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Un moteur moléculaire à effet tunnel

Credit: Empa
Un moteur quantique
Comme d’autres moteurs moléculaires de cette échelle, le fonctionnement de ce nanomoteur conçu à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), met en jeu la mécanique quantique. Mais l’originalité de ce nouveau moteur réside dans le fait que la cause-même ...

Photo-ionisation

A photo of the COLTRIMS reaction microscope built by Alexander Hartung as part of his doctoral research in the experiment hall of the Faculty of Physics. Credit: Alexander Hartung.

La quantité de mouvement de la lumière

Bien que de masse nulle, la lumière possède une quantité de mouvement ...

Vers de nouvelles technologies de chargeurs

Image Vedecom - DR

Des composants indispensables

De nombreux appareils électriques fonctionnant sur piles ont besoin d’être chargés régulièrement. On emploie donc des accumulateurs électrochimiques. Ces derniers sont rechargeables un très grand nombre de fois, contrairement aux piles. Téléphones ...

Un micro-accélérateur de particules

Vue du tunnel du LHC - Auteur : Maximilien Brice, CERN

Des ondes électromagnétiques pour accélérer les particules

Les physiciens de l’infiniment petit emploient des accélérateurs pour communiquer aux particules de très grandes vitesses afin de produire des collisions énergétiques. Au CERN par exemple, ...

Tromper une caméra thermique

Caméras thermiques : « filmer la température »

Tout corps, en raison de sa température, émet par sa surface un rayonnement dont le spectre (fréquence ou longueur d’onde en abscisse, intensité en ordonnée) couvre théoriquement toute la gamme des ondes électromagnétiques, l’intensité de l’émission variant ...

Piles bêtavoltaïques au carbone 14 recyclé

Des piles « bêtavoltaïques »

Certains noyaux radioactifs, généralement ceux possédant trop de neutrons par rapport à leurs protons, transmutent un neutron en proton, électron et antineutrino. Cette réaction s’appelle la radioactivité bêta moins et s’écrit n -> p + e- + v. L’électron ...

Une forêt tropicale en Antarctique

Vue d'artiste de cette forêt (C) Alfred-Wegener-Institut, James McKay, Creative Commons licence C-BY 4.0
Un sol bien conservé

Des chercheurs de l'Institut Alfred-Wegener ont découvert un sol forestier du Crétacé très bien préservé dans les fonds marins proches du continent Antarctique. Une carotte sédimentaire a été prélevée en 2017 près du glacier de l'île de Pine Island. L’aspect de cette carotte a retenu l’attention des chercheurs : « la coloration inhabituelle de la couche sédimentaire située entre 27 et 30 m de profondeur différait nettement des couches supérieures » explique Dr. Johann Klages, géologue et principal auteur principal de cette étude, parue dans la revue Nature.

L’excellente préservation de ce sol vieux de 90 millions d’années a permis d'identifier des traces de pollen, de spores, des restes de plantes à fleurs avec leurs cellules individuelles et tout un réseau dense de racines. Ces informations précieuses issues des fossiles suggèrent un paysage étonnant dans l’Antarctique occidentale, à l’époque des Dinosaures : une région couverte par une forêt tropicale marécageuse, avec de nombreux conifères et des fougères arborescentes. L’un des chercheurs, le Professeur Salzmann, compare ainsi cette forêt ancestrale aux forêts qu’on peut trouver actuellement en Nouvelle-Zélande.

Une concentration en dioxyde de carbone revue à la hausse

Le Crétacé correspond à l’une des périodes les plus chaudes sur Terre, au cours des dernières 140 millions d’années, également caractérisée par un niveau élevé des océans.

L'étude approfondie des sédiments suggère une pluviométrie importante et une température annuelle moyenne de 12 °C, et de 19 °C l'été. Pour une région privée de soleil 4 mois par an durant la nuit polaire, ces niveaux sont incompatibles avec la présence d'une calotte glaciaire telle que celle existant actuellement. 

Ces conditions climatiques seraient dues à une forte concentration en dioxyde de carbone dans l'atmosphère, expliquant un climat aussi tempéré sous de telles latitudes (82° S). « Avant cette étude, l’hypothèse généralement admise était que la concentration de dioxyde de carbone moyenne globale durant le Crétacé était d’environ 1 000 parties par million. Mais les résultats de nos simulations font ressortir des concentrations de 1 120 à 1 680 ppm », explique le Professeur Gerrit Lohmann.

Péripéties géologiques 
A l'époque du dépôt de ces sédiments, l'Ouest du continent Antarctique et la Zélande étaient sur le point de se séparer. Après ce phénomène d'expansion des fonds océaniques, le phénomène de subduction prit le dessus, ce qui explique que les couches géologiques se retrouvent sous les fonds marins aujourd'hui. D'autre part, durant la glaciation de l'Antarctique occidental, il y a 30-35 millions d'années, des sédiments du plateau continental ont été charriés par les glaciers jusqu'au fond des mers. Ces deux processus expliquent la situation actuelle de ces couches sédimentaires.

