de la revue La Semaine

 Une pénurie de café provoquée par le

réchauffement climatique

Jean-Luc Goudet, Futura-Sciences

Le caféier sauvage est menacé d’extinction. L’arabica décline. Le robusta, bien nommé, résiste mieux et sera sans doute le café du futur, quand la production mondiale aura chuté de moitié, en 2050. C’est ce que prédit une étude australienne.

L'arabica est votre café préféré ? Profitez-en maintenant. Il viendra à manquer vers 2050, selon Corey Watts, du Climate Institute, une organisation australienne mandatée pour l'occasion par la Fairtrade Australia & New Zealand. Selon le rapport qui vient d'être publié (A Brewing Storm), la production mondiale de café va baisser de 50 % d'ici à 2050 et les caféiers sauvages, ressource génétique pour l'agriculture, sont menacés d'extinction en 2080. La faute, essentiellement, au réchauffement climatique.

Corey Watts et son équipe ont par exemple mesuré l'effet de la température sur la production de Coffea arabica en Tanzanie : 137 kg de moins par hectare et par an pour 1 °C de hausse de la température minimale. La productivité, dans ce pays, aurait chuté de 50 % depuis les années 1960. L'augmentation de la concentration de l'air en CO₂ pourrait réduire cet impact, en favorisant la croissance, mais cet effet n'est pas prouvé explique le rapport. Le robusta (Coffea canephora), lui, résiste mieux à la chaleur mais ne représente aujourd'hui que 30 % de la production mondiale. Cette espèce, à l'arôme moins apprécié, est surtout destinée aux préparations instantanées.

Les auteurs soulignent que les pays exportant beaucoup de café sont aussi parmi les plus exposés aux effets du changement climatique. Plus de 120 millions de personnes, dans 70 pays, dépendent de cette culture et « la plupart des 25 millions de producteurs sont des petits exploitants ». Les pratiques culturales, par exemple en montant en altitude ou en trouvant des variétés plus résistantes, peuvent compenser cette baisse mais seulement partiellement et resteront difficiles à réaliser pour les exploitations modestes.

Istanbul risque un séisme de forte

magnitude

La faille nord-anatolienne est responsable du tremblement de terre destructeur dans la région d’Izmit, en Turquie, le 17 août 1999. Environ 17.000 personnes perdirent la vie dans ce séisme de magnitude 7,6, qui dura 37 secondes. © Sadik Gulec, shutterstock.com

La faille nord-anatolienne, responsable de tremblements de terre destructeurs en 1999 en Turquie, est comparable à la faille de San Andreas en Californie. Elle constitue la limite des plaques tectoniques eurasiatique et anatolienne, qui se déplacent l’une par rapport à l’autre d’environ 2 cm par an.

Le comportement d’un segment sous-marin de cette faille, situé à quelques dizaines de kilomètres au large d’Istanbul, en mer de Marmara, intrigue particulièrement les chercheurs, car il semble exempt de sismicité depuis le XVIII^e siècle. Comment se comporte ce segment ? Glisse-t-il en continu, cède-t-il régulièrement, provoquant de petits séismes épisodiques de faible magnitude ou bien est-il bloqué, laissant présager une future rupture et donc un fort séisme ?

Zones et années de rupture de la faille nord-anatolienne. Le segment sous-marin au sud d’Istanbul n’aurait pas généré de séismes majeurs depuis le 18^e siècle. Le rectangle noir situe la zone d’étude. © J-Y Royer, CNRS-UBO, LDO

Une approche dite de « géodésie acoustique

fond de mer »

Observer in situ le mouvement d’une faille sous-marine sur plusieurs années est un vrai défi. Pour le relever, les chercheurs testent une méthode de télédétection sous-marine innovante, à l’aide de balises acoustiques actives, autonomes et interrogeables à distance depuis la surface de la mer. Posées sur le fond marin de part et d’autre de la faille à 800 mètres de profondeur, ces balises s’interrogent à tour de rôle par paire et mesurent le temps aller-retour d’un signal acoustique entre elles.

