Focus sur l’Océan

« La terre ne tourne pas rond parce que l’océan a le mal de mer. » Boris Vian.

L’actuelle planète Océan (les 6 océans plus les mers), c’est 71% de la surface de la planète avec une profondeur moyenne de 3800 m. Il est le premier fournisseur en oxygène et un formidable puits de carbone. C’est aussi le thermostat de la planète avec de fortes interactions entre les courants d’air et d’eau.

La vie a commencé dans l’eau. L’océan abrite 80% de la biodiversité à commencer par le plancton, mais il est face à des prédateurs en tout genre à commencer par la surexploitation et est devenu une déchetterie pour les plastiques en particulier.

En plus des conséquences de la pollution et de la surpêche, d’autres effets du réchauffement climatique vont obliger ses habitants à s’adapter si possible, en raison de  :

  • la hausse des températures de surface oblige les espèces  marines et le phytoplancton à migrer,
  • la désoxygénation affecte biodiversité (la reproduction des micro organismes entre autres),
  • l’acidification ( diminution du ph) change les écosystèmes à commencer par un dégradation du corail (même si celui ci montre une grande résilience).

ocean

Parce que la moitié de l’humanité est citadine à l’intérieur des terres et que l’océan n’est pas habité il a été difficile de prendre du recul sur la fragilité de l’océan. Après la prise de conscience de l’environnement marin, maintenant nous sommes entrés dans la « Blue economy » pour un jour peut être tendre vers des « blue human rights » ?

Volcans et climat…isation

Le long terme c’est l’échelle géologique : A ce niveau nous sommes ici à de grandes échelles de temps et d’espace dans le  cycle de la « vie » de la Terre. Les volcans ont permis la vie. Les dégazages du volcanisme ont été à l’origine de la création de notre atmosphère. Et puis ils sont aussi la mort, l’extinction massive d’espèces, plusieurs extinctions massives seraient dû à une intense activité volcanique (hiver volcanique), celle du Permien il y a 250 Millions d’années et celle, plus connue, des dinosaures il y a 65 Millions d’années.

Le moyen terme c’est la sélection naturelle dans la préhistoire de l’hominidé (ce que les géologue appelle l’Holocène) : La caldeira du lac Toba (Indonésie) a été le lieu d’une éruption catastrophique ayant entraîne un chute vertigineuse des températures (supérieure à 10° C) il y a quelques 73000 ans. Les découvertes récentes montreraient que la population à cette époque a chuté d’une manière radicale mettant en péril les ancêtres de l’homme moderne.

A plus court terme, à celui de l’Humanité il y a les impacts des éruptions volcaniques sur le climat, c’est le plus documenté et le plus mesuré dans l’histoire des sciences : Parmi la plus récente, donc la mieux mesurée, il y a l’éruption du Pinatubo en 1991 (diminution de 10% de la radiation solaire). Une autre très connue pour ses conséquences sur le climat est la catastrophe d’El Chicon 1982 (diminution de 16% de la radiation solaire).  C’est l’éjection de fines particules et de produits soufrés dans la stratosphère. Elles sont oxydées en acide sulfurique ce qui conduit à une diminution de la radiation solaire par absorption et réflexion des rayons du soleil entraînant des baisses de températures. Cela expliquent les périodes plus ou moins longues de refroidissement constatées et maintenant bien corrélés avec les analyses pratiquées dans les carottes de glaces des hémisphères Nord et Sud. L’éruption du Laki en 1783 a provoqué une famine en Islande, une augmentation de la mortalité en Europe par l’inhalation des gaz sulfurés.On peut également citer dans la liste l’éruption du Tambora, en 1815 qui a également participé à des conséquences historiques sur le climat par un refroidissement caractéristique jusqu’en 1819. Pour une éruption de ce  type,  la température de surface de l’océan serait perturbée pendant dix ans, et pendant 20 ans à 300 m de profondeur.

A propos de la question du rejet de CO2 des volcans par rapport aux quantités émises par les activités humaines, Terry Gerlach de l’USGS est sans appel les volcans jouent un rôle négligeable.

NB: Une des solutions de la géo-ingénierie, en débat, qui s’inspire du phénomène volcanique consiste à reproduire artificiellement des zones d’ombres en injectant du souffre dans la stratosphère pour produire des aérosols sulfatés, et ainsi faire diminuer les températures. Seulement cela reste du très court terme car il s’agit d’injection ponctuelle avec des conséquences encore mal connues, sur la couche d’ozone, car ces aérosols attaquent chimiquement l’ozone, sans compter les retombées en pluies acides. En effet les variations d’ordre climatique se font sur des constantes de temps de plusieurs dizaines d’année typiquement une trentaine.

 

Timboro

Tous consommateurs de cailloux

« Ce n’est pas dans les montagnes qu’on trébuche, mais sur de petits cailloux »

Après l’eau, ce sont les cailloux que nous consommons le plus. Les besoins de cailloux augmentent alors que lez zones d’extraction diminue. Depuis 2011,l’industrie minérale française s’interroge sur la capacité à fournir les ressources minérales issues des gravières, sablières et autres carrières nécessaire à la construction en général. En effet c’est le calcaire et l’argile qui sont les ingrédients de base pour le ciment ou la chaux, le gypse pour le plâtre et le sable à 99% de silice pour le verre. Mais ce n’est pas tout pour construire il faut majoritairement des granulats provenant en particulier de carrières de roches massives pour les cailloux concassés. En 2010 la production était de 400 millions de tonnes à raison de 200 tonnes en moyenne pour une maison individuelle et 30000 pour un hôpital.

