, Harrison Schmitt et Ronald Evans. Pendant leurs trois sorties extravéhiculaires (EVA), Cernan et Schmitt auront parcouru 35 kilomètres avec la jeep lunaire. Les derniers hommes à avoir foulé le sol lunaire amerrissent le 19 décembre 1972, couronnant ainsi la plus incroyable série d’expéditions dans l’histoire de l’Humanité. Apollo 17 battra plusieurs records en ramenant le plus d’échantillons lunaires, le plus long temps passé à l’extérieur d’un vaisseau spatial, le plus grand nombre d’heures passées en orbite lunaire, et de la réalisation de la plus grande distance d’éloignement du module lunaire. Il s’agira également de la plus longue mission du programme Apollo.

    La célèbre photographie « Blue Marble » (Bille Bleue) a été prise depuis la Lune le 7 décembre 1972, à une distance d’environ 45 000 kilomètres. Ce cliché restera jusqu’en 2015, l’une des seules véritable photographie éclairée de notre planète depuis l’espace. Eugène Cernan, dira : « Quand vous êtes à 250 000 miles (environ 400 000 km) de la Terre et que vous la regardez, elle est très belle. Vous pouvez voir la circularité. Vous pouvez voir du pôle Nord au pôle Sud. Vous pouvez voir à travers les continents. Vous recherchez les ficelles qui la tiennent, un quelconque point d’appui, et ils n’existent pas. Vous regardez la Terre et autour, l’obscurité la plus noire que l’homme puisse concevoir. » Victime de coupes budgétaires et d’un désintérêt des politiques et de la population, le programme Apollo est définitivement abandonné en 1975.

    Blue Marble
    La photographie « Blue Marble » (la « Bille Bleue » en français) de notre planète a été prise lors de la mission Apollo 17, lors de la dernière mission à avoir emmené des astronautes sur la Lune. Crédit photo : NASA [Public domain]

    Fin des années 1990 : le renouveau de la conquête lunaire

    La sonde Clémentine (1994) et la face cachée de la Lune

    Vingt ans après la mission Apollo, la NASA lance une nouvelle sonde lunaire nommée Clementine afin de réaliser des observations scientifiques, et évaluer la nature minéralogique de la surface lunaire. Pendant deux mois, la sonde balayera les 38 millions de kilomètres carrés de notre satellite. La sonde reconstituera pour la première fois la physionomie de la face cachée de la Lune, bien différente de la face visible, avec ses cratères et ses dénivelés plus importants. La sonde photographiera également le plus grand cratère d’impact connu dans le système solaire avec ses 2 500 kilomètres de diamètre et de 13 kilomètres de profondeur, dans le bassin d’Aikten, situé au pôle sud lunaire.

    Clementine et la Lune
    Le pôle nord lunaire reconstitué à partir d’une mosaïque de 1 500 images prises par la sonde Clementine. Crédit photo : NASA/JPL

    Années 2000 : les nouveaux acteurs de la conquête spatiale

    A partir de 2007, l’Administration Spatiale Nationale Chinoise (CNSA en anglais) se distingue avec l’ambitieux programme Chang’e. Elle a réussi depuis plusieurs exploits. Quant à lui, le Japon fournit d’impressionnantes photos de la Terre et de la Lune dans le cadre de sa première mission lunaire en 2007, dans le cadre du programme KAGUYA-SELENE. La première sonde lunaire indienne, Chandrayaan-1, lancée en 2008, permet de confirmer la présence de glace d’eau sur notre satellite.

    Le Japon et la sonde Kaguya (2007)

    Le Japon avait déjà lancé en 1990 sa première sonde lunaire, Hiten, qui c’était en partie soldée par un échec. L’orbiteur Kaguya (Sélène), lancé en 2007, a permis de collecter de précieuses données très détaillées de la surface lunaire, de comprendre son origine et son évolution. Mais également de nous offrir de magnifiques images de notre planète.

    Mission Kaguya
    La Terre prise par la sonde japonaise Kaguya depuis la Lune. Crédit photo : Jaxa, NHK

    La Chine et le programme Chang’e (2007-) : le premier atterrissage d’un engin spatial sur la face cachée de la Lune

    La Chine lance le 27 octobre 2007 son premier orbiteur autour de la Lune dans le cadre du programme chinois Chang’e (CLEP en anglais). Chang’e 1 qui sera actif pendant moins de 2 ans, permet de cartographier la surface lunaire en 3 dimensions. En 2010, Chang’e 2 permet de photographier le sol lunaire avec une très grande résolution et a pour objectif de préparer le site d’alunissage pour les futures sondes Chang’e 3 et Chang’e 4.

    Avec la mission Chang’e 3, le 14 décembre 2013, la Chine dépose sur la Lune son premier atterrisseur avec un rover embarqué, baptiséYutu, un petit robot de 140 kilogrammes capable de se mouvoir sur ses 6 roues. Yutu devient le premier engin sur la Lune depuis 1976 et la sonde soviétique Luna 24. A cause d’un dysfonctionnement il ne parcourra que 114 mètres sur le sol lunaire.

    Le 3 janvier 2019, les Chinois réussissent l’exploit de poser, pour la première fois de la conquête lunaire, une sonde sur la face cachée de la Lune, dans le cadre de la mission Chang’e 4. Le défi a été de pouvoir communiquer avec la sonde, car la face cachée de la Lune est toujours orientée dans le sens opposé de la Terre. Pour ce faire, la Chine a donc lancé en mai 2018, un satellite de communications baptisé Queqiao, afin de pouvoir communiquer avec la sonde depuis la Terre et cette face encore méconnue des scientifiques. Les futures missions Chang’e 5 et 6 devraient collecter des échantillons du pôle sud de la Lune.

    Yutu Chang'e
    Le rover Yutu se déplaçant sur la surface lunaire devant l’atterrisseur Chang’e 3. Crédit photo : Chinese Academy of Sciences. CNSA. Emily Lakdawalla. CC BY NC SA

    L’Inde à la conquête de la Lune, confirme la présence d’eau gelée sur la Lune

    L’Agence Spatiale Indienne (ISRO) lance le 22 octobre 2008, Chandrayaan-1, son premier orbiteur lunaire avec 11 instruments scientifiques à bord, conçus en partie par la NASA et l’ESA. Le but de la mission était de dresser une carte de la composition minéralogique de la Lune. La sonde confirme la présence d’eau gelée sur la Lune. Les opérateurs indiens perdent le contact avec la sonde spatiale neuf mois plus tard. La sonde Chandrayaan-2 qui embarquera cette fois-ci un rover devrait alunir sur la Lune fin 2019.

    Lunar Reconnaissance Orbiter (2009-) : la sonde qui dévoile le relief de la Lune

    Lancée en 2009, au cours de l’année mondiale de l’astronomie, la sonde spatiale Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a permis de dresser une carte topographique de haute résolution inédite, constituée de 1 300 photographies prises pendant une quinzaine de jours, en décembre 2010. Les instruments optiques de haute définition ont notamment fourni des images détaillées des différents sites d’alunissage des missions Apollo. La sonde est encore opérationnelle aujourd’hui et a permis de confirmer que de la glace d’eau est présente aux pôles lunaires, toujours à l’ombre. Elle reste à ce jour l’engin spatial ayant fourni le plus d’images de notre satellite, toutes missions de la NASA confondues.

    LRO et Lune
    Vues des différentes faces de la Lune reconstituées à partir des milliers d’images prises par la caméra de la sonde LRO. Crédits photos : NASA/GSFC/Arizona State University).

    Beresheet (2019-) : l’échec de l’Israël

    Après 6 semaines de voyage, la sonde israélienne, Beresheet 1, lancée par une fusée SpaceX, et conçue par une société privée : SpaceIL, se crache sur la Lune le 11 avril 2019. La sonde construite à moindre coût devait étudier le champ magnétique de la Lune. Malgré cet échec, la société israélienne a annoncé le développement de Beresheet 2. Si la mission aboutit, l’Israël pourrait devenir la quatrième nation, et le plus petit pays à poser une sonde sur la Lune.

    Beresheet 1
    La première sonde israélienne Beresheet 1 s’est malheureusement crashée sur la Lune en avril 2019. Elle devait étudier le champ magnétique de la Terre. Crédit photo : SpaceIL

    Horizons 2020 : vers une présence humaine permanente sur la Lune ?

    Prévu pour 2022, les Etats-Unis prévoient de renvoyer un équipage en orbite lunaire dans le cadre du programme Exploration Mission 2 (EM-2/Artemis 2), ce qui signerait le retour des américains à proximité de la Lune depuis Apollo 17 en 1972. Artémis 3, devrait certainement emmener de nouveaux astronautes sur la Lune, dont la première femme. Il est prévu qu’ils foulent le sol lunaire vers 2024-2025. Des premiers équipements seront envoyés sur la Lune dès 2020 avec notamment des lanceurs de la société SpaceX, afin de faciliter l’arrivée des futurs spationautes. La défi technologique est si grand que la NASA a fait appel à des entreprises privées pour assurer la réussite du programme Artémis.