Ces laps de temps sont ensuite convertis en distances entre les balises. C’est la variation de ces distances dans le temps qui permet de détecter un mouvement des fonds marins et la déformation du réseau de balises, de déduire les déplacements de la faille.

Concrètement, un réseau de dix balises françaises et allemandes a été déployé lors d’une première campagne en mer par le navire océanographique Pourquoi pas ? avec le concours du laboratoire Géosciences marines de l’Ifremer en octobre 2014. Les six premiers mois de données (temps de parcours, température, pression et stabilité) recueillies depuis la surface au cours de la campagne du navire océanographique allemand Poseidon, en avril 2015, confirment les performances de la méthode. Après calculs, elles ne révèlent aucun mouvement significatif de la faille surveillée, dans la limite de résolution du réseau. Les distances entre balises, séparées de 350 à 1.700 mètres, sont mesurées avec une résolution de 1,5 à 2,5 mm. Ce segment serait donc bloqué, ou quasiment, et accumulerait des contraintes susceptibles de générer un séisme.

Réseau de balises acoustiques (françaises en rouge, allemandes en jaune) déployées en mer de Marmara, de part et d’autre d’un segment sous-marin de la faille nord-anatolienne (FNA), dont la trace présumée est soulignée par des tirets. © J.-Y. Royer, CNRS-UBO, LDO

Cette technique novatrice pourrait être

appliquée ailleurs

L’acquisition d’information sur plusieurs années sera cependant nécessaire pour confirmer cette observation ou caractériser un fonctionnement plus complexe de cette portion de faille. Si, au-delà de cette démonstration, cette approche dite de « géodésie acoustique fond de mer » s’avère robuste sur le long terme (3 à 5 ans sont envisagés dans la limite d’autonomie des batteries), elle pourrait être intégrée dans un observatoire sous-marin permanent en complément d’autres observations (sismologie, émission de bulles…) pour surveiller in situ et en temps réel l’activité de cette faille en particulier, ou d’autres failles actives sous-marines dans le monde.

Cette étude, issue d’une collaboration entre des chercheurs français, allemands et turcs, vient d’être publiée dans Geophysical Research Letters. Les travaux sont menés par le laboratoire Domaines océaniques (LDO, CNRS/Université de Bretagne occidentale), en collaboration avec le laboratoire Littoral environnement et sociétés (CNRS/Université de La Rochelle), l’institut Geomar à Kiel (Allemagne), le Centre européen de recherche et d’enseignement de géosciences de l’environnement (CNRS/Collège de France/AMU/IRD), le laboratoire Géosciences marines de l’Ifremer, l'Eurasian Institute of Earth Sciences de l’université Technique d’Istanbul (Turquie) et le Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute de l’université Bogazici d’Istanbul. Cet article est dédié à la mémoire d’Anne Deschamps, chargée de recherche CNRS au LDO, initiatrice et responsable du projet, décédée peu après avoir conduit avec succès le déploiement de ces balises.

À découvrir en vidéo autour de ce sujet :

Chaque année de nombreuses catastrophes naturelles ravagent les pays du Sud. Malheureusement, avec le peu de moyens disponibles, la gestion de ces états de crise est souvent problématique. Sébastien Hardy, géographe de l’IRD (institut de Recherche pour le développement) nous parle au cours de cette vidéo des solutions envisagées par l’organisme pour traiter le problème.

Paris teste des arbres connectés pour

réduire la pollution

À la sortie du métro place de la Nation, on peut découvrir l’un des trois City Tree installés par la mairie de Paris. Ces murs végétalisés à base de mousse naturelle filtrent les gaz à effet de serre dans un rayon de 50 mètres et refroidissent l’air. © Green City Solutions

Si vous passez par Paris, et plus précisément place de la Nation, vous pourrez découvrir des arbres high-tech chargés de purifier l’air. Ne cherchez pas un tronc, des branches et des feuilles, il s’agit en fait de murs végétalisés. La mairie de Paris vient d’installer trois de ces « City Tree » développés par la jeune pousse allemande Green City Solutions.

