L'abeille et l'acarien (suite)

Jeudi 5 Mai 2016


Dans un billet précédent* nous avions présenté une étude qui montrait le rôle majeur d’un acarien le varroa (Varroa destructor) dans la transmission du virus des ailes déformées contributeur essentiel de la destruction hivernale des ruches d’abeilles. Nous faisons état, aujourd’hui, d’une nouvelle contribution** qui précise l’origine de cette infection et les modalités de sa dispersion.

Les auteurs de cette étude rappellent d’abord que bien que plusieurs facteurs tels que l’intensification de l’agriculture ou l’usage des pesticides aient été impliqués dans la mortalité des pollinisateurs,  le virus  à ARN transmis par le Varroa destructor, a le potentiel d’être l’agent le plus efficace de la destruction des colonies d’abeilles. Le varroa infestait l’abeille asiatique Apis cerana, il est maintenant présent sur presque toute la planète et parasite tout autant notre abeille Apis mellifera. Cet acarien concentre et multiplie le virus dans son tube digestif et peut l’injecter directement dans l’hémolymphe de l’abeille. En plus d’être vecteur, il  accroît la virulence du parasite. Les questions qui se posent sont les suivantes : quelle route a suivi le virus pour se disperser sur toute la planète ? Pourquoi le virus est devenu si agressif ?

A partir d’une analyse phylogéographique (32 sources du virus prises dans de 17 pays) les auteurs arrivent aux conclusions suivantes :
-         La pandémie provoquée par le virus chez les abeilles est récente. Celui-ci, qui était présent de façon endémique chez l’abeille Européenne A. mellifera, a été répandu par le varroa qui s’est comporté comme un nouveau vecteur. L’acarien originaire d’Asie a été contaminé par l’abeille Européenne à la suite d’échanges de ruches d’Europe vers l’Asie ; toujours par des échanges de ruches mais en sens contraire, l’acarien a envahi dès le début du siècle dernier toute l’Europe et l’Amérique amenant avec lui un virus plus agressif. En définitive la pandémie virale est le résultat d’une activité humaine mal contrôlée.
-         Le génome du virus est instable et présente des recombinaisons fréquentes, la réémergence du virus tiendrait à la sélection de certaines d’entre elles au cours de l’immigration du varroa.

Les auteurs concluent à la nécessité d’un contrôle des échanges de ruches inter frontaliers et à la nécessité de préserver de toute contamination les  zones refuges où des pollinisateurs sains (le virus attaque d’autres pollinisateurs que l’abeille) sont encore présents.

*Voir « L’abeille et l’acarien » rubrique « biologie »

**L. Wilfert et al. Science 5 février 2016, N°6273, pp.594-597.    

L'Allemagne et le charbon

Mardi 5 Avril 2016

Il ne s’agit pas ici d’ouvrir une polémique mais de faire connaître ce qu’est en réalité la situation actuelle de l’Allemagne concernant ses sources énergétiques. L’Allemagne peut-elle devenir un pays aux énergies propres  et limiter ses émissions de gaz à effets de serre entre 80 à 95% dès 2050 ? Justement, un article de la revue américaine Science*  présente les difficultés auxquelles doit faire face ce pays pour atteindre ces objectifs. Sont-ils réellement pertinents ?

L’Allemagne, contrairement à ce que l’on pourrait croire, produit encore de l’énergie nucléaire ; il lui reste 7 centrales nucléaires en activité qui doivent être fermées au plus tard en 2022. Elle a investi massivement en énergies renouvelables (éolienne, solaire et autres sources) de sorte que celles-ci représentent 57% de la fourniture électrique et contribuent pour un tiers environ aux besoins énergétiques totaux actuels. Mais le charbon reste une source majeure d’énergie. En 2015, les centrales au charbon ont produit 43% de l’électricité soit 7% de moins qu’en 2000 ; le charbon reste encore la source majeure d’émission de carbone de ce pays qui est le premier émetteur de CO2 en Europe avec 800 millions de tonnes émises en 2014.

