Lundi 24 août, le sud-ouest de la France était en vigilance orange pour orage, quand une tornade a frappé le village de Pomas, au sud de Carcassonne, dans l’Aude, faisant plusieurs blessés et touchant des centaines d’habitations.

Retour avec Flavio Pons, spécialiste des tornades et chercheur associé au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement, sur ce phénomène rare en Europe, sur les effets du changement climatique et sur notre capacité à les prévoir.

The Conversation : Qu’est-ce qu’une tornade ? Comment se forme-t-elle ?

Flavio Pons : Une tornade est définie comme un tourbillon qui est en contact avec le sol et connecté à la base d’un nuage orageux. Le diamètre et la longueur de la trajectoire d’une tornade varient considérablement. Le diamètre va de quelques mètres à plusieurs centaines, voire plus d’un kilomètre pour les tornades les plus imposantes : la plus grande tornade jamais observée à ce jour, survenue à El Reno, dans l’Oklahoma, le 31 mai 2013, a atteint un diamètre maximal d’un peu plus de quatre kilomètres.

La longueur de la trajectoire dépend à la fois de la vitesse de déplacement et de la durée du phénomène. Certaines tornades sont presque stationnaires, d’autres se déplacent à une vitesse pouvant atteindre 100 kilomètres par heure, voire plus – il s’agit ici de la vitesse de déplacement, et non de celle du vent qui tourne dans le tourbillon. Certaines ne durent que quelques secondes, d’autres plus d’une heure. La trajectoire peut donc aller de quelques mètres à plusieurs centaines de kilomètres. Tous ces paramètres ne sont pas systématiquement liés à l’intensité, à l’exception de la durée : alors que les tornades de courte durée peuvent présenter n’importe quelle intensité, celles dont la durée de vie est particulièrement longue sont, généralement, également violentes.

En règle générale, les tornades européennes ont tendance à être de petite taille et à avoir une durée de vie relativement courte, à quelques rares exceptions près.

C’est le contact avec le sol qui lui permet de générer des dégâts. Parfois, on observe des nuages en tube, qui ne sont pas en contact avec le sol, mais ce ne sont pas vraiment des tornades.

La formation d’une tornade nécessite un orage, et donc une instabilité et de l’humidité pour déclencher l’orage. En plus de ces ingrédients orageux, il faut l’ingrédient principal de la tornade : le cisaillement du vent. Il s’agit d’une variation d’intensité et de la direction du vent avec l’altitude. Cette variation génère une rotation de l’air dans l’atmosphère, que l’on appelle aussi « vorticité », qui est la propension de l’atmosphère à former des tourbillons.

Enfin, il faut des courants ascensionnels dans l’orage, qui sont capables de soulever cet air en rotation, de le verticaliser, pour créer la tornade au-dessous de l’orage.

Dans des cas comme celui de lundi 24 août, la rotation s’étend à l’ensemble de l’orage, générant ce que l’on appelle un « orage supercellulaire ». Dans ce cas, la partie de l’orage qui contient des courants ascendants tourne dans son intégralité et prend le nom de « mésocyclone », ce qui facilite encore davantage la formation d’une tornade. Les tornades peuvent se produire avec tous les types d’orages, mais les plus violentes sont toujours liées à des supercellules.

Qu’est-ce qui a permis la formation de la tornade du 24 août dans l’Aude ?

F. P. : Les conditions orageuses sont assez courantes en fin d’été : on a accumulé beaucoup de chaleur, d’humidité, qui sont autant d’énergie à disposition pour créer des orages en général. La mer Méditerranée est assez chaude et constitue un réservoir habituel en cette saison.

À lire aussi : Pourquoi il est si difficile de prévoir les orages d'été

Pour être plus précis, à l’heure actuelle, la Méditerranée affiche une température moyenne d’environ 28 degrés, avec certaines zones dépassant les 30 degrés, et un écart d’environ 2 degrés par rapport à la moyenne de 1991-2020. Nous enregistrons actuellement le record historique de température de la Méditerranée depuis le début des observations, avec une « vague de chaleur marine » persistante, allant de modérée à extrême selon les zones. Il ne s’agit pas d’un cas isolé : la Méditerranée est l’une des mers qui se réchauffent le plus rapidement, ce qui contribue à en faire un point chaud du réchauffement climatique, mais aussi à fournir une quantité toujours plus importante d’énergie disponible pour les orages et les cyclones méditerranéens, en particulier entre la fin de l’été et l’automne.

Dans ce cas en particulier, une zone dépressionnaire s’est formée sur l’océan Atlantique entre vendredi et samedi dernier juste à l’ouest du Portugal. Jusque-là rien d’exceptionnel : on a beaucoup de dépressions qui viennent de l’Atlantique, surtout en automne en général, mais en fin d’été, on commence à voir quelques épisodes dépressionnaires comme celui-ci.

La particularité dans ce cas est que cette dépression avait des caractéristiques subtropicales : elle était vraiment pleine d’air chaud et très humide, alors qu’habituellement les dépressions atlantiques ont plutôt un cœur froid. Ça, c’est une situation très particulière, même si ce n’est pas non plus la première fois qu’on voit ce type de dépression à cœur chaud.

Hier, cette dépression s’est approchée de la France, apportant de l’air chaud, humide et instable, chargé d’une grande quantité d’énergie propice au développement d’orages violents. On avait également remarqué que la disposition des vents dans le sud-est de la France, lundi 24, était particulièrement favorable aussi à une rotation au sein des orages, et donc éventuellement des tornades.

En somme, on a eu la formation d’orages très forts, dus à toute cette énergie provenant de l’Atlantique et de la mer Méditerranée, auxquels s’est ajoutée une variation verticale de la direction et de l’intensité du vent propice à la rotation dans le sud-ouest. Les ingrédients étaient réunis, dans une configuration peu typique pour la région, et c’est pour ça qu’on a pu observer une tornade d’intensité considérable pour la France.

Est-ce que les tornades sont rendues plus fréquentes par le changement climatique ?

F. P. : C’est une très bonne question, et c’est exactement mon sujet de recherche. Il est très difficile de répondre, parce qu’il y a plusieurs ingrédients qui sont requis simultanément pour former une tornade et que les changements climatiques en augmentent certains et pourraient en diminuer d’autres.

Ce que l’on peut dire avec certitude, c’est que, en général, plus l’air est chaud, plus il peut contenir d’humidité et plus il y a d’énergie disponible pour les orages. Avec le réchauffement de la mer Méditerranée, dans une région comme le sud de la France, on a en général plus d’énergie ; donc on s’attend à une fréquence plus élevée d’orages violents. On sait que le changement climatique augmente également le phénomène de la grêle dans certaines régions de la Méditerranée, notamment dans le nord de l’Italie, mais aussi dans le sud de la France.

Par contre, pour ce qui est du risque de tornades, c’est plus compliqué, principalement parce que ce sont des phénomènes assez rares en Europe – avec quelques dizaines d’événements par an en France –, et parce que nous n’avons pas vraiment de réseau d’observation efficace des tornades.

On a peu d’historiques, peu d’échantillons bien documentés, car il faut des systèmes d’observation très sophistiqués pour les tornades. Il faut que quelqu’un la voie et la signale, ou bien un réseau de radars très dense, avec des caractéristiques techniques que nous n’avons pas de façon standard dans les radars européens. Aux États-Unis, au contraire, où les tornades sont plus fréquentes, elles sont très bien documentées depuis environ les années 1950. On y a plutôt remarqué un changement de distribution spatiale des tornades, plutôt qu’une augmentation ou une diminution de leur nombre.

Donc, ce que l’on peut dire, c’est que certains des ingrédients augmentent en Europe avec les changements climatiques, mais on ne peut pas encore, à ce stade de la recherche, dire avec confiance que le risque de tornade a augmenté de manière significative.

Il est aussi difficile de savoir s’il y a plus d’événements ou si on en parle davantage parce que plus de monde est capable de les signaler sur les réseaux sociaux et de les capter en vidéo, par exemple. Ce phénomène, que l’on appelle « biais d’observation », rend difficile la distinction entre les véritables tendances et l’augmentation du nombre de signalements due aux progrès technologiques et à une plus grande sensibilisation du public.

Peut-on prévoir les tornades, et à quelles échéances ?

F. P. : Étant passionné par ce phénomène, je consulte personnellement les cartes météo, et je suis également les bulletins officiels et plusieurs autres météorologues sur les réseaux sociaux. Dans ce cas, je dirais que c’était déjà possible de dire un ou deux jours avant qu’il y avait un risque de tornade pour le lundi 24 : on peut détecter peut-être deux, trois jours à l’avance des situations qui sont favorables au développement des tornades, comme des zones orageuses. Mais si on peut dire qu’il y aura un risque d’orage très fort et une possibilité de tornade dans le sud-ouest de la France, on ne peut pas dire que dans tel ou tel ville ou village, à telle heure, il y aura une tornade de telle intensité. C’est absolument impossible aujourd’hui.

Au mieux, ce qui se fait aux États-Unis, c’est du nowcasting (que l’on pourrait traduire par « vision » en contraste à « pré-vision », ndlr). Ça veut dire qu’un météorologue suit chaque orage, grâce à des radars et à des chasseurs d’orage, et qu’il donne une alerte avec quelques dizaines de minutes d’avance, ce qui peut donner le temps aux gens d’aller se réfugier dans une cave, par exemple.

Aujourd’hui, il est complètement impossible de faire du nowcasting au niveau des prévisions nationales en Europe : on n’a pas les réseaux radar, ni les réseaux de chasseurs d’orage, ni même, je dirais, suffisamment de météorologues qui peuvent être impliqués juste pour faire du nowcasting. Ce sont jusqu’à présent des événements tellement rares qu’il est difficile d’investir dans un système de détection spécialisé. De mon point de vue, évidemment, ce serait bien d’avoir ces capacités, peut-être au niveau européen pour alléger la charge financière et coordonner les actions.

Propos recueillis par Elsa Couderc.

Flavio Pons ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

L’ESSENTIEL

• Changement climatique, tension entre les usagers : la crise de l’eau revient chaque été.

• On peut collecter de l’eau depuis l’air ambiant, en particulier s’il est humide et chaud.

• Des techniques ancestrales, qui permettent de collecter l’eau dans les climats chauds et humides, aux dispositifs modernes plus efficaces, comment dimensionner et utiliser de tels procédés sans bousculer l’écologie et le climat locaux ?

L’accès à l’eau potable est un enjeu primordial dans le monde. Le continent européen fait actuellement face à des vagues de chaleur intense avec des intervalles de plus en plus réduits, qui provoquent l’assèchement des rivières et des sources d’eau douce de façon alarmante. Les réserves d’eau potable se trouvent directement menacées par cette situation, et des mesures de restriction d’eau sont dorénavant mises en place pour pallier cette situation.

Bien d’autres facteurs font pression sur les réserves d’eau à l’échelle mondiale, notamment la croissance démographique, une agriculture plus intense et productiviste, l’utilisation massive et grandissante de l’intelligence artificielle, dont les centres de données consomment une part de plus en plus importante de la ressource en eau douce, et divers effets du changement climatique.

Ainsi, l’approvisionnement en eau potable est déjà une problématique complexe, tant pour les pays développés, confrontés aux problèmes cités précédemment, que pour les pays en voie de développement, qui souffrent du manque d’infrastructures et d’énergie pour produire suffisamment d’eau douce. De nombreux conflits et des « guerres de l’eau » ont lieu partout dans le monde pour la quête et l’exploitation de cette ressource critique.

Face à cette situation, divers travaux de recherche sont menés pour trouver des alternatives aux sources d’eau douce conventionnelles. Parmi eux, la « génération d’eau atmosphérique », qui permet de récupérer sous forme liquide l’humidité présente dans l’air ambiant.

Cette méthode apparaît comme une solution prometteuse, surtout pour une utilisation en zone éloignée du réseau de distribution d’eau ou en cas de stress hydrique local, car elle peut présenter moins de contraintes économiques, logistiques, énergétiques, écologiques et géographiques que d’autres technologies, comme la désalination (ou le dessalement) des eaux de mer et saumâtre ou l’ensemencement des nuages.

En effet, les générateurs d’eau atmosphérique peuvent être déployés dans la plupart des pays du monde et sont particulièrement adaptés aux régions chaudes (température moyenne supérieure 20 °C), avec une production variable en fonction des conditions de température et d’humidité de l’air ambiant.

Il existe plusieurs techniques de génération d’eau atmosphérique

Des méthodes traditionnelles comprennent, par exemple, la captation de l’humidité de l’air avec des filets qui piègent les gouttelettes d’eau du brouillard. Il y a également des techniques d’absorption qui exploitent des matériaux hygroscopiques pour absorber la vapeur d’eau de l’air pendant la nuit puis la restituer le jour.

À lire aussi : S’inspirer des cactus pour récolter de l’eau douce

Une méthode plus récente, qui utilise des systèmes de condensation de l’air par « réfrigération active », est particulièrement intéressante, car sa production d’eau est plus élevée. Grâce à leur portabilité, des prototypes de ce type de générateurs d’eau atmosphérique ont déjà été développés pour des applications en cas de sinistre ou dans des navires, c’est-à-dire des situations où les sources d’eau conventionnelles ne sont pas accessibles. Plusieurs modèles sont également commercialisés pour des utilisations domestiques pour des familles, des bureaux ou écoles.

Mais sous quelles conditions climatiques peut-on collecter de l’eau de l’atmosphère grâce à cette technique ? Qu’en est-il réellement de sa capacité de production d’eau ? Quels sont les coûts financier, énergétique et écologique ?

Comment fonctionne un générateur d’eau atmosphérique par réfrigération

Un générateur d’eau atmosphérique par réfrigération fonctionne sur le même principe que la buée d’eau qui se forme sur une canette de boisson froide sortie du réfrigérateur en plein été.

Au contact d’une surface froide (en dessous de sa température de rosée), l’humidité de l’air se condense et se transforme en eau liquide. C’est le cas de la canette très fraîche qui sort à l’air libre en été : des gouttelettes d’eau apparaissent sur sa surface.

De la même façon, un générateur d’eau atmosphérique par réfrigération active fait baisser la température de l’air ambiant au-dessous de sa température de rosée, ce qui condense l’humidité de l’air (qui n’est autre que de l’eau sous forme de vapeur) en l’eau liquide.

Pour cela, l’appareil aspire l’air ambiant à l’aide d’un ventilateur et le fait d’abord passer à travers un filtre à air pour éliminer les poussières et les particules. L’air chargé en humidité est ensuite mis au contact d’un serpentin métallique extrêmement froid, refroidi par un fluide réfrigérant (comme dans un climatiseur ou un réfrigérateur classique). Au contact de cette surface très froide, l’air refroidit brutalement et ne peut plus retenir toute sa vapeur d’eau : l’humidité sous forme de gaz se transforme alors en gouttelettes d’eau liquide. Ces gouttes glissent le long des parois froides pour être récoltées dans un réservoir. L’eau récupérée est enfin filtrée pour éliminer les éventuelles bactéries et la rendre propre et potable.

La production d’eau dépend du climat et des conditions météo locales

Mes travaux de recherche de thèse concernent l’étude expérimentale et numérique d’un générateur d’eau atmosphérique, afin d’en déterminer la production d’eau et la consommation d’énergie pour des applications en pays tropical, notamment à Madagascar.

Des expérimentations menées en conditions de laboratoire à l’Institut de recherche Dupuy-De-Lôme (IRDL) à Lorient, dans le Morbihan, ont montrées qu’un générateur d’eau atmosphérique d’une puissance nominale de 765 watts pouvait produire jusqu’à 1,16 litre d’eau par heure dans des conditions de climat chaud et humide (30 °C et 62 % d’humidité relative), avec une consommation énergétique de 0,92 kilowatt-heure par litre. Cette consommation est environ équivalente à une heure d’utilisation d’un four domestique standard.

Pour un climat tempéré (25 °C et 50 % d’humidité relative), la production atteint 0,67 litre d’eau par heure, avec une consommation énergétique de 0,78 kilowatt-heure par litre.

Durant des expérimentations à Antananarivo (Madagascar) avec le même dispositif au mois de février (période chaude et humide), une production de 23 litres d’eau potable par jour a été enregistrée le 25 février (température moyenne : 26 °C, humidité relative moyenne : 54 % en intérieur), ce qui permettrait d’approvisionner confortablement une famille.

Les principales limites pour le déploiement de cette technologie seraient des conditions climatiques trop sèches ou trop froides pour permettre la condensation de l’air (température inférieure à 20 °C et humidité relative inférieure à 40 %).

Les coûts de la génération d’eau atmosphérique

L’aspect financier joue aussi en faveur de cette technologie. Hormis le coût d’acquisition du dispositif, il n’y a plus que le coût énergétique (et le coût d’entretien, mais mineur) qui sera à régler pour l’utilisateur.

Si l’on se tient au coût énergétique, pour un particulier en tarif bleu chez EDF, où le coût du kilowatt-heure avoisine 0,20 euro : produire un litre d’eau atmosphérique reviendrait à 0,17 euro en moyenne… ce qui est relativement plus intéressant que le prix de l’eau en bouteille, et sans la pollution et les déchets plastiques qui viennent avec ! Il est même possible de lisser le coût énergétique en alimentant le dispositif avec l’énergie solaire photovoltaïque.

À terme, nous pourrions disposer d’eau potable presque partout dans le monde… tant qu’on aura de l’air et du soleil à disposition. Néanmoins, il faut garder à l’esprit, en reprenant la formule d’Antoine Lavoisier (1789) « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme », que les générateurs d’eau atmosphériques ne « créent » donc pas d’eau, mais transforment l’humidité déjà disponible dans l’air pour être liquide.

Ainsi, de la même façon qu’on puise de l’eau dans un cours d’eau, il faut un certain temps à la nature pour régénérer l’humidité de l’atmosphère… et il sera important d’exploiter cette eau atmosphérique à bon escient et avec parcimonie pour ne pas bousculer l’équilibre de l’écologie et du climat local.

Les travaux de recherche présentés dans cet article sont le fruit de la collaboration entre l'Université Bretagne Sud et l'Institut Supérieur de Technologie d'Antananarivo, financés par le projet ANR TRANGA.

Graisses saturées, produits ultratransformés… quelles sont les différences chimiques entre le beurre et la margarine ? Comment se comportent-ils pour la cuisson et la pâtisserie ?

Ma mère adore le beurre. C’est la principale source de matières grasses que je consommais quand j’étais enfant. Elle en tartinait toutes sortes de pains, des pommes de terre, des roulés aux noix ou des gâteaux. Sa pâtisserie était beurrée.

Puis, alors que j’étudiais la nutrition à l’université, un assistant recommanda la margarine. J’étais stupéfaite, et je me suis interrogée sur la différence entre les deux. C’est une des questions qui ont éveillé mon intérêt pour les sciences de la nourriture. Aujourd’hui, je suis chercheuse en science des aliments et j’étudie la façon dont des aliments comme le beurre et la margarine peuvent présenter des différences chimiques subtiles qui ont un impact considérable sur leur comportement en cuisine.

Structures chimiques

Le beurre et la margarine sont tous deux des émulsions, c’est-à-dire des mélanges de minuscules gouttelettes d’eau dispersées dans une matrice lipidique (de gras) continue. Cette matrice est composée principalement de triglycérides, la principale forme de graisse présente dans notre alimentation.

Les acides gras sont de longues chaînes d’atomes de carbone entourées d’atomes d’hydrogène. Dans un triglycéride, on trouve trois acides gras, chacun étant lié à la même molécule de glycérol (qui contient trois atomes de carbone). Celle-ci sert de squelette à la molécule. Alors que le squelette est toujours le même, le nombre d’atomes de carbone dans les acides gras peut varier.

Dans la crème, les triglycérides sont regroupés en globules ou en cristaux.

Le beurre et la margarine contiennent tous deux une combinaison d’acides gras saturés et insaturés. Cependant, ceux du beurre sont principalement saturés, c’est-à-dire que chaque carbone porte le maximum d’hydrogènes possible (on ne peut pas en ajouter). Ceci leur permet de s’assembler et de s’empiler de manière compacte pour former une belle chaîne linéaire, car ils ne possèdent pas de doubles liaisons entre les atomes de carbone.

Les acides gras de la margarine sont principalement insaturés, issus d’un mélange d’huiles végétales. Les graisses insaturées leur confèrent une forme irrégulière au niveau moléculaire. Les doubles liaisons entre les atomes de carbone font se tordre la molécule, de sorte qu’elles ne peuvent pas s’agencer aussi proprement.

Cette différence influe sur leur comportement à la fusion.

Les cristaux de graisse dans le beurre sont de formes variées, et ils présentent des points de fusion différents. Ces cristaux rendent le beurre très ferme à basse température et lui permettent de ramollir progressivement à température ambiante ou à la température du corps. Ils retiennent également facilement l’air lorsqu’ils sont battus avec du sucre cristallisé, ce qui confère légèreté et porosité aux produits cuits.

Le beurre et la margarine contiennent tous deux au moins 80 % de matières grasses (certains beurres approchent les 85 % de matières grasses). Leur teneur en eau avoisine les 16 %. De son côté, le beurre contient entre 1 et 4 % de vitamines, de minéraux, de lactose et de protéines.

Le beurre fait l’objet d’une définition normée officielle établie par le gouvernement, ce qui signifie que les fabricants doivent respecter des directives spécifiques pour que leur produit soit considéré comme du beurre.

La fabrication du beurre

Lorsque l’on secoue ou que l’on baratte la crème, les globules de matière grasse se rompent. La matière grasse s’échappe et forme des grains de beurre partiellement solides. En continuant à secouer ou à baratter, ces grains grossissent et se séparent du babeurre, un liquide naturellement pauvre en matières grasses.

Il suffit ensuite de récupérer, pétrir et presser cette masse, et voilà ! Vous obtenez du beurre. Certains beurres sont fermentés en y ajoutant des bactéries lactiques. Ces bactéries fermentent le lactose (sucre principal du lait), pour le transformer en composés aromatiques et en acides organiques, ce qui confère au beurre une légère acidité et une saveur complexe.

Le beurre doux est facile à réaliser chez soi : il suffit d’ajouter de la crème épaisse froide, d’une teneur en matière grasse d’au moins 36 %, dans un batteur sur socle muni d’un fouet. Mettez-le en marche et laissez-le tourner un moment ; lorsque vous entendrez le clapotis du babeurre liquide, vous saurez que votre beurre est prêt à être pressé.

Fabrication de la margarine

Les blocs de margarine sont fabriqués à partir d’huiles végétales liquides qui sont transformées en un produit solide. Les fabricants réorganisent chimiquement les acides gras sur la molécule de glycérol au cours d’un processus de modification appelé « interestérification », ce qui rend l’huile solide et permet une répartition plus homogène des graisses.

Ce processus réorganise les triglycérides présents dans la margarine sans ajouter d’acide gras saturé ni d’acide gras trans (le terme « trans » se réfère à la forme géométrique de la molécule et s’oppose à la forme géométrique « cis »).

En effet, les acides gras trans ont été interdits dans de nombreux pays en raison de leur lien avec les maladies cardiovasculaires et de leur effet sur l’augmentation du cholestérol.

L’interestérification permet à la margarine de rester solide plus longtemps lors de la cuisson, avec un point de fusion plus précis.

En revanche, les margarines à tartiner ou en tube ne subissent pas ce processus et reposent plutôt sur des proportions plus élevées d’eau et d’air par rapport aux huiles solides, ce qui leur permet de rester molles et tartinables. Ces types de margarines sont plus pauvres en matières grasses et ne conviennent donc pas bien à la pâtisserie. La plupart des recettes de pâtisserie sont élaborées en partant du principe d’un pourcentage de matières grasses plus élevé. La teneur en eau plus élevée altère la texture.

Saveur et couleur

Le beurre tire sa couleur dorée du bêta-carotène, un pigment orange présent dans l’herbe. Les vaches mangent de l’herbe, mais ne métabolisent pas efficacement le bêta-carotène, qui se retrouve donc dans leur lait.

La margarine est, elle, naturellement incolore, mais les fabricants y ajoutent du bêta-carotène synthétique pour imiter la couleur du beurre.

Les fabricants de margarine ajoutent également des arômes, tels que le diacétyle, une molécule à la saveur caractéristique du beurre, ainsi que des mélanges de conservateurs et de composants du lactosérum pour reproduire la saveur du beurre. Ils peuvent ajouter des émulsifiants, tels que la lécithine, ou des monoglycérides pour empêcher l’eau et la matière grasse de se séparer. Les proportions exactes des ingrédients varient d’un fabricant à l’autre.

Les différences chimiques peuvent se traduire par de subtiles différences sur le plan de la santé. Bien que les deux soient principalement composés de triglycérides, les graisses du beurre sont d’origine naturelle, tandis que celles de la margarine sont modifiées industriellement. Cette différence fait de la margarine un aliment ultratransformé, mais cela signifie également qu’elle contient moins de graisses saturées. Vous pouvez avoir des raisons de santé de privilégier l’un plutôt que l’autre, mais il faut savoir que la composition chimique de ces graisses peut également influencer leur comportement en cuisine.

À lire aussi : Les émulsifiants, des additifs alimentaires qui pourraient être associés à un risque de cancer

À lire aussi : Aliments ultratransformés : quels effets sur notre santé et comment réduire notre exposition ?

Différences en pâtisserie

Lorsque vous faites chauffer du beurre, les protéines et le lactose qu’il contient se combinent, créant cette couleur brune caractéristique et une délicieuse saveur de noisette, de pain grillé et de caramel. Comme la margarine ne contient pas de lactose, elle ne dore pas aussi bien que le beurre et ne dégage pas le même niveau d’arômes.

Lorsqu’il est cuit dans un four très chaud, le beurre contient suffisamment d’eau pour former de la vapeur, ce qui permet à la pâte de se séparer en couches feuilletées. La teneur en eau de la margarine varie et, bien qu’elle produise un peu de vapeur, elle n’offre pas les mêmes résultats que le beurre.

