Ça fait peur : la bière menacée par le réchauffement climatique

D’après Peter Gous, chercheur à l’université du Queensland (Australie), le prix de la bière pourrait fortement augmenter à cause du réchauffement climatique. © Frédérique Voisin-Demery, Flickr, cc by sa 2.0

Si les températures s’élèvent, les régions où pousse l’orge pourraient être plus souvent soumises à la sécheresse. D’où l’idée d’utiliser des caractéristiques des céréales qui poussent dans des conditions arides pour une orge qui supporte la raréfaction de l'eau...

Les faits : les changements de climat modifient l’amidon de l’orge

La bière est produite à partir d’une céréale : l’orge, Hordeum vulgare, dont les graines germées forment le malt. La culture de l’orge est très répandue dans le monde : elle s’étend de la Norvège dans le cercle arctique aux régions tropicales du Mali, des plaines du Gange au niveau de la mer aux hauteurs de l’Himalaya. L’orge sert à l’alimentation et à la production de malt dans différentes parties du monde. C’est l’amidon présent dans ses grains qui contribue à leur qualité.

En raison du réchauffement climatique, la quantité d’amidon dans l’orge pourrait diminuer et le prix de la bière fortement grimper. Voilà pourquoi des chercheurs se sont mis en quête de moyens pour conserver la teneur en amidon des grains d’orge, quelles que soient les conditions climatiques. Ils ont eu l’idée de s’inspirer du sorgho, une céréale cultivée dans des climats arides.

En effet, l’espèce Sorgho bicolor, originaire d’Afrique et utilisée pour l’alimentation, des boissons alcoolisées et des biocarburants, tolère la sécheresse et la chaleur. Ceci est possible grâce à une série de gènes qui lui donnent le phénotype « stay-green » (« reste vert »).

Les chercheurs veulent s’inspirer des caractéristiques « stay-green » (« reste vert ») de l’espèce Sorghum bicolor pour permettre à l’orge de mieux supporter le changement climatique. © Marco Schmidt, Wikimedia Commons, cc by sa 2.5

Décryptage : à la recherche de variétés résistantes à la sécheresse

Certaines variétés d’orges sauvages sont naturellement résistantes à la sécheresse, mais en se focalisant sur les rendements, les agriculteurs ont pu délaisser ces espèces. Une solution serait donc de réintroduire ces caractéristiques naturelles, en suivant l’exemple des cultures de sorgho : d’après Peter Gous, chercheur à l'université du Queensland (Australie), « les agriculteurs ont dû revenir à d’anciennes sources de sorgho et les ont réintroduites, parce qu’avec une agriculture conventionnelle, vous perdez finalement des caractéristiques qui sont bénéfiques », comme la résistance à la sécheresse.

Si la souche de sorgho Sorghum bicolor tolère la sécheresse, c’est grâce à ses caractéristiques stay-green qui augmentent le rendement dans des conditions de sécheresse, notamment grâce au ralentissement de la sénescence des feuilles.

Dans un article paru dans Journal of Cereal Science, des chercheurs australiens ont donc comparé deux variétés d’orge : le cultivar Flagship (utilisé en Australie pour produire du malt) qui n’a pas de caractéristiquestay-green et une variété de type stay-green sélectionnée par l’université du Dakota du Nord et proche de la variété Rawson. Ils ont étudié la qualité de l’amidon de ces deux variétés dans des conditions de sécheresse.

No panic : une souche d’orge résistante à la sécheresse

Dans le cultivar Flagship, des conditions de sécheresse conduisent à augmenter la proportion de longues branches d’amylopectine et d’amylose dans les grains d’orge. De telles modifications qui changent la structure de l’amidon affectent la valeur nutritionnelle du malt.

À l’inverse, le cultivar aux caractéristiques stay-green permettait une meilleure synthèse de l’amidon et une meilleure qualité du grain dans des conditions de sécheresse. Comme chez le sorgho, il est possible que ce soit grâce au ralentissement de la sénescence des feuilles. Les chercheurs suggèrent donc qu’une telle variété stay-green soit utilisée pour éviter les problèmes de qualité du grain dus au changement climatique.