    La Chine ambitionne d’emmener pour la première fois un taïkonaute sur la Lune grâce à sa fusée Longue Marche 9, dont le développement devrait arriver à terme aux alentours de 2030. Quant au Japon, il prévoit l’envoi, vers 2020-2021, d’un petit atterrisseur lunaire, baptisé SLIM, dans le but d’étudier une zone volcanique.

    De son côté la Russie continue de travailler avec l’Agence Spatiale Européenne (ESA) sur la mission robotique Luna 27 qui doit aller explorer les glaces du pôle sud. L’objectif est de poser, d’ici 2022, un atterrisseur dans le bassin d’Aikten afin de réaliser un forage in situ.

    En 2019, l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a confié à la société ArianeGroup le soin d’étudier la faisabilité d’un projet de mission d’exploration de la Lune avant 2025. La prochaine étape ambitieuse serait d’envoyer pour la première fois des astronautes européens sur la Lune, afin d’y construire un village et maintenir une présence humaine permanente.

    Village lunaire
    Vue d’artiste imaginant l’installation d’une base scientifique sur le sol lunaire. Crédit photo : ESA

    1997 : un navigateur découvre l’ampleur de la pollution plastique des océans : le « 7ème continent »

    Florian MOURIERAS
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    1997 : un navigateur découvre l’ampleur de la pollution plastique des océans : le « 7ème continent »

    En 1997, l’océanographe et navigateur Charles Moore prend part à une compétition dans l’océan Pacifique, qui rallie Los Angeles à Hawai. Avec son équipe, il décide de couper à travers l’océan Pacifique dans une zone peu fréquentée par les marins. Au lieu de trouver des poissons, ils trouvent un énorme tourbillon de débris translucides en suspension, constituait, en moyenne, de plus 300 000 déchets plastiques au kilomètre carré. Charles Moore vient de découvrir ce que les explorateurs nomment désormais le « 7ème continent » : une immense soupe constituée de milliards de déchets plastiques qui se dégradent lentement dans l’eau. Une pollution plastique qui touche aujourd’hui tous les océans mondiaux, soulignant l’impact de l’Homme sur la nature.

    Des plastiques concentrés dans les gyres océaniques

    La rotation de la Terre sur elle-même, la géométrie des bassins océaniques, et la direction des vents, induisent une circulation océanique qui décrit de grandes trajectoires d’écoulement, appelées des  « gyres océaniques ». Ils circulent dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère nord, et dans le sens contraire dans l’hémisphère sud. Au sein de ces gyres, chaque courant porte un nom, comme la mer des Sargasses dans le gyre de l’Atlantique nord.

    Ces gyres océaniques se caractérisent par des eaux stagnantes, dans lesquels des déchets flottants s’accumulent. Les déchets plastiques entament une longue dérive et tôt au tard se retrouvent piégés dans ces zones de convergences des courants marins, où ils stagnent. En 1997, Charles Moore découvrait le gyre plastique de l’océan Pacifique nord, aujourd’hui le plus grand et qui s’étend sur près de 3,5 millions de kilomètres carrés, soit 6 fois la superficie de la France.

    Il existe d’autres vortex de déchets sur les 5 autres principaux gyres océaniques mondiaux : l’Atlantique nord et sud, le Pacifique nord et sud et dans l’océan indien. Le gyre plastique de l’Atlantique nord a été observé en 2010, et étudié en 2014 par l’expédition scientifique française « Expédition 7ème continent ». La Méditerranée, en raison de son caractère de mer semi-fermée est l’une des mers les plus polluées au monde. A elle seule, la mer Méditerranée contiendrait 247 milliards de particules pour 23 150 tonnes de déchets plastiques. Alors que le taux de renouvellement des eaux est de 90 ans, les plastiques peuvent persister dans le milieu marin pendant plus d’un siècle. (Lebreton et al., 2012)

    Des déchets plastiques d’origine terrestre, toujours plus nombreux

    L’étude parue dans la revue PLoS ONE, fin 2014, estime à 5 250 milliards le nombre de particules plastiques qui flottent à la surface des mers et des océans mondiaux, ou 268 940 tonnes. Des déchets qui proviennent à 80% des terres, drainés par les pluies, le vent, acheminés par les cours d’eau. La majorité des produits plastiques rejetés dans les océans proviennent d’une vingtaine de fleuves mondiaux bien identifiés, comme le Mékong et le Gange en Asie, ou encore le Nil et le Niger en Afrique. Les plus gros pourvoyeurs de déchets plastique sont la Chine, l’Indonésie et l’Inde, des pays densément peuplés avec de nombreuses mégalopoles côtières.

    90% du plastique que nous retrouvons à la surface des océans est surtout du polyéthylène (PE). Un matériau très répandu dans le monde, qui constitue la plupart des emballages ménagers, comme les sacs ; les films et sachets à usage unique lorsqu’ils sont souples (LDPE), ou des jerricans ; des flacons ; des bouteilles ou des boîtes plastiques lorsqu’ils sont plus rigides (HDPE).

    Chaque année, ce sont entre 8 et 10 millions de tonnes de plastiques qui sont déversés dans les océans et alimentent sans cesse ces vortex de plastiques. La fragmentation de ces macrodéchets produit à terme des paillettes de plastiques microscopiques nocives pour les animaux marins. Sachant qu’un sac plastique peut mettre plus de 400 ans à se dégrader, et un bouteille plastique un millénaire.

    Chaque année 10 millions de tonnes de plastiques sont déversés dans les océans. 80% de ces déchets proviennent des terres.

    Des microplastiques qui perturbent les écosystèmes marins

    Cette pollution marine est quasi invisible car elle est constituée d’une myriade de particules plastiques dont le diamètre n’excède pas 5 millimètres, qui sont en suspension depuis la surface jusqu’à environ 30 mètres de profondeur. En effet, les matériaux plastiques sont dégradés en petites particules de plastique sous l’action chimique du sel, du rayonnement solaire (ultraviolets), de l’action mécanique des vagues, ou encore des micro-organismes (bactéries).

    Des fragments qui peuvent parfois persister jusqu’à 1 000 ans dans le milieu marin (Cózar et al., 2014), et pas uniquement dans les gyres océaniques, comme le montre la cartographie des microplastiques à la surface des océans (carte interactive). Chaque point représente à lui seul 20 kilogrammes de plastique. Bien que tous les océans mondiaux soient impactés par la pollution plastique, les plus grandes quantités de particules se situent au niveau des tropiques et des latitudes moyennes. Les gyres mondiaux apparaissent plutôt comme des zones de transfert, de transformation et de redistribution des plastiques flottants.

    carte mondiale de la pollution plastique
    Carte mondiale de la pollution plastique des océans. Chaque point représente à lui seul 20 kg de déchets plastiques. Carte interactive Crédit photo : © Dumpark/New Zealand

    Ces microplastiques sont malheureusement ingérés par les animaux marins et perturbent l’ensemble de la chaîne alimentaire marine. Les mammifères marins et les oiseaux les confondent souvent avec le plancton. Ils les consomment et obstruent leur système digestif, ce qui peut entraîner leur mort par étouffement ou occlusions intestinales. Aujourd’hui, 15 % des espèces marines sont menacées par cette invasion de leur habitat. Des espèces marines, qui ; pour certaines sont pêchées et se retrouvent dans nos assiettes. Selon l’ONG Greenpeace, 267 des espèces marines ingèrent régulièrement des résidus plastiques : 44 % des oiseaux, 43 % des mammifères marins. 89% des espèces de tortues marines présentent du plastique dans leur système digestif. Elles confondent les sacs plastiques avec des méduses. Toujours selon les estimations de l’ONG, un million d’oiseaux et 100 000 mammifères marins meurent chaque année des effets de la pollution plastique.

    Les mesures pour lutter contre la pollution plastique

    Alors que la production mondiale de plastique a augmenté de 40 % en 11 ans, la quantité des déchets plastiques qui finit dans le milieu marin pourrait être multipliée par dix d’ici 2025. Et si la pollution continue au rythme actuel, en 2050, il pourrait y avoir plus de plastique que de poissons dans les océans, affirme la fondation Ellen MacArthur.

    Différentes actions de recherches nationales et internationales ont été encouragées ces dernières années devant l’ampleur de cette pollution en multipliant notamment les campagnes de prévention et de sensibilisation de la population, notamment des enfants dans les écoles. Pour réduire cette pollution plastique, les instances préconisent de généraliser et d’intensifier la mise en place des filières de recyclage. En effet, plus de 30% des déchets plastiques retrouvés en mer proviennent d’un manque de collecte de la part des ménages.