Cependant, la margarine présente certains avantages par rapport au beurre. Elle est très homogène et fond de manière contrôlée. Elle se conserve également plus longtemps. On peut certes utiliser beurre et margarine de manière interchangeable, mais connaître les différences fonctionnelles entre les deux aide à savoir quand utiliser l’une ou l’autre.

Rosemary Trout ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

L’ESSENTIEL

• Plonger dans son histoire permet de mettre en perspective les avancées de l’IA, ses promesses et sa rhétorique. Déjà en 1970, Marvin Minsky, mathématicien, annonçait : « D’ici trois à huit ans, nous disposerons d’une machine dotée d’une intelligence générale équivalente à celle d’un être humain moyen. » Ça vous rappelle quelque chose ?

• L’« effet IA », expliqué par Rodney Brooks, un roboticien, dès 1987 : « Tant qu’on ne sait pas faire, c’est de l’IA. Dès qu’on sait faire, c’est du calcul. » Tiens, tiens.

• Sans oublier la « loi d’Amara », énoncée en 1978 : « Nous avons tendance à surestimer l’effet d’une technologie à court terme et à le sous-estimer à long terme. » Oups.

Il est difficile aujourd’hui d’ignorer l’expression « intelligence artificielle » (IA) tant elle est présente dans les médias, sur les réseaux sociaux et, dans une moindre mesure, dans le monde industriel. Ce phénomène d’hypermédiatisation (hype) n’est pas nouveau pour l’intelligence artificielle, car on a déjà connu de telles périodes d’emballement médiatique, même si l’épisode actuel est particulièrement sévère.

Cette hypermédiatisation s’accompagne, aujourd’hui comme hier, d’une promesse de révolution technologique dont les effets se font pourtant attendre, menant certains à douter de son « avènement ». Dans le même temps, les investissements faramineux ne semblent pas soutenables sur le court terme selon des économistes, faisant craindre un éclatement de la bulle qui pourrait avoir des conséquences dévastatrices sur l’économie mondiale.

Pour comprendre cette situation, il faut se replonger brièvement dans la longue histoire de l’IA.

Une définition ambiguë par choix délibéré

Les termes d’« intelligence artificielle » naissent officiellement en 1955 sous la main de John McCarthy (un des pères fondateurs de l’IA), en préparation de la conférence de Dartmouth aux États-Unis en 1956, qui est considérée par beaucoup comme l’instant zéro de l’IA – quand bien même elle n’aurait pu exister sans les travaux précurseurs d’Alan Turing (père fondateur de l’informatique moderne), de Norbert Wiener (père fondateur de la cybernétique) et de bien d’autres encore.

La formulation, « intelligence artificielle », se voulait explicitement très vendeuse, au grand dam des collègues de McCarthy, qui la trouvaient déjà trop connotée.

Si les premiers résultats furent très encourageants, les pères fondateurs ont rapidement fait des promesses irréalisables à l’époque et, pour certaines, irréalisables encore aujourd’hui. Ainsi, Marvin Minsky écrivait déjà en 1970 dans le magazine Life :

« D’ici trois à huit ans, nous disposerons d’une machine dotée d’une intelligence générale équivalente à celle d’un être humain moyen. »

Un demi-siècle plus tard, nous n’avons toujours pas cette intelligence artificielle générale qui serait équivalente à notre propre intelligence, ce qui n’empêche pourtant pas les nouveaux apôtres de l’IA de la promettre pour très bientôt.

Sam Altman (le PDG d’OpenAI) l’a, par exemple, annoncée en 2024 pour 2025, Elon Musk (xAI) en 2025 pour la fin 2026, Dario Amodei (le PDG d’Anthropic) en 2026 pour 2027-2030 et Demis Hassabis (le DG de Google DeepMind) en 2026 pour 2029.

La toute-puissance de la force brute

Pour autant, les progrès et les avancées de la bonne vieille IA (dite « GOFAI » pour Good old fashioned artificial intelligence) sont avérés, et il y a aujourd’hui un ensemble des techniques issues de l’IA qui sont désormais entrées dans notre quotidien sans même que l’on y fasse encore attention. Vous souhaitez :

• aller d’un point A à un point B ? C’est un vieux problème de l’IA résolu partiellement en 1956 (algorithme de Djikstra) ;

• jouer aux échecs avec un ordinateur ? Le programme Kotok-McCarthy a été conçu en 1959 ;

• discuter avec un chatbot ? Eliza (Weizenbaum) permettait déjà de le faire en 1966 ;

• prouver des théorèmes mathématiques ? Le logic theorist de Newell, Simon et Shaw, en 1956, a pu prouver 38 des 52 théorèmes des Principia Mathematica ;

• reconnaître un visage dans la foule ? Takeo Kanade en fit la première démonstration en 1973.

Ces résultats, majeurs à leur époque, ne nous impressionnent plus guère aujourd’hui. Cela explique peut-être pourquoi, pour le grand public, l’IA commence avec les IA génératives (texte, image, son) et, en particulier, avec ChatGPT, qui est un grand modèle de langage (LLM) mis en ligne en 2022 par OpenAI.

À lire aussi : ChatGPT : pourquoi tout le monde en parle ?

Cette révolution de l’IA s’est véritablement faite en deux temps

En 2012, durant la conférence Neural Information Processing Systems (NIPS), Geoffrey Hinton (lauréat du prix Turing en 2018 et du prix Nobel de physique en 2024) et ses collègues présentent les résultats d’une architecture neuronale pour la reconnaissance d’images.

Les performances de ce modèle sont tout simplement époustouflantes comparées aux techniques standards de l’époque. Là où la communauté pensait qu’il fallait des modèles spécifiques, astucieux, incluant des connaissances fines sur la reconnaissance d’images, Hinton montre au contraire que la force brute marche bien mieux.

Ce qu’il faut donc retenir de ce modèle, ce n’est pas tant son originalité, car son architecture avait été imaginée quelques décennies auparavant par d’autres chercheurs, mais bien l’énorme puissance de calcul qui a été mise en œuvre pour le faire tourner et obtenir ce résultat majeur.

C’est sur ce même principe de « force brute » que Google fera, lui aussi, une avancée majeure dans la traduction automatique au cours de l’année 2016. Là où les linguistes s’acharnaient depuis longtemps à tenter d’introduire les grammaires de nombreux langages, Google a mis en œuvre un véritable rouleau compresseur fondé sur d’immenses volumes de données.

C’est encore ce même principe de force brute qui amènera à ChatGPT et d’autres grands modèles de langage. En exploitant ces mêmes principes de réseaux de neurones profonds, de volumes de données gigantesques et d’une puissance de calcul hors norme, OpenAI a, en quelque sorte, libéré le kraken, aidé en cela par une avancée majeure sur le plan architectural : les transformers, dont l’article original est l’un des plus cités de toute l’histoire de la recherche, toutes disciplines confondues.

Les mêmes causes produiront-elles les mêmes effets ?

Tout en reconnaissant ces avancées majeures, on ne peut s’empêcher de faire le parallèle entre la situation actuelle et ce que l’on appelle « les deux hivers de l’IA ».

Le premier hiver de l’IA, que l’on situe entre 1974 et 1980, est une conséquence directe des promesses non tenues (traduction automatique, reconnaissance vocale, etc.), soulignées par le rapport (assassin) du mathématicien britannique James Lighthill en 1973, et des limites de la puissance de calcul de l’époque. Cela se concrétisa par des coupes budgétaires sévères.

Au début des années 1990, l’IA renaît de ses cendres avec l’idée des systèmes experts (raisonnement à partir de règles), avec, là aussi, des attentes démesurées qui conduiront à un deuxième hiver de l’IA, et ce, jusqu’au début des années 2010.

Pour autant, la recherche en IA ne s’est pas complètement arrêtée durant cette période et de nombreux résultats ont été intégrés dans différentes technologies de la vie courante (reconnaissance automatique de caractères, correction automatique, aide à la décision, navigation routière, etc.), mais ont souffert de l’« effet IA » , comme expliqué par Rodney Brooks dans un article qui a marqué la communauté… à la fin des années 1980 :

« Tant qu’on ne sait pas faire, c’est de l’IA. Dès qu’on sait faire, c’est du calcul. »

Pour qui a travaillé dans le monde académique au début des années 2000, la période actuelle est assez savoureuse. Imaginez un instant qu’il y a un quart de siècle, les mots « intelligence artificielle » étaient bannis des conversations et surtout (auto)censurés de toutes les demandes de subvention, tant les deux hivers de l’IA avaient marqué les esprits. Aujourd’hui, la simple mention du terme IA suffit à faire pétiller les yeux des financeurs et du grand public, même si cet « effet waouh » tend à s’estomper, voire à devenir contre-productif.

Le futur de l’IA reste donc à écrire, mais comme nous l’explique la loi d’Amara, formulée en 1978 :

« Nous avons tendance à surestimer l’effet d’une technologie à court terme et à le sous-estimer à long terme. »

Nul doute que les nouvelles technologies d’IA modifient et modifieront notre quotidien (pour le meilleur ou pour le pire), mais nous ne sommes pas à l’abri d’un troisième hiver de l’IA qui pourrait engendrer des réajustements assez drastiques. C’est en partie ce qui est en train de se passer avec des entreprises qui réembauchent des salariés licenciés auparavant au nom de l’IA.

Quant à l’idée d’une intelligence artificielle générale, elle est pour le moment hors de portée.

Nicolas P. Rougier a reçu des financements de l'ANR.

L’ESSENTIEL

• Architecture, battement d’ailes, déplacements des individus les plus fragiles… les insectes sociaux, tels que les termites, les abeilles et les fourmis, adoptent diverses stratégies pour limiter la surchauffe de leurs nids lors des épisodes de surchauffes extrêmes.

• La ventilation naturelle à l’œuvre dans les termitières est souvent mentionnée comme source d’inspiration dans la conception de bâtiments mieux adaptés au changement climatique.

• En réalité, c’est moins la forme architecturale des termitières que nous devrions imiter que la façon dont les insectes tirent parti des conditions climatiques extérieures.

Lorsque la température extérieure dépasse 35 ou 40 °C, nous cherchons l’ombre, ouvrons les fenêtres pour ventiler ou mettons en marche ventilateurs et climatiseurs. Les insectes, dont la température corporelle dépend de celle de leur environnement, ne disposent évidemment d’aucune de ces technologies.

Pourtant, certaines espèces maintiennent dans leur nid des conditions beaucoup plus stables que celles qui règnent à l’extérieur et s’adaptent aux variations climatiques saisonnières, notamment sous les tropiques. Cette maîtrise est particulièrement spectaculaire chez les termites, les fourmis, les abeilles et certaines guêpes sociales. Le nid n’est pas seulement un abri contre les prédateurs ou les intempéries : il constitue une structure collective qui agit sur la température, l’humidité et la composition de l’air à l’intérieur.

Dans la colonie, les insectes construisent un véritable microclimat protégeant la reine, les ouvrières/ouvriers, les œufs et les larves, les réserves alimentaires (comme le miel), mais aussi, chez certaines espèces de termites ou de fourmis, les champignons cultivés à l’intérieur de la colonie. Cette « climatisation » naturelle associe l’architecture du nid aux comportements coordonnés de centaines, de milliers, voire de millions d’individus.

Le défi thermique des sociétés d’insectes

Contrairement aux oiseaux et aux mammifères, les insectes sont ectothermes, c’est-à-dire qu’ils ne peuvent pas maintenir individuellement une température interne constante. Leur activité, leur développement et leur survie sont donc étroitement liés aux conditions extérieures.

Une chaleur excessive augmente leurs pertes en eau et peut perturber le fonctionnement de certaines protéines, des membranes cellulaires et du système nerveux. Les œufs, les larves et les nymphes, incapables de se déplacer librement, sont particulièrement vulnérables. Chez les insectes sociaux, cette difficulté est accentuée par la concentration d’un grand nombre d’individus dans un espace fermé. Leur respiration consomme de l’oxygène et produit de la chaleur, du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau.

La colonie doit donc résoudre plusieurs problèmes simultanément : évacuer l’excès de chaleur, renouveler l’air, conserver suffisamment d’humidité et empêcher le dessèchement des jeunes, tout en se protégeant de l’extérieur, maintenir un accès vers l’extérieur pour se nourrir. Chez les termites et les fourmis qui cultivent des champignons, elle doit également maintenir les conditions nécessaires au développement de leur partenaire symbiotique.

À lire aussi : « The Last of Us » et les champignons : la vraie menace n’est pas celle des zombies…

La termitière, une architecture complexe et respirante

Les grandes termitières d’Afrique, d’Asie ou d’Australie, totalement ou partiellement souterraines, sont souvent présentées comme des systèmes de climatisation naturelle. L’image est séduisante, mais doit être nuancée : toutes les termitières ne fonctionnent pas selon le même principe. Leur architecture et leur ventilation varient selon les espèces, la nature du sol et le climat.

Chez Macrotermes michaelseni, un termite africain qui cultive des champignons du genre Termitomyces, le nid souterrain est associé à un monticule parcouru par un réseau complexe de conduits.

La colonie et le champignon produisent continuellement de la chaleur et du dioxyde de carbone. Les échanges gazeux sont notamment favorisés par les variations de température entre la périphérie et le centre de la termitière.

Une étude sur cette espèce, réalisée en Namibie, a montré que les oscillations thermiques quotidiennes provoquent une inversion régulière des courants d’air. Pendant la journée, la périphérie du monticule se réchauffe plus vite que son centre ; la nuit, elle se refroidit également plus rapidement. Ces différences de température et de densité de l’air alimentent une circulation cyclique qui contribue à évacuer le dioxyde de carbone et l’excédent de chaleur accumulé dans le nid.

La termitière n’impose donc pas nécessairement une température parfaitement constante. Elle tire parti de l’alternance entre le jour et la nuit comme moteur d’une ventilation passive. Le vent peut aussi créer des différences de pression entre plusieurs parties du monticule et favoriser les échanges d’air à travers les ouvertures et les parois poreuses.

À lire aussi : Comment les insectes gèrent à leur échelle le changement climatique

Des termitières poreuses et autoréparatrices

Chez le termite asiatique Odontotermes obesus, également cultivateur de champignons, la termitière possède une organisation en deux couches.

Son cœur est relativement dense et résistant tandis que sa périphérie est plus poreuse et plus perméable à l’air. Cette disposition concilie deux contraintes apparemment opposées : construire un édifice mécaniquement stable tout en permettant sa ventilation.

Les pores et les capillaires de la paroi contribuent aussi à retenir l’eau. L’intérieur des termitières peut ainsi conserver une humidité très élevée, indispensable aux termites comme à leurs jardins fongiques, tout en maintenant des températures plus modérées que celles de la surface.

Ces propriétés ne résultent pas seulement de la forme générale du monticule. Elles dépendent de la taille des particules de terre, de la porosité, de l’épaisseur des parois et de la manière dont les ouvriers mélangent le sol avec de l’eau et des sécrétions.

À lire aussi : Est-ce que les termites sont (seulement) des nuisibles ?

À noter aussi qu’une termitière n’est jamais achevée. Les ouvriers construisent, bouchent ou rouvrent des galeries en fonction des courants d’air, de l’humidité et des concentrations en gaz qu’ils rencontrent. On s’en aperçoit en égratignant l’édifice pour vérifier s’il est habité : en général, les soldats sortent les premiers pour sécuriser le périmètre agressé, les ouvriers suivent pour colmater la brèche, en quelques minutes selon son ampleur. Aucun termite ne possède pourtant un plan général de l’édifice.

La construction repose sur la stigmergie : le résultat d’une première action devient le signal qui déclenche les suivantes. Une accumulation de terre, une irrégularité de la paroi ou un courant d’air modifié incitent d’autres ouvriers à déposer de nouveaux matériaux au même endroit. De même qu’un organisme utilise ses organes pour réguler son milieu intérieur, la société de termites régule son environnement grâce aux parois, aux galeries et à l’activité coordonnée de ses membres.

Les abeilles battent des ailes pour ventiler la ruche

L’abeille domestique, Apis mellifera, emploie une stratégie beaucoup plus active. Pour que le couvain se développe normalement, la zone centrale de la colonie est généralement maintenue dans une plage thermique étroite, entre 33 à 36 °C.

Lorsque la ruche chauffe, certaines ouvrières se placent près de son entrée et battent rapidement des ailes. Elles créent ainsi un courant d’air qui renouvelle l’atmosphère du nid et évacue une partie de la chaleur et du dioxyde de carbone.

L’organisation spatiale des ventileuses est collective :

• celles-ci se répartissent autour des ouvertures et orientent leur corps de manière à produire un flux d’air cohérent ;

• d’autres abeilles collectent de l’eau, qu’elles distribuent sous forme de fines gouttelettes sur les rayons ou dans les cellules. L’évaporation de cette eau absorbe de l’énergie et refroidit l’intérieur de la ruche selon un principe comparable à celui de la transpiration.

• Lors des épisodes très chauds, une partie des ouvrières peut également quitter temporairement l’intérieur et former une « barbe » d’abeilles à l’extérieur. Cette évacuation réduit la densité d’individus et la production de chaleur dans le nid.

Des expériences récentes montrent cependant que ces mécanismes ont des limites : lorsque la température extérieure augmente fortement, toutes les zones de la ruche peuvent s’approcher de 40 °C, malgré l’intensification de la ventilation et de la collecte d’eau.

À lire aussi : Comment les vagues de chaleur perturbent la vie sexuelle des abeilles

Plutôt que de refroidir tout le nid, les fourmis déplacent leur couvain

Les fourmis exploitent souvent les différences de température entre les différentes chambres de la fourmilière. Plus celles-ci sont proches du sol, plus les variations thermiques quotidiennes sont atténuées. Les ouvrières peuvent donc transporter les œufs, les larves et les nymphes vers les secteurs offrant les conditions les plus favorables. Chez la fourmi Camponotus rufipes, par exemple, les ouvrières chargées du couvain détectent l’élévation des températures et déplacent les jeunes vers des chambres plus fraîches.

Les fourmis champignonnistes doivent aussi protéger le champignon dont elles se nourrissent. Chez Acromyrmex heyeri, les ouvrières déplacent le couvain et les jardins fongiques le long des gradients thermiques pour les placer dans la gamme de température la plus favorable à la croissance du champignon. Chez Atta sexdens rubropilosa, elles recherchent également les zones les plus humides.

Plutôt que de maintenir toutes les chambres à une température uniforme, ces fourmis exploitent ainsi l’hétérogénéité du nid. Le contrôle thermique repose sur la mobilité : les individus, le couvain et les cultures fongiques sont transportés vers le microclimat approprié.

Des climatiseurs naturels, mais pas infaillibles : les limites de la bio-inspiration

Les insectes sociaux nous montrent ainsi qu’un habitat peut être conçu non comme une enceinte isolée du climat, mais comme une interface dynamique utilisant l’air, l’eau, le sol et leurs variations thermiques pour limiter la surchauffe. Pourrait-on s’inspirer des fourmilières, ruches et autres termitières ?

Les termitières, par exemple, sont régulièrement citées comme modèles pour concevoir des bâtiments nécessitant moins de climatisation mécanique. Leur ventilation passive, leur inertie thermique, leur porosité et la façon dont elles tirent parti des variations circadiennes offrent effectivement des pistes pour l’architecture biomimétique.

Mais une termitière n’est pas un immeuble miniature. Sa structure fonctionne parce qu’elle est en permanence réparée et modifiée par ses habitants. Copier sa seule architecture ne suffit donc pas à reproduire son fonctionnement. De plus, une ventilation fondée sur l’alternance thermique entre le jour et la nuit perd en efficacité lorsque les nuits restent très chaudes. Le refroidissement par évaporation devient plus difficile en période de sécheresse, tandis que les déplacements vers les profondeurs sont limités par l’oxygène disponible, l’humidité du sol et l’accumulation de dioxyde de carbone.

L’intensification des canicules pourrait pousser ces systèmes, perfectionnés par des millions d’années d’évolution, au-delà des conditions dans lesquelles ils peuvent encore protéger efficacement leurs habitants. Lorsque les températures extrêmes se prolongent et que les nuits restent chaudes, même des architectures sélectionnées pendant des millions d’années ou des millénaires d’adaptations traditionnelles peuvent atteindre leurs limites.

La principale leçon offerte par les insectes sociaux est peut-être moins une forme architecturale à répliquer de façon précise qu’un principe : au lieu de lutter contre les variations du climat extérieur par des moyens purement technologiques tels que la climatisation, leurs constructions utilisent les conditions climatiques. Vent, alternance entre le jour et la nuit, inertie du sol, circulation de l’eau et évaporation deviennent les leviers d’un système de régulation low-tech.

C’est peut-être ce principe dont il nous faut, aussi et surtout, nous inspirer dans toutes les étapes de la transition écologique pour lutter contre le réchauffement climatique.

Romain Garrouste a reçu des financements du MNHN, CNRS, Sorbonne Université et Alliance Sorbonne Université, ANR, MRES, METE, MRAE, IPEV, LABEX BCDiv et CEBA, MITI CNRS, National Geographic, WWF ; Romain Garrouste est membre de la Société des Explorateurs Français (SEF).

Quelle est l’expérience qui permet aux novices d’appréhender les mystères de la mécanique quantique et qui continue de faire vibrer les physiciens ? Partons à la découverte de l’expérience de la « double fente » !

Le physicien américain Richard Feynman (1918-1988) disait de la « double fente » que c’était l’expérience qui contenait tout le mystère de la quantique. L’eau a coulé sous les ponts depuis ses cours des années 1960, mais, conceptuellement, les choses n’ont pas changé : on peut toujours expliquer les dernières expériences de la physique quantique en revenant à la double fente et à son formalisme.

Embarquons pour un tour du propriétaire, remontant aux anciens – bien avant Feynman – aux modernes… puisque la dernière instance en date de l’expérience de la double fente date de… 2026.

L’étude de la nature de la lumière, avant la physique quantique

La double fente démarre comme une expérience totalement classique.

En 1801, le physicien Thomas Young éclaire deux petits trous percés dans un carton. Ces deux trous deviennent à leur tour des sources lumineuses secondaires. Sur le mur de sa chambre, au-delà des trous, Young constate l’apparition de franges d’interférences. Donc, les deux trous, en tant que sources lumineuses, interfèrent l’un avec l’autre : en fonction de la position sur le mur, Young observe des interférences soit constructives (on a une bande claire), soit destructives (on a une bande sombre).

Si vous voulez essayer à la maison, on peut facilement obtenir des franges d’interférence par diffraction avec un laser de poche et un cheveu, le cheveu jouant le rôle des deux fentes, car il sépare le faisceau en deux de part et d’autre.

Cette expérience réalisée un peu par hasard et avec les moyens du bord sera reprise dans ses Lectures en 1807. Elle deviendra la preuve expérimentale canonique que la lumière se comporte comme une onde. En effet, si la lumière se comportait comme des particules, on trouverait deux taches lumineuses sur le mur en regard des deux fentes.

Fin du premier acte.

La double fente de Feynman, ou la nature des électrons

Puis, au début du XXᵉ siècle, est apparue la « nouvelle physique », qu’on a depuis appelée « mécanique quantique ». C’est la théorie qui décrit la matière aux plus petites échelles. En 1924, le Français Louis de Broglie ose l’hypothèse décisive : toute particule de matière possède aussi un comportement d’onde.

Pour illustrer ce comportement, Richard Feynman utilise la double fente dans son article fondateur sur les intégrales de chemin (1948), mais la version la plus célèbre arrivera dans ses cours à Caltech donnés de 1961 à 1963 aux premières et deuxièmes années. Pour Feynman, la double fente est l’expérience qui recèle tout le mystère de la physique quantique (ou « mécanique quantique », comme on disait à l’époque).

Feynman réalise cette expérience comme une expérience de pensée, sans vérification expérimentale, mais le formalisme de la quantique étant tellement puissant et tellement précis, nul doute que, si on devait faire cette expérience en vrai, on trouverait le résultat prévu.

Pour ne pas porter à confusion avec les fentes de Young et la nature de la lumière, Feynman décrit une expérience avec des électrons. C’est le premier point qui perturbe souvent mes étudiants. Si ce point vous gêne, vous pouvez imaginer que les électrons sont des photons sans aucun souci, car cette expérience montre en fait que les électrons se comportent comme des photons, et les photons comme des électrons.

Imaginez un écran percé de deux ouvertures en forme de fentes. Derrière cet écran se trouve un second écran, qui sert simplement à enregistrer les impacts des particules. Imaginez aussi que vous disposez d’un canon capable d’envoyer des électrons. Que devrait-il se passer ? Si l’on tire des électrons vers l’écran, la plupart seront arrêtés par le premier écran, sauf ceux qui passent par les fentes. On s’attend donc à voir apparaître sur le second écran deux zones d’impact, alignées avec les deux fentes.

Mais ce n’est pas ce qui se produit. À la place, on observe sur le deuxième écran un motif appelé « franges d’interférence » : une alternance régulière de bandes claires et de bandes sombres.

Pourquoi ? Parce que les électrons ne se comportent pas comme des particules, mais comme des ondes. Et les ondes peuvent se combiner entre elles. Lorsque deux ondes s’additionnent, elles produisent une interférence constructive, qui donne une zone claire. Lorsqu’elles s’annulent partiellement, elles produisent une interférence destructive, qui donne une zone sombre. L’interférence constructive ou destructive dépend de la différence de chemin parcouru par les deux ondes depuis chaque fente jusqu’à un point de l’écran (exactement comme dans l’expérience de Young).

Jusqu’ici, cela peut encore sembler compréhensible. Mais imaginons maintenant que l’on envoie les électrons un par un avec notre canon à électrons, sans viser une fente en particulier. Dans ce cas, chaque électron est seul. Intuitivement, il devrait donc passer par une seule fente, et on ne devrait plus observer de franges d’interférence. Pourtant, ce n’est toujours pas ce qui se produit. Au fur et à mesure que les électrons arrivent un par un sur l’écran, le motif d’interférence finit malgré tout par apparaître.