En 2012, une estimation prudente de la consommation mondiale d’agrégats (sables et graviers inclus) dépasse les 40 milliards de tonnes par an et 66 milliards à l’horizon 2022. Soit le double du montant annuel de sédiments transportés par toutes les rivières qui représente le processus géologique (naturel) de transformation le plus important du globe. Le sable du désert n’est pas efficace pour la construction en raison de l’érosion du vent qui rend le sable trop rond et donc difficile à lier dans le ciment.

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Production de granulats par tir de mines

Le magma des origines

« Partout résonnait le sifflement et les craquements du magma en train de se transformer en roche , …, la constante houle de chaleur de cet océan de feu, ce lac de création brute qui roulait et respirait à nos pieds » Dan Simmons dans « Les feux de l’Eden » à propos du Halema’uma’u.

Sur des milliards d’années, la Terre est passé d’un océan de magma à quelques lacs de lave mais c’est bien le magma des profondeurs qui est à l’origine de notre caillou « magmaformé ». La lave n’est que la partie émergée de l’iceberg comme on peut l’admirer sur des centaines de volcans actifs à travers le monde.

La géologie ce grand livre ouvert sur l’histoire des transformations des roches nous permet de suivre ce processus et de mieux appréhender notre utilisation des matériaux à travers l’industrie minérale.

cycle des roches

 

 

Hokusai : l’artiste champion des éléments

« Manji, le vieil homme fou de peinture »

Cet artiste du pays du soleil levant

LeJaponHokusai

n’est certes pas un champion en sport (malgré qu’il a inspiré le logo d’une certaine marque de sport)

lesportdselonHokusai

mais plutôt un fou de peinture (Manji est une de ces signatures)

Hokusail'artiste

qui a su maîtriser à la perfection l’eau ( à travers de multiples estampes sur la nature à commencer par la grande vague de Kanagawa [1] et autres chutes d’eau [2] ),

pressionclimat

l’air humide comme les nuages mais aussi la brume,

levantsurlevolcan

la terre comme matériau de construction,

fujirougebrique

et le Fuji-San [3] bien-sûr

fujineige

à travers ces célèbres 36 vues du mont Fuji impressionnant les impressionnistes. Merci Sensee (maître) Hokusai (1760 -1849)

vaguefujifrance

[1] La grande vague de Kanagawa

[2] Les chutes d’eau

[3] Japon : des volcans pleins de ressources 

L’eau dans tous ses états

« L’eau prend toujours la forme du vase » (proverbe japonais).

Et, d’après un célèbre samouraï (Musashi) : L’eau est une très bonne image pour faire comprendre le principe de la stratégie. Il faut rendre notre esprit semblable à l’eau. L’eau prend la forme des récipients qui la contiennent, qu’ils soient carrés ou ronds. L’eau peut se réduire à une goutte ou atteindre la taille d’un océan. Le principe consiste à tout connaître, de l’unité au dix millième.

Mais plus terre à terre l’eau c’est aussi la vie, c’est le principal élément de notre corps et de notre cerveau en particulier.

A l’échelle du globe, l’eau se recycle [1] en permanence (nous buvons la même eau que nos ancêtres) suivant des réseaux sous forme solide pour réguler notre planète aux pôles, sous forme liquide pour notre alimentation ou sous forme de vapeur (ou de fluide caloporteur) pour notre énergie [2].

Notre environnement vital est depuis toujours fait de réseaux naturels à commencer par le réseau hydrographique avec une quantité d’eau totale présente sur Terre bien petite* dont seulement moins de 1% est une ressource en eau douce exploitable, qui plus est mal répartie !

* Igor Shiklomanov’s chapter « World fresh water resources » in Peter H. Gleick (editor), 1993, Water in Crisis : A Guide to the World’s Fresh

reseaueau

 » Apprendre à se répartir l’eau c’est apprendre à vivre ensemble » Erik Orsenna

[1] Le cycle de l’eau

[2] La chaleur de la terre : la géothermie

Ciel bleu et rouge

L’atmosphère terrestre est cette fine enveloppe gazeuse protégeant le globe terrestre. L’air sec se compose de 78,08 % d’azote, 20,94 % de dioxygène, 0,93 % d’argon, 0,04 % de dioxyde de carbone et des traces d’autres gaz rares. L’atmosphère protège la vie sur Terre en filtrant le rayonnement solaire, en réchauffant la surface, en retenant la chaleur (effet de serre) et en régulant les écarts de température entre le jour et la nuit. Sans elle, la température moyenne sur Terre serait de -18 °C, contre 15 °C actuellement.

Les longueurs d’onde les plus courtes (bleues) se diffusent plus aisément que les longueurs d’onde les plus longues (rouges). C’est pourquoi le ciel semble bleu car la lumière bleue est largement diffusée. Par contre, les couchers de soleil sont rouges parce que le soleil est proche de l’horizon, les rayons solaires traversent une couche plus grande d’atmosphère avant d’atteindre l’œil. Par conséquent toute la lumière bleue a été diffusée, ne laissant que le rouge au soleil couchant.

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NB : Le Pinatubo est un stratovolcan actif situé dans l’ouest de l’île de Luçon aux Philippines, à moins d’une centaine de kilomètres au nord-ouest de la capitale Manille. Le volcan s’est réveillé en juin 1991 après environ un demi millénaire de sommeil.

Cette éruption volcanique (dite plinienne) qui s’achèvera le 2 septembre 1991 a émis un quantité de matériaux estimée à 10 km3 dont une grande partie est éjectée dans l’atmosphère, provoquant un refroidissement général de 0,6°C de moyenne pendant deux à trois ans, le reste retombant sur une bonne partie de l’Asie du Sud-Est.