    Autres mesures coercitives, en cours de déploiement, consistent à produire des polymères biodégradables, de remettre en place des dispositifs de consigne ou tout simplement d’en finir avec l’économie du « tout jetable ». A ce titre, la France a interdit au 1er janvier 2017, les sacs plastiques à usage unique, sauf s’ils sont compostables de manière domestique, biodégradables ou biosourcés (fabriqués à partir de matières végétales). En mai 2018, la Commission Européenne a présenté un projet de directives visant à interdire, d’ici 2021, la production des plastiques à usage unique les plus présents dans le milieu marin et côtier, et qui représentent 70% de tous les déchets plastiques marins. Par ailleurs, les bouteilles vendues en Europe devront contenir au moins 25 % de plastique recyclé en 2025, et 30% en 2030.

    Mais le chemin sera encore long, notamment dans notre pays. Selon un rapport de l’organisation Plastics Europe, la France est un très mauvais élève dans le processus de recyclage de ces déchets plastiques. Sur les 3,4 millions de tonnes de déchets plastiques produits en France en 2016, le taux de recyclage s’élevait à seulement 26%, contre 40% en moyenne dans l’Union Européenne. Ainsi, la France est classée avant dernière du classement. Bien que la France ambitionne de recycler 100% de ses plastiques d’ici 2025. Un objectif atteignable ?

    La légende de la Chaussée des Géants

    Florian MOURIERAS
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    La légende de la Chaussée des Géants

    Ces grandes colonnes spectaculaires, connues sous le nom de la « Chaussée des Géants » (Giant’s Causaway), descendent d’une falaise de 28 mètres de hauteur, au pied du plateau d’Antrim en Irlande du Nord. Ces colonnes d’origine volcanique, en forme de prismes, qui finissent dans la mer, ressemblent à des tuyaux d’orgue. Selon la légende, les colonnes de la Chaussée des Géants ont été construites par un géant irlandais Fionn MacCoul qui les utilisaient pour combattre son ennemi écossais Benandonner, qui le défiait en combat de force.

    chaussee des geants
    Selon la légende, ces colonnes ont été construites par un géant irlandais. Photo by Patrick Metzdorf on Unsplash

    Un site géologique formé sur des millions d’années

    Les études géologiques qui ont été consacrées à ce site naturel depuis 300 ans ont contribué au développement des sciences de la Terre. Le site s’est formé à la suite d’une intense activité volcanique qui est à l’origine de l’ouverture de l’Atlantique Nord, qui a séparé le Groenland, de l’Irlande et de l’Ecosse, il y environ 55 millions d’années.

    Ces colonnes de basalte se sont formées lorsque de la lave s’est infiltrée dans des fissures présentes dans les couches calcaires du plateau d’Antrim. En refroidissant rapidement, la lave s’est rétractée sous forme de prismes, formant les quelques 40 000 colonnes de basalte que l’on observe aujourd’hui sur le site. Elles ont été ensuite mises à nues après des millions d’années d’érosion par des glaciers et plus tard par la mer. La plupart de ces colonnes, de formes hexagonales, atteignent 12 mètres de hauteur. L’observation plus approfondie de la roche permet de dire que les colonnes se sont formées sous un climat tropical.

    Les 40 000 colonnes de basalte de la Chaussée des Géants peuvent atteindre 12 mètres de hauteur.

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    La Chaussée des Géants en Irlande du nord recense 40 000 colonnes de basalte. Crédit photo : Photo by Giuseppe Milo (www.pixael.com) on Foter.com / CC BY

    Classée au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1986, et réserve nationale du Royaume-Uni en 1978, la Chaussée des Géants recense de nombreuses espèces animales et végétales. L’accès à la côte par un sentier pédestre permet aux visiteurs de contempler ce magnifique paysage côtier. Ce qui en fait un des lieux touristiques les plus visités d’Irlande du nord.

    La Chaîne des Puys à l’UNESCO : 1er site naturel de France métropolitaine

    Florian MOURIERAS
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    La Chaîne des Puys à l’UNESCO : 1er site naturel de France métropolitaine

    Le haut lieu tectonique de la Chaîne des Puys – faille de la Limagne devient le premier bien naturel de France continentale inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO et le 44ème de notre pays. La Chaîne des Puys est le seul ensemble volcanique continental au monde à réunir une telle densité de volcans aussi nombreux, diversifiés, préservés et étudiés, sur un territoire limité. Contempler la Chaîne des Puys et ses environs c’est observer un panorama unique au monde qui permet de reconstituer 350 millions d’années d’histoire géologique de notre planète. « Le site donne à voir comment la croûte terrestre s’est fracturée, effondrée, laissant remonter les magmas et soulevant massivement la surface » témoigne le Conseil Départemental du Puy-de-Dôme.

    La variété de ses paysages et leur préservation lui ont permis d’obtenir le précieux sésame sur la liste du patrimoine de l’UNESCO après une procédure d’inscription qui aura duré une dizaine d’années. Un terrain de jeu unique pour tous les amoureux de la nature, protégé depuis 1977 au sein du parc naturel régional des Volcans d’Auvergne, et dont le puy de Dôme est labellisé « Grand Site de France » depuis 2008. Un site naturel façonné par l’Homme depuis 6 000 ans dont l’intérêt scientifique est reconnu et qui a revêtu une importance fondamentale dans l’étude du volcanisme et des Sciences de la Terre au niveau mondial.

    UNE DENSITÉ DE JEUNES VOLCANS UNIQUES AU MONDE

    L’originalité de cet ensemble volcanique réside dans la diversité et la densité de ses volcans : environ 80 petits édifices volcaniques alignés du nord au sud sur une trentaine de kilomètres à l’ouest de Clermont-Ferrand, et sur bande de 3 à 5 kilomètres de large. La Chaîne des Puys constitue le plus jeune ensemble volcanique de France métropolitaine avec des éruptions qui ont débuté il y a environ 95 000 ans pour finir il y a moins de 7 000 ans. Les volcans sont installés sur le plateau des dômes d’une hauteur moyenne de 700 mètres qui correspond aux restes d’une vieille montagne érodée (le massif hercynien), qui culminait sans doute à près de 5 000 mètres d’altitude ! Un Himalaya des temps anciens en Auvergne !

    Ces volcans ont des tailles modestes, allant de 100 à 300 mètres de diamètre à leur base, sont dits « monogéniques » : c’est-à-dire qu’ils se sont formés en une seule éruption qui a duré de quelques jours à quelques mois, tout au plus ! Installé en Auvergne depuis 900 000 ans, l’Homme a sûrement assisté aux dernières éruptions. Des traces de sa présence ont d’ailleurs étaient retrouvées à proximité des édifices les plus jeunes. Depuis un demi-siècle la forêt a pris d’assaut les flancs de ces édifices, désertés par le pâturage, et dont la gestion concertée est aujourd’hui assurée par  le Conseil départemental du Puy-de-Dôme, le Parc Naturel Régional des Volcans d’Auvergne ainsi que les différents usagers du site (propriétaires privés notamment).

    « La Chaîne des Puys est le seul ensemble volcanique continental au monde à réunir une telle densité de volcans sur un territoire limité : aussi nombreux, diversifiés, préservés, humanisés et étudiés. » Patrimoine mondial de l’UNESCO

    UNE MYRIADE DE VOLCANS AVEC DES CRATÈRES

    Prenez de la hauteur, et vous remarquerez que les volcans les plus représentés dans la Chaîne des Puys sont surmontés d’un cratère, que l’on nomme les « cônes de scories« . Aussi nombreux que variés ! Du cratère unique comme le puy de Pariou d’une profondeur de 90 mètres, aux cratères emboîtés du puy de Côme, ou encore les volcans jumeaux du Puy de la Vache et de Lassolas et leurs cratères « égueulés », c’est-à-dire amputés de l’un de leurs flancs, les cônes de scories ont chacun leur propre histoire. Imaginez ces volcans à l’époque où ils étaient encore en éruption avec de jolies gerbes de lave incandescente et de nombreuses coulées de laves s’écoulant sur leurs flancs. Un spectacle naturel qui n’a sans doute pas laissé indifférents nos ancêtres ! Certains édifices étaient autrefois exploités pour leurs roches rouges ou noires : les scories, connues localement sous le nom de « pouzzolane », et vouées à différents usages industriels. Il est d’ailleurs aujourd’hui possible de visiter de manière ludo-scientifique l’intérieur du volcan de Lemptégy qui a complètement été excavé pour sa roche. Arpentez les chemins de randonnées et vous marchez sans doute sur une ancienne coulée de lave qui atteignait pas moins de 1 500° Celsius lorsque celle-ci était encore fusion !