Comment l’expliquer ? En mécanique quantique, on décrit l’électron par une fonction d’onde, c’est-à-dire une description probabiliste de son comportement. Cette fonction d’onde peut passer simultanément par les deux fentes, se superposer à elle-même et produire les interférences observées sur l’écran. Attention, on ne dit pas que l’électron passe par les deux fentes à la fois. L’électron n’est pas aux deux endroits à la fois, c’est sa fonction d’onde (c’est-à-dire sa description de probabilité quantique) qui se propage à travers les deux fentes et interfère avec elle-même.

Mais allons encore plus loin. Imaginons que l’on place un détecteur après une des fentes afin de savoir par quelle fente l’électron passe réellement. Parfois, on entend un clic : cela signifie que l’électron est passé par cette fente. S’il n’y a pas de clic, on en déduit qu’il est passé par l’autre fente. Que se passe-t-il alors sur l’écran ? Les franges d’interférence disparaissent. Le simple fait de mesurer le passage de l’électron force le système quantique à interagir avec l’appareil de mesure. Cette interaction détruit la superposition des états et empêche la formation des interférences. Les physiciens ont appelé ce phénomène l’« effondrement de la fonction d’onde ». Le mécanisme à l’œuvre, l’interaction avec le détecteur qui brouille la superposition, porte le nom de « décohérence quantique ».

Bref, tant qu’on ne regarde pas, le monde quantique se permet des comportements bizarres. Dès qu’on l’observe, il rentre dans le rang.

Fin du deuxième acte.

Mais, pour l’anecdote, et la correction historique, notons que si, pour Feynman, l’expérience était vraiment une expérience de pensée, le physicien Claus Jönsson avait déjà réalisé à Tübingen (Allemagne) l’expérience avec une vraie double fente et de vrais électrons en 1961 ! Ses résultats avaient été publiés dans Zeitschrift für Physik. Feynman l’ignorait, car l’article n’a été traduit en anglais qu’en 1974 dans l’American Journal of Physics. C’était une époque – tout à fait révolue – où les publications de physique ne se faisaient pas forcément en anglais.

Une avancée spectaculaire

La double fente connaîtra une avancée spectaculaire en 1974 lorsque les Italiens Pier Giorgio Merli, Gian Franco Missiroli et Giulio Pozzi vont envoyer les électrons un par un à travers un biprisme, qui est une sorte de paire de fentes virtuelles créée par un champ électrique. C’était à Bologne et ils vont même en tirer un film, qui sera primé au festival du film scientifique et technique de Bruxelles en 1976. La différence avec l’expérience de Claus Jönsson en 1961 est capitale. Jönsson envoyait un flot d’électrons, les Italiens les envoient un par un et le motif d’interférence se construit impact après impact. C’est bluffant.

Ensuite, en 1989, les Japonais Akira Tonomura, Junji Endo, Tsuyoshi Matsuda, Takeshi Kawasaki et Hiroshi Ezawa, chez Hitachi, vont réaliser la même opération, toujours avec un biprisme.

Malheureusement, la prouesse italienne des électrons un par un passera par pertes et profits. Dans les manuels, on retient l’expérience japonaise alors que l’expérience italienne a eu lieu quinze ans avant… juste parce qu’un « concours » lancé en 2002 par le philosophe des sciences Robert P. Crease dans la revue Physics World a désigné l’expérience de la double fente avec les électrons un par un comme « la plus belle expérience de physique de tous les temps »… mais, pas de bol, la revue a attribué l’expérience aux Japonais au lieu des Italiens. Malgré un rectificatif publié plus tard, le mal était fait et bien fait, d’autant que Crease surfera sur la vague du concours avec un livre à succès.

Fin du troisième acte.

Au XXIᵉ siècle, l’épopée de la double fente continue

Pour avoir une vraie double fente et des électrons un par un, comme l’avait décrit Feynman, il faudra attendre 2013 avec Roger Bach, Damian Pope, Sy-Hwang Liou and Herman Batelaan, à l’Université du Nebraska à Lincoln. Ici, on a littéralement le dispositif décrit par Feynman soixante-cinq ans auparavant : un canon à électrons qui les envoie un par un, de vraies fentes découpées dans de la vraie matière et même un dispositif qui ferme une des deux fentes à la demande.

Mais l’histoire de la double fente ne s’arrête pas là…

Début 2026, le groupe de Markus Arndt à l’Université de Vienne (Autriche) vient de publier le résultat d’interférences avec des agrégats de sodium d’environ 8 nanomètres et 170 000 unités de masse atomique, soit l’équivalent de 170 000 atomes d’hydrogène. C’est totalement bluffant, car la taille des amas métalliques envoyés dans le dispositif est comparable aux plus petites échelles de la microélectronique actuelle !

La double fente continue de nous épater.

Cet exposé suit le déroulé de la conférence donnée aux lycéens du Lycée français de Rabat (Maroc), dont la vidéo est en ligne.

Fabrizio Bucella ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

Les abeilles sociales, les espèces solitaires, celles qui nichent dans le sol ou dans des cavités : toutes ou presque présentent des traces de magnétisme. Cette découverte remet en cause les idées reçues sur l’origine de la magnétoréception chez les insectes.

Un nombre étonnamment élevé d’espèces d’abeilles – 74 des 96 espèces testées – présentent des propriétés magnétiques, selon une étude que mes collègues et moi avons récemment publiée dans la revue Science Advances.

Certains animaux sont capables d’utiliser des composés magnétiques à base de fer, comme la magnétite, pour détecter le champ magnétique terrestre et s’orienter grâce à lui. Cette capacité est appelée magnétoréception. Dans notre étude, nous avons considéré le magnétisme observé chez les insectes testés comme un indicateur permettant d’identifier les espèces susceptibles de posséder cette faculté.

Depuis des décennies, les biologistes savent que les abeilles domestiques sociales, qui nichent dans des cavités, sont capables de magnétoréception. La plupart des chercheurs pensaient que cette sorte de boussole interne était liée à la vie en colonie. Les abeilles domestiques indiquent en effet à leurs congénères l’emplacement des ressources florales grâce à une danse qui renseigne sur la direction à suivre en fonction de la position du soleil et du champ géomagnétique.

Notre étude poursuivait deux objectifs : comparer la présence de matériaux magnétiques chez les espèces d’abeilles vivant en groupe et chez les espèces solitaires, puis retracer l’origine évolutive de la magnétoréception chez les abeilles.

Du magnétisme partout où nous avons regardé

Pour mesurer les réponses magnétiques, nous avons collecté des spécimens appartenant à différentes espèces de la famille des Apidés (Apidae), qui comprend des espèces sociales comme les abeilles domestiques, mais aussi des espèces solitaires. Nous avons réduit en poudre des abeilles mortes et séchées, puis mesuré le magnétisme de cette poudre à l’aide d’un magnétomètre.

À notre surprise, nous avons constaté que la réponse magnétique était forte aussi bien chez les abeilles vivant en groupe que chez les espèces solitaires. Ce résultat nous a conduits à rejeter notre hypothèse initiale, selon laquelle la présence de matériaux magnétiques n’était nécessaire que chez les espèces d’abeilles sociales.

Plus surprenant encore, une petite abeille sociale de la famille des Halictidae présentait elle aussi un fort magnétisme. Nous avons alors élargi notre étude à des espèces représentant l’ensemble de l’arbre évolutif des abeilles, en partant de l’hypothèse que l’origine évolutive de ce magnétisme se trouvait peut-être chez des lignées plus anciennes.

Notre étude a également mis en évidence plusieurs tendances concernant l’intensité du magnétisme observé chez les abeilles. Les espèces de grande taille présentaient un magnétisme plus marqué. Les abeilles sociales étaient, en moyenne, plus magnétiques que les espèces solitaires. Enfin, les abeilles qui nichent dans des cavités avaient tendance à être plus magnétiques que celles qui construisent leur nid dans le sol.

Dans l’ensemble, nous avons détecté la présence de matériaux magnétiques dans toutes les familles d’abeilles étudiées : chez les espèces sociales comme chez les espèces solitaires, chez les abeilles nocturnes, ainsi que chez celles qui nichent dans le sol comme chez celles qui vivent au-dessus du sol, dans des cavités ou des ruches. Les insectes d’autres groupes que nous avons examinés à titre de comparaison, notamment des coléoptères, des guêpes et des mouches, présentaient eux aussi du magnétisme.

Nous avons donc dû rejeter une nouvelle fois notre hypothèse. Nos résultats montrent que le magnétisme est probablement apparu avant même l’origine évolutive des abeilles. Nous en concluons qu’il s’agit vraisemblablement d’un caractère ancestral, conservé au cours de l’évolution.

Ce que nous ignorons encore

Notre étude laisse de nombreuses questions en suspens. D’abord, même si nous considérons que le magnétisme constitue un indicateur de la magnétoréception, il est notoirement difficile de le démontrer. Cela nécessite en effet des expériences sur des organismes vivants, retirés de leur environnement naturel.

La magnétoréception est l’un des sens animaux les plus controversés. Il existe de solides preuves que certains organismes sont capables de détecter le champ magnétique terrestre et de s’y orienter. Mais il ne s’agit probablement pas de leur sens principal, même chez les espèces qui possèdent cette capacité. Cette caractéristique rend son étude particulièrement difficile.

Même chez les bourdons, que les biologistes considèrent comme capables de magnétoréception, de nombreuses questions et incertitudes subsistent quant à la manière dont ils utilisent ce sens.

Les scientifiques sont en revanche plus convaincus que les abeilles domestiques sont capables de magnétoréception. Des chercheurs sont même parvenus à les entraîner à distinguer des anomalies locales du champ magnétique. Nous avons donc fait l’hypothèse que les insectes de notre étude présentant un magnétisme plus marqué que celui des abeilles domestiques possèdent eux aussi cette capacité. Mais nous ne pouvons pas le démontrer. De plus, nos travaux n’expliquent ni la fonction de ce magnétisme ni le mécanisme biologique de la magnétoréception.

Enfin, si l’intensité du signal magnétique variait selon les différentes parties du corps, elle n’était jamais limitée à une seule région chez les abeilles que nous avons étudiées. Ce résultat ne soutient donc guère certaines hypothèses sur le fonctionnement de la magnétoréception, notamment celle selon laquelle elle reposerait sur des cryptochromes sensibles à la lumière présents dans les yeux.

Laura Russo ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

De nombreux projets de data centers sont lancés ou en phase de construction en France. Étant donné leurs impacts sur l’environnement et les populations locales, leur localisation mérite d’être débattue, d’autant que certains projets pourraient être intégrés dans des réseaux préexistants ou en développement : ils participeraient ainsi à la mise en commun et à la réutilisation des ressources que sont la chaleur, l’eau et l’électricité.

Les projets de construction de data centers, infrastructures critiques du numérique et de l’intelligence artificielle (IA), se multiplient en France. De telles infrastructures ont de nombreux impacts : artificialisation des sols, bruit, création d’îlots de chaleur, pollutions atmosphériques (groupes électrogènes diesel, gaz réfrigérants). Mais aussi des impacts économiques et sociaux : un data center crée peu d’emplois directs localement, mais contribue à l’attractivité et à l’innovation du pays plus globalement.

Malheureusement, les projets actuels ignorent trop souvent les débats avec les populations impactées, ce qui conduit à des conflits d’usages au niveau des ressources en eau, en énergie et sur le foncier. La localisation d’un centre de données mérite donc d’être débattue en toute transparence.

D’autant que la question n’est plus seulement de construire des data centers plus sobres. Elle est aussi de savoir comment les intégrer dans une économie circulaire capable de valoriser les rejets de centres de données, et de les transformer en ressources utiles pour les territoires afin de gérer aux mieux les biens communs. À l’instar d’un centre de calcul national basé à Montpellier (Hérault), qui sera connecté au réseau de chaleur de la ville, un data center pourrait devenir une infrastructure hybride où les données, la chaleur, l’eau et l’énergie circulent ensemble au service d’un même écosystème.

Dans ce cas, le véritable défi ne sera plus seulement numérique : il sera territorial, énergétique et industriel, tout en questionnant aussi la régulation de nos usages utiles et futiles.

S’inspirer de l’expertise des centres de données publics

Depuis un demi-siècle, les scientifiques utilisent des centres de calcul intensif mutualisés. Le Centre informatique national de l’enseignement supérieur (Cines), à Montpellier, est un data center de service public d’intérêt national. Il abrite des serveurs et des supercalculateurs refroidis par eau tiède et expérimente toutes les techniques d’optimisation des calculs et des ressources nécessaires.

Avec une puissance électrique installée de 2 mégawatts, sa consommation d’électricité annuelle est de 17 gigawatts-heures. Plus des deux tiers de cette consommation sont destinés aux infrastructures numériques elles-mêmes ainsi qu’aux systèmes de refroidissement.

Pour évacuer la chaleur produite par les équipements, le Cines consomme annuellement de l’ordre de 7 000 mètres cubes d’eau, ce qui correspond au remplissage de deux piscines olympiques de trois mètres de profondeur. L’eau est nécessaire pour le refroidissement de salles machines par des tours adiabatiques : elle circule dans des circuits fermés sans être polluée, et pourrait être recyclée.

Si on extrapole ces données aux impacts d’un data center de puissance 1 gigawatt (par exemple, le projet Campus IA, en Île-de-France, de 1,4 gigawatt), soit 500 fois le Cines, alors la consommation d’électricité sera de l’ordre de 9 térawatts-heures par an, ce qui correspond à la consommation annuelle de plusieurs millions d’habitants et l’équivalent en eau de plusieurs centaines de piscines olympiques. Bien sûr, ici, ce ne sont que des ordres de grandeur, car les impacts dépendront des équipements installés, de leurs temps de fonctionnement, des services offerts et de la localisation – mais ils donnent une idée de l’ampleur du problème.

Au-delà de ces ordres de grandeur, le Cines passe en ce moment une nouvelle étape. Il va être connecté au réseau de chaleur au nord de Montpellier (le Réseau de chaleur Nord Alco, RCNA), ce qui réduit les ressources en énergie et en eau nécessaires au refroidissement des serveurs et permettra de produire de l’eau chaude et de chauffer plusieurs dizaines de logements.

En encadrant la construction des data centers, on pourrait transformer ces installations en acteurs inattendus de la transition écologique et d’une économie circulaire. Ils fournissent de la chaleur et de l’eau, qui peuvent être réemployées. Même leur consommation électrique pourrait jouer un rôle dans l’équilibre des réseaux électriques connectés à des sources de production d’énergies renouvelables.

Se chauffer au data center

L’énergie thermique issue de la transformation de l’énergie électrique peut alimenter des réseaux de chaleur urbains, chauffer des piscines ou des bâtiments. Pour cela cependant, les data centers doivent être conçus dès l’origine comme des producteurs de chaleur et être intégrés au tissu urbain.

Le véritable enjeu consiste à construire les infrastructures capables de récupérer la chaleur plutôt que de la disperser dans l’atmosphère, puis de la distribuer. En raison des pertes de chaleur lors de son transport, le plus facile est d’être à proximité d’un réseau de chaleur urbain et de s’y rattacher. Ce genre d’intégration a déjà été réalisée : c’est le cas par exemple de la piscine olympique des Jeux olympiques de Paris 2024 (Saint-Denis, Seine-Saint-Denis), qui a été chauffée pour partie par la chaleur d’un data center voisin.

Pour d’autres usages de chaleur, industriels ou agricoles, il faudrait être à proximité et surtout associer le projet de data center au projet agricole ou industriel dès sa conception. Par exemple, les usages industriels requièrent une certaine température.

Un fournisseur d’eau (chaude)

La gestion de l’eau dépend des systèmes de refroidissement installés et de l’environnement. Les serveurs récents ont des systèmes de refroidissement liquide directement au contact des composants électroniques, plus efficaces que les méthodes traditionnelles de climatisation des salles machines.

L’objectif est de diminuer fortement les prélèvements dans les ressources en eau potable et d’intégrer les data centers dans des boucles locales de réutilisation. Plutôt qu’un concurrent direct des usages domestiques ou agricoles, le data center pourrait devenir un maillon d’écosystèmes industriels où l’eau circule entre plusieurs utilisateurs avant de retourner dans l’environnement.

Pour ce type de co-utilisation, chaque boucle peut avoir ses spécificités. Dans le cas d’une boucle fermée data center-réseau de chaleur urbain, l’eau reviendrait refroidie depuis le réseau de chaleur. Si, au bout de quelques cycles, sa qualité est trop détériorée pour le centre de données (la qualité de l’eau y est contrôlée), elle peut être évacuée, ou idéalement réutilisée pour un autre usage d’eau non potable (arrosage, irrigation, industrie de fabrication, couplage avec une station d’épuration) – une stratégie développée notamment par Google.

Stabiliser le réseau électrique

Pour accompagner la transition énergétique, les traitements de données au sein d’un data center peuvent être adaptés à de la production d’énergies renouvelables intermittentes.

Certains calculs pourraient ainsi être accélérés à un moment donné afin de consommer une électricité disponible en excès en opérant à la vitesse de calcul maximum de l’ensemble des processeurs. À l’inverse, lors des périodes de tension sur le réseau, une partie des activités pourrait être ralentie en baissant les fréquences de fonctionnement, voire en interrompant certains services.

Un data center deviendrait ainsi un outil de régulation de la consommation électrique, capable d’accompagner le développement des énergies renouvelables dont la production est par nature variable.

C’est pour cela que Google déploie une approche avec des fournisseurs d’électricité américains avec des data centers capables d’adapter temporairement leur consommation électrique (approche dite de « demand response ») afin de soulager le réseau lors des pics de demande. Cette flexibilité repose notamment sur le report ou la réduction de certaines charges de calcul IA non urgentes, sans impacter les services critiques. L’objectif est d’accélérer le raccordement de nouveaux data centers, de limiter les investissements dans de nouvelles infrastructures électriques et d’améliorer la stabilité du réseau.

Il existe également des approches innovantes à l’interface de l’informatique, des systèmes embarqués et de l’électronique de puissance, pour réaliser des data centers modulaires, alimentés par des systèmes de panneaux photovoltaïques. L’originalité réside dans la gestion de l’énergie comme une ressource finie, au même titre que les capacités de stockage ou de calcul. L’énergie est allouée et acheminée entre les modules en fonction des besoins de traitement, comme pour les données.

Pour les plus grosses installations, il faudra trouver des alternatives avec des data centers adaptés aux possibilités énergétiques. C’est ce qu’essaye de faire le Réseau de transport d’électricité (RTE) en ce moment.

À ce stade, l’intégration des projets de data centers dans une économie circulaire, associant les territoires et valorisant énergie, chaleur fatale et eau, n’est plus une option : c’est l’impératif d’un numérique durable.

Michel Robert ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

L’ESSENTIEL

• En avril 2026, plusieurs institutions publiques marocaines ont validé le lancement d’un projet de data center à Dakhla, dans le sud du pays, qui sera exclusivement alimenté par des énergies renouvelables.

• Ce projet s’inscrit dans les nombreux efforts du Maroc pour s’imposer comme leader régional, voire continental, dans le secteur du numérique.

• En investissant dans de telles infrastructures, le Royaume entend mieux maîtriser l’hébergement de ses données afin de servir ses intérêts économiques et ses ambitions géopolitiques.

À Nouaceur, en périphérie de Casablanca, un consortium emmené par le Sud-Coréen Naver Cloud, l’Américain Nvidia et l’opérateur Nexus Core Systems prépare un centre de données consacré à l’intelligence artificielle (IA) évalué à 1,2 milliard de dollars (1,04 milliard d’euros). Visant à terme 500 mégawatts de capacité, soit davantage que la puissance cumulée aujourd’hui installée dans les cinq premiers pays africains du secteur, le projet résume à lui seul le pari que fait le Maroc sur les infrastructures numériques.

Le pari marocain des data centers

Le pays ne domine pas encore le classement continental. Selon le rapport « Africa’s Digital Leap », publié par Heirs Technologies, l’Afrique comptait fin 2025 environ 211 data centers actifs, très concentrés, notamment en Afrique du Sud – avec 49 centres. Le Maroc, avec huit infrastructures recensées à Casablanca, occupe la cinquième place du classement continental en 2025, derrière l’Afrique du Sud, le Nigeria, le Kenya, l’Égypte, mais devant le Ghana, la Côte d’Ivoire et la Tunisie.

Sur la prochaine génération de projets, le royaume joue sa place de leader régional. Le pari se double d’un second chantier à Dakhla, où les ministères de la transition énergétique et de la transition numérique ont validé en janvier 2026 un centre de données vert de 500 mégawatts. Ce centre sera alimenté exclusivement par l’éolien et le solaire et adossé à l’institut Al Jazari, consacré à l’intelligence artificielle et à la transition énergétique en partenariat avec l’université de Dakhla. Le site Jeune Afrique évoquait en janvier jusqu’à quatre projets de cette nature pour une capacité combinée proche de deux gigawatts, à comparer au 0,500 gigawatt à peine que cumulent aujourd’hui les cinq pays africains les plus avancés du secteur.

Les fondements d’un leadership numérique régional

Cette ambition s’appuie sur des atouts géographiques dont peu de pays africains disposent. Le Maroc est le seul du continent à disposer à la fois d’une façade atlantique et méditerranéenne, raccordé à une dizaine de câbles sous-marins, dont Africa-1 et 2Africa. Ce dernier est porté par Meta, avec des temps de latence vers le sud de l’Europe inférieurs à 20 millisecondes. Cette proximité a pris une dimension réglementaire en 2023 lorsque Rabat a modifié sa loi 09-08 sur la protection des données personnelles pour la rapprocher du RGPD européen. Cela a permis à des entreprises françaises, espagnoles ou belges d’y héberger leurs données sans enfreindre leurs propres obligations.

Le marché existant reste pour l’instant concentré : Maroc Télécom, Inwi, Medasys et N+one se partagent plus de 84 % des parts selon une monographie du Conseil de la concurrence, tandis qu’Oracle multiplie ses implantations à Casablanca, qu’Orange Maroc s’associe à AWS et que Maroc Télécom a signé avec Google Cloud une convention de partenariat évalué à environ 3 milliards de dollars (soit 2,6 milliards d’euros).

Cette accélération n’efface pas certains enjeux. Le taux d’utilisation moyen des centres de données africains plafonne autour de 40 %, contre 70 à 80 % en Europe ou au Moyen-Orient, ce qui met en avant le défi du rythme d’absorption d’une telle capacité.

Des infrastructures au service de la souveraineté et d’une stratégie d’influence

Au-delà des chantiers eux-mêmes, le pari marocain ouvre des perspectives concrètes pour l’économie locale. Une part croissante des données africaines reste aujourd’hui hébergée hors du continent, privant les économies locales d’une partie de la valeur qu’elles génèrent. Rapatrier ce traitement à Casablanca ou à Dakhla permettrait de capter emplois qualifiés, recettes fiscales et savoir-faire technique sur place.

L’adossement systématique des nouveaux projets aux énergies renouvelables, à travers TAQA Morocco à Nouaceur ou l’éolien et le solaire à Dakhla, crée par ailleurs un effet d’entraînement sur la filière électrique nationale, déjà engagée dans la diversification de son mix énergétique. L’institut Al Jazari, en associant recherche en intelligence artificielle et formation universitaire, offre enfin une réponse directe au déficit de compétences cloud identifié par Heirs Technologies, et pourrait transformer une faiblesse en relais de croissance pour les ingénieurs marocains et africains formés sur place.

Les ambitions géopolitiques du Maroc s’appuient aussi sur une vision stratégique de long terme, en cohérence avec les rééquilibrages et le multilatéralisme ambiant. Le principal défi du Maroc est celui de la souveraineté et de la montée en performance. C’est aussi le défi du « trouver sa place » entre les grands acteurs-attracteurs américains et chinois. Une vision stratégique ne peut être déployée sans les efforts, sans la pugnacité, sans l’intelligence humaine. L’IA et la robotique n’ont pas encore remplacé la composante humaine dans la construction d’une stratégie à l’échelle continentale…

Cette vision stratégique du Maroc a su s’incarner par des hommes et des femmes capables d’anticiper les grands mouvements à la vitesse du progrès de l’IA et de la robotique. Une femme en particulier a choisi de consacrer son action au service de l’IA, de relever le défi de souveraineté au nom du Maroc et au nom du continent africain tout entier : il s’agit de la chargée de la transition numérique et de la réforme de l’administration, madame Amal El Fallah Seghrouchni, dont on trouvera le parcours détaillé sur ce lien. Elle porte aujourd’hui la stratégie data IA du Maroc, et notamment celle du déploiement stratégique des nouveaux data centers.

C’est sur cette convergence globale entre volontés de développement de l’innovation et esprit de compétition et de souveraineté exprimé par la jeunesse marocaine, que se construira l’IA africaine, primordiale à la stratégie marocaine.

Thierry Berthier ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

Alors que nous célébrons le bicentenaire de la photographie, un patrimoine scientifique et visuel exceptionnel est menacé de disparition silencieuse. Dans les réserves des laboratoires de recherche fondamentale dorment des millions de négatifs qui furent, pendant plusieurs décennies, la matière première de la physique des hautes énergies.

Dans les sous-sols de mon laboratoire, le Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies (LPNHE, IN2P3/CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité), une soixantaine de rouleaux de pellicule argentique dorment depuis des décennies. Certains mesurent plusieurs centaines de mètres. Ensemble, ils représentent des milliers d’images produites entre la fin des années 1960 et le début des années 1980.

Ce ne sont pas des photographies ordinaires : chaque cliché a enregistré le passage de particules subatomiques – ces constituants élémentaires de la matière, plus petits que l’atome – à travers un détecteur, matérialisant sur pellicule argentique des traces issues de phénomènes qui échappent à la perception humaine. En analysant la courbure et la longueur de ces trajectoires, les scientifiques pouvaient déterminer certaines propriétés des particules, comme leur charge, leur masse ou leur vitesse, et ainsi en identifier de nouvelles ou mesurer les propriétés de certaines déjà connues.

Aujourd’hui, cette quête se poursuit au CERN avec le LHC – le Grand Collisionneur de hadrons – dont les détecteurs entièrement numériques ont permis en 2012 la découverte du boson de Higgs, la dernière pièce manquante du modèle standard de la physique des particules.

