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Transport de l’énergie électrique

La quasi-totalité de l’énergie électrique dans le monde est produite puis transportée vers les villes et les centres industriels sous forme de courant

Atmosphère de la Terre primitive

Auteur C Eeckhout.

L’atmosphère primitive et son évolution

Au Précambrien, l'atmosphère primitive de notre planète était dépourvue d’oxygène et riche en dioxyde de carbone (CO2) et en méthane, ainsi ...

En route vers le Soleil

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Un voyage d'enfer

Baptisée en hommage à l'astrophysicien américain Eugene Parker, qui a posé les bases de la théorie du vent solaire, la mission Parker Solar devrait contribuer à percer les mystères ...

Révolution hydrogène

L'hydrogène carburant :

L'hydrogène (ou dihydrogène - H2) est considéré comme étant un carburant propre puisque sa combustion n'émet ni CO2 ni particules fines, mais uniquement ...

Le verre se met au vert

Production du verre - Domaine public

Le verre, un matériau traditionnel innovant

La production du verre est une activité millénaire, d’abord artisanale, puis industrielle. S’il existe différents types de verres qui se distinguent par leurs compositions, leurs ...

Des nano-balances pour peser des virus

Mesurer le nano monde

Un nano-objet a par définition des dimensions de l'ordre du nanomètre soit (10-9 m). À titre de comparaison, le diamètre d'un cheveu mesure entre 50 et 100 micromètres (10-6 m).

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Nouveau succès pour la mission New Horizons

Pluton et Charon
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Une première historique

Lancée le 19 janvier 2006, New Horizons est une mission spatiale dédiée à l'observation de Pluton et de la ceinture de Kuiper, cette région du système solaire en forme d'anneau ...

Des crustacés pour produire du biocarburant?

Crustacés xylophages

Les Limnories lignorum ou Limnories du bois sont de petits invertébrés xylophages capables d'ingérer le bois immergé dans l'eau de mer. Ils jouent ainsi un rôle important dans l'écosystème littoral en participant au recyclage de la cellulose et de la lignine, le composant du bois qui lui donne sa rigidité. Ils causent également des dégâts en s'attaquant aux coques des bateaux, aux pontons et autres constructions en bois.

Jusqu'à présent, la faculté des limnories à décomposer la lignine restait un mystère.
En étudiant l'intestin des limnories, une équipe de scientifiques a découvert que l'hémocyanine, protéine responsable de la couleur bleue du sang de ces invertébrés, joue un rôle primordial dans leur capacité à digérer les sucres du bois.

L'hémocyanine est une protéine connue pour son rôle de transporteur de l'oxygène chez certains invertébrés, de la même manière que l'hémoglobine chez les vertébrés.
Alors que l'hémoglobine lie l'oxygène grâce aux atomes de fer de sa structure, qui donnent au sang sa couleur rouge, l'hémocyanine fait de même avec des atomes de cuivre, à l'origine d'une couleur bleue. Les limnories exploitent les propriétés oxydantes de l'hémocyanine pour attaquer les liaisons au sein de la lignine.
 

Une nouvelle piste pour les énergies renouvelables ?

Le Professeur Simon McQueen-Mason, du département de biologie de l'université de York, qui conduit ces recherches, explique que : « Les limnories sont les seuls animaux pourvus d'un système digestif stérile connus à ce jour. Cela rend leur méthode de digestion du bois plus facile à étudier que celle d'autres créatures xylophages comme les termites, chez lesquelles la digestion est assurée par des milliers de microorganismes intestinaux ». 
Il ajoute : « Nous avons découvert que les limnories déchiquètent le bois en le mâchant en de minuscules morceaux avant de se servir de l'hémocyanine pour s'attaquer à la structure de la lignine. »

Les recherches menées par des équipes des universités de York, Portsmouth, Cambridge et Sao Paulo ont révélé que traiter le bois avec l'hémocyanine permet de doubler la quantité de sucre libérée, sans avoir recours à des traitements thermochimiques coûteux et énergivores.

La troisième génération de biocarburants, dont la recherche se focalise pour l'instant sur les microalgues, pourrait bien accueillir ce candidat innatendu. Cette découverte pourrait permettre, à terme, de réduire l'énergie nécessaire pour transformer le bois en biocarburant.

Publié le 14/12/2018

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Diatomées marines et climatologie
Une étude parue dans Nature Geoscience conduit à revoir à la hausse le rôle des diatomées dans la pompe biologique de carbone

Diatomées pennées. Auteur : UBO

La pompe biologique de carbone
Les océans, qui contiennent 65 fois plus de dioxyde de carbone (CO2) que l’atmosphère, jouent un rôle crucial dans la régulation du climat. Ils sont en effet capables d’échanger ce gaz à effet de serre avec l’atmosphère par voie physique et biologique. Le premier mécanisme fait appel à la solubilité variable du CO2 dans l’eau de mer (en fonction de la température par exemple) ; le deuxième est appelé « pompe biologique » de carbone. En effet, lors de la photosynthèse, les micro-algues planctoniques transforment du CO2 en carbone organique particulaire qui entre dans le réseau trophique. Les déchets organiques, plus denses que l’eau de mer, ont tendance à sédimenter vers les eaux profondes tout en régénérant du CO2 , notamment par attaque bactérienne. Ce CO2 régénéré retourne en principe à la surface de l’océan où il est de nouveau échangé avec l’atmosphère. Mais, lorsque le carbone organique atteint les eaux très profondes, le CO2 régénéré va y être en quelque sorte séquestré pendant plusieurs siècles. Les diatomées, micro-algues à carapace siliceuse (verre organique), contribuent à environ 40% de l’export de carbone organique depuis la couche de surface.

Du nouveau sur les diatomées
Une équipe internationale, conduite par des chercheurs de l'Institut Universitaire Européen de la Marine (IUEM) de Plouzané a pu démontrer deux choses.  Premièrement, comme l'explique Paul Tréguer, professeur émérite à l'Université de Bretagne occidentale, que les diatomées sont parmi les microalgues les plus efficaces dans ces transferts de matière. La silice sert en effet de ballast à la matière organique particulaire en train de sédimenter dans la colonne d’eau. Les diatomées peuvent transporter du carbone organique jusqu'à plus de 5 000 mètres de profondeur, dans des couches profondes des océans où le CO2 régénéré est stocké pendant des durées supérieures à un siècle. Deuxièmement, l’étude montre que toutes les diatomées n’ont pas le même potentiel de transfert : celui-ci varie selon la taille des diatomées, la forme de leurs cellules, leur degré de silicification (le rapport silicium/carbone de leurs coquilles), mais aussi l’environnement biogéochimique dans lequel elles évoluent. Il s'avère que les diatomées à carapace de verre peuvent transporter du CO2 jusqu'à plus de 5 000 mètres de profondeur, dans des couches profondes des océans où il est stocké pendant des durées supérieures à un siècle.

Enfin, l’étude s’interroge sur le devenir des diatomées dans un océan plus chaud. Les modèles actuels prévoient qu’en cas d’augmentation de la température des eaux, les populations de diatomées devraient décliner. Cependant, ces modèles sous-estiment la capacité d'adaptation des diatomées au réchauffement et à l'acidification des océans. Une chose est sûre : l'étude des interactions entre l'océan, la biosphère et l'atmosphère devront être mieux appréhendées pour prévoir le climat futur et ses impacts sur les écosystèmes marins. 

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