    LE ROI DES VOLCANS

    Prenez du recul et optez pour une vision d’ensemble, votre regard sera indéniablement attiré par le volcan le plus emblématique et le plus haut de la chaîne des Puys dans sa partie centrale, le point de repère pour tous les randonneurs : le célèbre puy de Dôme, facilement reconnaissable à l’antenne qui surplombe son sommet du haut de ses 1 465 mètres d’altitude. Rendez-vous au sommet du roi des volcans en empruntant le train à crémaillère et vous verrez que celui-ci est dépourvu de cratère. Vous observez ici une nouvelle forme d’édifice volcanique caractérisé par un sommet aux formes arrondies, nommé « dôme ». Le puy de Dôme n’a-t-il jamais aussi bien porté son nom ? Ces volcans sont rares et vous ne les conterez que sur les doigts d’une main ! Pourtant ce sont de loin les volcans les plus dangereux et les plus imprévisibles avec des éruptions chaotiques. Les traces d’occupation humaine du puy de Dôme remontent à l’Antiquité avec l’édification d’un des plus grands sanctuaires de la Gaule romaine dédié à Mercure.

    LES VOLCANS ET L’EAU

    Descendez vers le sud de la Chaîne des puys, à proximité des massifs du Mont-Dore (un autre massif volcanique comme en compte tant l’Auvergne) et vous rencontrerez le volcan le plus jeune de France métropolitaine – hors périmètre de l’UNESCO mais qui appartient au volcanisme de la Chaîne des Puys : le lac Pavin, dont la dernière éruption remonte à seulement 6 700 ans ! Un autre type de volcan qui fait figure d’exception dans la Chaîne des Puys : les « maars ». Des volcans creux occupés par un lac qui se forment lors du mariage explosif entre l’eau et le magma. Le lac Pavin a alimenté de nombreux contes et légendes compte tenu de sa relative jeunesse. Le lac serait né des larmes du diable, rien que ça ! Son nom vient d’ailleurs du latin « Pavens » qui signifie « terrifiant ». Avec ses 92 mètres de profondeur, le lac Pavin est d’ailleurs le lac le plus profond de d’Auvergne et fait l’objet de nombreuses recherches scientifiques. Il abrite un phénomène unique en France métropolitaine : ses eaux de surface ne se mélangent pas avec ses eaux inférieures. Des eaux profondes dépourvues d’oxygène et de lumière, riches en méthane mais qui présentent contre toute attente une activité microbienne exceptionnelle, qui n’a, pour l’essentiel, jamais encore été décrite ailleurs dans le monde ! Des études complémentaires qui permettront notamment des avancées dans le domaine des biotechnologies et de comprendre comment sont apparues les premières formes de vie sur terre en milieu hostile. Un volcan qui en a donc encore beaucoup à nous apprendre.

    LA PLAINE DE LIMAGNE

    Revenez dans la partie centrale de la Chaîne des Puys et tournez le regard vers l’est : là au pied des volcans s’étend la grande plaine de la Limagne, le grenier à blé du centre de la France, où s’est implantée l’agglomération de Clermont-Ferrand, à une altitude moyenne de 300 mètres. La Limagne correspond à une vaste zone d’effondrement de la croûte terrestre qui atteint en certains endroits, sous les sédiments, 3 000 mètres de profondeur. Retournez 35 millions d’années en arrière et vous auriez eu les pieds dans l’eau ! Imaginez une zone proche du niveau de la mer avec des lacs et des zones marécageuses présentant une vie aquatique, et tout cela sous un climat tropical ! Qui a dit qu’il faisait toujours froid en Auvergne ? La plaine de la Limagne aurait pu voir naître un océan ! Comme en témoigne les nombreux fossiles marins retrouvés dans la zone. Le saviez-vous ? On retrouve dans les roches sédimentaires de la Limagne les premières formes de vies terrestres fossilisées, qui s’épanouissaient dans des eaux chaudes et peu profondes.

    Rapprochez-vous désormais de la cathédrale de Clermont-Ferrand construite en pierre de Volvic, une roche volcanique bien évidemment, construite sur les rebords dans un ancien volcan de la Limagne ! Descendez vers le centre-ville, vous voilà désormais dans le cratère du maar de Jaude ! Pour preuve, il suffit d’arpenter les caves de la vieille ville creusées dans les dépôts volcaniques. Combien de Clermontois savent qu’ils dorment sur un volcan ? Rassurez-vous celui-ci est définitivement éteint !

    UNE FRONTIÈRE GÉOLOGIQUE

    Poursuivez votre chemin vers l’ouest, en passant devant la statue de Vercingétorix brandissant son glaive en direction de la Chaîne des Puys. Vous arrivez devant un escarpement boisé bien visible dans le paysage : la faille de la Limagne qui constitue une barrière à l’expansion de l’urbanisation. Une limite naturelle qui sépare la plaine de la Limagne du plateau des dômes où sont implantés les volcans de la Chaîne des Puys. La faille de la Limagne correspond à une zone de fracturation de l’écorce terrestre mise en place il y a 35 millions d’années. Le bloc effondré étant celui de la plaine de la Limagne, le plateau des dômes étant la partie restée en place. « Le site illustre de manière exceptionnelle le phénomène de rupture continentale (ou rifting) qui est l’une des cinq principales étapes de la tectonique des plaques » relate l’UNESCO.

    LA CHAÎNE DES PUYS : ÉTEINTE ?

    Projetez-vous désormais dans le futur, la Chaîne des Puys est à nouveau en éruption. La ville de Clermont-Ferrand vient d’être rayée de la carte par les colères d’un nouveau volcan et les villages du plateau des dômes sont ensevelis sous les coulées de lave. Une vue de l’esprit ? Pas si sûr ! Alors les volcans peuvent-ils à nouveau entrer en éruption ? Les scientifiques sont formels la Chaîne des Puys est endormie ! Pour combien de temps encore ? Là est la grande inconnue ! La question n’est pas de savoir si l’activité reprendra, mais quand, comment et où elle se manifestera. Demain, dans un siècle, dans mille ans ? On ne peut pas dire ! Mais quand cela se produira nous aurons des signes annonciateurs d’un réveil.

    En devenant un bien protégé reconnu à l’échelle internationale, l’UNESCO confirme la valeur patrimoniale et scientifique du bien qui devient un haut lieu naturel du centre de la France à forte vocation pédagogique. Dans ce cadre naturel insolite est implanté le parc à thème : Vulcania, dédié à la sensibilisation du grand public aux thématiques des sciences de la Terre. Pour ressentir la force des volcans, rendez-vous en Auvergne pour découvrir toutes les richesses naturelles que vous réserve la Chaîne des Puys ! Pour en apprendre davantage sur le volcanisme de la Chaîne des Puys de manière pédagogique et ludique retrouvez le dossier de « l’Esprit Sorcier » en vidéo.

    Les 16 sites naturels emblématiques du patrimoine mondial de l’UNESCO

    Florian MOURIERAS
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    Les 16 sites naturels emblématiques du patrimoine mondial de l’UNESCO

    Créée au lendemain de la Seconde Guerre Mondiale, l’Organisation des Nations unies pour l’éducation, la science et la culture (UNESCO), institution de l’Organisation des Nations Unies, a pour « vocation la coordination de la coopération internationale en éducation, sciences, culture et communication. » L’UNESCO « encourage l’identification, la protection et la préservation du patrimoine culturel et naturel à travers le monde ». La liste du patrimoine mondial réunit les biens naturels et culturels ayant une « valeur exceptionnelle » pour l’Humanité. Pour figurer sur la prestigieuse liste, le site doit répondre à au moins un des dix critères de sélection fixés par l’UNESCO. « La candidature doit démontrer le caractère unique du bien à l’échelle planétaire, son importance transcendant les frontières nationales et son caractère inestimable pour les générations actuelles et futures de l’humanité. ». Cette liste comptabilise aujourd’hui 1 073 biens, avec 832 biens culturels et 206 biens naturels, dont 54 en périls, dans 167 pays. La France recense 43 biens, ce qui fait de notre pays le quatrième état à détenir le plus de biens protégés. Le dernier bien de notre pays, classé en 2017, est le paysage culturel ; terrestre et marin de Taputapuātea en Polynésie française. L’Etat français défendra en juillet 2018, lors de la prochaine session du Comité du patrimoine mondial au Bahreïn, la candidature du bien naturel de « l’ensemble tectono-volcanique des volcans de la chaîne des Puys – faille de la Limagne », qui retrace 350 millions d’histoire géologique de notre planète, ainsi que le nouveau dossier culturel de « Nîmes, l’Antiquité au présent. » L’Odyssée de la Terre a choisi pour vous une sélection de 16 sites naturels, les plus emblématiques à travers le monde.