L’Allemagne peut-elle stopper les 40 centrales alimentées au charbon? L’urgence serait d’arrêter celles qui brûlent le lignite (elles représentent un quart de la production Allemande).Ce charbon a une efficacité énergétique faible, il produit un quart de CO2 de plus que l’anthracite mais les réserves allemandes de lignite sont énormes et leur extraction facile permet d’obtenir des prix de revient de l’électricité très bas.

Un débat s’est ainsi installé entre ceux qui voudraient sortir très vite de l’utilisation du charbon, le gouvernement et le « lobby » des producteurs de lignite. Dans un rapport récent, un groupe de pression (Agora Energiewende) demande l’arrêt de la construction de centrales modernes alimentées par les mines de lignite qui devaient remplacer les vieilles centrales ; la réduction de 3 gigawatt par an à partir de 2018 de l’énergie  obtenue à partir du charbon ce qui équivaut à la fermeture de trois à six grosses centrales par an. Selon le rapport, l’arrêt de la production des  centrales fonctionnant au lignite  n’entraînerait qu’une augmentation du prix de l’électricité de 0,03 à 0,05 € par kilowatt heure. Agora Energiewende propose qu’une table ronde réunissant : l’état, les producteurs d’énergie et les environnementalistes, soit organisée pour définir les étapes de sortie du charbon en commençant fin 2016.

Le ministre de l’énergie est opposé à une sortie rapide du charbon qui entraînerait la suppression de 60 000 emplois. D’autres critiques font valoir qu’il existe un marché européen des émissions de gaz à effets de serre et que dans ce marché l’Allemagne peut acheter des parts d’émission suffisamment pour équilibrer ses excès ; d’ailleurs si l’Allemagne arrêtait ses émissions d’autres pays européens pourraient accroître les leurs ! Enfin une sortie trop rapide du charbon pourrait rompre les marchés de l’électricité.

L’Allemagne premier émetteur de gaz à effets de serre Européen n’est pas encore prête à se convertir au tout renouvelable.


*C. Schrader Science 29 janvier 2016, N°6272, pp. 430-431                 

Egoïsme et altruisme deux comportements humains déterminants dans la réussite des systèmes politico-économiques

Samedi 5 Mars 2016

Egoïsme et altruisme sont deux comportements sociaux présents,   à des degrés divers, chez tous les êtres humains. Ils ont été acquis au cours de l’évolution pour faire face à la lutte pour la vie.

L’égoïsme se rapporte à l’individu seul : face aux agressions du milieu dans lequel il vit, il essaie d’abord de se protéger et de protéger les siens car sa réussite génétique dépend du nombre de descendants qu’il laissera après lui. Le comportement d’égoïsme, en tant que « règle épigénétique »* ne s’exerce strictement que dans des situations extrêmes ; en situation normale l’égoïsme n’est considéré que comme un défaut.

L’altruisme a posé aux scientifiques une recherche  d’explication plus complexe, car, comment un être qui est confronté continuellement aux agressions du milieu peut-il avoir des raisons de faire attention aux autres ? La première explication a été la sélection par parentèle (kin selection) : lorsqu’un individu ne peut pas avoir de descendance directe, il va favoriser les descendants d’un proche parent (la tante va aider son frère à élever ses enfants par exemple) puisqu’il partage avec le proche parent une part de son génome ; si le parent favorisé a, de ce fait, un nombre de descendants supplémentaires supérieur à celui qu’aurait pu avoir son collatéral  altruiste alors, selon la théorie, les gènes d’altruisme vont augmenter dans l’espèce. La sélection par parentèle est maintenant abandonnée et remplacée par la sélection au niveau des groupes**. Les premiers Homo sapiens vivaient en bandes qui associaient  quelques familles ; l’individu trouvait dans le groupe aide et protection de sorte que sa réussite génétique dépendait de ses aptitudes individuelles mais aussi de la capacité de survie du groupe. Un groupe uni, dont la cohésion était déterminée par l’abnégation du plus grand nombre de ses membres était capable dans une confrontation avec un autre groupe de mieux se défendre ; un groupe sans cohésion au contraire risquait davantage d’être détruit. La sélection naturelle n’a gardé, dans chaque confrontation, que les groupes dont les individus étaient solidaires et se sacrifiaient  pour la cause commune. Ainsi ont été sélectionnés les gènes associés à l’altruisme.

