Au-delà du sport, le Tour de France donne aussi l’occasion de (re)découvrir nos paysages et parfois leurs bizarreries géologiques. La toute première étape de son édition 2026, le samedi 4 juillet, met Barcelone à l’honneur. La ville espagnole est connue pour sa fameuse basilique la Sagrada Familia, conçue par l’architecte Antoni Gaudi. Celui-ci s’est notamment inspiré, au plan esthétique, de la géologie et du vivant, et en particulier des microfossiles.

La toute première étape du Tour de France fait un détour par l’Espagne, plus précisément par Barcelone. La ville abrite l’emblématique Sagrada Familia, conçue par l’architecte espagnol Antoni Gaudi.

L’occasion de revenir sur les liens entre architecture, vivant et géologie, très présents dans l’Art nouveau, qui ont beaucoup inspiré Antoni Gaudi. Ces influences qui se retrouvent, comme on va le voir, dans le chef-d’œuvre de l’architecte.

Quand la nature inspire l’Art nouveau

L’Art nouveau, mouvement artistique né à la fin du XIXᵉ siècle, s’appuie sur l’esthétique (des lignes, des couleurs, des ornementations) de la nature et de ses structures. Prendre la nature comme référence, c’est alors réagir contre le rationalisme du début de l’ère industrielle.

Pour le biologiste allemand Ernst Haeckel (1834-1919), la nature est apparentée à l’art. Il fut notamment marqué par la symétrie des microorganismes tels les radiolaires. Ses dessins d’organismes du plancton, obtinrent une grande célébrité, en particulier ses ouvrages Kunstformen der Natur (Formes artistiques de la nature), parus de 1899 à 1904 sous la forme de nombreux cahiers.

Ses représentations de micro et de macroorganismes ont considérablement influencé l’art du début du XXᵉ siècle. Les meilleurs exemples de cette fusion sont visibles au Musée océanographique de Monaco, dont le lustre méduse de Constant Roux, mais aussi les quatre lampes « radiolarium » et les fresques réalisées à partir des dessins d’Ernst Haeckel.

Les radiolaires de l’exposition universelle et l’essor du fonctionnalisme

Il en est de même pour la porte monumentale, à l’exposition universelle de Paris en 1900, de l’architecte français René Binet (1866-1911). La publication par Binet d’Esquisses décoratives, inspirée de Haeckel, fut une des bases de l’Art nouveau.

Les formes naturelles résultent de leur aptitude à une fonction et de règles morphologiques. Tout cela inspire considérablement les architectes de l’époque.

L’architecte français Eugène Viollet-le-Duc (1814-1879) a écrit qu’il fallait « chercher la raison de toute forme car toute forme a sa raison » dans sa préface des Entretiens sur l’architecture. Ce courant de pensée culmine avec la publication, en 1917, de l’ouvrage de D’Arcy Wentworth Thompson (1860-1948) Forme et Croissance, qui connaît un immense succès auprès des architectes.

Pour les fonctionnalistes (du courant fonctionnaliste en architecture), la forme et l’apparence d’un bâtiment devraient découler de sa fonction. En 1923, le biologiste autro-hongrois Raoul Francé (1874-1943) écrit :

« La nécessité prescrit certaines formes pour certaines qualités. (…) Dans la nature, toute forme (…) est une création de la nécessité. »

Ces parallèles avec l’architecture sont repris par l’architecte français Le Corbusier (1887-1965), qui déclare :

« La biologie est désormais le maître mot en architecture et urbanisme. »

Les influences géologiques de Montserrat à Barcelone

En France, Eugène Viollet-le-Duc sera l’inspirateur de nombreux architectes de l’Art nouveau, qui triomphe à l’Exposition universelle de Paris en 1900. Barcelone aussi s’illustre par des monuments Art nouveau, parmi lesquels ceux de l’architecte Antoni Gaudí, avec la basilique de la Sagrada Familia commencée en 1882. Pour lui :

« L’architecture du futur construira en imitant la nature, parce que c’est la plus rationnelle, durable et économique des méthodes. »

Alors qu’il était étudiant, Antoni Gaudi avait travaillé à l’abbaye de Montserrat (Catalogne) dont le paysage l’a marqué à tel point que l’on considère parfois que les tours de la Sagrada Familia sont une ode à Montserrat.