    Yellowstone : un parc forgé par le feu et par l’eau

    Florian MOURIERAS
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    Yellowstone : un parc forgé par le feu et par l’eau

    Créé en 1872, le parc national de Yellowstone, situé aux États-Unis – dans le nord-ouest du Wyoming – est le plus vieux parc national du monde, inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1978. Le parc de Yellowstone tire son nom de son sol qui a cette couleur jaune emblématique. Yellowstone doit une grande partie de ses richesses naturelles aux événements géologiques violents du passé qui ont façonné les 900 000 hectares du parc. En effet, la région de Yellowstone est située sur un « supervolcan », considéré comme le plus grand et potentiellement le plus dangereux de la planète. Un espace naturel réputé pour la diversité de ses paysages et sa riche biodiversité, qui attirent chaque année plus de 2 millions de touristes. Des visiteurs qui viennent admirer les nombreux sites naturels et espèces animales. Forgé par le feu et par l’eau, Yellowstone doit notamment sa réputation aux nombreuses sources géothermales et geysers, soit les deux tiers connus au monde.

    YELLOWSTONE : UNE RÉGION FORGÉE PAR LE FEU…

    the old faithfull geyser
    Le célèbre Old Faithful Geyser « le vieux fidèle » est le plus visité et le plus emblématique du parc. L’eau qui a toujours une température de 95,6° Celsius peut jaillir jusqu’à 60 mètres de hauteur. Crédit photo : James St. John© on Foter.com / CC BY

    Le parc de Yellowstone – situé une hauteur moyenne de 2 400 mètres d’altitude – évolue dans une vaste région effondrée de la croûte terrestre : une caldeira géante de l’un des volcans les plus dangereux au monde. La forme actuelle de la caldeira – avec une longueur de 85 kilomètres de long et de 45 kilomètres de large – résulte de gigantesques éruptions qui se sont succédé ces derniers millions d’années et qui sont à l’origine de l’effondrement de la zone. L’éruption la plus ancienne recensée s’est déroulée il y a 2,1 millions d’années. Celle d’il y a 642 000 ans a recouvert de cendres tout l’ouest des États-Unis jusqu’au Mexique. Le volume de projections émis à l’époque est estimé à 1 000 kilomètres cubes. L’éruption était 3 000 fois plus puissante que celle du Vésuve qui a enseveli Pompéi en 79 et 1 000 fois plus importante que celle du Mont Saint-Helens en 1980. Les dernières éruptions de moindre ampleur ont eu il y a 160 000 et 70 000 ans. Le volcan de Yellowstone – situé au niveau d’un point chaud – est considéré comme le plus grand volcan actif sur Terre comme en témoigne l’activité fumerollienne et géothermale.

    castle geyser
    Castle Geyser est connu pour son cône de 27 mètres qui lui donne l’apparence d’une tour de château, d’où son nom. Ses éruptions qui se produisent environ toutes les 10 heures peuvent durer 20 minutes. Crédit photo : Poul Riishede©

    Le Yellowstone est l’un des volcans les plus surveillés au monde. La région se soulève régulièrement et plus de 2 000 microséismes sont enregistrés chaque année. D’après une étude publiée en 2011, les scientifiques ont constaté que certaines zones de Yellowstone se sont surélevées de 7 centimètres en l’espace de 7 années. Ils estiment que le volcan entre en éruption environ tous les 600 000 ans environ. Alors à quand la prochaine éruption ? L’agence américaine de géologie, United States Geological Survey (USGS), a estimé que la probabilité d’une super-éruption s’élève à 1 sur 730 000, soit une chance sur 730 000 de se produire chaque année. Le volume de la chambre magmatique aux dimensions colossales est estimé à une capacité comprise entre 15 000 à 20 000 kilomètres cubes. Une éruption cataclysmique en latence, qui aura sans conteste des conséquences sur le climat mondial et plongera une grande partie de l’hémisphère nord dans un hiver volcanique, bouleversant ainsi la vie terrestre.

    … ET PAR L’EAU

    grand prismatic pool
    Depuis le ciel, le Grand Prismatic Pool, dévoile ses anneaux de couleurs. L’anneau orange a une température d’environ 70° Celsius. Le Grand Prismatic Pool est la troisième plus grande source d’eau chaude au monde. Un spectacle coloré qui ne laisse pas indifférent ! Crédit photo : Tom MURPHY©, NATIONAL GEOGRAPHIC

    Le magma présent sous la fine croûte terrestre de Yellowstone alimente un vaste réseau hydrothermal de 10 000 bassins et sources chaudes, 500 geysers et de nombreuses marmites de boue bouillonnante : ce qui fait du réseau hydrothermal de Yellowstone l’un des plus denses au monde. A ce titre, le parc réunit à lui seul les deux tiers des geysers de la planète. Le célèbre bassin coloré du Grand Prismatic Spring – baptisé en 1871 de cette façon en référence à sa gamme de couleurs – est la deuxième plus grande source géothermale du parc avec un diamètre de 113 mètres et une profondeur de 37 mètres. L’eau chauffée par le magma remonte à la surface pour atteindre quasiment son point d’ébullition. La source débite un volume d’eau acide estimé à plus de 2 000 litres par minute ! Les différentes couleurs qui composent les anneaux du bassin résultent de la présence de cyanobactéries thermophiles – adaptées aux chaleurs extrêmes – qui vivent dans des gammes de températures variables et qui teintent l’eau selon divers coloris. Ces bactéries constituent les formes de vie les plus anciennes et les plus primitives de notre planète. Les eaux les plus froides, à l’extérieur du bassin, permettent l’épanouissement des bactéries rougeâtres. Le cercle orange à une température d’environ 70° Celsius. Les eaux moyennement chaudes sont à l’origine des anneaux jaunes et verts. La zone bleue, au centre du bassin, qui atteint 87° Celsius est trop chaude pour permettre aux espèces de s’y développer. Les dépôts blanchâtres aux abords immédiats du bassin résultent de la dissolution de la silice présente dans la roche (la rhyolite) par l’eau chaude.

    morning glory pool
    Jusque dans les années 60 le Morning Glory Pool était bleu dans sa partie centrale mais il est devenu vert avec le temps. Le geyser entre en éruption qu’à de rares exceptions. Crédit photo : Luca Cerabona / CC BY-NC-ND

    Situé dans le bassin de Noris, le Steamboat Geyser est le plus grand geyser du parc et du monde. Mais le Old Faithful Geyser est le plus visité et le plus emblématique du parc. Lors de ses éruptions, il a la particularité d’expulser entre 14 000 et 32 000 tonnes d’eau bouillante à des hauteurs pouvant atteindre 60 mètres. Un phénomène naturel à ne pas rater qui se produit à intervalles assez réguliers, environ toutes les 60 à 90 minutes. Avec une température constante de 95,6° Celsius, une éruption dure de 90 secondes à 5 minutes.

    mammoth hot springs
    Mammoth Hot Springs est l’une des principales attractions du parc de Yellowstone. Ces vasques en cascades sont des concrétions de calcaire. Crédit photo : Jon Sullivan© / CC BY via Wikimedia Commons.

    Autre curiosité géothermale incontournable, les vasques en cascades de Mammoth Hot Springs. Leur formation résulte du trajet souterrain des eaux chaudes qui se chargent en carbonate de calcium, présent dans la roche régionale, et qui se durcit une fois situé à l’air libre, créant ses concrétions blanches riches en calcaires que l’on nomme des travertins. La coloration parfois rougeâtre de certaines vasques est liée à l’oxydation du fer.

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    Les chutes de Lower Falls, les plus hautes du parc se précipitent d’une hauteur de 94 mètres dans le Grand Canyon de la rivière Yellowstone. Crédit photo : Dominic Kamp / CC BY

    Parmi ces autres joyaux naturels, Yellowstone possède 290 chutes d’eau, les plus hautes étant celles de Lower Falls qui se précipitent d’une hauteur de 94 mètres. Le parc est également connu pour son « Grand Canyon » creusé par le rivière Yellowstone qui atteint une profondeur maximale de 370 mètres, loin derrière les 1 600 mètres du véritable Grand Canyon en Arizona. Situé à 2 357 mètres d’altitude, le lac de Yellowstone et ses 354 kilomètres carrés est le plus grand lac de montagne d’Amérique du Nord.

    UN HAUT LIEU DE BIODIVERSITÉ ET DE TERRITOIRES SAUVAGES

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    Les 4 000 bisons évoluent en totale liberté dans les 900 000 hectares du parc. Crédit photo : Audley Travel

    Avec un climat tempéré, le parc de Yellowstone héberge une très grande biodiversité et constitue l’un des plus grands écosystèmes préservé au monde. Le parc présente une flore exceptionnelle avec des milliers d’espèces de plantes et de lichens qui évoluent en milieu montagnard. Les 900 000 hectares du parc sont recouverts à 80% par la forêt, les conifères étant les plus répandus : 1 700 espèces endémiques d’arbres y sont recensées. Une végétation typique des Montagnes Rocheuses (The Rocky Mountains) qui bordent le parc dans sa partie ouest. Un écosystème unique qui sert de repère à une soixantaine d’espèces de mammifères emblématiques de l’Amérique du nord comme le grizzli et le bison qui évoluent en totale liberté.