Certains négatifs montrent des trajectoires élégantes, presque calligraphiques ; d’autres, des gerbes complexes de collisions où des particules divergent depuis un même point. Ces images ont été produites non pour être regardées, mais pour être mesurées – et c’est précisément ce qui en fait aujourd’hui des objets si singuliers.

Un effacement silencieux

Le LPNHE n’est pas un cas isolé : en France, en Europe et dans le monde, d’autres laboratoires – au CERN (Genève, Suisse), à DESY (Hambourg, Allemagne), ou Fermilab (Chicago, États-unis) – conservent eux aussi, parfois dans des conditions précaires, des millions de clichés similaires. Un patrimoine scientifique mondial dont très peu de personnes, jusqu’à présent, ont véritablement pris la mesure. Leur support se dégrade lentement et irrémédiablement.

Cette disparition annoncée passe inaperçue. Pourtant, ce qui s’efface constitue un patrimoine doublement précieux : scientifique d’abord, pour ce qu’il dit de l’histoire de la recherche fondamentale ; photographique ensuite, pour ce qu’il révèle d’une époque où l’image était la seule empreinte tangible laissée par des événements se jouant à des échelles infinitésimales.

En 2026, alors que la France célèbre le bicentenaire de la photographie, une attention particulière devrait être portée à la photographie vernaculaire – ce vaste ensemble d’images souvent anonymes : photographies de famille, clichés documentaires, cartes postales. Cette reconnaissance s’inscrit dans une dynamique déjà perceptible, comme en témoigne la très belle exposition « Éloge de la photographie anonyme » présentée à Arles à l’été 2025 autour de la collection réunie par Marion et Philippe Jacquier, fondateurs de la galerie Lumière des Roses – collection acquise par la fondation Antoine de Galbert et récemment donnée au musée de Grenoble.

Dans ce contexte, les archives photographiques des laboratoires de physique des particules constituent un angle mort remarquable. Ni pensées pour être exposées ni conçues pour circuler hors du champ scientifique, elles sont pourtant l’une des productions photographiques les plus singulières du XX^e siècle.

Quand l’image était la donnée

Aujourd’hui, la physique des particules repose sur des détecteurs de très grande envergure – comme ceux du CERN ou du LNGS, le laboratoire souterrain du Gran Sasso en Italie – dont les données sont traitées dans des centres de calcul et restituées sous forme de courbes et d’histogrammes, des représentations souvent abstraites et difficilement intelligibles pour le plus grand nombre. Mais il n’en a pas toujours été ainsi. Jusqu’à la fin des années 1980, la discipline reposait sur des « détecteurs visuels » : la chambre à brouillard, inventée en 1911, la chambre à bulles, qui lui succède dans les années 1950, ou la chambre à étincelles. Ces dispositifs avaient en commun de matérialiser le passage de particules subatomiques sous une forme visible.

Ainsi, lorsqu’une particule traversait le milieu sensible du détecteur, elle laissait une trace tangible : une traînée de microbulles dans un liquide surchauffé, une ligne d’étincelles dans un gaz, un nuage de gouttelettes dans de la vapeur saturée. Ces traces éphémères étaient immédiatement photographiées. L’image ne représentait pas la donnée : elle était la donnée.

Le cas des chambres à bulles

Parmi ces détecteurs analogiques, la chambre à bulles est sans doute celui qui a le plus marqué l’histoire de la physique des particules – et produit les images les plus saisissantes. Son principe repose sur une cuve remplie d’un liquide – souvent de l’hydrogène ou du propane – maintenu sous pression à une température proche de son point d’ébullition.

Au moment où un faisceau de particules est envoyé dans le détecteur, la pression est brusquement abaissée : le liquide se retrouve en état de surchauffe instable. Le passage d’une particule chargée (protons, pions, électrons…) suffit alors à déclencher une ébullition le long de sa trajectoire, formant une fine traînée de microbulles.

Cette trace, fugace, est immédiatement photographiée sous plusieurs angles par des caméras synchronisées à un rythme de plusieurs fois par seconde. Placées dans un champ magnétique intense, les particules chargées voient leurs trajectoires se courber : les sens de courbure révèlent les signes de leurs charges, tandis que les rayons de courbure renseignent sur leurs énergies. Le liquide est ensuite remis sous pression pour le cycle suivant. Le rythme de production est vertigineux : chaque jour, plusieurs dizaines de rouleaux de plusieurs centaines de mètres sont exposés. Sur la durée d’une seule expérience, ce sont plusieurs millions de clichés qui s’accumulent. La BEBC – pour Big European Bubble Chamber –, dernière grande chambre à bulles à avoir fonctionné au CERN de 1973 à 1984, a fourni à elle seule 6,4 millions de clichés, soit près de 3 000 kilomètres de pellicule !

Le LPNHE a participé à plusieurs expériences utilisant ce type de détecteurs, notamment avec la chambre à bulles de 2 mètres (entre les années 1960 et 1970) et la BEBC, et conserve à ce titre un ensemble de clichés d’une valeur historique et scientifique considérable (crédités LPNHE, IN2P3/CNRS & CERN).

Les chambres à bulles ont permis la découverte de nombreuses particules élémentaires et ont contribué à l’étude des neutrinos (particules élémentaires du modèle standard de la physique des particules), dont on célébrera en 2030 le centenaire de l’hypothèse formulée par Wolfgang Pauli. Une contribution couronnée par plusieurs prix Nobel, qui a également produit, sans le savoir, l’un des corpus photographiques les plus singuliers du XX^e siècle.

Les « scanning girls » : le maillon invisible

L’image produite par la chambre à bulles n’est pas exploitable en l’état. Elle doit être lue, annotée, mesurée. Cette tâche incombe à des équipes d’opératrices
– désignées dans la littérature scientifique sous le nom de scanning girls – qui constituent le véritable système nerveux des laboratoires. Assises devant des tables de projection spécialisées – des appareils qui agrandissent et projettent les clichés sur une surface éclairée –, ces femmes examinent les images une à une, repèrent les traces de particules parmi le bruit visuel du cliché, mesurent la courbure et la longueur des trajectoires, et consignent ces mesures dans des registres qui alimentent les premières bases de données de la physique des hautes énergies. Pour garantir la fiabilité des données, les clichés sont analysés indépendamment par des opératrices différentes. Un travail d’une précision et d’une patience extraordinaires, effectué en équipes se relayant jour et nuit, et qui exige une formation rigoureuse.

Ces tâches exigeaient un niveau de concentration et de précision tel que les opératrices travaillaient généralement par sessions de quatre heures seulement. Cette organisation en faisait un emploi particulièrement adapté aux mères de jeunes enfants recherchant une activité compatible avec les contraintes de la vie familiale. Pamela Delaney, ancienne scanning girl au laboratoire Rutherford au Royaume-Uni à la fin des années 1960, souligne qu’à cette époque les possibilités d’emploi à temps partiel offrant une rémunération correcte aux femmes étaient relativement rares.

Elle rapporte une anecdote qui illustre également les raisons de ce choix de recrutement. Un laboratoire tenta de constituer une équipe de nuit composée de jeunes hommes. L’expérience fut rapidement abandonnée. Selon Delaney, ces derniers se révélèrent moins fiables : ils fumaient de l’herbe pendant leur service et, une nuit, se mirent même à se balancer aux passerelles des machines, provoquant le dérèglement des équipements. À la suite de cet incident, le laboratoire revint au recrutement de mères de famille locales.

Sans ce travail, l’image reste muette. C’est grâce à leur lecture patiente que la donnée brute devient connaissance scientifique. Pourtant, ces femmes ont été invisibilisées dans l’histoire officielle des sciences. Il existe une ironie douloureuse à constater que les archives qu’elles ont constituées, cliché après cliché, sont aujourd’hui, elles aussi menacées d’oubli.

Un patrimoine à double titre

Ces photographies occupent une position singulière dans le système de classement des images. Ce ne sont pas des photographies artistiques : elles ont été produites en série, collectivement, anonymement. Ce ne sont pas non plus des photographies documentaires ordinaires : elles ne montrent pas le monde visible, mais des phénomènes qui échappent entièrement à la perception humaine directe.

Regarder une photographie de chambre à bulles, c’est voir les interactions fondamentales de la matière rendues visibles pour un bref instant. Ces images possèdent une dimension esthétique et poétique indéniable. C’est précisément leur ambiguïté qui fait leur richesse : données obsolètes ou archives vivantes ? Documents techniques ou photographies à part entière ? La réponse ne se trouve peut-être pas dans les réserves des laboratoires, mais dans les espaces où on les donne à voir…

Numériser, réactiver, restituer

Les espaces dédiés à l’art contemporain se prêtent remarquablement bien à la restitution de ce patrimoine oublié. En 2023, j’ai organisé l’exposition « Chambre à brouillard » à L’ahah (Paris XI^e), en plaçant au cœur de l’espace d’exposition une chambre à brouillard – le tout premier détecteur de particules jamais conçu, dont le LPNHE a le privilège de posséder un exemplaire fonctionnel. Six artistes, Juliette Agnel, Clément Bagot, Nicolas Darrot, Youcef Korichi, Alyssa Verbizh et Anne-Charlotte Yver, ont créé des œuvres en résonance avec ce détecteur et les imaginaires qu’il suscite.

L’exposition a également permis de donner à voir des plaques photographiques scientifiques qui n’avaient jamais été pensées pour un public – confirmant que sortir ce patrimoine des réserves pour l’exposer dans un lieu d’art, c’est aussi atteindre un public qui ne franchit pas spontanément les portes des institutions de recherche.

C’est à cette occasion que j’ai invité l'artiste Hugo Deverchère à projeter son film Cosmorama – une œuvre qui explore les frontières entre image scientifique et création artistique. Cette rencontre a été décisive, donnant naissance à une collaboration qui se poursuit aujourd’hui autour des archives du LPNHE. Le travail d’Hugo explore les croisements entre dimensions géologiques, humaines et cosmiques, interrogeant le rapport entre matériel et virtuel, entre science et fiction, à travers la construction de nouveaux langages et récits visuels. Cette question de la persistance des traces – comment préserver une mémoire au-delà des supports qui la portent, qu’ils soient analogiques ou numériques – est précisément au cœur du travail d’Hugo, et de notre collaboration.

Ensemble, nous menons un travail de numérisation et de restauration des archives du LPNHE, afin d’extraire ces images de leur réserve et de les rendre accessibles – à la recherche historique comme au regard contemporain. Mais la numérisation ouvre aussi une perspective scientifique inattendue : à l’ère de l’intelligence artificielle, réanalyser ces millions de clichés avec les outils et les connaissances acquises depuis pourrait réserver des surprises. Ces archives, considérées comme obsolètes, ne sont peut-être pas si épuisées scientifiquement qu’on ne le croit.

Ces clichés s’inscrivent par ailleurs dans une histoire plus large de la photographie scientifique du siècle dernier, dont les archives d’astrophysique ou de biologie constituent d’autres exemples trop peu reconnus comme patrimoine à part entière. C’est précisément ce que l’exposition peut contribuer à changer. Je travaille aujourd’hui à deux nouveaux projets dans cette perspective : une exposition pluridisciplinaire autour du célèbre physicien français Louis Leprince-Ringuet, pour laquelle j’espère réaliser un film artistique, et une exposition exclusivement photographique réunissant plusieurs photographes contemporains à partir de ces clichés issus de détecteurs visuels.

De son côté, Hugo a continué à faire circuler ce travail dans le monde de l’art contemporain : Orbital Verses a été présentée au printemps 2025 à la galerie Sator (Romainville), à l’automne à la galerie Dumonteil (Shanghai), puis à l’hiver à La Capsule (Le Bourget) – confirmant que ces images, extraites de leur contexte scientifique, trouvent un écho immédiat auprès d’un public non spécialisé.

Ce que le bicentenaire devrait célébrer aussi

Le bicentenaire de la photographie offre une occasion rare de repenser ce que nous considérons comme patrimoine photographique. Les photographies de chambres à bulles, les émulsions nucléaires, les clichés scientifiques de toutes sortes forment un continent encore mal cartographié. Pourtant, ces images ont une histoire, une matérialité, une puissance visuelle. Les exclure du champ photographique, c’est oublier que la photographie a aussi été, dès ses origines, un instrument de connaissance – un moyen de fixer ce que l’œil seul ne peut pas voir. Préserver ces archives et les donner à voir, c’est sauver une double mémoire : celle d’une science et de ses pratiques, et la mémoire de celles et ceux et qui l’ont rendue possible.

Dans les années 1930, Jean Painlevé, scientifique et cinéaste, avait déjà exploré ces frontières entre art et science, révélant des mondes jusqu’alors inobservés. Un siècle après lui, le bicentenaire de la photographie est peut-être le bon moment pour recommencer à les déplacer.

Olivier Dadoun ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

L’ESSENTIEL

• La gravité peut dévier la lumière : une éclipse de Soleil permet d’observer directement cet effet prédit par Einstein.

• Cette déviation est à l’origine des effets de lentille gravitationnelle, qui révèlent la matière noire et les régions les plus lointaines de l’Univers.

• La première confirmation de ce phénomène, en 1919, a marqué un tournant majeur de la physique moderne.

Lever les yeux vers le ciel est un excellent moyen de prendre conscience de la gravité. On en perçoit facilement les effets sur les corps dotés d’une masse lorsqu’on suit la trajectoire d’un ballon ou que l’on se représente l’orbite d’une planète.

Mais, fait plus surprenant, la gravité agit aussi sur ce qui n’a pas de masse au repos : la lumière. Elle est même capable de dévier sa trajectoire. La prochaine éclipse de Soleil, le 12 août, nous permettra bientôt d’observer directement cet étonnant phénomène.

Les photons suivent une trajectoire imposée

Les insaisissables particules qui composent la lumière, les photons, n’échappent pas à l’action de la gravité. La raison en est, comme l’a montré Einstein, que la gravité est la manifestation de la courbure de l’espace-temps. Cette courbure est produite et accentuée par la masse et l’énergie contenues dans la trame même de l’Univers.

Cette courbure oblige toutes les particules à suivre des trajectoires qui ne sont plus tout à fait rectilignes, comme si elles circulaient sur des rails : les géodésiques. Ces lignes « épousent » la courbure de l’espace-temps afin que les particules empruntent le chemin le plus efficace possible.

Fait remarquable, la gravité est capable de dévier n’importe quel photon. Ce phénomène ouvre un vaste champ de possibilités en astrophysique. Nous nous intéresserons ici à la lumière visible.

Le trajet de la lumière depuis une étoile lointaine

Imaginons un photon émis par une étoile lointaine qui, par chance, parvient jusqu’à nous sans rencontrer le moindre obstacle. Rien d’improbable à cela : l’espace entre les étoiles est en moyenne dix mille milliards de fois moins dense que notre atmosphère. Surtout, l’Univers regorge d’un nombre inimaginable de sources lumineuses. Pour ces deux raisons, une quantité colossale de photons peuvent parcourir des années-lumière – soit des milliers de milliards de kilomètres – sans être perturbés.

Le photon peut terminer son voyage dans un télescope de pointe utilisé pour des recherches astronomiques complexes. Mais il peut tout aussi bien atteindre notre œil nu.

Imaginons maintenant une étoile qui nous envoie, chaque nuit, des photons directement dans notre direction. Comme toute source lumineuse, elle émet de la lumière dans toutes les directions. Pourtant, une infime déviation angulaire, une ouverture minuscule, suffirait à envoyer un photon vers une autre région de l’Univers : il ne nous atteindrait jamais. Cette étoile deviendrait alors invisible à nos yeux.

Mais que se passerait-il si la gravité parvenait à corriger cette légère déviation et à infléchir la trajectoire du photon ?

Pour que cela se produise, le photon doit passer à proximité d’une concentration de masse suffisamment dense et compacte. L’effet donne l’impression qu’un corps très massif « attire » la lumière, comme s’il exerçait une force. En réalité, comme nous l’avons vu, ce n’est pas une force qui dévie le photon, mais la courbure de l’espace-temps. Dans le cas de la prochaine éclipse de Soleil, cette concentration de masse est… le Soleil lui-même.

Un prérequis : l’obscurité

Il est évident que, pour bien observer les étoiles, nous avons besoin d’un ciel sombre, ce qui est généralement le cas la nuit. À ce moment-là, le Soleil ne se trouve pas sur la ligne de visée qui nous relie à l’étoile que nous souhaitons observer. La lumière qui nous parvient de cette étoile n’a donc, en principe, pas été déviée par la masse du Soleil. Elle a simplement suivi l’une de ces trajectoires relativistes qui remplacent les lignes droites.

Peut-on alors réunir ces deux conditions, c’est-à-dire avoir le Soleil devant nous tout en conservant un ciel suffisamment sombre ?

Oui, c’est possible ! C’est même précisément ce qui se produit lors d’une éclipse de Soleil. En s’interposant avec une précision remarquable entre le Soleil et la Terre, la Lune assombrit suffisamment le ciel pour permettre d’observer la position apparente et momentanée d’une étoile et d’en mesurer le décalage. On peut ainsi démontrer que sa lumière a bien été déviée. Pour y parvenir, une étape préalable est toutefois indispensable : connaître la position de l’étoile avant l’éclipse.

Nous savons déjà qu’il est très difficile de déterminer, en plein jour, la position d’une source lumineuse comme une étoile. Sa lumière est tout simplement noyée dans celle du Soleil. Il faut donc mesurer sa position habituelle de nuit, puis la « retrouver » pendant l’éclipse. Naturellement, cette première mesure est réalisée au préalable, lors d’une nuit offrant de bonnes conditions d’observation astronomique.

Ce qui se passe pendant l’éclipse

Pendant l’éclipse, notre étoile, en raison de sa masse considérable, courbe l’espace-temps dans son voisinage. Cette courbure oblige le photon provenant de l’étoile située derrière le Soleil à suivre une trajectoire en arc de cercle. Mais notre œil ignore que ce photon vient de derrière le Soleil : il interprète sa trajectoire comme si elle avait été rectiligne, à l’image de celle de tout autre quantum de lumière. L’astronome – amateur ou professionnel – chargé de cartographier la position de cette étoile conclura donc qu’elle est légèrement décalée par rapport à sa position habituelle.

Il faut garder à l’esprit que tous les photons peuvent voir leur trajectoire déviée lorsqu’ils passent à proximité d’un objet massif et compact. C’est sur ce phénomène, appelé « effet de lentille gravitationnelle », que repose une part essentielle de l’astrophysique moderne.

Les effets de lentille gravitationnelle ne se contentent pas de déplacer, voire de dédoubler l’image de galaxies ou d’étoiles : ils révèlent aussi la manière dont la matière est répartie dans l’Univers, y compris la matière noire. Ils agissent en outre comme d’immenses télescopes cosmiques, grossissant les régions les plus lointaines de l’Univers. Grâce à eux, nous pouvons observer des objets qui resteraient autrement invisibles et remonter jusqu’aux premiers âges de l’Univers.

La première observation, il y a plus d’un siècle, montrant lors d’une éclipse que la déviation de la lumière correspondait parfaitement aux prédictions d’Einstein, a constitué un véritable moment de stupeur et marqué le début d’une révolution scientifique. Lors de la prochaine éclipse totale de Soleil, en août 2026, ce sera à notre tour d’écrire un nouveau chapitre de cette histoire, faite d’éclipses et de fascinants jeux de lumière.

Ruth Lazkoz a reçu des financements du ministère espagnol de la Science, de l'Innovation et des Universités, ainsi que du gouvernement basque.

L’ESSENTIEL

• Regarder le Soleil pendant une éclipse sans protection peut provoquer des lésions irréversibles de la rétine.

• Seules les lunettes certifiées ISO 12312-2 permettent d’observer l’éclipse en toute sécurité ; les lunettes de soleil classiques sont inefficaces.

• Les lunettes ayant servi à regarder l’éclipse de 2019 ne sont plus bonnes et ne doivent pas être réutilisées.

Le 12 août 2026, entre 19 h et 21 h, l’Espagne sera le théâtre d’un événement astronomique historique. La Lune masquera le Soleil sur une bande traversant une grande partie de la péninsule, provoquant une éclipse totale, tandis que le reste du pays assistera à une éclipse partielle très marquée (NDT : le phénomène sera également quasi total dans le Sud-Ouest de la France et très marqué sur le reste du territoire français). Mais attention : sans les précautions nécessaires, certains pourraient voir ce « souvenir » s’imprimer sur leur rétine, quasiment au sens propre.

Nous savons qu’il est dangereux de regarder directement le Soleil. Pourtant, comme l’éclipse se produira au coucher du soleil, lorsque l’astre sera très bas sur l’horizon et sur le point de disparaître, beaucoup pourraient croire qu’il n’est plus vraiment dangereux puisqu’il « ne chauffe presque plus ». Ce faux sentiment de sécurité peut inciter à l’observer à l’œil nu, sans protection, au risque de provoquer des lésions irréversibles de la rétine.

Pourquoi est-il dangereux de regarder directement le Soleil ?

Le danger vient du fait que, au-delà de la lumière visible, le rayonnement solaire comprend aussi des composantes invisibles à l’œil humain, comme les ultraviolets (UV) et les infrarouges. Or ces rayonnements peuvent endommager l’œil de différentes façons.

Le Soleil émet trois types de rayonnements ultraviolets : les UV-A, les UV-B et les UV-C. Les UV-C, les plus énergétiques et les plus nocifs, sont entièrement absorbés par l’atmosphère. En revanche, les UV-A et les UV-B atteignent bien la surface de la Terre. Les UV-B sont principalement absorbés par la cornée et la conjonctive. Ils peuvent notamment provoquer une photokératite, une inflammation douloureuse comparable à la sensation d’avoir du sable dans les yeux.

Les UV-A sont moins énergétiques, mais ils pénètrent plus profondément dans l’œil et atteignent le cristallin ainsi que la rétine. On sait qu’ils provoquent dans le cristallin des modifications irréversibles de certaines protéines, ce qui en fait l’un des facteurs favorisant l’apparition précoce de la cataracte. Au niveau de la rétine, ils constituent également un facteur de risque de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA), une maladie pouvant entraîner une perte importante de la vision.

Rayonnement infrarouge : quand l’œil surchauffe

Le rayonnement infrarouge atteint lui aussi le fond de l’œil, jusqu’à la rétine, dont il augmente la température. En échauffant les tissus et les cellules photoréceptrices, il peut provoquer ce que l’on appelle une rétinopathie solaire.

Le problème est que la rétine est dépourvue de récepteurs de la douleur. Il est donc possible de subir une véritable brûlure de la macula sans s’en rendre compte. Ce n’est que plusieurs heures plus tard qu’apparaît parfois une tache noire permanente au centre du champ de vision. À ce stade, les lésions sont malheureusement irréversibles.

L’obscurité est trompeuse

Regarder le Soleil pendant une éclipse n’est pas, en soi, plus dangereux que le faire un autre jour. Mais il existe une différence essentielle. Par temps normal, la forte luminosité nous éblouit (photophobie) et nous pousse à détourner immédiatement le regard. De plus, sous l’effet de cette lumière intense, la pupille se contracte, à la manière du diaphragme d’un appareil photo, limitant ainsi la quantité de lumière qui atteint la rétine.

Pendant une éclipse, en revanche, la luminosité est bien plus faible – en particulier lors d’une éclipse totale au coucher du Soleil. Le cerveau ordonne alors à la pupille de se dilater afin de capter davantage de lumière. Or les rayonnements infrarouges et les UV-A restent bel et bien présents. La pupille étant plus ouverte, ces rayonnements atteignent plus facilement la rétine et se concentrent sur la macula, la zone responsable de la vision la plus précise.

Pourquoi le ciel rougit au coucher du Soleil ?

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi le ciel prend des teintes rouges au coucher du Soleil ? La lumière blanche du Soleil est un mélange de toutes les couleurs du spectre visible, auxquelles s’ajoutent les rayonnements ultraviolets et infrarouges. En traversant l’atmosphère terrestre, cette lumière entre en collision avec les molécules d’azote et d’oxygène, ce qui provoque un phénomène appelé diffusion Rayleigh.

En pleine journée, lorsque le Soleil est haut dans le ciel, la lumière parcourt une faible épaisseur d’atmosphère. Les longueurs d’onde les plus courtes, correspondant aux couleurs bleues et violettes, sont alors davantage diffusées. C’est pourquoi le ciel nous apparaît bleu par temps clair.

Au coucher du Soleil, en revanche, la lumière doit traverser une couche d’atmosphère beaucoup plus épaisse avant d’atteindre nos yeux. Au cours de ce long trajet, les longueurs d’onde bleues sont presque entièrement diffusées. Ne subsistent alors que les longueurs d’onde les plus longues, correspondant aux teintes jaunes, orangées et rouges. Et si l’intensité des UV-B diminue lorsque le Soleil est bas sur l’horizon, les UV-A – qui représentent 95 % du rayonnement ultraviolet atteignant la surface de la Terre – continuent, eux, de traverser l’atmosphère.

Des lunettes certifiées ISO 12312-2 :2015 pour une protection optimale

Pour observer une éclipse en toute sécurité, de simples lunettes de soleil, même de très bonne qualité et offrant une protection contre les UV, ne suffisent pas. Elles sont conçues pour protéger de la lumière réfléchie, pas du rayonnement solaire direct. Les radiographies, verres fumés, CD, négatifs photographiques ou feuilles d’aluminium sont tout aussi inefficaces : aucun ne filtre correctement le rayonnement infrarouge.

Il faut donc utiliser des lunettes ou des filtres d’observation conformes à la norme ISO 12312-2, les seuls homologués pour protéger efficacement contre l’ensemble des rayonnements dangereux émis par le Soleil. Ils sont fabriqués à partir d’un polymère noir, une résine de polyéthylène contenant des particules de carbone, capable d’absorber 99,99 % de l’énergie solaire. La mention « ISO 12312-2 :2015 » que l’on trouve souvent sur ces lunettes fait référence à la version de la norme, mise à jour en 2015.