Ses tours, semblables à des aiguilles de pierre, reproduisent la verticalité des pics de Montserrat, tandis que les façades, sculptées comme par l’érosion, rappellent les parois rocheuses. Ces falaises sont constituées d’un conglomérat qui résulte de l’érosion des Pyrénées.

Ce même type de roche donne des reliefs similaires ailleurs, eux aussi accueillant parfois également des hommes d’Église, comme dans les monastères des Météores, en Grèce.

Le biomimétisme en architecture, des radiolaires aux diatomées

Revenons-en aux radiolaires, et plus particulièrement à leurs microfossiles. Le squelette est le seul élément d’étude du micropaléontologue.

Or, la géométrie du squelette des radiolaires répond aux mêmes lois de physique fondamentale que celles qui régissent les interfaces entre fluides ou entre fluides et solides. Il existe aussi une similitude frappante de formes entre une association de bulles de savon et certains squelettes de ces organismes.

Une expérience permet de bien comprendre le processus lié aux volumes créés par des tensions superficielles moindres en plongeant des structures rigides en fil de fer dans un bain d’eau savonneuse. On observe alors des structures similaires, parce que les forces physiques jouent de la même façon.

Les structures de la nature résultent, elles, de centaines de millions d’années d’essais et d’erreurs, qui tiennent par exemple à la résistance mécanique ou aux économies de moyens, notamment en matière d’énergie nécessaire pour déposer le matériau (siliceux ou calcaire…). Les formes qui en sont issues répondent à des nécessités physiques et chimiques. Il n’est guère surprenant qu’elles inspirent les architectes et qu’elles invitent à établir un pont entre art et science à travers le biomimétisme.

Au-delà de l’Art nouveau, ce monde microscopique a continué d’influencer les architectes de structures monumentales telles la Géode du parc de la Cité des sciences, porte de la Villette à Paris, inaugurée en 1985, ou encore la Biosphère du pavillon des États-Unis à l’Exposition universelle de Montréal en 1967.

On retrouve des structures semblables dans les œuvres de l’allemand Frei Otto pour le toit du parc olympique de Munich pour les Jeux olympiques de 1972 ou de Jörg Gribl avec le bâtiment des hippopotames du zoo de Berlin.

Plus curieux encore, car il ne s’agit pas de copie cette fois, mais d’une ressemblance fortuite : il est tout à fait extraordinaire de constater que la structure du dôme de Sainte-Sophie à Istanbul, évoque celle d’une diatomée alors même qu’à l’époque de sa construction (VIᵉ siècle) on ne connaissait pas encore la forme des diatomées ! Or, ce dôme est justement construit avec de la diatomite, seule roche suffisamment légère, pour une telle taille. Ou quand la science rejoint, des siècles plus tard, l’imagination des architectes.

Une précédente version de ce texte a été publiée le 8 juin 2026 sur le site_ Planet Terre _de l’ENS Lyon.

Patrick De Wever 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.

Le Venezuela et sa capitale, Caracas, ont été frappés par deux puissantes secousses sismiques le 24 juin 2026, à seulement quelques secondes d’intervalle. Les deux séismes, de magnitude 7,2 et 7,5, ont provoqué l’effondrement de bâtiments dans plusieurs villes du nord du pays, faisant plus de 2 200 morts et piégeant de nombreuses autres personnes, selon les autorités.

Le géophysicien Sylvain Barbot explique ce que l’on sait à ce stade de cette double secousse et les risques qui subsistent. Chercheur à l’Université de Californie du Sud, il dresse également un parallèle avec la faille de San Andreas, aux États-Unis.

Les séismes sont des phénomènes naturels qui se produisent généralement aux limites des plaques tectoniques de la Terre. Ces plaques, qui constituent la croûte terrestre, ont une épaisseur de plusieurs dizaines de kilomètres et portent les océans comme les continents. Elles sont en mouvement permanent, mais pas de manière fluide ni régulière.

Le Venezuela se situe à la frontière entre deux de ces plaques : la plaque sud-américaine et la plaque caraïbe. En glissant l’une contre l’autre, elles peuvent se bloquer, accumulant des contraintes jusqu’à ce qu’elles cèdent brutalement, provoquant un séisme.