Publié le 20/04/2020

En savoir plus :

L’étude complète publiée sur Nature : https://www.nature.com/articles/s41586-020-2148-5.epdf?referrer_access_token=zdctooWmIkrZLMYcqEl3U9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0MUgcU_4QsUvTrkUoSjhemG2b7YiuOYcHX9_0y__xu3XNKefb2foLtaKkLSuC-ua6aP_DA6Dtn0lXmUktYhjhgi9WwJE1fE_36_XtVA2KwB93HaQ8wk_UUynIoIdrgcd8S9ueUzjsMPvYNwqv-QUVQoWFr6_aFQ4_u83nIfNchI09TYs3o1TMuRAHdsZTEf_ijt3gOUn6b2CaRIKPg1oo3549YEK19x3Har1IJCoasnyTEzSpIvtsbWkZ__2XEfH-s=&tracking_referrer=www.cbsnews.com

 

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Valoriser les coquillages en récifs
Le projet RECIF, de l’ESITC de Caen, vise à valoriser les coquilles issues de l’industrie conchylicole. Ces coproduits sont utilisés pour mettre en place des récifs artificiels, comme celui immergé dans la rade Cherbourg en 2015.

Valoriser les coproduits marins

Les coquilles représentent près de 90 % en masse des mollusques. Deuxième producteur conchylicole en Europe, la France produit chaque année près de 200 000 tonnes de coquillages issus de la conchyliculture et 50 000 tonnes de coquillages issus de la pêche. Débarrassés de leur chair lors de leur traitement par l'industrie agro-alimentaire, ces coquillages sont considérés comme des déchets, mis en décharge ou broyés pour amender les sols agricoles. Comment mieux valoriser cette ressource locale ?

Avec 250 000 tonnes de coquillages issues chaque année de la pêche et de la conchyliculture, le potentiel de valorisation de ces coproduits coquilliers est pourtant important. Plusieurs études et recherches se sont penchées sur la question d’utiliser ces matériaux dans les domaines de la construction. Le laboratoire de l’École Supérieure d’Ingénieurs des Travaux de la Construction (ESITC) de Caen pilote depuis 2011 le projet VECOP, qui consiste en la réutilisation des coproduits marins en éco-pavés drainants. Ce projet a lui permis de maîtriser le processus de traitement et de transformation des coquilles vides en granulats.

Avec le projet européen RECIF, lancé en avril 2013, l’ESITC de Caen a pour objectif de trouver une voie de valorisation des coquillages, très présents sur les côtes normandes, en vue d’améliorer la gestion des ressources marines et de la biodiversité. En utilisant ces coproduits pour construire des récifs artificiels, il s’inscrit dans le cadre de l’implantation d’éoliennes offshore, ainsi que des réflexions et des actions pour l’amélioration de l’écosystème de la Manche.

Améliorer la gestion des ressources marines

Le projet RECIF s’est déroulé en trois phases :

  • Première phase, l’étude des matériaux et de l’impact environnemental des bétons recyclés.

Des coquilles de pétoncles concassées et broyées ont été intégrées en éprouvettes à une matrice de ciment, afin de caractériser les propriétés du béton. Des parpaings fabriqués à partir de produits coquilliers ont ensuite été immergés à titre expérimental, afin de suivre leur colonisation. Les organismes pionniers tels que les algues sont venus s’accrocher dès les premières semaines, suivis de micro-organismes, de crabes et de crevettes. La dynamique met environ cinq ans avant d’aboutir à un milieu stabilisé.

  • Deuxième phase, la production et l’installation de récifs artificiels.

En 2015, le projet RECIF a abouti à l’immersion, au large de Cherbourg, de douze modules destinés à compenser la suppression d’une partie de la digue où des pêcheurs avaient l’habitude de mouiller leurs casiers.

  • Troisième phase, le suivi du processus de colonisation sur cinq ans.

Ce suivi environnemental servira à évaluer son impact et sa productivité, notamment dans son rôle de nurserie pour les espèces visées. Un des enjeux principaux de ce projet est de comprendre le rôle des récifs dans les phénomènes d’enrichissement de la biodiversité afin d’améliorer la production de l’écosystème marin et développer ainsi des ressources pour les pêcheurs.

De manière plus générale, l’immersion de récifs artificiels fabriqués à partir de coproduits coquilliers, pourrait servir à augmenter les ressources halieutiques sur des fonds plats et sableux comme en mer de Manche, ainsi qu’à créer des zones refuges pour des espaces menacées ou dérangées. L’utilisation de tels bétons aussi serait envisageable pour la réalisation de quais et d’ouvrages portuaires immergés.

En savoir plus

Le site du projet RECIF

L’économie circulaire du béton, sur Sciences en ligne

RECIF recycle les coquillages dans du béton

Innovation : des récifs artificiels écologiques pourraient préserver la biodiversité lors d'implantation d'éoliennes en mer

Immersion d'un récif artificiel réalisé à partir de coquilles vides

Arthur Jeannot
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