Sur le plan technique, ces lunettes présentent une densité optique de 5 (OD 5). Cela signifie qu’elles atténuent la lumière au point de ne laisser passer qu’un cent millième du rayonnement incident, soit une transmission de seulement 0,001 %. À titre de comparaison, elles sont environ 30 000 fois plus sombres que des lunettes de soleil classiques.

Il n’existe qu’une seule exception, très brève, à cette règle de protection : la phase de totalité de l’éclipse. Ce n’est que lorsque la Lune recouvre entièrement le disque solaire et que seule la couronne solaire reste visible qu’il est possible de retirer ses lunettes sans danger pour observer le phénomène à l’œil nu. Mais cette phase ne dure que très peu de temps : dès que le premier rayon de Soleil réapparaît, il faut remettre immédiatement ses lunettes de protection.

Attention aux fausses lunettes d’éclipse

Pour vérifier que vos lunettes sont conformes, il ne suffit pas d’y trouver la mention de la norme ISO 12312-2 :2015 et le marquage CE. Elles doivent également indiquer le nom et l’adresse du fabricant, afin de limiter les risques de contrefaçon.

Il est également recommandé de les tester avant de les utiliser. Si, une fois les lunettes enfilées, vous pouvez distinguer autre chose que le Soleil – les meubles de votre maison, les arbres dans la rue ou tout autre objet –, elles ne sont pas conformes. Avec des lunettes homologuées, seuls le Soleil ou une source lumineuse très intense doivent rester visibles.

Il est déconseillé d’utiliser des lunettes de plus de quinze ans, car leurs matériaux se dégradent avec le temps et peuvent perdre leur efficacité. De même, si le filtre présente une rayure ou un trou, mieux vaut ne pas les utiliser : ce défaut peut concentrer la lumière sur la rétine, à la manière d’un faisceau laser.

Il est également important de conserver les lunettes dans un étui de protection et d’éviter de les nettoyer avec des liquides ou des produits abrasifs, qui risquent d’endommager le polymère dont elles sont constituées.

Enfin, il ne faut jamais observer le Soleil avec des jumelles ou un télescope en portant simplement des lunettes d’éclipse. Les lentilles de ces instruments concentrent la lumière comme une immense loupe, ce qui peut détruire le filtre en quelques millisecondes et laisser passer le rayonnement directement vers l’œil. Si vous utilisez un télescope ou des jumelles, ils doivent être équipés de filtres solaires spécialement conçus pour être placés à l’avant de l’objectif.

Une passoire, une chambre noire et un peu d’ingéniosité

Si vous ne disposez pas de lunettes conformes à la norme, il est possible d’observer l’éclipse grâce à des méthodes de projection indirecte. Par exemple, en tenant une passoire à la main, dos au Soleil, vous laissez la lumière traverser les trous et projeter son ombre sur le sol ou un mur. Chaque trou forme alors l’image d’une petite éclipse. Une autre solution consiste à utiliser une chambre noire (ou sténopé), dans laquelle les rayons lumineux traversent un minuscule orifice pour former une image à l’intérieur d’une boîte.

La NASA a publié une vidéo expliquant comment fabriquer facilement une chambre noire à partir d’une boîte de céréales, d’une feuille de papier, de ciseaux, de ruban adhésif et de papier aluminium. Ces méthodes de projection sont totalement sûres et constituent une activité ludique à réaliser avec des enfants.

Quoi qu’il en soit, le plus beau est sans doute de vivre l’éclipse dans son ensemble : sentir la fraîcheur qui s’installe lorsque le Soleil disparaît, écouter le silence soudain des oiseaux et observer les couleurs du paysage se transformer en quelques instants. Bref, profiter pleinement de cette expérience avec tous ses sens, tout en protégeant ses yeux afin de pouvoir admirer, intact, les nombreuses autres éclipses que l’avenir nous réserve.

Conchi Lillo ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

Grâce à des observations combinant ondes radio, lumière visible et rayons X, des astronomes ont identifié la source d’un mystérieux signal cosmique. Une avancée qui pourrait transformer notre compréhension de ces phénomènes rares.

Un couple d’étoiles en orbite l’une autour de l’autre : c’est l’origine de la nouvelle source de sursauts radio répétitifs que nous venons d’identifier, baptisée ASKAP J1745.

Depuis quelques années, les astronomes sont confrontés à une énigme : de mystérieux sursauts d’ondes radio, appelés « transitoires à longue période », qui se distinguent par le temps exceptionnellement long séparant deux émissions. Ces objets ont été découverts fortuitement lors d’observations de vastes régions du ciel.

À ce jour, seule une douzaine de ces sources insolites ont été repérées. Leur origine demeure l’un des mystères les plus intrigants de l’astronomie contemporaine.

Dans une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Nature Astronomy, nous décrivons une première mondiale : des sursauts radio et des sursauts de rayons X qui se répètent à chaque orbite du système.

ASKAP J1745 est une découverte majeure, car nous sommes parvenus à identifier sa nature, contrairement à la plupart des transitoires à longue période connus : sur les douze recensés à ce jour, dix restent inexpliqués. Mieux encore, nous avons pu l’observer avec plusieurs télescopes sensibles à différentes longueurs d’onde, ce qui nous offre une vision beaucoup plus complète du phénomène.

Comme la célèbre pierre de Rosette, qui a permis de déchiffrer les hiéroglyphes égyptiens grâce à un même texte gravé dans trois écritures différentes, ces nouvelles observations fournissent aux astronomes une clé pour percer le mystère des transitoires à longue période.

À quoi ressemblent les transitoires radio à longue période ?

Les transitoires radio à longue période sont des objets célestes qui émettent de puissants sursauts d’ondes radio à intervalles réguliers. L’origine de la plupart d’entre eux demeure inconnue. De plus, nombre de ces sources ont été découvertes près de la région centrale de la Voie lactée, particulièrement riche en poussières, ce qui complique leur observation avec les télescopes optiques.

Bien qu’une douzaine seulement de ces objets insolites aient été identifiés jusqu’à présent, ils semblent déjà présenter plusieurs profils différents. Leurs sursauts radio se répètent à des intervalles allant de quelques minutes à plusieurs heures.

Certains émettent des impulsions régulières depuis plus de trente ans, tandis que d’autres cessent d’émettre pendant plusieurs jours, voire deviennent définitivement silencieux aux longueurs d’onde radio.

D’où viennent-ils ?

Au départ, les astronomes pensaient que les transitoires à longue période étaient simplement des étoiles à neutrons en rotation très lente, appelées pulsars. Ces objets correspondent au cœur extrêmement dense laissé par l’explosion en supernova d’une étoile massive.

Les premiers transitoires radio de ce type découverts émettaient un sursaut environ toutes les vingt minutes. Un rythme bien plus lent que celui des pulsars classiques, dont les impulsions reviennent généralement toutes les quelques secondes. De plus, lorsqu’un pulsar ralentit suffisamment sa rotation, il est censé cesser d’émettre des ondes radio. En théorie, une étoile à neutrons tournant aussi lentement ne devrait donc plus produire de sursauts radio.

Les astronomes se sont alors tournés vers d’autres hypothèses, notamment celles impliquant des naines blanches, les vestiges compacts d’étoiles moins massives en fin de vie. Plus récemment, nous avons découvert que certains transitoires à longue période se trouvaient dans des systèmes binaires – deux étoiles gravitant l’une autour de l’autre – où l’on retrouve une naine blanche et une naine rouge de faible masse.

La découverte d’ASKAP J1745

ASKAP J1745 est un nouveau transitoire radio à longue période que nous avons découvert grâce au radiotélescope ASKAP, exploité par le CSIRO, l’agence nationale australienne pour la recherche scientifique. C’est le premier objet de ce type que nous avons pu identifier comme une « variable cataclysmique ».

Les variables cataclysmiques sont des systèmes binaires composés de deux étoiles, dont une naine blanche, qui gravitent suffisamment près l’une de l’autre pour interagir. Lorsque les deux astres sont très rapprochés, la gravité de la naine blanche peut arracher de la matière à son étoile compagne : on parle alors d’accrétion. C’est pourquoi ces systèmes sont également appelés des binaires à naine blanche accrétante.

Un autre transitoire radio à longue période a été récemment découvert grâce à des sursauts de rayons X, qui se répètent avec la même régularité que les émissions radio. Mais l’origine de ces sursauts, ainsi que la raison de leur parfaite synchronisation, demeuraient inexpliquées.

Pour la première fois, nous avons combiné des observations réalisées dans les domaines radio, des rayons X et de la lumière visible. Elles montrent qu’ASKAP J1745 produit, à chaque orbite de ses deux étoiles, un sursaut radio et un sursaut de rayons X.

Dans ces systèmes où les deux étoiles tournent très rapidement l’une autour de l’autre, les rayons X seraient produits par l’échauffement de la matière lorsqu’elle est aspirée vers la naine blanche.

L’origine des puissants sursauts radio, en revanche, restait plus mystérieuse. Le fait d’avoir établi qu’il s’agit d’un système binaire à naine blanche accrétante nous a toutefois permis d’en comprendre le mécanisme.

Le type d’émission radio pulsée que nous avons observé est généralement généré par des particules très énergétiques interagissant avec des champs magnétiques intenses. Or, ASKAP J1745 réunit précisément ces ingrédients : deux étoiles dotées de champs magnétiques extrêmement puissants – de l’ordre de plusieurs milliers de fois celui d’un appareil d’IRM – et un flux de particules chargées s’écoulant de l’étoile compagne vers la naine blanche.

Ce que cette découverte change pour l’astronomie

Cette découverte est exceptionnelle, car nous disposons de davantage d’informations, recueillies sur un plus large éventail de longueurs d’onde, que pour n’importe quel autre transitoire à longue période observé jusqu’à présent.

Tout comme la pierre de Rosette a été la clé du déchiffrement des hiéroglyphes égyptiens, ASKAP J1745 pourrait devenir la clé permettant de comprendre l’origine des autres transitoires radio à longue période, pour lesquels les observations dans d’autres longueurs d’onde font encore défaut.

ASKAP J1745 est le premier transitoire à longue période à présenter des signes d’accrétion sur l’ensemble du spectre électromagnétique, des ondes radio à la lumière visible, jusqu’aux rayons X. Or, ce flux de matière chargée constitue un ingrédient essentiel à la production des émissions radio que nous détectons dans ce type de système.

L’étude du mécanisme à l’origine de ces sursauts radio de longue période nous offre un nouveau laboratoire naturel pour explorer une physique extrême, notamment les écoulements de plasma et les champs magnétiques, dans des conditions impossibles à reproduire sur Terre.

Nous rendons hommage au peuple Wajarri Yamaji, propriétaires traditionnels et détenteurs des droits fonciers autochtones (Native Title) d’Inyarrimanha Ilgari Bundara, où se situe l’Observatoire de radioastronomie de Murchison du CSIRO qui accueille le radiotélescope ASKAP.

Kovi Rose ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

L’ESSENTIEL

• La fusion est la réaction qui a lieu à l’intérieur du Soleil et qui fournit une quantité d’énergie immense.

• Pour amorcer cette réaction, il faut atteindre des températures extrêmement élevées : 100 millions de degrés Celsius, ce qui est très complexe sur Terre.

• Imaginez l’enthousiasme général lorsque deux équipes de recherche ont annoncé avoir observé une fusion à température ambiante : la promesse d’une énergie illimitée et propre. Un peu trop beau pour être vrai !

Toute découverte de rupture dans le domaine de conversion et stockage de l’énergie, en particulier pour fournir une énergie bon marché et quasi inépuisable, est un sésame pour une célébrité intemporelle.

La fusion nucléaire est le mécanisme à l’œuvre au cœur du Soleil et qui permet la production de quantités d’énergie immenses. Une réaction de fusion consiste en l’appariement de deux atomes de deutérium (un isotope de l’hydrogène constitué d’un proton et d’un neutron). C’est une réaction très différente de la fission nucléaire qui est le phénomène utilisé dans les centrales nucléaires actuelles et qui consiste à scinder le noyau d’un atome lourd, comme l’uranium, après l’absorption d’un neutron. Cette réaction de fission libère une grande quantité d’énergie ainsi que de nouveaux neutrons, qui peuvent à leur tour provoquer d’autres fissions. Il en résulte une réaction en chaîne qui doit être soigneusement contrôlée dans un réacteur nucléaire.

Les intérêts de la fusion sont l’utilisation de « combustible » abondant (deutérium), une très forte densité énergétique et moins de déchets radioactifs à vie longue que pour la fission.

Dans le cas de la fusion, la combinaison des atomes de deutérium demande une quantité d’énergie importante pour initier la réaction (il est nécessaire d’atteindre des températures de 100 millions de degrés Celsius soit 10 000 fois la température de la surface du Soleil). Toutefois, l’espoir est d’obtenir un bilan énergétique final en faveur de l’utilisateur, typiquement un gain d’un facteur 10. La maîtrise de la fusion est donc un défi scientifique et technologique majeur. Des programmes de recherche coûteux ont été dédiés à la construction d’un tel réacteur. Par exemple, le projet ITER est une collaboration internationale dont le réacteur se situe dans le sud de la France.

Un soleil dans une éprouvette ?

Ainsi, quelle surprise quand des scientifiques ont clamé observer ce phénomène de fusion dans une éprouvette de laboratoire sans fournir une énergie d’initiation prohibitive.

Dans les années 1980, deux groupes de chercheurs de l’État de Utah aux États-Unis travaillaient sur la fusion mais à température ambiante à l’aide d’une cellule électrochimique à base de palladium. Ce matériau peut absorber des quantités importantes d’hydrogène et de deutérium, deux ingrédients essentiels pour la fusion. L’hypothèse scientifique était que le confinement de ces deux éléments dans un volume réduit pouvait conduire à la réaction de fusion. Le premier groupe dirigé par Stanley Pons et Michael Fleischmann a mesuré une production de chaleur très élevée (faisant fondre les électrodes, paraît-il). Le second groupe dirigé par Steven Jones a, quant à lui, détecté une production importante de neutrons, signe d’une réaction nucléaire.

Les deux groupes, malgré leur proximité géographique, travaillaient en parallèle, indépendamment l’un de l’autre. Néanmoins, ils finirent par découvrir leurs activités réciproques et décidèrent de se rencontrer en janvier 1989. La réunion a tourné court : aucune collaboration n’a été possible car chaque groupe voulait annoncer sa découverte le plus rapidement possible pour obtenir le prestige officiel des premiers résultats sur la fusion froide. Néanmoins, leurs universités instaurèrent une réunion d’arbitrage. Les deux groupes sont arrivés à un accord : ils devaient, l’un et l’autre, envoyer par courrier leur article respectif à la revue Nature le 24 mars. Ils prévoyaient même de se retrouver au bureau de poste ce jour-là.

Le travail scientifique est généralement mené en collaboration, mais il existe une forme de compétition permanente sous-jacente, cette approche ambiguë ayant reçu le nom de coopétition.

Un sprint médiatique pour la paternité de la « fusion froide »

Malgré l’entente, Pons et Fleischmann ont soumis leur article plus tôt (le 11 mars) à une autre revue et ont convoqué une conférence de presse pour le 23 mars afin d’annoncer leurs résultats. Jones ayant écho de cette démarche a envoyé son article à Nature par fax.

Ainsi, l’annonce médiatique a devancé l’annonce scientifique, cette dernière consistant en une publication dans une revue scientifique avec comité de lecture. Sous cette pression médiatique, la revue s’est dépêchée de publier l’article de Pons et Fleischmann au plus tôt.

Cette précipitation, tant du côté des auteurs que des éditeurs, est incompatible avec les exigences de la rigueur scientifique. Dans le cas de cette affaire, après publication de l’article, le journal a dû publier deux pages d’errata soit 19 changements en tout. La temporalité de la science n’est que peu compatible avec celle des médias.

Une course de fond scientifique

Après cette course à l’annonce est venu le temps de la vérification et de la discussion. Dans une première période, des confirmations expérimentales de génération d’un excès de chaleur ou d’émission de rayonnement et particules furent obtenues avant que les résultats négatifs s’accumulent.

En particulier, les scientifiques s’étonnèrent de la faible émission de neutrons comparée à la production d’énergie. En réalité, si la fusion avait eu lieu avec le niveau d’émission neutronique attendu, les expérimentateurs auraient été exposés à des doses létales de rayonnement. Par ailleurs, l’analyse du spectre montrant l’émission de rayons gamma montra que le pic observé était trop fin pour être un pic d’origine physique et correspondait à un artéfact expérimental. Les défenseurs de la fusion froide ont alors suggéré l’existence de mécanismes nucléaires inconnus, sans fondement expérimental solide.

Avec le temps, malgré de nombreuses expériences dans d’autres laboratoires, les résultats ne purent pas être reproduits, ni sur la production de chaleur ni sur l’émission de neutrons. Les publications présentant des résultats négatifs commencèrent à s’empiler. Récemment, deux articles ont analysé l’ensemble des données et ont conclu que la « fusion froide » avait été proclamée sur la base de signaux expérimentaux fragiles ou mal interprétés, combinés à des erreurs de mesure, un contrôle insuffisant des conditions expérimentales, et l’absence de validation indépendante.

Ce que la fusion froide nous apprend

Cet épisode montre la pression pesant sur les chercheurs qui doivent être « visibles » dans le paysage scientifico-médiatique pour obtenir des récompenses et des financements.

Cela est d’autant plus actuel que les promesses technologiques (nouvelles batteries, ordinateur quantique, intelligence artificielle, conquête de l’espace…) se multiplient. L’injonction du « publish or perish » pousse les scientifiques à la faute soit en produisant des résultats frauduleux soit en annonçant des résultats exceptionnels mais sur la base d’une expérimentation et d’une analyse bâclées.

Ce phénomène a malheureusement tendance à proliférer : le nombre de fraudes et de rétractations est en augmentation (cela montre quand même le bon fonctionnement de l’autorégulation en science, mais jusqu’à quand ?) mais, parallèlement, la publication de résultats « négatifs », c’est-à-dire contredisant un article publié, est en baisse. Ce dernier point pourrait être une bonne nouvelle car signe d’une qualité accrue. Mais il semble que la raison première est plutôt qu’il est difficile de publier et valoriser un résultat montrant que rien ne se passe plutôt qu’un résultat démontrant un phénomène.

Ainsi, bien qu’elles s’ancrent dans la durée, la démarche scientifique et la reproductibilité des résultats restent les outils fiables pour établir la réalité d’une découverte. Seules les observations expérimentales robustes et reproductibles s’inscrivent durablement dans l’héritage scientifique.

Denis Machon ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

Dans une parcelle de salades, un robot de désherbage autonome avance entre les rangs. Grâce à ses capteurs embarqués, il identifie les mauvaises herbes au plus près des cultures et les élimine, plante par plante. Là où les agriculteurs recourent traditionnellement aux herbicides ou à un désherbage manuel coûteux en main-d’œuvre, la machine intervient avec rapidité et précision. Cette technologie annonce-t-elle une nouvelle étape vers une agriculture plus agroécologique ? Voici quelques éléments de réponse.

Les robots attirent aujourd’hui tous les regards dans les salons agricoles. Ils incarnent une promesse séduisante : moins de pénibilité, moins d’intrants (herbicides, pesticides, engrais…), plus de précision, davantage de données et, peut-être, une agriculture agroécologique et plus durable.

Mais cette démonstration technologique laisse une question essentielle en suspens : qu’est-ce qui pousse réellement les agriculteurs à adopter ces machines et les déployer dans leurs exploitations agricoles ?

Des robots au service de l’agroécologie ?

Un robot agricole n’est pas une simple machine motorisée. Il « voit », se déplace, mesure et agit, souvent sans intervention humaine directe. Grâce à des capteurs et des algorithmes, il peut reconnaître des plantes, se repérer dans une parcelle et intervenir de façon ciblée.

Cette capacité à combiner perception, décision et action le distingue des machines agricoles classiques. Ce n’est plus seulement un outil exécutant une tâche, mais un système connecté qui alimente et mobilise des bases de données, souvent hébergées sur des plates-formes numériques ou dans le cloud, et qui s’insère ainsi dans l’organisation du travail agricole.

Par ailleurs la robotique agricole est régulièrement présentée comme un levier de transition agroécologique. En permettant des interventions plus précises, ces machines peuvent réduire l’usage des intrants, limiter les passages d’engins lourds et favoriser des pratiques agricoles plus fines. Elles sont ainsi susceptibles de contribuer à plusieurs principes de l’agroécologie, notamment la santé des sols, la biodiversité, les synergies entre opérations agricoles et, dans une moindre mesure, le recyclage (utilisation des ressources renouvelables).

Le désherbage sélectif est l’exemple le plus visible. Plutôt que de traiter toute une surface, le robot intervient au plus près de chaque plante, soit mécaniquement, soit par pulvérisation ciblée, soit encore par traitement thermique de la mauvaise herbe. Cette précision permet de limiter les intrants chimiques ainsi que les risques de transfert vers l’environnement.

Les robots plus légers peuvent également limiter le tassement des sols, un problème majeur lié au passage répété d’engins lourds. Des machines de petite taille, comme certains robots semeurs, peuvent être déployées en flotte sur une même parcelle, répartissant ainsi les charges au lieu de les concentrer.

L’intérêt des robots agricoles ne se limite pas à l’automatisation des opérations culturales. En observant régulièrement les parcelles, les robots peuvent aider à mieux ajuster les interventions. Ils sont en mesure de repérer des zones de stress hydrique, de détecter certaines maladies, de suivre la croissance des cultures et de fournir des informations utiles à la décision. Déployés à grande échelle, ils pourraient ainsi contribuer à la mise en place de véritables réseaux de surveillance agronomique, capables de signaler rapidement certaines anomalies et d’améliorer le suivi des cultures.

Mais sur le terrain, la prudence s’impose. La plupart des robots actuels restent conçus pour des environnements relativement simples : rangs réguliers, cultures homogènes, parcelles bien structurées. Or l’agroécologie repose précisément sur la diversité : rotations longues, associations de cultures, agroforesterie, haies, couverts végétaux, paysages plus hétérogènes. Dans ces conditions, un robot performant en monoculture bien alignée peut rapidement montrer ses limites dans des systèmes plus complexes.

Ce que disent les enquêtes auprès des agriculteurs

Pour mieux comprendre ce qui pousse les agriculteurs à s’équiper en robots agricoles, notre unité de recherche InTerACT a mené une enquête auprès de 281 agriculteurs. Notre analyse, issue des sciences agronomiques et humaines, visait à évaluer le rôle des perceptions des agriculteurs et de leur environnement social dans la décision d’adopter, ou non, ces technologies.

Le principal enseignement est clair : les agriculteurs n’adoptent pas un robot parce qu’il est « futuriste », mais parce qu’ils le jugent utile. Cette utilité perçue repose sur des critères très concrets : la capacité du robot à réaliser correctement une tâche, la qualité du travail produit et la possibilité d’en observer les bénéfices dans la pratique.

Autrement dit, il ne s’agit pas de disposer d’une machine qui “incarne l’innovation”, mais d’un outil efficace. Les agriculteurs veulent savoir par exemple si le robot désherbe bien, s’il fait gagner du temps, s’il réduit les coûts, s’il est fiable et si l’investissement est rentable.

La facilité d’usage joue également un rôle, mais elle reste secondaire : une interface simple ne compense pas une machine mal adaptée aux réalités du terrain. L’influence sociale existe aussi, mais de façon limitée : l’intérêt des pairs ou des conseillers peut susciter de la curiosité, sans suffire à modifier l’évaluation de l’utilité. Donc moins d’importance de l’effet « tracteur neuf » (l’enthousiasme suscité par l’arrivée d’un nouvel équipement qui fait que les utilisateurs sont généralement plus enclins à l’utiliser, à s’y intéresser et à en valoriser les bénéfices).

Les enquêtes montrent également que l’adoption des robots ne se fait pas par hasard. Elle varie selon les systèmes de production, le niveau d’éducation et la structure des exploitations. Les grandes cultures et certaines productions spécialisées, plus mécanisables, se montrent plus favorables, tout comme les exploitations sociétaires ou collectives, souvent mieux dotées en capital. L’âge et l’expérience jouent, en revanche, un rôle plus limité.

Ce constat renvoie à un enjeu central : la robotique agricole n’est pas seulement une question technique, mais aussi une question d’accès. Si ces équipements restent principalement adoptés par les exploitations les mieux capitalisées, la « révolution agroécologique » annoncée risque surtout d’amplifier les écarts existants.

Des machines encore limitées

Les robots agricoles progressent rapidement, mais ils se heurtent encore à plusieurs limites. La première est technique : un champ est un environnement complexe et changeant. Il y a de la boue, des cailloux, des pentes, des plantes irrégulières et de nombreux imprévus. Dans ces conditions, faire fonctionner une machine autonome de façon fiable reste un défi.

La seconde limite est économique. Les robots sont encore coûteux, souvent entre 50 000 et 300 000 dollars (soit entre 43 300 et 260 000 euros), auxquels s’ajoutent la maintenance, la formation et les risques de panne. Même s’ils peuvent permettre des économies sur le long terme (diminution des besoins en travail manuel, d’une utilisation plus précise des ressources et d’une meilleure efficacité des opérations agricoles), l’investissement reste important et risqué pour de nombreuses exploitations. Le coût constitue actuellement un frein à l’adoption, mais son importance doit être relativisée, car les effets d’apprentissage et d’échelle liés à la diffusion de la technologie pourraient entraîner une diminution progressive des coûts unitaires.

La troisième limite concerne l’organisation du travail. Adopter un robot, ce n’est pas seulement acheter une machine : c’est aussi changer ses habitudes, ses calendriers et ses compétences. Cela pose aussi des questions nouvelles, notamment sur l’utilisation des données produites et sur la dépendance éventuelle à des fabricants ou à des logiciels propriétaires.

Enfin, il existe une dimension plus politique. Pour que la robotique s’insère réellement dans les systèmes agricoles, notamment les plus durables, elle doit s’accompagner de démonstrations en conditions réelles, de formations, de solutions collectives, de services de maintenance territorialisés et d’une implication des agriculteurs dans sa conception.