Le code génétique prescrivant le comportement social de l’être humain est, de ce fait, chimérique ; une partie prescrit des caractères d’égoïsme  qui déterminent son succès individuel à l’intérieur du groupe, l’autre des caractères d’altruisme qui favorisent le succès du groupe en compétition avec les autres groupes.

Deux systèmes politico-économiques se sont affrontés et s’affrontent encore dans nos sociétés modernes ; ils demandent aux individus de faire appel majoritairement à l’un ou l’autre des comportements sociaux décrits ci-dessus :
-Le système libéral fait confiance à l’égoïsme de l’individu ; ce dernier créera des richesses pour son propre bien être et celui de sa famille, il assurera ainsi sa réussite sociale mais en même temps sa réussite génétique, son apport sera, en seconde main, favorable aux autres individus.
-Le système collectiviste demande à chacun de taire son individualisme et d’être actifs pour le bien de tous, les richesses ainsi créées seront redistribuées en évitant les déséquilibres du système libéral ; l’altruisme devra être en tête du comportement social de chaque individu.

Le système libéral est celui qui a eu le plus de succès parce que l’égoïsme est plus puissant chez les êtres humains que l’altruisme. Quant Adam Smith parle de « main invisible » c’est en fait « l’égoïsme » qui est l’acteur invisible de l’activité économique, l’être humain s’active parce qu’il sait  que le résultat de son travail lui reviendra entièrement. Mais comme l’est  la « lutte pour la vie » qui organise l’évolution, le système libéral, sans limite, est ravageur pour les plus faibles.

Le système collectiviste lui, n’a réussi à survivre que lorsque les gouvernements exerçaient une pression sur les individus (pression physique ou psychologique), l’altruisme étant une acquisition moins prégnante chez l’être humain que l’égoïsme, il reste le plus souvent éteint quand le besoin se présente.

Appliqués à l’extrême ces deux système ont produit beaucoup de souffrance, ne faudrait-il pas un système plus équilibré qui intègre harmonieusement les deux comportements sociaux majeurs de la nature humaine ? Ces comportements n’étant pas à hérédité directe, ils peuvent aussi être éduqués.

*Voir dans « Biologie » : Gène et comportement social (partie II).


** E. O. Wilson « The social conquest of earth » Liveright Publishing corporation 500 fifth Avenue, New York, N. Y. 10110. 2012     

Ce que nous devons aux océans

Vendredi 5 Février 2016

Dans une section spéciale de la revue Science consacrée aux relations entre le climat et les océans, un article* rappelle les principaux services que nous devons aux océans et si j’ai consacré dans mon bloc des billets à certains d’entre eux, il est bon de les rappeler dans une courte synthèse.

Ce qui nous vient à l’esprit immédiatement, lorsque l’on pense aux océans et aux mers, c’est qu’ils nous fournissent une grande partie de notre nourriture ; mais la pêche à tellement été pratiquée que l’on a de plus en plus recours à l’élevage des poissons et lamellibranches. Comme sur terre le « chasseur cueilleur » est devenu agriculteur ; sur mer, pour maintenir notre équilibre protéique, le pêcheur est devenu pisciculteur.

Ce que l’on ignore le plus souvent, c’est que les océans sont des composantes essentielles du climat : ils peuvent le modifier ou être modifiés par celui-ci.

Les océans échangent de l’énergie avec l’atmosphère ; ils absorbent, pour rétablir l’équilibre énergétique, l’énergie excédentaire présente en haut de l’atmosphère résultant du réchauffement climatique. Ainsi la température de l’eau des océans s’accroît d’année en année et ceci peut être détecté à des profondeurs allant jusqu’à 2000 m. A mesure que la colonne d’eau se réchauffe en profondeur, l’écart thermique, eau chaude de surface eau froide de profondeur, diminue et la colonne d’eau plus stable perd sa capacité d’échange ce qui ne peut qu’aggraver le réchauffement climatique. La circulation océanique est aussi affectée ainsi que la distribution de la chaleur et du sel et la différence de température entre la terre et mer. Un océan qui se réchauffe accroît l’intensité et la fréquence des événements extrêmes : tempêtes, cyclones.