    Le site est d’ailleurs inscrit sur la liste des réserves de biosphère de l’UNESCO, qui constitue l’une des plus grandes d’Amérique du nord. Une destination de rêve pour les amoureux de la nature qui peuvent découvrir la région et ses espèces animales grâce aux 1 500 kilomètres de sentiers de randonnées qui sillonnent le parc.

    Zealandia : le continent oublié

    Florian MOURIERAS
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    Zealandia : le continent oublié

    Devrions-nous redessiner le contour des continents ? Il est là depuis 50 millions d’années, passé inaperçu, caché sous le Pacifique ; au niveau de la Nouvelle-Zélande, le 7ème continent de notre planète : Zealandia. Des expéditions scientifiques récentes dans la mer de Tasman confirment désormais son existence, bien que des soupçons existaient depuis plusieurs décennies. Sa particularité : il est immergé à plus de 90% sous une hauteur moyenne d’eau de 1 000 mètres ! La Nouvelle-Zélande et la Nouvelle-Calédonie en sont les points culminants. A ce jour, Zealandia est le plus jeune ; le plus immergé et le plus mince des continents de notre planète. Un monde englouti autrefois situé à l’air libre où la vie s’épanouissait. Une nouvelle structure géologique qui suscite la fascination des scientifiques et ouvre de nouvelles perspectives de recherches dans les domaines de la géologie et de l’océanographie. Explications sur ce nouveau mythe de l’Atlantide.

    UN CONTINENT IMMERGÉ À PLUS DE 90%

    Une étude scientifique menée en 2017, par un consortium de 32 chercheurs de 12 pays, et leurs publications dans la revue de l’Association Américaine de Géologie GSA Today a permis de débusquer le dernier continent inexploré de notre planète dans le Pacifique sud-ouest, au niveau de la Nouvelle-Zélande. Son nom : Zealandia ! Cette immense région située sous les eaux obtiendrait le statut de 7ème continent de notre planète, rien que ça ! « Le terme de Zealandia a été proposé pour la première fois en 1995 par le géophysicien Bruce Luydendyk pour décrire des lambeaux de croûte continentale dont la Nouvelle-Zélande et le plateau sous-marin de Campbell font partie. » explique Julien Collot, géophysicien français en poste au Service Géologique de Nouvelle-Calédonie (SGNC) qui a pris part à la découverte de cette nouvelle structure géologique.

    Mais alors pourquoi ce continent est-il passé inaperçu aussi longtemps ? Tout simplement parce qu’il est immergé à plus de 90%, sous une hauteur d’eau supérieure à 1 000 mètres. La Nouvelle-Zélande ; la Nouvelle-Calédonie, et quelques îles éparses situées dans le Pacifique sud-ouest en sont les parties émergées. Le point culminant étant le mont Cook-Aoraki avec ses 3 754 mètres d’altitude dans les Alpes du sud néo-zélandaises. Zealandia était autrefois rattaché au Gondwana. « Si vous remontez il y a environ 100 millions d’années, l’Antarctique ; l’Australie et Zealandia étaient réunis en un seul continent : le Gondwana. Il y a environ 85 Ma d’années, Zealandia s’en est séparé. » précise Gerald Dickens, paléo-océanographe à l’université de Rice aux Etats-Unis. Dans le même temps, une partie des terres se retrouve sous les eaux et Zealandia dérive progressivement vers le nord-est, sous l’effet de la tectonique des plaques, pour adopter sa position actuelle il y a environ 52 millions d’années. Il y a 35 millions d’années, la quasi-totalité du continent passe sous l’eau y compris la Nouvelle-Calédonie et la Nouvelle-Zélande, îles qui referont surface par la suite. Zealandia est une zone d’environ la moitié de la taille de l’Australie, plus vaste que l’Inde. Avec une superficie de 4,9 kilomètres carrés, Zealandia est suffisamment grand et séparé de l’Australie pour être considéré non pas seulement comme un fragment continental mais comme un véritable continent. Un continent qui possède donc sa propre histoire géologique.

    ZEALANDIA : UN CONTINENT COMME UN AUTRE

    Jusqu’à présent la région était mal cartographiée, et son histoire géologique mal comprise, mais la collecte progressive de données géophysiques ; bathymétriques et géologiques accumulées depuis plusieurs décennies par les scientifiques permettent aujourd’hui de confirmer que Zealandia est une immense zone de croûte continentale, qui possède sa propre histoire géologique ; indépendante de celle du continent australien tout proche. Les différentes expéditions scientifiques menées ces dernières années, notamment grâce à des navires affrétés par l’Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer (IFREMER), ont permis de forer les fonds marins et de remonter des échantillons de roches et de sédiments marins. La méthode d’altimétrie laser par satellite a également permis de cartographier la zone et d’en apprendre davantage sur la formation de cette région immergée au passé tourmenté.

    Les résultats sont sans appels : cette zone géologique peut être classée comme un continent à part entière, au même titre que l’Eurasie ; l’Australie ; l’Afrique ; l’Amérique du nord et du sud et de l’Antarctique, même si celle-ci est largement immergée. Un continent est défini comme une partie de la croûte terrestre épaisse ; peu dense ; constituée d’une diversité minéralogique. En effet, les continents présentent divers assemblages de roches ignées ; métamorphiques et sédimentaires, tels que du granite ; des calcaires, ou encore des schistes. Quant à elles, les roches de la croûte océanique sont généralement constituées de basalte et de gabbro. Zealandia présente cette diversité minéralogique avec des bassins sédimentaires et des reliefs escarpés. « […] Les données géophysiques ont été validées par l’étude de roches, prélevées lors de dragages scientifiques, et qui sont bien de type continental » expose Julien Collot.

    Zealandia est le plus jeune ; le plus immergé et le plus mince des continents de notre planète.

    Les limites approximatives de Zealandia peuvent être placées là où les plaines abyssales océaniques rencontrent la base du talus continental, à des profondeurs d’eau comprises entre 2500 et 4000 m sous le niveau de la mer. La région présente une bathymétrie élevée par rapport à la croûte océanique, d’environ 1 500 mètres par rapport aux plaines abyssales environnantes. Cette immense masse géologique séparée du continent australien par le détroit de Cato – une profonde fosse marine – et la mer de Tasman, présente un relief tourmenté avec des vallées ; des chaines de montagnes, ou encore des volcans effondrés. (figure.1)

    Les événements géologiques particuliers, encore mal compris, qui ont eu lieu lors de la séparation de Zealandia du bloc australien il y a environ 80 millions d’années, auraient contribué à étirer et à amincir de manière extrême la croûte de Zealandia. En effet, les scientifiques se sont rendu compte que la croûte continentale de Zealandia d’une épaisseur moyenne de 25 kilomètres est plus fine que les autres continents dont l’épaisseur varie plutôt entre 30 à 40 kilomètres. Cette faible épaisseur de Zealandia expliquerait notamment pourquoi la zone est passée sous le niveau de mer. « Zealandia est une masse continentale de 4,9 millions de km2. Elle s’est séparée d’un seul bloc du super-continent Gondwana il y a environ 80 millions d’années. Ce continent est resté longtemps inconnu car sa particularité est d’être immergée à 94 %. Ceci s’explique par sa croûte qui est très fine, 25 km en moyenne, par rapport à celles des autres continents qui est de l’ordre de 30 à 40 km », décrit Julien Collot. A ce jour, Zealandia est le plus jeune ; le plus immergé et le plus mince des continents de notre planète.

    PERCER LES SECRETS DE CE NOUVEAU MYTHE DE L’ATLANTIDE

    Pour en apprendre davantage sur l’histoire géologique de ce 7ème continent, une nouvelle campagne de forages océaniques a été menée l’été dernier dans la région avec un navire de recherche scientifique : le Joides Resolution (figure.2),  l’un des plus sophistiqués au monde, dans la cadre de l’International Ocean Discovery Program (IODP), une collaboration scientifique réunissant des chercheurs issus de 23 pays qui étudient l’histoire de la Terre enregistrée dans les sédiments et les roches marines. « Zealandia, un continent englouti depuis longtemps perdu sous les océans, livre ses secrets vieux de 60 millions d’années grâce aux forages scientifiques » s’enthousiasme Jamie Allan, directeur du Département des Sciences de la Mer de la National Science Foundation (NSF), l’équivalent du CNRS aux États-Unis.