Vers une agriculture plus humaine ou plus automatisée ?

La question n’est pas tant de savoir si les robots remplaceront les agriculteurs, une idée qui relève davantage de la fiction que de la réalité, que de comprendre quel type d’agriculture ils contribuent à façonner.

Selon les conditions de leur développement, deux trajectoires se dessinent. Dans un premier scénario, les robots prolongent les logiques de l’agriculture industrielle : agrandissement des surfaces, standardisation des pratiques, captation des données et dépendance accrue à des systèmes techniques.

Dans un autre, ils peuvent devenir des outils au service de systèmes plus diversifiés, plus précis et moins pénibles, en accompagnant des pratiques plus fines et plus écologiques.

Des pistes alternatives émergent : robots partagés à plusieurs, flottes coopératives, outils open source ou dispositifs adaptés à des systèmes plus complexes. Mais ces trajectoires restent encore minoritaires.

Cette perspective reste toutefois conditionnelle. Le potentiel agroécologique des robots agricoles ne découle pas de la technologie elle-même, mais des modalités de son intégration dans les systèmes de production. Selon les contextes et les finalités poursuivies, ces technologies peuvent soutenir la réduction des intrants et une meilleure mobilisation des processus écologiques, ou répondre principalement à des objectifs d’efficacité technico-économique. Elles peuvent également transformer l’organisation du travail, redistribuer les compétences et générer de nouvelles dépendances aux infrastructures numériques et aux acteurs qui les contrôlent.

Une révolution, à condition de choisir son cap

Les robots agricoles annoncent peut-être une nouvelle révolution agricole. Mais une révolution ne se mesure pas au nombre de capteurs embarqués. Elle se mesure à ce qu’elle transforme réellement : le travail, les sols, les dépendances économiques, la biodiversité, l’autonomie des agriculteurs, et, avant tout, sa capacité à générer une agriculture durable.

Pour l’instant, les robots sont moins une rupture qu’un carrefour. Ils peuvent aider à construire une agriculture plus agroécologique et durable, mais seulement si leur diffusion est pensée avec les agriculteurs, et pas seulement pour eux. Le robot, c’est aussi du métal, du plastique, des métaux rares, etc. Comment intégrer cela, comment recycler, limiter l’obsolescence, si un jour ce modèle s’imposait pour toute l’agriculture ?

Mohammad Naim a reçu des financements de l’Agence nationale de la recherche (ANR) dans le cadre du projet NINSAR, au titre de France 2030 (subvention n° ANR-22-PEAE-0007). Une licence publique Creative Commons CC BY a été appliquée au présent document et le sera à toutes les versions ultérieures, conformément aux conditions de libre accès associées à cette subvention.

Loïc Sauvée et Quentin Bordier ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.

L’ESSENTIEL

• Une première depuis 1999, le 12 août 2026, une éclipse solaire totale sera visible en Europe. En France hexagonale, ce spectacle astronomique parmi les plus marquants sera observable jusqu’à 99 % selon les régions.

• Découvrez comment se produit ce phénomène et pourquoi on ne l’observe pas tous les mois.

• Les éclipses ont toujours fasciné et sont à l’origine de nombreux mythes, mais aussi de découvertes scientifiques majeures.

Une éclipse solaire totale, c’est quoi ? Facile : le Soleil qui disparaît – il fait donc nuit en plein jour !

Un événement forcément impressionnant qui a donné naissance à de nombreux mythes. Comme le Soleil est source de vie, sa disparition était synonyme de malheur partout dans le monde, à part dans quelques tribus aborigènes d’Australie, pour qui un voile pudique tombait alors sur les rencontres intimes entre époux, Soleil et Lune. Pour résoudre le problème, des cérémonies spéciales, bruyantes, devaient alors se tenir afin d’effrayer le monstre ou le démon tentant d’engloutir l’astre du jour.

Aujourd’hui encore, difficile de rester indifférent quand les ténèbres tombent en pleine journée – notre cœur se serre instinctivement. Quelques minutes après, la délivrance, quand la lumière revient : comme les oiseaux qui saluent alors ce retour, on peut avoir envie de chanter, soulagé…

D’où viennent ces éclipses ? La base est bien connue : la Terre tourne autour du Soleil et la Lune autour de la Terre. On peut donc avoir, de temps en temps, un alignement Soleil – Lune – Terre. Dans ce cas-là, la Lune va bloquer les rayons solaires, un peu comme un parasol fait de l’ombre. L’ombre de la Lune s’étire en un long cône derrière elle, et la Terre en coupe juste le sommet : cela implique que seule une toute partie du Globe pourra bénéficier du spectacle, hélas.

Et c’est là qu’intervient un heureux hasard : la Lune est 400 fois plus petite que le Soleil, mais aussi 400 fois plus près. Du coup, vus de la Terre, les deux semblent avoir la même taille apparente (on dit aussi « angulaire »). Autrement dit, la Lune cache pile le Soleil ! Cela rend le spectacle plus intéressant encore, car une éclipse permet de voir le profil d’éruptions en bord de Soleil, mais aussi l’atmosphère qui l’entoure, appelée « couronne solaire ». Très faiblement lumineuse, elle ne se dévoile que lors des éclipses – quand il n’y en a pas, les astronomes produisent des éclipses artificielles dans leurs télescopes avec un masque adéquat pour pouvoir la voir.

Pourquoi pas une éclipse solaire chaque mois ?

Évidemment, on pourrait croire que, à chaque tour de la Lune autour de la Terre, elle va venir bloquer le Soleil. Cela ferait une éclipse chaque mois, mais malheureusement ce n’est pas le cas, à cause d’une légère différence (5°) entre le plan de l’orbite terrestre et celui de l’orbite lunaire.

Pour avoir une éclipse, il faut un alignement parfait, ce qui ne se produit que si les astres se positionnent le long de la ligne faisant l’intersection entre ces deux plans. La Terre s’y trouve deux fois par an, et on a donc deux saisons d’éclipses chaque année. Le reste du temps, la Lune se trouve juste un peu trop haut ou trop bas pour que l’alignement se fasse. Précision supplémentaire : les orbites ne sont pas des cercles, mais des ellipses. Du coup, le facteur 400 évoqué ci-dessus est une moyenne. Parfois, la Lune est un peu plus loin et le Soleil plus près, alors la Lune n’arrive plus à cacher complètement le Soleil : on observe alors une éclipse dite annulaire, car on voit encore un anneau lumineux autour de la Lune enténébrée… Cela deviendra la règle à l’avenir, car la Lune s’éloigne de la Terre au rythme de 4 centimètres par an.

Les éclipses solaires, entre mythes et réalités

Ces impressionnantes éclipses ont donné lieu à de nombreuses histoires. La première concerne rien de moins que la naissance de la science ! En 585 avant notre ère, une guerre faisait rage entre deux peuples d’Asie Mineure : les Lydiens (de l’ouest de l’Anatolie actuelle, ndlr) et les Mèdes (du nord-ouest de l’Iran actuel, ndlr). Soudain, en pleine bataille, voilà que le Soleil se voile. Les soldats des deux camps, apeurés par ce « signe céleste », cessèrent immédiatement le combat, ce qui ouvrit la voie à des négociations de paix.

Mais Hérodote, qui raconte cet épisode, ajoute que les Ioniens, un peuple de la Grèce antique qui n’a pas participé à ce conflit, eux, n’auraient pas eu peur, car le fameux Thalès les avait prévenus. Et voilà la première victoire « classique » de la raison sur la superstition. Jolie histoire, mais fortement remise en cause aujourd’hui. Sans sources directes, difficile en effet de s’assurer du fait, mais on sait par contre que le temps a tendance à enjoliver certaines choses…

Autre éclipse : celle de Pâques. Moins connu que l’étoile de Noël, l’événement céleste s’impose néanmoins sur de nombreuses œuvres montrant la Crucifixion. Les passages bibliques parlent bien de ténèbres tombant sur la Terre, mais il y a un problème sérieux. Le martyre du Christ est censé s’être passé à la Pâque juive, une fête qui a lieu… à la pleine lune. Une éclipse solaire, elle, ne peut se produire qu’à la nouvelle lune, soit dans la configuration opposée, une demi-révolution lunaire plus tard ! De plus, impossible de trouver une éclipse qui « colle » avec l’année et le lieu. Bref, on est plus dans le symbole – d’ailleurs, les représentations classiques montrent Lune et Soleil éclipsés, de part et d’autre de la croix. Or, il est évidemment impossible d’avoir les deux en même temps…

Il existe aussi une éclipse célèbre mais fictionnelle, celle du Temple du Soleil, d’Hergé. Tintin, ayant lu dans le journal qu’une éclipse allait se produire, profite de l’événement pour faire croire que le Soleil lui obéit. Ses geôliers, impressionnés par le prodige, le libèrent immédiatement ainsi que ses amis. Si les détails de la BD peuvent permettre de savoir où se trouve le fameux temple, il faut avouer qu’Hergé s’est probablement inspiré d’une histoire bien réelle. À son quatrième voyage en 1504, Christophe Colomb se trouvait en mauvaise posture quand il se souvint de l’imminence d’une éclipse – et ses « pouvoirs » impressionnèrent suffisamment Arawaks et Taïnos pour qu’ils l’aident à s’en sortir. Seule différence : Colomb se contenta d’une éclipse de Lune, alors qu’Hergé préféra la version solaire…

Einstein et l’éclipse

La célébrité touche aussi des éclipses récentes, comme celle d’août 1868 ou celle de mai 1919. En 1868, plusieurs astronomes rapportent l’existence d’une signature lumineuse supplémentaire associée aux éruptions visibles au bord du Soleil caché par la Lune. Son origine n’est pas claire et Norman Lockyer creuse la question. Il montre qu’elle n’est associée à aucun élément connu et le baptise « hélium », du nom du dieu grec du Soleil Hélios, l’élément qui produit cette signature – il faudra encore quelques décennies avant de le trouver sur Terre ! C’est aussi lors de cette éclipse que Jules Janssen et Norman Lockyer, indépendamment, trouvent une méthode encore utilisée aujourd’hui : en filtrant sur les signatures lumineuses associées aux éruptions, ils montrent que ces dernières existent un peu partout sur le Soleil – il s’agit donc bien de structures solaires, et cela permet de repérer l’activité solaire sur l’ensemble du Soleil et en dehors des éclipses.

L’éclipse de mai 1919 est également restée dans les annales. Depuis plusieurs années, Einstein tentait de convaincre les astronomes de mesurer précisément la position des étoiles autour du Soleil lors d’une éclipse solaire. Son idée ? La masse du Soleil devrait dévier les rayons stellaires, de sorte que la position des étoiles changeait un peu par rapport aux observations habituelles, quand le Soleil n’est pas là. La valeur de cette déviation n’était pas pareille dans les théories de Newton et dans sa propre théorie de la relativité générale – les éclipses constituaient donc un joli test pour savoir qui avait raison. Hélas, plusieurs éclipses ne purent être observées, pour cause de mauvaise météo ou de guerre en cours (et tant mieux, vu qu’Einstein avait initialement fait une petite erreur de calcul…).

L’éclipse de 1919 présentait toutefois des conditions particulièrement favorables : le Soleil se trouvait en effet dans un amas stellaire, multipliant les mesures… Les astronomes anglais décident de ne pas rater l’opportunité et ils se lancent dès que l’armistice est signé. Une équipe est envoyée au Brésil, une autre à Principe, une île dans le golfe de Guinée, à 350 kilomètres des côtes du Gabon, chacune accumule les photographies et les analyse de manière indépendante. À l’automne, après des mois de calcul, le verdict tombe : Einstein a raison ! Si certains ont tenté de remettre en cause le résultat, il s’est non seulement vérifié de nombreuses fois depuis, mais en plus des vérifications sur les données originales confirment bien le résultat de l’époque… Cette éclipse-là a bien changé notre façon de voir le monde !

Yaël Nazé ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

L’ESSENTIEL

• L’efficacité d’une climatisation dépend de nombreux facteurs : la technologie utilisée, le bâtiment, le réseau électrique, l’urbanisme local, les usagers.

• On peut refroidir une pièce, un hôpital, et même organiser le froid à l’échelle d’un quartier… mais on ne peut pas climatiser le climat.

• Tant que la climatisation reste un équipement de confort, les inégalités d’accès à la fraîcheur peuvent sembler acceptables. Mais lorsqu’elle devient un moyen de protection contre les fortes chaleurs, elles prennent une dimension de santé publique.

À chaque canicule, la climatisation apparaît comme la réponse la plus immédiate à la chaleur. Dans certains cas, elle devient même un outil de protection sanitaire : l’Organisation mondiale de la santé (OMS) rappelle que les vagues de chaleur touchent particulièrement les personnes âgées, les nourrissons, les personnes malades ou encore les personnes isolées.

Mais la climatisation peut-elle tout résoudre ? Continue-t-elle de fonctionner lorsqu’il fait 45 ou 50 °C dehors ? Toutes les climatisations se valent-elles ? Et surtout, peut-on imaginer répondre au réchauffement climatique en refroidissant toujours davantage nos bâtiments ?

La réponse est nuancée. La climatisation constitue bien l’un des leviers d’adaptation au changement climatique, mais son efficacité dépend de nombreux facteurs. Ses limites ne sont pas uniquement techniques : elles sont aussi physiques, énergétiques, économiques, urbaines… et humaines.

Toutes les climatisations ne se valent pas

Dans le débat public, on parle souvent de « la climatisation » comme d’une technologie unique. En réalité, plusieurs systèmes très différents coexistent.

Les climatiseurs mobiles monoblocs, souvent achetés en urgence lors des épisodes de chaleur, sont les plus accessibles mais aussi parmi les moins performants. L’Agence de la transition écologique (Ademe) estime qu’ils peuvent consommer environ 2,5 fois plus d’électricité qu’un climatiseur fixe de type split ou qu’une pompe à chaleur réversible pour un même service rendu. Ils sont également plus bruyants et offrent généralement une puissance de refroidissement plus limitée.

À l’inverse, les systèmes fixes représentent un investissement plus important, mais leur rendement est bien meilleur. Leur performance est mesurée par leur coefficient de performance (COP) : les modèles les plus efficaces produisent plusieurs kilowattheures de froid pour un seul kilowatt-heure d’électricité consommé.

À lire aussi : Comment fonctionnent les climatiseurs et les pompes à chaleur ? L’éclairage de la thermodynamique

À une tout autre échelle, les réseaux de froid urbain n’ont plus grand-chose à voir avec une climatisation individuelle. Une centrale produit de l’eau glacée qui est distribuée à plusieurs bâtiments, selon un principe comparable à celui du chauffage urbain. À Paris, le réseau dépasse aujourd’hui une centaine de kilomètres de canalisations et alimente hôpitaux, bureaux, musées ou grands ensembles immobiliers. Il s’agit d’une infrastructure collective davantage que d’une « grosse climatisation ».

Que se passe-t-il lorsqu’il fait 45 °C dehors ?

Cela paraît paradoxal, mais une climatisation ne fabrique jamais de froid. Elle déplace simplement la chaleur d’un endroit vers un autre. Cette opération devient progressivement plus difficile à mesure que la température extérieure augmente. Maintenir un logement à 26 °C lorsqu’il fait 35 °C ne demande pas le même effort que lorsqu’il fait 45 °C. Plus l’écart de température augmente, plus le compresseur doit travailler et plus le COP diminue.

Il n’existe pas de température à partir de laquelle une climatisation « cesse de fonctionner ». Les performances dépendent du modèle, de son dimensionnement, de son entretien et de la température maximale prévue par le fabricant.

Mais toutes sont soumises aux mêmes lois de la thermodynamique et c’est la première limite des climatiseurs : lorsque les températures extérieures augmentent, chaque degré supplémentaire de fraîcheur devient plus coûteux à produire.

Les pics de consommation électrique

La deuxième limite concerne moins les appareils que le système électrique qui les alimente.

À l’échelle mondiale, climatiseurs et ventilateurs représentent déjà près d’un cinquième de la consommation d’électricité des bâtiments. L’Agence internationale de l’énergie estime que cette demande pourrait plus que tripler d’ici à 2050 si les politiques d’efficacité énergétique ne sont pas renforcées. En France, la consommation électrique totale s’est établie à 451 TWh en 2025, selon RTE.

À lire aussi : Climatisation : quelles alternatives au quotidien, quelles recherches pour le futur ?

Le principal enjeu est celui des « pointes estivales » : les besoins de refroidissement se concentrent précisément pendant les journées les plus chaudes, lorsque de nombreux équipements fonctionnent simultanément.

Les réseaux électriques doivent alors être dimensionnés pour répondre à ces quelques épisodes critiques, c’est-à-dire que l’on construit des centrales qui ne sont en usage que quelques jours par an.

En France, le chauffage d’hiver demeure aujourd’hui le principal moteur des pics de consommation, mais la multiplication des canicules pourrait progressivement déplacer une partie de cette pression vers l’été.

Qui peut payer le froid ?

Un climatiseur mobile peut coûter quelques centaines d’euros, alors qu’une pompe à chaleur réversible représente un investissement de plusieurs milliers d’euros. Quant aux réseaux de froid urbain, ils supposent des infrastructures lourdes qui ne sont pertinentes que dans des secteurs suffisamment denses, comme les hôpitaux, les quartiers d’affaires ou certains ensembles résidentiels.

Derrière cette différence de prix se cache une autre question : qui peut réellement accéder à un refroidissement efficace ? La question n’est donc pas seulement celle du coût d’un kilowatt-heure de froid. Elle est aussi celle de l’accès à des solutions efficaces. Tant que la climatisation reste un équipement de confort, ces inégalités peuvent sembler acceptables. Mais lorsqu’elle devient un moyen de protection contre les fortes chaleurs, elles prennent une dimension de santé publique.

Une efficacité qui dépend aussi de l’usager

On l’oublie souvent. Les performances d’une climatisation ne dépendent pas uniquement de la machine. Elles tiennent aussi aux choix de son utilisateur : le modèle retenu, son dimensionnement, son entretien ou encore la température de consigne.

Le premier est celui de l’équipement lui-même. Un appareil correctement dimensionné, installé par un professionnel et adapté aux caractéristiques du bâtiment, offrira de meilleures performances qu’un modèle choisi dans l’urgence ou mal dimensionné. L’entretien joue également un rôle essentiel : des filtres encrassés ou un manque de maintenance peuvent dégrader les performances et augmenter la consommation d’énergie.

Enfin, la température de consigne n’est pas anodine. Plus l’écart entre la température intérieure souhaitée et la température extérieure est important, plus la climatisation doit fournir d’efforts. Régler son logement à 26 °C plutôt qu’à 20 °C lors d’une canicule ne relève pas seulement du confort ; cela influence directement la consommation électrique et le fonctionnement du système.

Il serait pourtant réducteur d’en conclure que tout dépend de l’utilisateur. Les choix individuels comptent, mais ils ne remplacent ni un bâtiment bien conçu ni un équipement performant. Comme souvent en matière d’énergie, la technologie et les comportements sont indissociables.

Refroidir dedans, réchauffer dehors

Refroidir un logement revient aussi à rejeter de la chaleur à l’extérieur. À l’échelle d’un quartier, l’accumulation de ces rejets contribue à renforcer les îlots de chaleur urbains.

Les réseaux de froid permettent de limiter une partie de ces effets grâce à la mutualisation des équipements et à une meilleure gestion des rejets thermiques. Ils ne suppriment toutefois pas la contrainte fondamentale : produire du froid consiste toujours à déplacer la chaleur ailleurs.

La meilleure climatisation est probablement celle dont on a le moins besoin

Les limites de la climatisation ne signifient pas qu’il faudrait s’en passer. Lors des vagues de chaleur, elle peut sauver des vies. Dans les hôpitaux, les EHPAD, les crèches ou certains logements particulièrement exposés, elle peut devenir indispensable.

Mais le véritable enjeu est de réduire les besoins de froid avant de chercher à en produire toujours davantage. Cela passe d’abord par des bâtiments mieux adaptés : protections solaires, volets, brise-soleil, ventilation nocturne, isolation pensée pour le confort d’été, végétalisation, matériaux réfléchissants ou encore réseaux de froid lorsque leur déploiement est pertinent.

À lire aussi : Canicules : le rôle de l’isolation et de l’inertie thermique des bâtiments pour se protéger contre la chaleur

Cette approche est également celle défendue par l’Association française du froid à travers son programme Clim’Eco, qui met en avant des « écogestes » allant de la réduction du besoin en froid jusqu’à une utilisation plus durable des systèmes de climatisation. L’idée est simple : le premier levier consiste souvent à éviter que les bâtiments ne surchauffent, avant même de chercher à les refroidir.

L’adaptation passe aussi par l’évolution de certaines habitudes. Choisir un équipement adapté, le faire installer et entretenir correctement, régler une température de consigne raisonnable, mais aussi accepter que nos modes de vie évoluent face à des étés plus chauds, font partie des solutions. Adapter les horaires lorsque cela est possible ou faire évoluer les codes vestimentaires en période de canicule peut parfois permettre d’améliorer le confort tout en limitant le recours à la climatisation.

La climatisation est un outil technologique dont l’efficacité dépend de la technologie utilisée, du bâtiment, du réseau électrique, de l’organisation urbaine, mais aussi de l’usager. On peut refroidir une pièce. On peut refroidir un hôpital. On peut même organiser le froid à l’échelle d’un quartier. Mais on ne peut pas climatiser le climat.

Pendant longtemps, nous avons surtout cherché à adapter les bâtiments à nos habitudes. Avec des étés qui dépassent désormais régulièrement les 40 °C, c’est peut-être l’inverse qui commence à se produire : nous allons aussi devoir adapter certaines de nos habitudes à notre environnement. Porter un bermuda au bureau pendant une canicule n’est peut-être pas seulement une question de confort ; c’est peut-être déjà une forme d’adaptation au changement climatique.

Brice Trémeac a reçu des financements de l'ANR, l'Ademe, des bourses de l'école doctorale SMI

L’essentielCliquez pour lire les trois points à retenir L’isolation est le premier facteur pour améliorer le confort thermique en été et limiter les besoins en climatisation. Une « bouilloire thermique » n’est autre qu’une « passoire thermique » (c’est-à-dire un logement peu ou pas isolé)… … ou un logement isolé mais sans protections solaires. La deuxième priorité est donc d’installer des protections solaires : volets, masques adaptés, vitrages sélectifs, etc. L’inertie thermique est un plus qui permet de retarder le besoin de climatisation, voire de s’en passer, mais à la condition qu’il y ait une alternance de périodes de fraîcheur relative (la nuit). Replier

Les canicules successives de l’été 2026 et leurs victimes nous rappellent le manque d’adaptation du parc immobilier français au réchauffement climatique. Dans ce contexte, on voit souvent circuler l’idée qu’un bâtiment isolé, et donc bien protégé du froid hivernal, risque de piéger la chaleur en été. Les mesures de rénovation pour diminuer le besoin de chauffage sont pourtant largement compatibles avec la protection contre la chaleur.

Tout comme il est coûteux l’hiver de chauffer une passoire thermique – c’est-à-dire un logement mal isolé –, il est coûteux de climatiser un logement mal adapté aux fortes chaleurs estivales. Le recours à la climatisation ne doit y arriver qu’après les mesures élémentaires de rénovation – l’isolation et les protections solaires, sous peine de consommer trop de climatisation, et d’aggraver l’effet d’îlot de chaleur urbain (ICU).

Pour prioriser la lutte contre la surchauffe des bâtiments, il est utile de comprendre comment ils réagissent à une vague de chaleur, avec ou sans climatisation.

Le rôle de l’isolation

L’isolation thermique est la première mesure préconisée pour réduire les consommations de chauffage en hiver. Pour un écart de température donné de part et d’autre d’un mur, l’isolation diminue la quantité de chaleur le traversant, et donc le coût du chauffage pour maintenir votre intérieur au chaud.

Elle a le même effet en été. Tout comme votre frigo est isolé pour consommer moins d’énergie, un bâtiment isolé consommera moins de climatisation, ou restera frais plus longtemps s’il n’est pas climatisé. Dans ce dernier cas, la chaleur s’accumulera jusqu’à ce que la température intérieure soit égale à l’extérieure.

On peut ici faire le parallèle avec un réservoir d’eau dont le niveau est la température de votre intérieur. Il se remplit lorsque la température extérieure dépasse celle intérieure, et se vide dans le cas contraire. L’isolation (ou « résistance thermique ») établit le débit de remplissage et de vidange : une meilleure isolation ralentit les variations de niveau d’eau dans les deux sens.

La masse thermique et l’inertie

Comme, en pratique, une isolation ne peut pas être parfaite, le réservoir de chaleur se remplit pendant une canicule. Avec un même débit (combien de chaleur entre ou sort), un grand réservoir mettra plus de temps à se remplir ou se vider : on parle de « capacité thermique » ou de « masse thermique » du bâtiment. Une construction lourde (béton, pierre, briques) sera plus « capacitive » qu’une construction légère (ossature bois).

Ces deux facteurs, isolation et capacité thermique, se combinent pour former l’« inertie thermique » du bâtiment. Elle est en réalité difficilement quantifiable, mais résulte grosso modo de la résistance thermique totale des matériaux de construction, et de leur masse thermique. D’autres facteurs entrent en compte dans l’inertie, comme le fait qu’une construction isolée par l’extérieur est beaucoup plus « inertielle », car l’essentiel de sa masse thermique (les matériaux lourds, surtout les murs porteurs, les sols et les niveaux intermédiaires) se trouve à l’intérieur de sa résistance thermique (les matériaux isolants). C’est pourquoi on recommande d’isoler par l’extérieur quand les contraintes architecturales le permettent.

Ce qu’il faut retenir, c’est que l’inertie thermique du bâtiment influence la vitesse de variation de la température dans des conditions climatiques données.

Une forte inertie thermique : quand est-ce un avantage ? Et un inconvénient ?