Le 24 juin 2026, deux fortes secousses sismiques se sont produites à 39 secondes d’intervalle, toutes deux d’une magnitude supérieure à 7. Il pourrait s’agir de deux séismes distincts ou d’un seul séisme comportant deux phases de rupture. Les scientifiques ne le savent pas encore, car les données sont toujours en cours d’analyse.

L’hypothèse de deux séismes distincts est tout à fait plausible. En 2023, la Turquie a connu un « doublet » sismique, avec deux séismes de magnitude supérieure à 7 survenus à huit heures d’intervalle. Dans ce cas, il s’agissait clairement de deux événements distincts.

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Au Venezuela, les deux secousses n’étaient espacées que de quelques secondes. Par le passé, de très longues failles ont subi des déplacements sur différents segments lors de séismes de cette ampleur, donnant l’impression qu’il s’agissait de deux séismes distincts alors qu’ils correspondaient en réalité à deux ruptures d’un même événement sismique.

Qu’est-ce qui déclenche des séismes aussi destructeurs ?

Les séismes sont déterminés par la manière dont les roches résistent aux contraintes de cisaillement et de pression. Ces contraintes peuvent s’accumuler pendant des années, voire des décennies, jusqu’à dépasser la résistance des roches, qui finissent alors par se rompre. À partir de ce moment, la contrainte se propage et la rupture s’étend.

Il ne s’agit pas d’un mouvement progressif. En quelques secondes, les plaques se déplacent brutalement, provoquant un séisme. Ce phénomène se produit à plusieurs kilomètres sous la surface, où la température et la pression sont très élevées.

Ce phénomène est difficile à reproduire en laboratoire et met en jeu de nombreux processus, relevant aussi bien de la mécanique que de la chimie ou de la circulation des fluides. Son résultat est toutefois simple : une rupture se produit, au cours de laquelle des masses rocheuses glissent les unes contre les autres, créant une fracture qui brise tout sur son passage et provoque d’importants dégâts.

Le système de failles du Venezuela est-il comparable à celui de la faille de San Andreas, en Californie ?

Les failles impliquées dans le séisme au Venezuela et la faille de San Andreas, en Californie, sont très similaires. Il s’agit de failles transformantes, où les plaques glissent horizontalement l’une par rapport à l’autre selon un mouvement en décrochement.

Même les vitesses de déplacement sont assez proches. Au Venezuela, les deux plaques glissent l’une par rapport à l’autre à une vitesse moyenne d’environ 20 millimètres par an. Le long de la faille de San Andreas, ce mouvement est légèrement plus rapide, de l’ordre de 30 millimètres par an.

Ces failles produisent également des séismes de forte magnitude à des fréquences comparables. Sur la faille de San Andreas, les scientifiques estiment qu’un séisme de magnitude 7 ou plus se produit en moyenne tous les 170 ans environ, même si cet intervalle varie selon les segments de la faille. Il ne s’agit toutefois pas d’un mécanisme d’horlogerie : ces séismes peuvent survenir beaucoup plus fréquemment… ou beaucoup plus rarement.

Le dernier « Big One » du sud de la Californie remonte au séisme de Fort Tejon, en 1857, un puissant tremblement de terre de magnitude 7,9. Une étude récente suggère que les contraintes accumulées le long de la partie sud de la faille de San Andreas sont aujourd’hui plus importantes qu’à n’importe quel moment au cours des mille dernières années. Si les hypothèses de cette étude sont correctes, la faille pourrait être proche de rompre. Mais la fréquence des grands séismes est très variable : le prochain pourrait survenir dans cent ans… ou demain. Personne ne peut le prédire.

Ces failles ont déjà produit de nombreux séismes par le passé. C’est à lui seul un argument en faveur de normes parasismiques strictes pour les bâtiments et les infrastructures, comme les ponts ou les hôpitaux, ainsi que de plans de préparation aux situations d’urgence.

Les scientifiques ont-ils identifié des signes annonciateurs permettant de prévoir un séisme imminent ?

Les scientifiques cherchent activement à identifier des précurseurs fiables qui permettraient d’alerter avant une rupture sismique, mais aucun signal suffisamment fiable n’a encore été mis en évidence.