    Les scientifiques ont foré à des profondeurs allant de 1 000 à 5 000 mètres sur 6 sites différents dans la mer de Tasman, soit 300 à 800 mètres dans le fond marin. Ils ont extraits pas moins de 2 500 mètres de carottes de sédiments qui ont enregistré, entre autres, des données sur la géographie, le volcanisme et le climat de Zealandia au cours des 70 derniers millions d’années. (figure.3) « Il est maintenant clair que des événements dramatiques ont façonné le continent que nous avons exploré au cours de notre voyage. » Rupert Sutherland, co-directeur de l’expédition de l’université Victoria de Wellington en Nouvelle-Zélande.

    Selon Gerald Dickens, « l’expédition a permis de faire de nouvelles découvertes significatives de fossiles. » Plus de 8 000 spécimens ont été étudiés et plusieurs centaines d’espèces fossiles ont pu être identifiées. Les scientifiques ont découverts des coquilles microscopiques d’organismes et des mollusques bryozoaires, des animaux qui vivent habituellement dans des eaux chaudes et peu profondes des mers tropicales. Ont étaient retrouvé également des spores et des pollens de plantes terrestres. Autant de preuves qui révèlent que la topographie et le climat de Zealandia étaient bien différents par le passé. (figure.4) Zealandia n’a donc pas toujours été aussi immergé qu’aujourd’hui et que des lambeaux de croûte continentale ont fait un passage à l’air libre. « Ce sont de très forts indices de présence de terres émergées ou de lagunes dans des régions qui se trouvent maintenant entre 1 000 et 3 000 mètres sous la surface du Pacifique. Ces terrains ont subi des mouvements verticaux absolument phénoménaux. » explique Julien Collot.

    L’étude plus approfondie des carottes de sédiments obtenues au cours de l’expédition visera notamment à comprendre comment les plaques tectoniques terrestres se déplacent et interagissent à la surface de notre planète. Les mouvements qui s’opèrent entre Zealandia et le continent australien sont dus à la tectonique des plaques, des sections de la croûte terrestre imbriquées les unes par rapport aux autres comme un puzzle. Ces plaques sont en mouvement constant. Elles peuvent s’écraser l’une contre l’autre pour former des chaînes de montagne, ou glisser les unes sous les autres dans un processus connu sous le nom de subduction. « Cette expédition nous offre un aperçu de l’histoire de la Terre, allant de la construction des montagnes en Nouvelle-Zélande aux mouvements tectoniques, à la circulation océanique et à l’évolution du climat global. » précise Jamie Allan. Les nouvelles conclusions détaillent que la mise en place de la zone de subduction Tonga-Kermadec, il y a 50 millions d’années ; dans la Ceinture de Feu du Pacifique, a eu une incidence sur les phases de transgression (avancée de la mer) et de régression (retrait de la mer) marine de Zealandia et sur l’amincissement si particulier de sa croûte. « Il y a 50 millions d’années, un mouvement important des plaques tectoniques s’est produit dans l’océan Pacifique. Il en a résulté la plongée de la plaque Pacifique sous la Nouvelle-Zélande, le soulèvement de la Nouvelle-Zélande au-dessus du niveau de la mer et le développement d’un nouvel arc volcanique. » argumente Jamie Allan.

    DES ARCHIVES POUR COMPRENDRE L’ÉVOLUTION DU VIVANT ET DU CLIMAT DANS L’HÉMISPHÈRE SUD

    Les changements géographiques qui ont lieu à Zealandia et leurs inscriptions dans les séquences sédimentaires pourraient également apporter des éclaircissements sur la manière dont se sont dispersées les plantes et les animaux dans le Pacifique sud et sous quel climat ceux-ci ont évolué. « Il y avait des voies d’accès pour les animaux et les plantes. » décrit Rupert Sutherland. Ce qui confirme encore une fois que Zealandia a toujours eu des parties émergées au cours de son histoire, des corridors naturels qui ont permis à la vie de se développer en profitant notamment des mers peu profondes et chaudes qui ont existé sur Zealandia. Des pistes qui permettraient de comprendre pourquoi la Nouvelle-Zélande et la Nouvelle-Calédonie possèdent une biodiversité si particulière avec des espèces endémiques qui sont sans doute restées isolées sur ces îles continentales suite à la submersion de Zealandia. « Zealandia aurait permis de préserver des faunes et flores du Crétacé en Nouvelle-Zélande et en Nouvelle-Calédonie. […] La faune et la flore endémique de Nouvelle-Zélande ou de la Nouvelle-Calédonie ont toujours été une énigme. » explique Julien Collot.

    Les prochaines expéditions tenteront également de répondre à des interrogations sur l’évolution du climat terrestre au cours des 60 derniers millions d’années. Les scientifiques s’en frottent déjà les mains : en effet, les données récoltées sur Zealandia serviront de tests pour les modèles informatiques afin de prédire les changements climatiques. « Zealandia a été exclu de nombreux modèles climatiques. », déclare Gerald Dicken. Cela pourrait expliquer la difficulté des scientifiques à développer des modèles climatiques précis et fiables dans l’hémisphère sud, notamment à l’Éocène, cette époque géologique qui s’étend entre 56 et 33,9 millions d’années, l’une des périodes les plus chaudes que notre planète ait connu. « Quand la communauté scientifique modélise le climat de cette époque c’est la zone qui provoque le plus de consternations et d’interrogations, et nous ne savons pas pourquoi ! […] C’est peut-être parce que nous avions des continents qui étaient beaucoup moins profonds que nous le pensions. » déclare Gerald Dickens. Des simulations qui ne prenaient pas en compte, ni la topographie ; ni la géographie si particulières de Zealandia, et qui pourraient expliquer les incertitudes climatiques de cette époque. Les prochaines études permettront sans aucun doute de lever le voile sur ces nombreuses interrogations.

    Zealandia n’a pas encore livré tous ses secrets : l’étude approfondie des carottes de sédiments récoltées lors de la dernière expédition permettra de mieux saisir comment s’agencent et interagissent les plaques tectoniques jusqu’au fonctionnement du système climatiques planétaire. Et notamment quels sont les mécanismes géologiques à l’œuvre qui ont fait resurgir à la surface la Nouvelle-Calédonie et la Nouvelle-Zélande. « Cette croûte atypique de Zealandia va pouvoir alimenter les nombreuses théories et études empiriques qui existent sur la manière dont les continents grandissent, se déforment et se brisent. » conclue Nick Mortimer, géologue en Nouvelle-Zélande à la Institute of Geological and Nuclear Sciences Limited (GNS). Un nouveau continent qui attire désormais tous les regards : la dernière des grandes explorations de notre planète est en cours.

    La lumière n’est pas instantanée !

    Florian MOURIERAS
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    La lumière n’est pas instantanée !

    Le Soleil et les étoiles ne nous renvoient pas leur lumière immédiate, sur l’instant, mais leur lumière passée ! Dans l’espace la lumière voyage à la vitesse inégalée et inégalable de 299 792.458 km/seconde !

    A cette vitesse, la lumière du Soleil met environ 8 min et demie pour parcourir les 150 millions de km qui nous séparent de lui. Si vous observez le Soleil, ce qui n’est pas conseillé de faire pour vos yeux, vous ne voyez pas sa lumière telle qu’elle est maintenant mais telle qu’elle était il y a plus de 8 min, le temps nécessaire pour qu’elle parvienne à vos yeux ! La lumière qui nous éclaire n’est donc pas instantanée. En fait ce que vous voyez actuellement n’est pas réellement ce que vous voyez au moment où vous le voyez !

    DES ETOILES ÉTEINTES QUI BRILLENT ENCORE…

    Sur le même principe, quand vous regardez le ciel nocturne, certaines des étoiles que vous contemplez sont parfois éteintes depuis longtemps. Leur lumière continue de voyager dans l’espace et parvient ainsi à nos yeux. La lumière des étoiles les plus éloignées et les plus anciennes ont traversé l’espace pendant près de 13,5 milliards d’années, l’âge de notre Univers. La majorité de ces étoiles n’existent probablement plus, bien que leur lumière nous parvienne encore.

    La durée de vie d’une étoile pour un observateur situé sur la Terre dépend à la fois de la vitesse de la lumière, de sa distance dans l’Univers par rapport à notre planète, et de son âge. Plus une étoile est éloignée de la Terre, plus cette étoile brillera longtemps dans notre ciel, plus elle a de chances d’être éteinte depuis longtemps.

    La majorité des étoiles que nous observons dans le ciel nocturne n’existent probablement plus, bien que leur lumière parvienne encore à nos yeux !