Les océans récupèrent les eaux de fonte des glaciers, ils constituent le réservoir du cycle global de l’eau. La fonte des glaciers, la dilatation de l’eau de mer consécutive au réchauffement climatique, provoquent l’élévation du niveau de la mer entraînant des risques de submersion des  terres basses sur toute la planète. Le risque majeur est la fonte de la calotte glacière antarctique qui provoquerait, selon les calculs, une hausse du niveau des mers proche de 4 m. Ce risque reste faible étant donné que cette calotte glacière reste bien protégée et que sa fusion par le réchauffement atmosphérique demanderait plusieurs siècles ; ce sont les marges de cette calotte qui sont affectées, les icebergs flottants fondent rapidement consécutivement au réchauffement des eaux océaniques.

Enfin les océans nous rendent un service éminent en absorbant une partie du CO2 que nous émettons. Cette absorption entraîne une acidification des eaux de mer. On estime que 30% des émissions de CO2 humaines sont dissoutes chaque année dans les mers, c’est l’équivalent de ce qui est absorbé par la biosphère terrestre (notamment par photosynthèse), le tiers restant est dispersé dans l’atmosphère et participe aux effets de serre. L’acidification des océans est un processus dont nous connaissons mal les effets sur la vie sous-marine ; on peut redouter qu’elle puisse entraîner une sous saturation du carbonate de calcium qui ne serait plus accessible aux espèces qui l’utilisent pour leur calcification (notamment les mollusques) ce qui aurait un impact sérieux sur la vie marine.

Malgré leur vastes dimensions, les océans sont eux aussi modifiés par les interventions humaines et nous avons du mal à mesurer qu’elles en seront les conséquences.

Faut-il végétaliser l'habitat humain ?

Mardi 5 Janvier 2016


Le sujet de ce billet m’a été suggéré par un de mes lecteurs que je veux remercier d’abord. C’est un sujet difficile car il fait intervenir la connaissance de la physiologie des plantes, des principes écologiques et même de la psychologie comportementale humaine ; je ne pense donc pas être en mesure de l’épuiser.

La construction d’un immeuble ou d’une maison, qui vont servir d’habitation aux êtres humains, prive le reste du monde vivant d’un espace libre dans lequel il peut se développer sans autres contraintes que celles qui sont présentes dans un environnement naturel. Les plantes notamment sont affectées par une perte d’espace au sol (emprise au sol de l’immeuble) qui fournit l’eau et les nutriments, mais aussi par l’ombre de la construction projetée à l’ouest le matin et à l’est le soir, au nord toute la journée ; la perte de lumière solaire pour la plante est importante sur trois points au moins : la photosynthèse lui fournit son énergie, la photopériode (durée de son éclairement) détermine sa reproduction, enfin la lumière solaire détruit l’auxine (hormone de croissance) synthétisée au niveau de la zone apicale des rameaux ; ainsi si par un effet d’ombre la lumière solaire n’agit que sur une seule face de la plante, la partie non éclairée des rameaux va croître plus vite que la partie éclairée il en résultera une inclinaison de la plante vers la lumière (phototropisme) et si la lumière est insuffisante, la plante trop riche en auxine va s’allonger trop rapidement on parle alors d’étiolement.

Des images de synthèse nous montrent des immeubles mis à la vente couverts de plantes, d’arbustes et même d’arbres, que faut-il en penser ?

Voyons d’abord ce qui peut se faire sur les toits. La surface d’un toit correspondant à peu de choses près à l’emprise au sol de l’immeuble, si l’on végétalise le toit on redonne aux plantes ce qui leur a été confisqué au sol ! Ce n’est hélas pas vrai : pour installer des végétaux sur un toit il faut l’aménager en une terrasse étanche (on crée un pot en quelque sorte)  il est nécessaire en effet de retenir l’eau et le substrat sur lequel se fixeront les racines. De ce fait les plantes que l’on choisira devront être peu exigeantes en eau, car l’eau de pluie sera vite évaporée sur le substrat de faible épaisseur que l’on peut apporter sur une terrasse ; ces  plantes seront aussi de petite taille car une des fonctions du sol pour les arbres est de les fixer pour qu’ils puissent croître sans être renversés par le vent. Les arbres que l’on voit sur les terrasses sont cultivés dans des grands pots. On végétalise donc, essentiellement, les terrasses sur toit avec des herbacées vivaces et des plantes grasses.