Il existe des cas anecdotiques où des essaims de petits séismes ont précédé une rupture majeure et qui, rétrospectivement, auraient pu constituer des indices précoces d’un grand séisme à venir. Mais ce n’est pas systématique.

L’apprentissage automatique a permis de mettre en évidence des modifications régulières de la microsismicité précédant les ruptures majeures, et certaines études sur la physique des séismes ont commencé à expliquer pourquoi ce phénomène se produit.

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Il y a donc de bonnes raisons d’espérer qu’à l’avenir, nous serons capables de relier ces différents indices et de mieux comprendre les mécanismes en jeu. Mais nous n’en sommes pas encore là.

En revanche, il est possible d’émettre des alertes à très court terme. Lorsqu’un séisme débute, il génère plusieurs types d’ondes sismiques qui se propagent à des vitesses différentes. Les plus rapides arrivent en premier et peuvent être détectées, ce qui permet aux scientifiques de prévoir l’arrivée des deuxième et troisième trains d’ondes, plus lents et généralement plus destructeurs.

Après les premières ondes, appelées ondes P, arrivent les ondes S, ou ondes de cisaillement, qui sont un peu plus puissantes. Viennent ensuite les ondes de surface. Les premières ondes P peuvent déclencher les systèmes d’alerte précoce, offrant seulement quelques secondes de réaction, mais cela suffit pour interrompre le trafic, fermer les gazoducs, arrêter les trains à grande vitesse et sécuriser les infrastructures sensibles aux secousses. Cela peut également laisser juste assez de temps pour se mettre à l’abri et éviter d’être tué par l’effondrement d’un bâtiment, au bureau comme à la maison.

Quels sont désormais les risques pour le Venezuela ?

Les géologues connaissent bien la tectonique de cette région, car ils cartographient ces failles et étudient leur comportement depuis des décennies. Mais pour comprendre précisément cet événement, les scientifiques doivent se rendre sur le terrain afin d’évaluer l’ampleur des dégâts et de mesurer l’étendue de la rupture.

Par ailleurs, les séismes entraînent d’autres risques. Après les secousses, la région reste pendant plusieurs mois, voire plusieurs années, plus exposée aux glissements de terrain, car les roches ont été déstabilisées.

Cela signifie que les prochaines fortes pluies risquent de déclencher des glissements de terrain. Le Venezuela doit donc s’attendre à de nouveaux dégâts, à d’autres dangers et, malheureusement, à de nouvelles pertes humaines.

Sylvain Barbot 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.

Entre 1971 et 1982, plus de 200 000 fûts de déchets radioactifs furent immergés par plusieurs pays européens dans l’Atlantique Nord-Est, à des profondeurs atteignant plus de 4 700 mètres. La localisation exacte de ces barils et surtout leurs impacts possibles sur l’environnement des grands fonds restaient à ce jour largement inconnus depuis des études des années 1980.

Les campagnes à la mer NODSSUM 2025 et 2026, portées par le CNRS et réalisées avec les moyens de la Flotte océanographique française, ont permis d’identifier plusieurs milliers de ces barils.

À l’aide du sous-marin Nautile, nous avons inspecté visuellement plusieurs dizaines de ces fûts, documenté leur degré avancé de dégradation et observé des containers particulièrement corrodés.

Le contenu de certains d’entre eux se répand sur le fond marin environnant. Ces fûts sont colonisés par différents organismes, notamment des anémones, des éponges et des crabes.

Sur cinq sites d’étude retenus, à proximité immédiate et au contact des fûts, le Nautile a réalisé des prélèvements détaillés de sédiments, d’eau, d’organismes et de communautés microbiennes. Les habitats rocheux voisins ont également été explorés par le sous-marin, afin de les comparer avec les écosystèmes présents sur et autour des fûts.

Des instruments de mesure de radioactivité de terrain embarqués ont détecté des signaux significatifs de radionucléides spécifiquement liés à ces déchets, le cobalt 60 et le niobium 94, en plus du césium 137 et de l’américium 241 (ces derniers sont également des marqueurs des essais aériens d’armes et accidents nucléaires, mais présents ici dans des quantités bien supérieures à ce marquage classique).