    C’est comme si votre grande tante avait posté une carte postale il y a 13,5 milliards d’années, toujours en cours de livraison, il est peu probable que cette personne soit encore en vie de nos jours, bien que vous finissiez un jour par recevoir cette fameuse carte. Une carte postale vieille de 13,5 milliards d’années, très ancienne, dont les preuves de son existence passée subsistent encore de nos jours.

    Par analogie, regarder un ciel étoilé revient donc à observer de nombreuses photos prises à diverses époques et en différents endroits dans l’Univers mais qui nous arrivent toutes en même temps et qui sont perceptibles dans notre champ de vision, comme on poserait toutes les photos d’une vie sur une table pour les montrer à ses amis. Les photos représentent autant d’étoiles dans notre Univers observable et la table symbolise du ciel nocturne que notre champ de vision nous permet de percevoir.

    Je peux voir la photo de mon regretté poisson rouge aujourd’hui bien qu’il soit mort depuis quelques années. Celui-ci vit encore grâce à la photo que mon père a pris quand j’étais encore enfant. L’image du poisson rouge peut être assimilée à une étoile éteinte, et sa photo correspondrait à la lumière qui a été émise par cette étoile et qui continue de voyager dans l’Univers.

    Une étoile arrête de briller lorsque la totalité de sa lumière à été émise et que celle-ci est parvenue jusqu’à la Terre et l’œil de son observateur. Si je déchire la photo de mon poisson rouge, je ne dispose plus d’aucune preuve de son existence passée, bien qu’il nageait dans mon aquarium il y a encore quelques années. Mon poisson a continué d’exister à travers la photo dont je disposais bien qu’il soit mort depuis longtemps, comme une étoile morte continue d’exister à travers la diffusion de sa lumière dans l’immensité de l’Univers.

    Vous l’aurez donc compris, le ciel étoilé que vous observez au moment où vous l’admirez est donc le résultat de ce qu’était notre Univers à un instant donné : un moment passé ! Maintenant prenez une couverture et une veste pour aller contempler le ciel étoilé, témoin du passé proche ou éloigné de notre Univers, tel qu’il était il y a quelques minutes où lors de sa création il y a 13,5 milliards d’années !

    L’Univers va devenir plus habitable

    Florian MOURIERAS
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    L’Univers va devenir plus habitable

    La formation de planètes habitables comme la Terre devrait s’intensifier dans l’avenir de l’Univers. Des planètes qui pourraient potentiellement héberger la vie pourvu que celles-ci soient situées dans la zone d’habitabilité de leur étoile.

    On considère qu’une planète située dans la zone habitable de son étoile est en mesure d’accueillir la vie lorsque celle-ci est située à une distance raisonnable pouvant permettre, à sa surface, la présence d’eau à l’état liquide.

    Née il y a 4,5 milliards d’années, le système solaire s’est constitué assez tardivement dans l’histoire de notre galaxie. La Terre et les autres planètes se seraient formées après 80% des autres étoiles de la Voie Lactée, notre galaxie.

    Pourtant, si l’on se place à l’échelle globale de l’Univers, en tenant compte de son âge et de son évolution, celui-ci a encore de beaux jours devant lui. Selon les calculs de la NASA, la dernière étoile de l’Univers ne s’éteindra que dans 100 000 milliards d’années. Un sacré laps de temps pendant lequel des planètes similaires à la Terre pourraient encore se former et potentiellement y voir naître la vie.

    La formation de planète comme la Terre devrait se multiplier…

    Et pour cause, 92% des planètes potentiellement habitables comme la Terre n’ont encore pas vu le jour dans l’Univers, selon une étude menée par les astronomes Peter Behroozi et Molly Peeples de l’Institut des Sciences du Téléscope Spatial de Baltimore (Maryland). Cette étude est le résultat de la compilation des données issues du programme Sloan Digital Sky Surver – visant à évaluer le nombre d’étoiles actuelles – celles du satellite Planck – qui étudie la quantité de matière dans l’Univers permettant la formation de nouvelles étoiles – et celles du télescope Hubble – qui étudie le rythme de création de ces étoiles.

    « Notre principale motivation était de comprendre la place de la Terre dans le contexte du reste de l’univers », a déclaré l’auteur de l’étude Peter Behroozi. Si l’on prend en compte l’ensemble des  planètes qui formeront à terme l’Univers, la Terre est en fait assez jeune. Seulement 8% des planètes similaires à la Terre sont déjà formées dans l’Univers.

    « 92% des planètes potentiellement habitables comme la Terre n’ont pas encore vu le jour dans l’Univers »

    Aujourd’hui, bien que la naissance d’étoiles se produise à un rythme beaucoup plus lent qu’aux débuts de l’Univers, les planètes potentiellement habitables comme la Terre vont se multiplier à l’avenir. En effet, il existe encore beaucoup de gaz résiduels dans l’Univers, qui continueront de s’agréger pour finir par former des étoiles et des planètes pendant encore très longtemps. « Il y a encore suffisamment de matériel résiduel [du Big Bang] pour produire encore plus de planètes à l’avenir, dans la Voie lactée et au-delà », a ajouté le co-auteure de l’étude Molly Peeples. Ainsi, il devrait se former 10 fois plus de planètes du même type que la Terre que celles qui existent déjà. Autant de planètes qui pourront potentiellement héberger la vie.

    Les scientifiques prédisent à l’heure actuelle qu’il devrait y avoir 1 milliard de planètes de la taille de la Terre dans notre galaxie, la Voie lactée, une bonne partie d’entre elles étant présumées rocheuses. Cette estimation monte en flèche quand on inclue les 100 milliards de galaxies restantes dans l’univers observable.

    … et rendre l’Univers plus habitable

    Selon Patrika Dayal de l’université de Durhan (Angleterre) l’Univers est 2,5 à 20 fois plus habitable aujourd’hui que lorsque la vie est apparue sur Terre il y a 4 milliards d’années. Les galaxies avec des étoiles naines (jeunes étoiles), qui n’ont pas encore utilisées tous leurs gaz, sont de véritables pouponnières qui peuvent aboutir à la formation de planètes aux conditions semblables à la Terre. La vie devrait être donc plus probable dans le futur qu’elle ne l’est actuellement.

    L’étude de l’exoplanète Kepler452b découverte en 2015 dans la zone d’habitabilité de Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du Soleil, indique que les planètes de la taille de la Terre pouvant permettre à l’eau de se subsister à sa surface, seraient omniprésentes dans notre galaxie. A ce stade de la recherche en exobiologie, peut-on encore considérer la planète bleue comme une exception cosmologique ?

    La grotte de Naica et ses cristaux géants

    Florian MOURIERAS
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    La grotte de Naica et ses cristaux géants

    Découverte en 2000, la grotte aux cristaux géants (cueva de los cristales) abrite les plus grands cristaux du monde. Cette cavité est raccordée aux réseaux souterrains de la mine de Naïca dans l’état de Chihuahua au Mexique, connue pour son exploitation de zinc, de plomb et d’argent.

    Une cavité autrefois inondée

    La grotte située à 290 mètres sous le niveau de la mer, renferme des cristaux géants de sélénite (ou « pierre de lune ») et de gypse pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres de longueur, pour une cinquantaine de tonnes pour les plus massifs.

    Les galeries de la mine de Naïca plongent jusqu’à 760 mètres sous la surface. Le niveau de la nappe phréatique s’est abaissé – l’eau a été pompée pour permettre l’exploitation des galeries – pour atteindre son niveau actuel situé à plus ou moins 700 mètres sous la surface, révélant la grotte et ses magnifiques cristaux géants.

    Il y a encore une trentaine d’années, le niveau initial de l’eau arrivait à -120 mètres sous la surface, la grotte des cristaux était donc autrefois inondée, puisque située à -290 mètres sous la surface.

    La grotte de Naïca renferme des cristaux géants de gypse. Le plus grand atteint 11 mètres de long pour 4 mètres de diamètre.

    Des conditions physiques particulières

    La stabilité thermique de la grotte et la composition chimique particulière des eaux, qui ont perduré pendant des milliers d’années dans la cavité souterraine, ont favorisé la lente et constante précipitation des eaux riches en sulfates de calcium pour former ces gigantesques cristaux de gypse et de sélénite.

    Les premiers cristaux ont commencé leur croissance il y a approximativement entre 500 000 et 200 000 ans BP (Before Present, avant 1950) alors que la grotte était occupée par une rivière souterraine aux eaux chaudes. Le plus grand cristal de la grotte atteint 11 mètres de long pour 4 mètres de diamètre et 55 tonnes.

    Les températures qui y règnent peuvent atteindre 58°C et des taux d’humidité de 100%. Ces conditions extrêmes sont corrélées à une activité géothermale liée à la présence d’une poche de magma située sous la grotte.

    Il n’est donc pas question de s’aventurer dans cette fournaise sans un équipement spécifique réfrigéré et oxygéné, limitant les séjours dans la grotte à une petite demi-heure !

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