Représentons très schématiquement comment un logement non climatisé réagit à une vague de chaleur. Lorsque la température extérieure oscille entre une minimale (au lever du jour) et une maximale (en fin de journée), la température intérieure suit, avec un certain retard (on parle de « déphasage »), et une amplitude réduite.

L’inertie augmente ce déphasage et cet amortissement : le pic de chaleur de l’après-midi est d’autant plus réduit et repoussé que le bâtiment est soit mieux isolé, soit plus lourd, soit les deux.

L’inertie thermique apparaît donc à double tranchant, puisqu’elle retarde aussi bien la montée en température que sa descente, d’où le sentiment de chaleur « piégée ».

On peut cependant l’exploiter pour en tirer plus d’avantages que d’inconvénients. Par exemple, elle permet de retarder l’arrivée du pic de chaleur jusqu’à la nuit, où la ventilation naturelle par l’ouverture des fenêtres « décharge » la chaleur plus rapidement qu’elle ne s’est accumulée en journée.

Dans ce cas un peu idéal, l’inertie est un avantage. Elle peut même retarder la chaleur pendant plusieurs jours et, couplée au rafraîchissement naturel, permettre de se passer de climatisation.

Si la canicule persiste et si les températures restent élevées la nuit, comme c’est souvent le cas dans les centres-villes à cause de l’effet d’îlot de chaleur, l’inertie ne fera en revanche pas de miracle : pour qu’elle contribue à réduire les consommations d’énergie, le bâtiment doit connaître une alternance entre des périodes d’apports et de perte de chaleur

Elle peut même devenir un inconvénient si la chaleur s’est installée dans votre logement. Une bonne isolation peut se retourner contre vous si de grandes fenêtres sans volets laissent rentrer le soleil. C’est pourquoi les protections solaires ont une importance prépondérante dans la prévention de la surchauffe : volets et stores, bien sûr, vitrages sélectifs, mais aussi brise-soleil de type « casquette », laissant passer le soleil en hiver quand il est bas, et le masquant en été quand il est haut.

La sensation de « bouilloire thermique » apparaît donc principalement dans deux cas de figure :

• un bâtiment mal isolé, dans lequel le pic de chaleur extérieur se propage rapidement ;

• un bâtiment, isolé ou non, laissant entrer le soleil. Sans protections, fenêtres de toit et vastes baies vitrées plein sud changeront vite votre bâtiment en serre.

L’isolation est prépondérante dans les dépenses de climatisation

Dans un bâtiment climatisé, les enjeux sont plus simples. Revenons à notre analogie du réservoir : un système de climatisation (ou de chauffage) maintient le niveau à une certaine valeur, votre température de consigne.

Pour faire des économies d’énergie, seul importe le débit de chaleur qui entre ou sort de votre réservoir, et donc son isolation, pas sa capacité.

L’isolation qui réduit votre besoin de chauffage aura le même effet sur votre besoin de froid. La masse thermique aura également un impact positif, en particulier en périodes tempérées, où exploiter la fraîcheur nocturne permet de moins (ou ne pas) climatiser le lendemain.

Quel choix de matériaux ?

L’inertie est la combinaison de l’isolation, et de la masse thermique, apportée surtout par les murs porteurs et dalles. C’est la première qui est prépondérante : à isolation égale, et à protections solaires équivalentes, il y a peu de différence de besoin de refroidissement entre des parois très lourdes (béton isolé par l’extérieur) et des constructions légères (ossature bois).

Quant à l’idée que certains matériaux isolants offrent un meilleur « déphasage » que d’autres, c’est-à-dire qu’ils jouent aussi le rôle de masses thermiques qui retardent donc encore l’accumulation de chaleur, elle est largement exagérée. Le surplus de masse thermique apporté par les isolants « lourds », comme le béton de chanvre ou les panneaux rigides de fibre de bois, a un effet marginal sur le confort d’été, par rapport aux autres mesures de prévention de la chaleur, comme les protections solaires.

Le critère principal du choix des matériaux biosourcés est leur bilan environnemental, pas le confort d’été.

Simon Rouchier est membre de l'Université Savoie Mont-Blanc et de plusieurs associations de chercheurs et de professionnels: SFT, AICVF, IBPSA. Il a reçu des financements d'organismes publics : ANR, région Auvergne Rhône-Alpes, ADEME.

La guerre en Iran et le blocage du détroit d’Ormuz ont poussé le gouvernement Lecornu à accélérer la mise en œuvre de mesures inscrites dans la programmation pluriannuelle de l’énergie, dite PPE3. D’un objectif environnemental de réduction des émissions de CO₂, il est passé à un enjeu de souveraineté énergétique, « électrifier pour moins dépendre des énergies fossiles ».

Dans le secteur du bâtiment, ces mesures sont actuellement très en faveur des pompes à chaleur pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Mais ce ne sont pas les seules solutions, comme le montre un regard sur quelques-uns de nos voisins européens, bénéficiant pourtant de moins d’ensoleillement, qui ont recours au solaire thermique – plus simple que le solaire photovoltaïque.

En France, l’eau chaude sanitaire, c’est-à-dire l’eau que nous consommons pour la douche essentiellement et la vaisselle éventuellement, consomme une énergie de 75 térawatts-heures (75 milliards de kilowatts-heures). Pour donner une idée, cette énergie correspond à l’électricité produite par un cinquième du parc nucléaire français. C’est le troisième poste de consommation d’énergie après le chauffage et l’électricité dans le secteur résidentiel. Ce poste occupe 10 à 20 % du budget énergie d’un ménage.

Alors que les efforts liés à la réglementation ont conduit à la réduction de la consommation d’énergie pour le chauffage, la part de l’eau chaude sanitaire subit plutôt une tendance à la hausse. Décarboner l’énergie dans le secteur du bâtiment nécessite donc de se pencher sérieusement sur les systèmes de production d’eau chaude sanitaire. Ceci nous amène à privilégier les systèmes électriques pour chauffer l’eau et à délaisser, forcément, les chaudières à gaz. Parmi ces systèmes électriques, on trouve les chauffe-eaux électriques, les plus répandus, et les chauffe-eaux thermodynamiques, beaucoup moins répandus mais deux à trois fois plus performants. Ces derniers ont actuellement le vent en poupe, car ils s’inscrivent très bien dans la Stratégie nationale bas carbone : le secteur du bâtiment y trouve donc une réponse intéressante à la question de souveraineté énergétique tout en respectant les impératifs écologiques.

Néanmoins, si l’électrification des usages est indispensable à la transition énergétique, elle ne doit pas faire oublier que d’autres types d’énergies renouvelables sont disponibles et exploitables pour fournir de la chaleur – elles pourraient permettre d’accroître notre souveraineté énergétique, de diversifier nos sources énergétiques pour ne pas dépendre d’un seul type d’infrastructure et de réduire nettement nos émissions de gaz à effet de serre.

La souveraineté passe-t-elle uniquement par l’électrification ?

Un chauffe-eau thermodynamique est une pompe à chaleur couplée à un ballon d’eau chaude. Grâce à son compresseur, la pompe à chaleur puise la chaleur dans l’air environnant et élève son niveau de température à environ 60 °C, température requise pour l’eau chaude sanitaire. Le rapport entre la chaleur nécessaire pour chauffer l’eau et l’électricité consommée est le coefficient de performance (COP). Pour un chauffe-eau électrique, le coefficient de performance est très proche de 1. Pour un chauffe-eau thermodynamique, le coefficient de performance dépend de la température de l’air extérieur. Généralement, les constructeurs affichent un coefficient de performance de 3. Cependant, on constate que lors des périodes froides à températures négatives, la résistance électrique prend le relais et le coefficient de performance se rapproche alors de 1. En conditions réelles, il est donc plutôt compris entre 2 et 3.

Ainsi, remplacer une chaudière au gaz ou un chauffe-eau électrique par un chauffe-eau thermodynamique apparaît comme un moyen efficace pour réduire la consommation d’énergie et s’extraire des inconvénients de l’énergie fossile : pollution, émissions de CO₂, dépendance aux pays producteurs, augmentation des coûts…

Des énergies renouvelables permettent également de chauffer l’eau et de diversifier nos ressources.

Dans le cas de la géothermie, au lieu de puiser la chaleur dans l’air extérieur, on exploite le fait que la température est stable dans le sous-sol et donc de la chaleur géothermique. Un chauffe-eau thermodynamique couplé à un forage géothermique peut avoir un coefficient de performance supérieur à 5. Beaucoup plus efficace, ce système requiert néanmoins un investissement plus élevé du fait du forage. Ce type de système reste tout de même intéressant dans l’habitat collectif, ou quand il permet de produire à la fois le chauffage et l’eau chaude sanitaire : on parle alors de « système combiné ».

Au-delà de la géothermie, le soleil aussi peut chauffer l’eau.

Comment marche un chauffe-eau solaire thermique ?

La technologie fait appel à des capteurs solaires thermiques : du cuivre pour les tubes, du verre à l’avant pour éviter le refroidissement tout en laissant passer les rayons du soleil, un isolant thermique à l’arrière, une armature en aluminium pour tenir le tout. Cette technologie simple, mature et efficace, peut être fabriquée localement. Elle est très différente du solaire photovoltaïque, qui génère de l’électricité mais nécessite des matériaux bien plus complexes et des cellules produites majoritairement en Asie.

Aux capteurs solaires thermiques, on ajoute un ballon de stockage, une petite pompe servant de circulateur et un boîtier électronique commandant la pompe selon la différence de température entre le ballon et la sortie du capteur.

Ainsi, la chaleur collectée par les capteurs solaires est transmise à un fluide caloporteur. Ce fluide, généralement de l’eau glycolée, cède sa chaleur à l’eau contenue dans le ballon avant de retourner dans les capteurs. Dans les régions qui ne subissent que quelques jours de gel dans l’année, il est même possible de se passer d’eau glycolée et d’utiliser directement l’eau du réseau.

Le ballon est muni d’une résistance électrique qui sert d’appoint pour pallier les journées sans soleil. Une installation typique est constituée de 4 mètres carrés de capteurs solaires et d’un ballon de 200 à 300 litres.

Un potentiel important mais sous-exploité

Résultat : un chauffe-eau solaire à Lille permet de couvrir près de 65 % des besoins en eau chaude sanitaire, à Besançon 71 %, à Orléans 72,5 %, à Bordeaux 76 % et à Nice 85 % (soit une moyenne nationale de 75 %). Ce système possède ainsi un coefficient de performance dépendant certes de l’ensoleillement, mais toujours compris entre 3 et 8, et donc supérieur à celui d’un chauffe-eau thermodynamique.

En 2024, la surface de capteurs en France hexagonale était de 2,457 millions de mètres carrés, utilisés essentiellement pour des chauffe-eau solaires individuels. Avec une moyenne de 4 mètres carrés installés, cela conduit à environ 600 000 installations – ceci correspond à moins de 2 % de l’ensemble des systèmes de chauffe-eaux.

En d’autres termes, le solaire thermique est peu déployé, alors que la ressource solaire disponible est suffisante pour assurer de 65 à 85 % des besoins en eau chaude sanitaire. Malheureusement, comme les énergies renouvelables thermiques sont très facilement et trop souvent oubliées (nous privilégions en France des technologies plus complexes et énergivores), le marché du solaire thermique est plutôt moribond.

Pour illustrer ce propos, comparons avec le scénario établi en 2029 par RTE (Réseau de transport d’électricité). Dans ce scénario, il s’agissait de remplacer de 9,5 millions de chauffe-eaux électriques et de chaudières à gaz par des chauffe-eaux thermodynamiques, afin d’aboutir à une économie d’énergie annuelle de 3 térawatts-heures et une réduction des émissions de CO₂ annuelles de 800 000 tonnes.

Par comparaison, nous estimons qu’installer 9,5 millions de chauffe-eaux solaires aboutirait à 16 térawatts-heures d’économies d’énergie annuelles et près de 5 millions de tonnes de CO₂ évitées par an. Les gains seraient très nettement supérieurs au scénario proposé par RTE.

Une solution rentable économiquement et déployée dans des pays moins ensoleillés

Mais est-il possible – et raisonnable – d’installer 9,5 millions de chauffe-eaux solaires ? Ceci correspondrait à 30 % des foyers (il y a 31 millions de ménages en France).

Ce n’est pas si éloigné de ce qui est fait en Autriche, où environ 27,5 % des foyers auraient installé des chauffe-eaux solaires (1,15 million d’installations pour 4,18 millions de ménages). En effet, n’étant pas dotée de centrale nucléaire, l’Autriche souhaite décarboner son énergie mais sans forcément passer par l’électricité. Elle a choisi de privilégier les technologies les mieux adaptées aux usages et en particulier à la production de chaleur à 60 °C, qui convient très bien au solaire thermique. Ce n’est donc pas étonnant que le plus grand fabricant de capteurs solaires thermiques soit autrichien !

Notons qu’en termes d’ensoleillement, les Autrichiens ne sont pas mieux dotés que les Français – c’est même plutôt l’inverse. Les Autrichiens reçoivent entre 1 000 et 1 200 kilowatts-heures d’énergie solaire par mètres carrés et par an, alors que les Français en reçoivent entre 1 000 et 1 800 kilowatts-heures par mètres carrés et par an.

Le solaire thermique intéresse plus globalement de plus en plus de nos voisins européens, Allemagne et Danemark en tête. On constate une augmentation du nombre de réseaux de chaleur urbains, de centres aquatiques et d’industries alimentés par des capteurs solaires thermiques.

La stabilité du coût de la chaleur ainsi produite explique cet intérêt grandissant : il ne dépend que des investissements et de la ressource solaire.

Les mesures gouvernementales françaises pourraient davantage favoriser ces technologies, qui répondent véritablement aux enjeux environnementaux, économiques et de souveraineté énergétique.

Olivès Régis a reçu des financements de l'ANR.

L’ESSENTIEL

• Certaines personnes prétendent détecter la présence d’eau souterraine : les sourciers.

• Le professeur Yves Rocard a proposé une expérience pour tester leur prétendu pouvoir.

• Lorsque l’on étudie sa méthode et l’analyse qu’il fait de ses résultats, on note de sérieux biais, ce qui permet de conclure à une bavure scientifique (mais non à une fraude).

Yves Rocard appartient à la classe des grands scientifiques français. Il a participé au développement de nouvelles disciplines, comme les semi-conducteurs, la résonance magnétique nucléaire (RMN) et la radioastronomie, et mené des programmes de recherche majeurs dans de prestigieuses institutions. Il a notamment été professeur à l’École normale supérieure (ENS), directeur du laboratoire de physique de cet établissement et conseiller scientifique du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA).

À partir de 1957, le Pr Rocard se lance dans une étude scientifique insolite : comprendre l’origine de la sensibilité des sourciers, c’est-à-dire leur prétendue capacité à détecter la présence d’eau souterraine. Cette initiative peut paraître surprenante, mais elle fait preuve d’ouverture d’esprit et s’attaque à un problème concret que le magnétisme pourrait expliquer.

L’ensemble de sa démarche, de ses expériences, de ses résultats et interprétations est détaillé dans le livre la Science et les Sourciers. Baguettes, pendules, biomagnétisme (1989). En lisant avec un œil critique, on découvre que cette étude est source de surprises.

Une expérience séduisante pour tester une hypothèse audacieuse

Yves Rocard propose une hypothèse pour expliquer le « signal du sourcier » : des variations locales du champ magnétique terrestre seraient induites par la circulation d’eau, et certains humains y seraient sensibles.

Il propose une expérience pour tester cette hypothèse. Un protocole est mis en place pour générer un champ magnétique contrôlé. L’expérience consiste alors à placer le sujet (une personne affirmant avoir des capacités de sourcellerie) à proximité du fil électrique, en tenant un pendule dans sa main. Si le sujet est sensible aux champs magnétiques, cela devrait induire des mouvements musculaires et donc conduire aux mouvements de rotation du pendule. En changeant le sens du courant, le pendule devrait tourner dans le sens inverse.

L’expérience se déroule à la campagne, dans une maison isolée afin de minimiser toute « pollution magnétique ». Dans un premier temps, on pratique une calibration. Le sujet à tester est placé à proximité du fil électrique et un opérateur impose le sens du courant électrique. Pour chaque sujet, on observe dans quel sens tourne le pendule quand le courant est dans un sens, puis dans l’autre. Ainsi, pour chacun de ces tests, le sens du courant est annoncé, on attend la stabilisation du pendule et on observe le sens de rotation. L’expérimentateur annonce ensuite qu’il inverse le sens du courant et constate si le sens de rotation s’inverse.

Sur cinq sujets initialement sélectionnés, seuls trois sujets présentent une réponse aux champs magnétiques, c’est-à-dire une mise en rotation du pendule lors du passage du courant et un changement du sens de rotation lors de l’inversion du courant. On pourra dès lors noter que le faible effectif de l’échantillon limite la portée statistique des résultats.

Les biais s’empilent

L’expérimentation peut alors démarrer. Or, dans le rapport qu’en fait le Pr Rocard, elle commence mal :

« On envisage des expériences en aveugle. Elles n’étaient pas demandées par mes cinq sujets mais par un jeune homme, physicien de bonne formation expérimentale, venu là pour m’aider. Or, je n’avais rien préparé dans ce sens, ne connaissant pas à l’avance la sensibilité magnétique de mes sujets. Nous étions pressés par le temps, tous voulant bientôt rentrer à Paris. »

Être pressé par le temps ne crée pas les bonnes conditions de travail. Une expérience menée dans la précipitation a peu de chance d’être significative.

L’importance des expériences en aveugle en physique expérimentale était connue au moins depuis 1904 après le cas malheureux des rayons N. Les expérimentations en aveugle sont primordiales lorsque l’expérience est dépendante de la supposée objectivité humaine. Elles consistent à ne pas indiquer l’état du système et donc la réponse attendue à la personne testée lors de l’expérience. Peut-on imaginer ne pas trouver une balle sous une série de gobelets opaques si cette balle a été placée sous nos yeux ?

Dans le cas de l’expérience du professeur Rocard, les sujets doivent ignorer le sens du courant pour espérer une expérience discriminante permettant de valider ou non l’hypothèse. Même de bonne foi, les sourciers peuvent modifier le sens de rotation pour qu’il corresponde à celui observé lors de la calibration et valider ainsi l’essai.

Heureusement, suite à l’insistance de son assistant, le professeur Rocard met en place la possibilité « … de renverser le courant à l’insu du sujet ».

L’étape suivante consiste à prendre des précautions dans le « choix » du sens du courant que doit imposer l’opérateur. Yves Rocard rapporte :

« Le choix au hasard est à la discrétion de l’opérateur, celui-ci, fort honnête, est bien convaincu de jouer au hasard, et nous sommes disposés à admettre ce point sans discussion. »

C’est oublier que l’homme est en fait un très mauvais générateur de hasard et sujet au biais. Dans le protocole, il faut penser à utiliser un véritable hasard « objectif » afin de le rendre totalement imprévisible à l’aide, par exemple, des côtés pile ou face d’une pièce de monnaie. L’effet de biais peut conduire l’expérimentateur à produire une répétition prévisible de l’alternance du courant influant ainsi sur l’analyse statistique des résultats.

De petits arrangements avec les données

Au terme des différents essais sur les trois sujets, voici les résultats :

On observe que les résultats des sujets sont respectivement de 5/10, 4/10 et 4/10. Cela est très proche de la valeur attendue si le sens de rotation du pendule est pris au hasard (le sujet a alors une chance sur deux d’être en accord avec le sens du courant).

On peut conclure, comme le fait le professeur Rocard :

« Cette expérience conduit à un échec assez visible. »

On pourrait cependant s’interroger sur cette formulation. En quoi cela est un échec si aucun résultat préconçu n’était espéré ? C’est plutôt un succès si cette expérience permet de répondre clairement à la question « Le champ magnétique a-t-il une influence sur le sens de rotation du pendule ? »

Le professeur poursuit :

« On observe sans peine que les résultats auraient été meilleurs si les séries avaient été plus courtes. Si on convient, par exemple, de réduire les séries aux quatre premiers coups seulement, les trois sujets s’améliorent beaucoup : les réponses deviennent exactes dans la proportion de ¾, ¾ et 2/4, évidemment meilleures. »

Or, en réduisant le nombre d’expériences pris en compte, la signification statistique se réduit. On pourrait pousser la démarche à son paroxysme : ne considérons que la première expérience. Dans ce cas, les sujets 1 et 3 ont un taux de réussite de 100 %. Reste le cas du sujet 2, peut-être mal disposé ce jour-là…

Dans son analyse des données qui s’ensuit, le professeur Rocard s’engage sur une voie qui n’est plus scientifique :

« Il faut encore remarquer que chaque série a été immédiatement précédée de deux coups d’essai renforçant aussi l’imprégnation magnétique. À chaque série de quatre essais, on peut donc en rajouter deux qui sont toujours une réussite, ce qui donne pour des séries de 4+2 des proportions de réussite de 5/6, 5/6 et 4/6. »

Les deux coups d’essai mentionnés sont les deux mesures de calibration qui sont, en effet, toujours réussies… sachant qu’elles ne pouvaient pas ne pas l’être. C’est un peu comme si, au mondial de football, l’arbitre de la rencontre entre l’équipe A et l’équipe B demandait à cette dernière, avant le début de la rencontre, de tirer deux fois dans le but adverse, sans gardien, afin de valider que l’arbitrage vidéo fonctionne bien et permet de détecter un but. Ensuite, à la fin de la rencontre qui se terminerait par un score nul, l’arbitre déciderait de rajouter ces deux premiers buts à l’équipe B.

Lors de cette relecture des données, on assiste à une dérive destinée à valider le scénario décidé dès le départ, cette expérimentation se voulant une démonstration de l’effet annoncé. Néanmoins, contrairement au cas des fraudes, tout cela est affiché, présenté et non dissimulé, ce qui caractérise une bavure scientifique.

En guise de conclusion, Yves Rocard termine par :

« Pourquoi pas ? Si cette procédure avait été convenue avant les expériences, tout le monde l’aurait acceptée. »

Cela n’a pas été le cas…

La rigueur scientifique ne tient pas seulement aux compétences des chercheurs, mais aux méthodes qu’ils appliquent. En particulier, la méthodologie compte plus que le nom de l’auteur. Ainsi, la science est avant tout un processus : une expérience mal conçue ne prouve rien… sauf qu’elle est mal conçue.

Denis Machon ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

Un torchon neuf peut repousser l’eau tandis qu’un modèle usé l’absorbe beaucoup plus facilement. Les propriétés des fibres, les finitions textiles et les effets du lavage expliquent ce paradoxe du quotidien.

Il existe un rituel étrange dans bien des cuisines : on ignore le torchon tout neuf, impeccable, suspendu à la poignée du four, pour attraper celui, usé et un peu grisonnant, rangé dans un tiroir.

Nous savons tous que ce vieux compagnon essuie mieux la vaisselle, sans vraiment savoir pourquoi. Cela paraît contre-intuitif : un torchon flambant neuf, tout juste acheté, ne devrait-il pas être plus efficace qu’un modèle déjà bien usé ?

Et pourtant, nous continuons instinctivement à préférer le torchon effiloché au neuf. Ce n’est pas une simple superstition de cuisine. Il existe une véritable explication scientifique au fait que les torchons deviennent plus efficaces avec le temps. La comprendre pourrait bien changer votre regard sur l’ensemble des textiles de votre maison.

La science de l’absorption

Les torchons sont généralement fabriqués en coton ou en lin, des tissus choisis précisément parce que ces fibres naturelles de cellulose sont naturellement hygroscopiques, c’est-à-dire qu’elles attirent et retiennent l’eau. Mais le type de fibre ne suffit pas à déterminer les performances d’un torchon. Sa capacité d’absorption résulte d’une interaction complexe entre les fibres, les fils, la structure du tissu et les traitements appliqués lors de sa fabrication.

Les textiles absorbent et retiennent l’eau à deux endroits essentiels : au sein même de la structure des fibres, et dans les espaces entre les fibres et les fils. C’est pourquoi la structure du tissu est si importante.

Prenez les serviettes de bain : à quand remonte la dernière fois que vous en avez utilisé une lisse et très fine ? Elles sont généralement confectionnées en tissu éponge, dont les nombreuses petites boucles en surface augmentent considérablement la surface de contact. L’eau est ainsi facilement absorbée et entraînée à l’intérieur du tissu par capillarité.

Les torchons existent dans différents types de tissage : toile (ou tissage simple), sergé, nid d’abeille ou tissu éponge. Les torchons en toile – ceux que l’on voit souvent ornés de motifs imprimés – présentent une surface lisse, idéale pour obtenir des impressions nettes et précises.

Le tissu en nid d’abeille, dont l’aspect évoque effectivement une alvéole, possède une texture en relief qui le rend particulièrement efficace. Comme pour le tissu éponge, cette structure augmente la surface de contact et améliore la capacité d’absorption de l’eau.

Pourquoi les vieux torchons sont plus efficaces ?

Pourquoi votre vieux torchon tout usé fait-il mieux le travail que son remplaçant flambant neuf ? Trois facteurs principaux l’expliquent.

Les traitements au silicone. De nombreux textiles neufs sont recouverts d’un apprêt à base de silicone qui les rend plus doux au toucher et plus résistants aux faux plis, des qualités appréciées en magasin. Mais il y a un revers à la médaille : ces traitements sont souvent hydrophobes. Autrement dit, votre torchon neuf peut être recouvert d’une fine couche qui repousse l’eau. La solution est simple : lavez toujours un torchon neuf à l’eau chaude avant de l’utiliser pour la première fois.

L’effet des lavages. Les tissus subissent d’importantes transformations au cours de leurs premiers lavages – généralement jusqu’à six cycles. Lors de leur fabrication, qu’ils soient tissés ou tricotés, ils sont maintenus sous tension. Le lavage permet aux fils de se détendre, un phénomène appelé « retrait de relaxation », qui les ramène à leur état naturel, sans contrainte. L’industrie textile considère généralement qu’un rétrécissement allant jusqu’à 5 % est acceptable.