Ces mesures et contrôles radiologiques ont permis de confirmer l’absence de contamination des instruments déployés (y compris le Nautile) et de s’assurer que les niveaux d’activité n’induisaient pas de problèmes majeurs de radioprotection pour les scientifiques de la campagne à la mer.

Comment ces observations ont-elles été réalisées ?

La zone de déversement couvre une surface d’environ 14 500 kilomètres carrés. Pour identifier les fûts et définir les cibles de notre étude, le robot autonome Uly^x de la Flotte océanographique française a été déployé lors de la campagne 2025.

Capable de plonger jusqu’à 6 000 mètres et survolant les fonds marins d’environ 70 mètres, il acquiert des données sonar haute résolution avec une précision de 5 centimètres. Uly^x a permis de cartographier environ 165 kilomètres carrés, soit moins de 2 % de toute la zone de déversement. Plus de 3 500 fûts ont été localisés, alignés selon les trajectoires des navires ayant effectué les déversements.

Uly^x a également pu s’approcher et survoler le plafond océanique à environ 8-10 mètres au-dessus du fond marin pour se procurer des images. Nous avons prospecté cinq zones et photographié environ 50 fûts, montrant l’épanchement de matière hors des fûts. Ces données ont été combinées à un échantillonnage de sédiments réalisé en 2025 à distance des fûts depuis le navire, dont l’analyse a révélé la présence de radionucléides artificiels probablement associés à ce déversement, supérieure à celle attendue dans les grands fonds.

Les images de fûts dégradés prises par Uly^x, associées aux analyses de sédiments montrant les niveaux d’activité les plus élevés, ont fourni les cibles des plongées du Nautile lors de la campagne 2026.

Pourquoi est-ce important ?

Tout d’abord, ce site constitue un laboratoire unique pour comprendre le devenir des radionucléides dans les grands fonds et leurs interactions avec les écosystèmes de l’océan profond.

Les fûts modifient l’environnement en offrant un substrat dur qui se trouve colonisé, facilitant potentiellement ces transferts de radionucléides vers les organismes vivants, avec des conséquences encore inconnues, qui vont être évaluées par le projet NODSSUM. Les résultats de l’analyse des échantillons fourniront, dans les mois à venir, des indices sur l’impact de ces écosystèmes, y compris les microorganismes, ainsi que sur leur rôle dans le transfert et la mobilisation de ces radionucléides, permettant d’évaluer leurs impacts.

Enfin, il s’agit de l’une des premières études radioécologiques en grands fonds marins, ayant nécessité la mise en place et le développement de nouvelles procédures et méthodologies allant de la définition de la stratégie d’échantillonnage jusqu’à la radioprotection à bord.

Quelles vont être les suites ?

Les campagnes de 2025 et de 2026 ont permis de collecter un ensemble riche et vaste de données et d’échantillons : cartes sonar, images de fûts et des zones adjacentes, des centaines d’échantillons de sédiments, plusieurs dizaines de poissons, des milliers de litres d’eau filtrés et de nombreux organismes, dont des anémones et des concombres de mer.

Les images seront analysées afin de caractériser la composition et la structure des écosystèmes associés aux fûts et de ceux des zones avoisinantes. Les échantillons (sédiments, eau, faune) seront analysés dans les mois à venir par un groupe français et international de chercheurs (Norvège, Allemagne, Espagne) afin d’identifier et de quantifier différents radionucléides artificiels et d’étudier leur dispersion depuis les fûts vers l’environnement des grands fonds.

L’ensemble de ces données constituera l’une des études radioécologiques des grands fonds les plus complètes à ce jour et permettra de mieux comprendre le cycle biogéochimique des radionucléides dans ces environnements.

Pour aller plus loin et suivre l’actualité du projet NODSSUM, retrouvez-le sur Bluesky et LinkedIn, #NODSSUM.

Tout savoir en trois minutes sur des résultats récents de recherches, commentés et contextualisés par les chercheuses et les chercheurs qui ont menées ces dernières, c’est le principe de nos « Research Briefs ». Un format à retrouver ici.

Javier Escartin a reçu des financements de l'ANR pour autres projets et sans lien a la campagne NODSSUM.

Patrick Chardon a reçu des financements de ANR sans lien avec le projet NODSSUM