Des scientifiques découvrent un continent englouti sous l’Océan Indien

Le déclin inexorable des glaces de l’ouest de l’Antarctique

Le glacier Thwaines est en train de reculer, et son déclin pourrait même accélérer progressivement de manière inexorable. Il pourrait devenir l’un des principaux contributeurs à la hausse du niveau des mers, à hauteur de 60 cm à lui tout seul. © James Yunkel, Nasa Ice, Wikipédia, DP

Le climat change, et le monde avec. Surtout les pôles. Dans les régions les plus septentrionales ou les plus australes, le décor évolue un peu chaque année : des icebergs se détachent, faisant reculer progressivement les glaciers, tandis que les calottes en certains points s’amincissent. La glace des terres finit par se liquéfier et rejoindre l’océan, faisant ainsi monter le niveau des mers à la surface du globe. Chaque année, il faut rajouter trois millimètres à la toise.

L’Antarctique est le plus grand des contributeurs. Ce continent de glace abrite des étendues gelées immenses, qui souffrent sous le coup du réchauffement, même si celui-ci est moins intense dans cette région du monde qu’ailleurs. Néanmoins, le déclin du glacier de l’île du Pin, l’un des plus importants de la calotte polaire australe, semble inexorable. Pourtant, il pourrait y avoir pire encore. Ses voisins aussi auraient décidé de se jeter à l’eau.

En effet, deux études menées séparément et de manière indépendante se sont focalisées sur les autres glaciers de la région, notamment sur le glacier Thwaites, baignant lui aussi dans la mer d’Amundsen, sur la face nord de lapéninsule Antarctique. D’après les observations satellitaires et les estimations informatiques, ces glaces risquent de reculer de façon irréversible, à tel point que dans quelques siècles, il n’en restera plus rien… mises à part les photos prises avant pour attester de leur réalité.

Les glaces terrestres vont progressivement glisser vers la mer au fur et à mesure que la partie immergée va continuer à fondre sous l’action du réchauffement climatique. © James Yunkel, Nasa Ice, DP

Les glaciers de l’Antarctique vont reculer de plus en plus vite

Dans les Geophysical Research Letters, l’équipe d’Éric Rignot, de l’université de Californie à Irvine (États-Unis), a recouru aux données satellitaires ramenées par la mission European Remote Sensing Satellite entre 1992 et 2011 pour cette région de l’Antarctique. Le glacier Thwaites a reculé de 14 km en 20 ans. Pour les voisins, le déclin est parfois encore plus important. Nulle part ailleurs en Antarctique, la glace ne fond aussi vite. Or, ces glaces, qui contribuent à elles seules autant que tout le Groenland à la montée des eaux, contiennent suffisamment de ressources pour rehausser le niveau des mers de 1,2 m. Avec l’aide d’autres bassins, on pourrait voir les océans s’élever de plus de 4 m.

De leur côté, les chercheurs de l’université de Washington (Seattle, États-Unis), sous l’égide de Ian Joughin, se sont servis des cartes topographiques détaillées et de simulations informatiques pour évaluer la vitesse de recul dans les prochaines années. En intégrant les données des mesures les plus récentes, même le modèle le plus optimiste (ou le moins pessimiste) montre que la glace commence à s’effondrer, et que la partie du glacier qui repose sur le sol marin ne cesse de reculer. Or, les processus devraient accélérer, et les glaces fondre de plus en plus vite. Il pourrait ne plus rien rester des 182.000 km² du glacier Thwaites d’ici quelques siècles : au pire dans 200 ans, au mieux dans 1.000 ans, d’après ce qu’on peut lire dans Science.

Il est encore temps d’anticiper, mais…

Les différents glaciers du bassin étant connectés, le premier qui disparaît entraînera les autres dans sa chute. Les scientifiques ne se font pas d’illusions : ce recul semble irréversible. Si les conséquences se mesurent à l’échelle de plusieurs générations d’Hommes, le laps de temps que les scientifiques avancent est extrêmement court à l’échelle d’un géant de glace. Comme un battement de cils pour nous.