Un City Tree se présente sous la forme d’un bloc de quatre mètres de haut par trois mètres de large et soixante centimètres d’épaisseur. D’après Green City Solutions, la mousse naturelle présente sur ses deux façades a une capacité à purifier l’air des gaz à effet de serre proportionnelle à celle de 275 arbres.

Chaque City Tree est équipé de capteurs qui collectent des informations afin d’évaluer la baisse de pollution engendrée. Par ailleurs, l’air purifié est naturellement refroidi à environ 17 degrés avec une fraîcheur ressentie dans un rayon de cinq mètres. Dotée de panneaux solaires et d’un système de récupération de l’eau de pluie, l’installation est autonome et ne nécessiterait que quelques heures de maintenance par an.

Outre leur rôle de nettoyage de l’air, les City Tree font aussi office de mobilier urbain connecté qui peut offrir un point d’accès Wi-Fi et/ou une station pour recharger son véhicule électrique. © Green City Solutions

Un City Tree peut compenser la pollution

annuelle de 417 voitures

Selon ses concepteurs, un City Tree peut réduire la pollution de l’air de 30 % dans un rayon de 50 mètres. Il se compose d’une mousse formée par des plantes vasculaires qui absorbent la pollution atmosphérique à proximité. Concrètement, le mur végétalisé peut « manger » les particules fines, le dioxyde d'azote et l’ozone puis convertir l’ensemble en biomasse.

Selon les chiffres avancés par Green City Solutions, un City Tree compense 240 tonnes d’équivalent CO2 par an. Toujours sur une base annuelle, une seule installation peut filtrer la pollution produite par 417 voitures. Sur un axe de circulation aussi important que la place de la Nation, il faudrait donc pouvoir installer beaucoup de City Tree pour obtenir un impact significatif sur la qualité de l’air…

Outre Paris, la start-up a installé ses arbres connectés dans les villes de Dresde et de Klingenthal, en Allemagne, à Oslo, en Norvège, ainsi qu’à Hong Kong. Selon nos informations, un City Tree coûterait environ 25.000 euros. Un investissement qui peut être amorti en se servant de ce mur végétalisé comme mobilier urbain susceptible d’afficher de la publicité sous forme physique ounumérique via des écrans. De plus, l’intégration de balises Bluetooth, de puce NFC ou de codes QR peut faciliter la diffusion de contenus vers des smartphones.

Selon les configurations, un City Tree peut aussi être équipé de bancs publics intégrés, d’un point d’accès Wi-Fi et même d’une station de recharge pour des vélos électriques. Contacté par Futura-Sciences, Green City Solutions nous a indiqué que les trois City Tree installés place de la Nation resteront en service au moins jusqu'en mars 2017.

À découvrir en vidéo autour de ce sujet :

Nous sommes en permanence confrontés à une menace invisible et insidieuse : la pollution atmosphérique. Philippe Hubert, directeur des risques chroniques de l’Ineris (Institut national de l'environnement industriel et des risques), nous en explique les causes et nous décrit les normes en matière de pollution de l’air.

Pour les récifs coralliens, les aires

protégées... ne protègent pas si bien

L’état de la biodiversité dans les récifs proches de l’Homme est préoccupant. © Ethan Daniels, Shutterstock

Des études récentes révèlent qu’actuellement 75 % des récifs coralliens sont menacés à l’échelle mondiale (100 % à l’horizon 2050). Ces chiffres s’avèrent particulièrement alarmants, puisque ces réservoirs de biodiversité subviennent directement aux besoins alimentaires, économiques et culturels de nombreuses populations à travers le monde. Les réserves marines, ou AMP, constituent le principal outil pour tenter de préserver les écosystèmes coralliens. Ces aires de protection se révèlent efficaces, puisque l’on observe toujours une augmentation de la quantité de poissons dans la zone définie, après une mise en réserve.

Toutefois, mesurer l’efficacité absolue d’une AMP reste difficile, car cela nécessite de connaître « l’état de référence » de l’écosystème qu’elle protège, c’est-à-dire sa situation d’origine avant la présence de l’Homme. Les données fournies par les premiers naturalistes étant insuffisantes et peu détaillées, cette situation originelle est, dans la majorité des cas, basée sur les réserves marines mises en place pour protéger et restaurer les écosystèmes coralliens. Cette méthodologie soulève des interrogations : comment évaluer les réserves si celles-ci servent de référence ? Ces réserves sont-elles assez grandes, anciennes et restrictives pour être considérées comme état de référence ? Si ce n'est pas le cas, quelles autres sources d'information pourraient fournir aux gestionnaires un véritable état de référence pour des études comparatives ?