C’est là que les choses deviennent intéressantes : si les dimensions du torchon diminuent légèrement, sa masse, elle, reste inchangée. Le tissu devient donc plus épais et plus dense. Dans le cas des torchons en nid d’abeille, ce retrait accentue le relief tridimensionnel du tissage, augmentant la surface de contact et la capacité d’absorption. Ce phénomène a également été observé sur les serviettes de bain en tissu éponge.

Le vieillissement du tissu. Les lavages et séchages répétés provoquent de légères altérations de la surface du tissu qui, paradoxalement, améliorent ses performances. De petites fibres se redressent progressivement à la surface, donnant au textile un aspect plus duveteux, presque « poilu ».

À l’inverse, un torchon très lisse n’est pas particulièrement absorbant, car l’eau peine à mouiller sa surface. Elle peut même former des gouttelettes, en raison de l’angle de contact entre l’eau et cette surface très lisse.

À mesure que les lavages font ressortir davantage de fibres à la surface, le tissu devient plus rugueux. L’angle de contact diminue alors, ce qui permet à l’eau de mieux mouiller le textile et d’être absorbée plus facilement. Les torchons en nid d’abeille, grâce à leur surface naturellement irrégulière, bénéficient dès le départ d’un angle de contact plus favorable et sont donc plus absorbants.

En résumé, les lavages rendent la surface du tissu plus texturée, ce qui améliore progressivement sa capacité d’absorption.

Pas seulement les torchons

La véritable leçon de cette histoire ne concerne pas uniquement les torchons, mais notre manière de considérer les textiles en général.

Cette sensation de confort que procurent nos serviettes de bain, torchons ou draps préférés lorsqu’ils sont bien « faits » n’est pas qu’une affaire de nostalgie. Après de nombreux lavages, beaucoup de ces textiles sont réellement plus performants : ils se sont débarrassés de leurs apprêts de fabrication et ont retrouvé leur structure naturelle.

Alors, avant de vous débarrasser de vos vieux torchons pour les remplacer par des neufs, rappelez-vous que leurs bords effilochés et leurs motifs passés sont le signe de mois d’utilisation au cours desquels ils sont devenus toujours plus efficaces.

Et lorsque vous achetez de nouveaux textiles pour la maison, prenez le temps de les laver au moins une fois avant de les utiliser, afin d’éliminer les éventuels apprêts de fabrication encore présents.

Rebecca Van Amber est membre agréée du Textile Institute.

En apprenant à manipuler la lumière avec la même finesse que les ailes d’un papillon, nous pourrions concevoir des centrales solaires plus efficaces, plus compactes et mieux adaptées aux besoins industriels.

Avez-vous déjà pris le temps d’observer la palette de couleur des ailes des papillons — voire pour les plus chanceux d’entre vous, le bleu intense d’un papillon Morpho ? Vous êtes-vous demandé d’où viennent ces couleurs ?

Elles ne viennent pas de pigments qui absorbent la lumière comme ceux d’une peinture, mais de minuscules structures invisibles à l’œil nu qui manipulent la lumière. À l’échelle nanométrique (1000 fois plus fin qu’un cheveu), ces structures agissent comme des prismes optiques sophistiqués : elles réfléchissent certaines couleurs et en laissent passer d’autres, permettant de créer les palettes brillantes et même iridescentes des plumes de paon ou la carapace de certains scarabées. En d’autres termes, la nature produit des structures complexes qui peuvent littéralement trier les couleurs composant la lumière du soleil.

Cette capacité fascine les chercheurs en photonique, une branche de la physique et de l’optique. Depuis quelques décennies, nous commençons à mieux la comprendre, et nous sommes capables de reproduire numériquement et expérimentalement en laboratoire les structures photoniques apparues spontanément dans la nature suite à des millions d’années d’évolution.

L’un des objectifs est de concevoir des objets dont la surface pourrait, comme une aile de papillon, être transparente comme une vitre ou réfléchissante comme un miroir… mais selon la longueur d’onde de la lumière, c’est-à-dire selon sa couleur !

En d’autres termes, nous aimerions « découper » la lumière blanche en plusieurs morceaux de « couleur » différents. Ainsi séparée en plusieurs morceaux, il est plus facile de contrôler la manière dont la lumière va interagir avec son environnement. Ce procédé est déjà utilisé sans que vous vous en rendiez compte, par exemple avec certaines crèmes solaires qui réfléchissent le rayonnement UV pour laisser passer les longueurs d’ondes visibles, ce qui génère un film protecteur invisible pour nos yeux.

C’est le même principe que nous cherchons à utiliser mais ici, sur un spectre solaire complet afin de produire de l’énergie. Cela permettrait à terme de transformer la manière dont nous exploitons l’énergie solaire.

À lire aussi : S’inspirer des cactus pour récolter de l’eau douce

La lumière du Soleil, plus variée qu’elle en a l’air

En effet, le Soleil n’émet pas une lumière uniforme : il s’agit d’un large ensemble de longueurs d’ondes, de l’ultraviolet jusqu’au proche infrarouge.

La partie visible représente légèrement plus de la moitié de l’énergie disponible, et c’est celle que les cellules photovoltaïques de nos panneaux solaires convertissent en électricité (plus rigoureusement, une cellule photovoltaïque en silicium convertit principalement la lumière entre 350 et 1100 nanomètres, soit le spectre visible étendu au début du proche infrarouge).

Le reste de la lumière solaire est en grande partie perdue sous forme de chaleur, ce qui dégrade d’ailleurs au passage les performances de conversion photovoltaïque, qui diminue d’ailleurs dès 25 °C, puisque c’est en fait à cette température de référence qu’est calculée la performance standard d’une cellule.

À l’inverse, les technologies solaires thermiques exploitent l’ensemble du spectre solaire mais ne produisent pas directement d’électricité. Plutôt que de choisir entre ces deux approches, on peut aussi chercher à les combiner intelligemment.

À lire aussi : S’inspirer des insectes pour rendre les véhicules autonomes plus intelligents

Le beurre et l’argent du beurre, ou l’intérêt des systèmes hybrides

C’est tout l’enjeu de certains systèmes hybrides cherchant à marier l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie solaire thermique.

L’idée est simple : utiliser un filtre optique pour envoyer les longueurs d’onde « utiles » vers une cellule photovoltaïque pour produire de l’électricité et rediriger le reste vers un système thermique capable de produire de la chaleur industrielle, par exemple entre 150 et 250 °C. Ce concept, appelé « découpage spectral », permettrait d’augmenter la production globale d’énergie de 20 à 30 % par rapport à une installation photovoltaïque seule.

Mais sa mise en œuvre repose sur une pièce maîtresse : un traitement de surface extrêmement précis, capable d’être à la fois un miroir pour certaines longueurs d’onde et d’être transparent pour d’autres. Cela ne vous rappelle rien ? Nos ailes de papillon et notre plume de paon !

Concevoir des revêtements de surfaces en s’inspirant de la stratégie évolutive

Historiquement, concevoir de tels revêtements était un véritable casse-tête. Les solutions proposées impliquent souvent plusieurs dizaines de couches minces, des matériaux coûteux, voire toxiques, et des procédés de fabrication complexes. Et c’est précisément là que la nature nous aide encore : en créant des algorithmes d’optimisation mimant la sélection naturelle, nous pouvons explorer des millions de combinaisons de structures pour faire émerger les plus adaptées à nos besoins.

Sans étonnement, les structures obtenues ressemblent à celles que l’on observe déjà dans le vivant. Autrement dit, en cherchant à optimiser des propriétés optiques, nous avons redécouvert des solutions proches de celles que la nature a mis des millions d’années à perfectionner.

Concrètement, ces solutions fonctionnent comme les traitements antireflets de nos lunettes de vue, sauf qu’ici le traitement permet de réfléchir et concentrer efficacement les rayonnements ultraviolet et proche infrarouge vers un système thermique, tout en laissant passer la lumière visible vers la cellule photovoltaïque.

Ce comportement optique est précisément celui recherché pour les systèmes solaires hybrides. Il permet de séparer les flux d’énergie sans contact direct entre les sous-systèmes, évitant ainsi les pertes thermiques qui pénalisent les technologies hybrides classiques.

L’intégration de ces revêtements dans des systèmes solaires ouvrirait la voie à de nouveaux types de centrales solaires compactes. En effet, en combinant le photovoltaïque et le solaire thermique, notamment à concentration (CST), il deviendra possible de produire simultanément de l’électricité et de la chaleur à haute température sur une surface d’occupation réduite. À l’heure actuelle, aucune centrale commerciale n’existe, mais un mini-démonstrateur a été proposé.

À l’avenir, cette stratégie de découpage spectral pourrait permettre de répondre à des besoins industriels variés, comme la production de vapeur, le séchage ou certains procédés chimiques, tout en maximisant l’exploitation de la ressource solaire.

Des technologies encore au stade de la recherche

Dans nos travaux, nous avons validé ces concepts en concevant des matériaux assez simples, puis des multicouches pour étudier la manière dont ils divisent la lumière solaire. L’ensemble de nos recherches porte actuellement sur des prototypes de petite taille, avec des dépôts réalisés sur des substrats de silicium de quelques centimètres. Les résultats expérimentaux confirment les prédictions numériques, mais le passage à plus grande échelle reste un défi, par exemple sur le plan du vieillissement et en ce qui concerne la réduction des coûts.

Des collaborations sont en cours, notamment avec le centre aérospatial allemand (DLR), pour tester ces revêtements sur des cellules photovoltaïques complètes et envisager leur intégration dans des systèmes réels.

Antoine Grosjean a reçu des financements à titre professionnel de la part de l'Agence National de la Recherche (CNRS), du CNRS et de la Commission Européen

L’ESSENTIEL

• Un étage de fusée SpaceX va s’écraser sur la Lune, offrant aux scientifiques une occasion rare d’étudier la formation des cratères.

• Il n’existe pratiquement aucun cadre international pour coordonner les activités susceptibles de modifier l’environnement de la Lune.

• Un registre des activités lunaires comparable à ceux utilisés dans l’aviation ou le transport maritime permettrait de prévenir les accidents.

Le 5 août, un étage de fusée abandonné de SpaceX devrait s’écraser sur la Lune à une vitesse d’environ 8 700 km/h. Lancée en janvier 2025, la fusée avait envoyé deux atterrisseurs lunaires commerciaux en direction de notre plus proche voisine dans l’espace.

Sa mission achevée, la fusée ne disposait plus de suffisamment de carburant pour revenir sur Terre ou s’éloigner dans l’espace profond. Elle est donc restée sur une orbite instable jusqu’à ce que la gravité la place sur une trajectoire de collision avec la surface lunaire.

L’impact en lui-même ne présente aucun danger. En revanche, il met en lumière un problème réglementaire qui se profile. Alors que les États et les entreprises rivalisent pour établir une présence permanente sur la Lune, il n’existe pratiquement aucun cadre opérationnel permettant de coordonner des activités qui modifient durablement l’environnement lunaire.

Une rare occasion pour la recherche

Pour les astronomes, cet accident représente une véritable opportunité scientifique. Comme les chercheurs connaissent la taille de l’étage de fusée, sa vitesse et la zone approximative de l’impact, cette collision offre une occasion rare d’étudier précisément ce qui se produit lorsqu’un objet percute la Lune.

L’impact fournira des données qui permettront d’améliorer les modèles informatiques décrivant la formation des cratères et le comportement de la poussière lunaire. Les chercheurs s’attendent à ce que la collision creuse un cratère d’environ 20 à 30 mètres de diamètre et projette un nuage de poussière lunaire, appelée régolithe, à plusieurs kilomètres au-dessus de la surface.

Ce qui se passe sur la Lune y reste

Au-delà du nuage de poussière qu’il soulèvera, cet impact pose une question délicate : qui est habilité à décider quand l’humanité modifie durablement la Lune ? Contrairement à la Terre, la Lune ne possède pratiquement pas d’atmosphère et est dépourvue de phénomènes météorologiques. Par conséquent, les traces que nous y laissons subsistent très longtemps.

Plus de cinquante ans après les missions Apollo, les empreintes des astronautes sont toujours visibles. Si elles ne sont pas perturbées, elles pourraient perdurer pendant des milliers d’années. Les conséquences de collisions ou d’accidents resteront, elles aussi, visibles pendant tout aussi longtemps.

La Lune, un bien commun à partager

Agences spatiales, entreprises privées et chercheurs mènent désormais des activités sur la Lune en parallèle. Plusieurs pays ont affiché leur ambition d’y établir des stations scientifiques permanentes. Des entreprises privées espèrent acheminer du matériel, explorer les ressources lunaires, exploiter des satellites de communication en orbite lunaire et, à terme, soutenir une présence humaine durable.

À mesure que les activités se multiplient, le risque qu’une mission affecte involontairement une autre augmente lui aussi. Un nuage de poussière lunaire projetée à très grande vitesse par un atterrissage pourrait endommager des équipements, tels que des bases lunaires alimentées par l’énergie nucléaire ou des satellites, contaminer des expériences scientifiques, détruire un site d’importance patrimoniale, voire mettre en danger la vie de personnes présentes à la surface de la Lune.

Si une mission mal préparée venait à effacer les premières empreintes laissées par l’humanité sur la Lune ou à endommager un module lunaire Apollo, ce serait une perte patrimoniale pour l’ensemble de l’humanité.

Par chance, plus que grâce à une véritable planification, l’impact de l’étage de fusée est censé se produire à proximité du cratère Einstein, une région isolée et éloignée de la plupart des sites lunaires d’importance historique ou scientifique.

Personne ne possède la Lune, mais certains peuvent la transformer

En provoquant cet impact, SpaceX a, sans le vouloir, acquis le pouvoir de modifier durablement la surface de la Lune. Pourtant, il n’existe pratiquement aucune procédure internationale permettant de décider si, quand et où de tels changements devraient être autorisés.

Au cœur du débat se trouve le Traité de l’espace de 1967, texte fondateur du droit spatial international, ratifié par 138 États. En vertu de ce traité, aucun pays ne peut revendiquer la souveraineté sur la surface lunaire. La Lune est au contraire considérée comme un espace devant être exploré et utilisé au bénéfice de toute l’humanité.

Si le traité interdit toute appropriation de la Lune, il reste en revanche remarquablement discret sur les modalités concrètes de sa gouvernance et sur la manière de réglementer les activités susceptibles d’en modifier durablement l’environnement.

Contrairement à la Terre, la Lune ne bénéficie d’aucun dispositif comparable à la protection du patrimoine mondial de l’Unesco, ni de lois nationales sur le patrimoine, ni de réglementation environnementale.

Il revient à chaque État de superviser les activités de ses propres entreprises spatiales afin de s’assurer qu’elles respectent le droit national et international. En théorie, cela signifie que le gouvernement américain est responsable des erreurs commises par SpaceX.

Les accidents sur la Lune pourraient également exposer une entreprise à une responsabilité financière importante, avec des risques juridiques associés. Les dommages causés à des équipements ou à des bases lunaires pourraient se chiffrer en millions de dollars. Des décès accidentels pourraient engager une responsabilité pénale. Quant aux dégradations d’un site à valeur scientifique ou patrimoniale, elles pourraient provoquer des incidents diplomatiques entre États.

Davantage de transparence et de coordination

Comment faire de la Lune un espace où entreprises, États et scientifiques peuvent mener leurs activités, tout en préservant ce patrimoine commun au bénéfice de toute l’humanité ?

Le Bureau des Nations unies pour les affaires spatiales (UNOOSA) et le Comité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique des Nations unies travaillent déjà à des pistes de solution. Plusieurs groupes de travail étudient la manière dont les États pourraient encadrer l’exploitation des ressources spatiales et mieux coordonner les activités menées sur et autour de la Lune.

Ces institutions se heurtent toutefois à une réalité difficile. L’UNOOSA ne dispose que d’une quarantaine d’employés pour remplir un mandat à l’échelle mondiale, tandis que le Comité des utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique ne se réunit que quelques semaines par an.

Dans le même temps, les entreprises privées investissent des sommes considérables dans la course à la Lune. Le cadre juridique n’a donc pas suivi le rythme de cette accélération et reste inadapté aux enjeux de l’environnement lunaire.

Des principes à leur mise en œuvre

La communauté internationale n’a pas besoin de nouvelles lois. Elle doit surtout appliquer celles qui existent déjà. L’article XI du Traité de l’espace de 1967 invite déjà les États à partager des informations sur leurs activités spatiales. Ce qui relevait jusqu’ici d’une démarche volontaire est en train de devenir une nécessité opérationnelle.

Une première étape simple consisterait à créer un registre lunaire dans lequel les États déclareraient volontairement leurs activités prévues, les infrastructures installées à la surface de la Lune et les sites qu’ils considèrent comme présentant une valeur patrimoniale. L’UNOOSA gère déjà un registre international des objets spatiaux. Ce registre lunaire complémentaire permettrait d’y ajouter les informations opérationnelles que le registre des satellites n’a jamais eu vocation à recenser.

L’aviation dispose d’un système de « Messages aux navigants » (Notices to Airmen), qui informe les pilotes et les exploitants aériens des dangers pour la navigation ainsi que de toute autre information urgente susceptible d’affecter les vols. Le transport maritime utilise, lui, des Groupes d’avis aux navigateurs.

La Lune aurait besoin d’un dispositif équivalent : des « Notices to Lunar Operators » (avis aux opérateurs lunaires) normalisés. Ceux-ci permettraient de signaler, avant le lancement des missions, les sites d’atterrissage, les itinéraires des rovers et les activités susceptibles de projeter d’importants nuages de poussière lunaire.

Les appels se multiplient en faveur de l’organisation d’une quatrième Conférence des Nations unies sur l’espace extra-atmosphérique. Ce serait l’occasion, pour les gouvernements, les industriels et les scientifiques, de concevoir ensemble ces nouveaux outils de coordination.

Il est désormais trop tard pour empêcher l’impact de cette fusée. En revanche, le prochain accident pourrait peut-être être évité. Pour cela, tout dépendra moins des ingénieurs en aérospatiale que des juristes spécialisés en droit spatial ou des diplomates.

Gregory Radisic est maître de conférences au sein du Centre for Space, Cyberspace & Data Law. Il est également chercheur associé au For All Moonkind Institute on Space Law and Ethics, membre de l'International Institute of Space Law et de l'International Astronautical Federation.

Début juillet 2026, un incendie de forêt dans le Cher s’est approché d’un établissement classé Seveso avant d’être fixé.

Si, à ce jour, en France, les établissements Seveso ou les installations gazières n’ont subi aucun dommage majeur lié à un incendie de végétation, les conséquences d’une perte d’intégrité restent préoccupantes. L’accident survenu en 2025 à Saint-Martin-de-Crau, dans les Bouches-du-Rhône, a rappelé qu’une rupture de canalisation souterraine de gaz naturel peut conduire à une explosion de faible intensité mais une flamme de plus de 150 m de hauteur générant des effets thermiques importants.

Aujourd’hui, la première ligne de défense consiste à limiter la quantité de combustible végétal au voisinage de toute installation. Cette stratégie repose sur la prévention, avec notamment le respect des obligations légales de débroussaillement (OLD), imposées dans les zones les plus exposées au risque incendie, parmi lesquelles figurent les infrastructures à risques.

Le risque d’incendie en France métropolitaine évolue

Le territoire français est marqué par des incendies extrêmes.

Fait méconnu, la surface annuelle brûlée en France métropolitaine est globalement en diminution depuis 1973, date de la première base de données nationale des incendies de forêt.

Cette diminution a été possible grâce à la mise en œuvre de nombreuses mesures de prévention et au renforcement des moyens de lutte depuis le début des années 1990, en particulier dans la zone méditerranéenne, historiquement la plus exposée aux incendies de forêt.

Toutefois, cette amélioration ne signifie pas que le risque d’incendie diminue.

Aujourd’hui, la combinaison entre les effets du changement climatique, l’augmentation de la biomasse et l’urbanisation dans un milieu arboré pourrait progressivement remettre en cause cette tendance en favorisant le développement des incendies extrêmes. Cette évolution s’illustre notamment avec le troisième plus vaste incendie enregistré en France depuis 1973 qui a eu lieu en août 2025 dans le massif des Corbières, dans l’Aude. Il a parcouru plus de 11 000 hectares, causant un décès, vingt-cinq blessés et la destruction de nombreuses habitations.

À l’horizon 2050, les projections prévoient une extension géographique et temporelle de l’aléa d’incendie de forêt, exposant progressivement de nouveaux territoires et des infrastructures jusqu’alors épargnées par ce risque. Les conditions exceptionnelles observées en 2022 illustraient déjà cette évolution.

Le réseau de gaz en France et les points faibles face aux incendies

Le réseau français de transport et de stockage de gaz naturel, constitué de plus de 36 000 km de canalisations souterraines et de milliers d’installations en surface, traverse de nombreuses zones boisées et est donc directement exposé à ce risque.

La question est alors de savoir comment évaluer ce risque, qualifié de « NaTech », c’est-à-dire un accident technologique déclenché par un aléa naturel.

Les premiers travaux montrent que les canalisations enterrées sont naturellement bien protégées par le sol, qui constitue un excellent isolant thermique.

Les principales interrogations concernent désormais les équipements en surface, directement exposés aux flammes et au rayonnement thermique.

Mécanismes de propagation des flammes et identification des vulnérabilités

Depuis des décennies, une partie de la recherche liée aux incendies de végétation est consacrée aux zones dites d’interface forêt-habitat. En France, des cartographies permettent de classifier ces zones en fonction de la densité d’habitation pour une meilleure compréhension et gestion des incendies de forêt.

Les études post-incendie dans ces zones ont notamment permis de définir trois mécanismes de propagation des flammes dans ces zones : le contact direct des flammes, le rayonnement thermique des flammes et le contact avec les brandons (débris enflammés) transportés par le vent.

Parmi ces études, l’identification des éléments constructifs vulnérables a permis de mettre en évidence des points critiques comme la toiture (tuiles cassées, accumulation de végétaux dans les gouttières), des ouvrants (entrée des brandons, flammes) ou encore les éléments extérieurs (mobilier de jardin, tas de bois, terrasse en bois, etc.).

De plus, la végétation ornementale (arbres, haies, plantes de jardin) sert de continuité horizontale pour la propagation des flammes et constitue une source importante d’exposition thermique. Une classification des espèces selon leur combustibilité permet de choisir judicieusement quelle espèce implanter à proximité de son habitation pour diminuer la propagation de l’incendie. Cette classification est basée sur les proportions des parties les plus fines des espèces végétales, comme les feuilles et les petites tiges qui brûlent plus facilement que les parties plus épaisses, ainsi que sur la proportion d’éléments morts et leur teneur en eau.

La spécificité des installations gazières

Les structures énergétiques constituent toutefois des enjeux spécifiques. Pour évaluer leur exposition, on estime la quantité de chaleur reçue par les équipements gaziers, qu’ils soient enterrés ou présents sur les installations en surface.

Celle-ci dépend de la végétation, de la puissance de l’incendie et de la distance qui les sépare du front de flamme représentant la zone où les flammes progressent dans la végétation.

Les approches classiques reposent sur la méthode de la flamme solide permettant de représenter un front de flamme par un objet rayonnant de manière uniforme sur l’ensemble de sa surface. Cette méthode ne permet cependant pas de prendre en compte la chaleur liée aux mouvements des gaz chauds (les effets convectifs), ni la conduction thermique en cas de contact direct avec un combustible tel qu’un tronc d’arbre ou un brandon.

Pour aller au-delà des modèles simplifiés, on utilise aujourd’hui des simulations numériques capables de reproduire la propagation des flammes et les transferts de chaleur autour des installations. Ces modèles sont confrontés à des campagnes expérimentales afin d’estimer au mieux la puissance thermique dégagée et reçue par différentes cibles, comme des fenêtres ou des murs de maisons, et ainsi améliorer la fiabilité des simulations.

Une fois cette exposition à la chaleur connue, il devient possible d’évaluer la vulnérabilité des équipements essentiels au fonctionnement du réseau, comme les canalisations, les vannes ou les brides (dispositif de raccordement entre deux sections de canalisation), susceptibles d’être à l’origine d’une fuite de gaz en cas de défaillance causée par un incendie.

À l’échelle du laboratoire, des panneaux radiants électriques composés de lampes halogènes émettant dans l’infrarouge, reproduisent les flux thermiques générés par un incendie afin d’étudier le comportement des canalisations souterraines et des équipements aériens soumis à de telles expositions.

Les premières mesures effectuées sur différents types de sols composant le territoire confirment que les canalisations souterraines bénéficient, grâce à leur profondeur d’enfouissement et à l’isolation assurée par le sol, d’une protection thermique efficace, y compris lors de scénarios sévères définis par un flux thermique incident et un temps d’exposition important. Les bandes de servitude, maintenues sans végétation au-dessus des ouvrages, renforcent encore cette protection.

Les équipements en surface restent en revanche plus sensibles. Leur comportement dépend non seulement de l’intensité de l’incendie et des conditions météorologiques mais aussi de la circulation du gaz dans les canalisations. En effet, un gaz en circulation emporte une partie de la chaleur vers l’aval, ce qui peut limiter l’échauffement des parois. À l’inverse, interrompre l’écoulement diminue les conséquences en cas de fuite mais prive la canalisation de ce refroidissement.

Faut-il interrompre l’écoulement par mesure de sécurité ou, au contraire, le maintenir afin d’évacuer une partie de la chaleur ? Cette question, déjà soulevée lors des incendies de Gironde en 2022, fait aujourd’hui l’objet de débats entre les pompiers et les industriels, afin de mieux protéger ces infrastructures face à des incendies appelés à devenir plus impactants.

Comme pour les habitations, la réduction de la végétation constitue la première ligne de défense des installations gazières face aux incendies. L’enjeu est de définir des distances de débroussaillement conciliant sécurité des infrastructures et préservation des nombreux milieux naturels traversés par le réseau. À mesure que les incendies deviennent plus intenses, ces travaux contribueront à adapter les méthodes d’évaluation des réseaux énergétiques face à ce risque appelé à croître dans les prochaines décennies.

Dylan BERNARD a reçu des financements de NaTran, Storengy et Téréga.