D’autre part, ces deux études semblent indiquer qu’il faut porter davantage d’intérêt à ces ensembles gelés qu’au glacier de l’île du Pin, qui représenterait une menace moins grande, bien qu’il ne soit pas non plus inoffensif et innocent.

C’est désormais une certitude, le réchauffement climatique va bouleverser notre petit monde. Heureusement, dans ce contexte, il est encore possible d’anticiper et de prendre les mesures qui s’imposent. Mais les pouvoirs publics sont-ils prêts à payer aujourd’hui pour des résultats qui ne seront visibles que dans des décennies, voire des siècles ?

Chronique du futur : les navires de demain consommeront moins

Un projet de ferry à motorisation GNL (gaz naturel liquéfié). Les chantiers STX ont reçu une commande pour un bâtiment de ce genre qui sera exploité par la compagnie Brittany Ferries. La recherche pour des navires moins gourmands en énergie et émettant moins de CO₂ est aujourd'hui très active. © STX

Le « Voilier du futur » est en préparation. Le projet, emmené depuis plusieurs années par la navigatrice Catherine Chabaud et Julian Stone, cocréateur du réseau Econav, en est à la campagne de financement et fédère une vingtaine de PME. L’engin se distingue par un gréement original, avec une aile de traction. Cette sorte de cerf-volant, inspirée du kitesurf, devient à la mode en plaisance, mais est aussi apparue — timidement — comme option pour les navires commerciaux, où elle apporte un gain suffisant pour permettre des économies de carburant.

Les innovations les plus nettes sont toutefois cachées, d’abord dans le choix des matériaux. La coque est en aluminium et est donc plus facilement recyclable que le plastique, et l’accastillage est fait de matériaux à base végétale. Le choix est loin d’être un gadget écologique. Les bateaux de plaisance, en résine pour la plupart, deviennent un vrai problème en fin de vie, particulièrement en France où la voile compte de nombreux adeptes. Le marché de l’occasion n’absorbe pas toutes les vieilles coques qui finissent par devenir d’encombrants déchets, désormais dénommés BPHU, pour bateaux de plaisance hors d’usage.

Le « Voilier du futur », actuellement en projet, avec une voile de traction autostable. Ses matériaux sont plus facilement recyclables que les résines en polyester. Les déchets sont traités à bord et le bateau permet même de récolter des données océanographiques. © François Lucas, architecte naval

Des projets pour les navires du futur

Réglementation en évolution et chantiers de déconstruction peinent à réduire l’inflation de coques abandonnées. Les chiffres précis, d’ailleurs, manquent. Une estimation de 2009 indiquait à 20.000 le nombre de bateaux arrivant chaque année en fin de vie, évoquant un stock de 20.000 tonnes jusqu’en 2025. Prévoir dès la conception la réutilisation des composants du bateau n’est donc pas un luxe.

Le voilier de Catherine Chabaud et Julian Stone comprend aussi un hydrogénérateur intégré à la coque. Tournant avec la vitesse de l’eau (donc celle du bateau), il produit de l’électricité. Une manière de récupérer l’énergie du vent en ralentissant légèrement le navire. Le courant peut alimenter un moteur électrique. Les concepteurs ont ajouté un système de traitement des déchets et prévoient une électronique à basse consommation. Cerise sur le navire, des capteurs océanographiques transforment la navigation en source d’informations qui seront envoyées à l’Ifremer(Institut français de la recherche pour l’exploitation de la mer).

Lancé en 2011, le projet répondait à l’appel de l’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) pour le « navire du futur », né dans le sillage du Grenelle de l’environnement. Un nouvel « Appel à manifestation d’intérêt » a été lancé en octobre 2013, dont la dernière clôture intermédiaire tombe le 30 mai prochain pour une clôture finale en novembre 2014.

Une voile de traction amarrée au Michael A., réalisée par l'entreprise allemande Skysails. Les marins ne reviendront pas à la voile, mais s'aideront du vent pour réduire la puissance du moteur. © Skysails

Technologies nouvelles pour les bateaux de demain

La plaisance n’en est qu’un volet. En France comme ailleurs, l’optimisation de l’énergie dans le transport maritime est devenue un objectif crucial. Créé après le Grenelle de l’environnement, le Corican (Conseil d’orientation de la recherche et de l’innovation pour la construction et les activités navales) a trois objectifs dans sa feuille de route :

• gain de 50 % sur la consommation d’énergie fossile (30 % atteints dès 2025) ;
• réduction de 50 % des émissions de gaz à effet de serre ;
• réduction de 50 % de l’impact environnemental.