C'est pour répondre à cette problématique que cette étude a été menée, dans le cadre du programme Pristine, financé par la Fondation Total. Les objectifs : redéfinir l'état de référence des écosystèmes coralliens, en échantillonnant les récifs parmi les plus isolés de la Planète ; utiliser ces récifs isolés comme référence pour réévaluer l’efficacité des réserves marines.

Des chercheurs de l’IRD, de l’Université de Montpellier, de l’Université de la Nouvelle-Calédonie et de l’Université d’Hawaï ont conduit une étude internationale sur les récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie. Les chercheurs ont échantillonné 1.833 communautés de poissons sur l'ensemble de l'archipel de Nouvelle-Calédonie, à partir d’observations sous-marines. Ils ont ainsi évalué, pour la première fois, les niveaux de biomasse, le nombre d’espèces et de fonctions écologiques (diversité fonctionnelle) des poissons de récifs coralliens, le long d’un gradient de densité humaine allant de récifs isolés et inhabités jusqu'à des densités de 2.135 habitants au km² près de la capitale, Nouméa.

Les récifs situés à plus de 20 heures de Nouméa comptabilisaient le plus de biomasse. © Ethan Daniels, Shutterstock

Plus de biomasse dans les récifs isolés que dans

les réserves protégées

Les résultats montrent que l’état de référence, où la biomasse et la biodiversité des communautés de poissons est maximale, se situe dans les récifs isolés des populations humaines, localisés à plus de 20 heures de temps de trajet de Nouméa, au cœur du parc naturel de la mer de Corail. Ce nouveau référentiel a permis aux chercheurs d’évaluer l’état des récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie, ainsi que l’efficacité des mesures de protection existantes. Les chercheurs révèlent que dans les récifs exploités et proches de l’Homme, l’état des communautés de poissons est préoccupant, avec une chute de 44 % de la biomasse, 69 % pour les poissons prédateurs, 36 % pour les poissons herbivores et 60 % pour le nombre de fonctions écologiques.

Une comparaison avec les niveaux de biomasse et de biodiversité en poissons issues de 15 AMP indique que le bénéfice lié à la protection est réduit à quelques groupes d’espèces et fonctions (herbivores) et limité pour d’autres (prédateurs). Même les réserves intégrales, où l’accès est interdit, de grande taille et anciennes, ont un effet partiel sur les communautés de poissons. Par exemple, dans la réserve Yves Merlet (172 km², 38 ans d’existence), les espèces prédatrices ont une biomasse encore 3,5 fois moins élevée que dans les récifs isolés de référence.

Même si elles permettent d’atteindre des niveaux élevés de biomasse pour de nombreuses espèces, les réserves marines de Nouvelle-Calédonie ne peuvent concurrencer les récifs isolés, qui sont les seuls à maintenir l’intégrité des fonctions écologiques sur les systèmes coralliens, notamment celles associées aux prédateurs. Cette étude montre ainsi une complémentarité entre les réserves intégrales de grande taille, qui protègent de nombreuses communautés de poissons proches de l’Homme, et les récifs isolés, qui protègent les fonctions les plus vulnérables. Les chercheurs attirent l’attention sur l’importance de protéger ces récifs isolés, car ils constituent les derniers refuges pour des composantes essentielles de la biodiversité marine.

Ce travail a été réalisé par un consortium incluant des chercheurs des laboratoires Marbec, Eentropie et Live, avec le soutien du CNRS. Il paraît dans la revue Nature Communications.

À découvrir en vidéo autour de ce sujet :

Dans ce film produit par Coral Guardian, une association protectrice des milieux marins, nous plongeons parmi de merveilleux coraux fluorescents. Un voyage étonnant que nous vous invitons à vivre en vidéo.