L’adjonction d’une voile de type kite est une des options. La motorisation électrique, déjà banalisée pour les navettes portuaires ou la navigation en eau douce, est envisagée par exemple dans le projet Navalis pour des navires qui devront assurer la maintenance des éoliennes en mer. Les chantiers STX travaillent actuellement à la construction pour Brittany Ferries d’un navire alimenté au GNL (gaz naturel liquéfié).

Même si l'on est sans nouvelles du bateau à voiles Eosas et du Cargoxpress, caboteur européen à énergies solaire et éolienne, les projets de la marine de demain vont bon train. Initiés il y a plusieurs années, ils commencent à voir le jour. Et la mer…

Recyclage : transformer les plumes en engrais... et en imperméabilisant

En France, en 2001, selon l'Ademe, les plumes d'oiseaux terrestres transformées en 76.500 tonnes de farine de plumes ont pour 20 % été incinérées, utilisées en aliments pour animaux domestiques et incorporées dans la fabrication d'engrais. 80 % ont été stockées en attente et gérées par la Mission interministérielle sur les farines animales. © Jörg Hempel, Wikimedia Commons,cc by sa 3.0 de

On compte 19 milliards de poules sur Terre, soit deux fois et demie plus que d'êtres humains. De la consommation des volatiles résultent chaque année 5 millions de tonnes de plumes. La plupart finissent dans des décharges où elles perdurent des décennies. Après la transformation en plastique, en carburant à base d'hydrogène, en matériaux composites ou de mode, une nouvelle utilisation possible, mise au point par Changle Chen de l'université des sciences et technologies de Chine à Hefei, dans la province de l'Anhui, et ses collègues, est d'en faire de l'engrais.

En décomposant par pyrolyse 1 g de plumes à 600 °C pendant 3 heures dans du dioxyde de carbone, ils obtiennent 0,26 g de bicarbonate d'ammonium (NH₄-HCO₃). Ce produit peut ensuite être utilisé comme compost. Si on le réchauffe à 60 °C, il libère de de l'ammoniac (NH₃), utilisable comme engrais.

Pour les auteurs de ces travaux parus dans le journal Environmental Science & Technology, ce système est une alternative pour produire de l'ammoniac de façon moins énergivore que l'actuel procédé de Haber-Bosch, lequel consomme entre 1 et 2 % de la production mondiale d'énergie. En 2012, 137.000 tonnes ont ainsi pu être produites, pour un coût à la tonne de 575 dollars (environ 425 euros).

Pour éviter la question du traitement des plumes, des sélectionneurs ont réussi à produire des poulets nus, autrement dit sans plumes, une solution peu populaire. © Benny Mazur, Wikimedia Commons, cc by sa 2.0

Les plumes fournissent aussi des microsphères de carbone

Le procédé de Chen et de ses collègues conduit à un autre produit intéressant. Après chauffage à 600 °C, ils obtiennent, outre le bicarbonated'ammonium et par gramme de plumes, 0,25 g de minuscules sphères de carbone d'un diamètre de 1 à 5 micromètres. Elles se révèlent très hydrophobes et les chercheurs imaginent qu'elles pourraient servir à imperméabiliser des tissus. De plus, l'addition d'un catalyseur les transforment en nanotubes de carbone, connus pour leur large gamme d'applications potentielles, depuis les cellules solaires jusqu'aux biosenseurs.

« La stratégie est simple et efficace, ne nécessite pas de produits chimiques toxiques et génère deux matériaux de valeur à la fois », concluent les chercheurs. Mieux encore, selon eux, avec ce procédé, d'autres matériaux artificiels contenant de l'azote, comme le nylon, peuvent être convertis en bicarbonate d'ammonium et en microsphères de carbone. De quoi recycler utilement des vêtements ou des objets du quotidien.