Qu’en est-il maintenant des façades. Les façades au nord, par manque de lumière solaire, ne peuvent être végétalisées qu’avec des plantes ombrophiles et encore ; ces plantes de sous-bois profitent en général du peu de lumière solaire qui s’infiltre dans la canopée, à certains moments de la journée, pour activer leur photosynthèse. Complètement à l’ombre l’apport énergétique de la photosynthèse ne va pas compenser les pertes par respiration, la plante va jaunir (régression de l’appareil chlorophyllien) et dépérir. Sur les façades Est et Ouest les conditions sont plus satisfaisantes au point de vue éclairement solaire excepté un risque de phototropisme qui sera d’autant plus marqué que la plante aura une vie longue notamment s’il s’agit d’arbustes. Les façades Sud sont les plus appropriées à la végétalisation, elles permettront aux plantes héliophiles d’avoir suffisamment de lumière. Les arbres et les arbustes pourraient y être cultivés si ce n’était leur encombrement : la végétalisation d’un balcon n’est pas tout à fait comparable à celle d’un toit, il faut réserver de l’espace pour s’y déplacer et y vivre et la hauteur des végétaux ne pourra dépasser la base de l’étage supérieur. Les plantes seront cultivées en pots ce qui limite leur volume racinaire et nécessitera un apport d’eau et de nutriments.

Faut-il végétaliser l'habitat humain?
Le bilan écologique d’une végétalisation de l’habitat est médiocre. La séquestration du CO2 par les plantes est insignifiante car les sucres fabriqués par la photosynthèse sont consommés presqu’entièrement par la respiration ; il n’y pas de mise en réserve importante et durables chez des plantes non arbustives. Par ailleurs la mise en place et l’entretien de ces dispositifs artificiels que sont : la préparation des toitures en vue d'une végétalisation, la fabrication de containers, l’apport des substrats, des nutriments et de l’eau, sont coûteux en émission de CO2. Il ne reste, en définitive, de vraiment positif que le peu d’Oxygène, produit par la photosynthèse, qui échappe à la respiration.


Le bilan psychologique humain est sans doute plus positif : être entouré de plantes est un besoin car il nous replace dans le monde vivant naturel d’où nous sommes issus, les plantes sont belles aussi par leurs fleurs et leur complexité structurale. Mais entretenir des végétaux est un effort qui, malheureusement, ne fait pas l’unanimité dans les communautés résidentielles et ce qui, au départ, a pu être un projet enthousiaste  peut finir dans le désintérêt et l’abandon.

Les forêts secondaires

Lundi 7 Décembre 2015


Il y a les forêts primaires, autrefois appelées vierges, qui sont celles que l’homme n’a pas encore modifiées et dont les surfaces continuent de décroître ; il y a les forêts secondaires qui peuvent réapparaître sur des défriches primaires abandonnées ou qui sont créées par l’homme soit pour répondre à ses besoins de fourniture de bois  soit, plus récemment, pour reconstituer la biodiversité. L’intérêt écologique des forêts secondaires a longtemps été négligé, c’est une écologiste américaine Robin Chazdon* qui a montré que si la protection des forêts primaires est essentielle, les forêts secondaires ne doivent pas être ignorées car « ce sont des zones très dynamiques où la nature se régénère, de plus elles peuvent fournir d’importants services écologiques comme la fourniture d’eau propre ou la séquestration du carbone ».


Alors que l’on pensait qu’après l’élimination des forêts primaires des zones tropicales humides il n’était plus possible, sur des sols pauvres, trop sensibles à l’érosion, que des systèmes racinaires se réinstallent et que la croissance reparte, cette écologiste a observé que la biodiversité, en fait, peut revenir avec un mélange de plantes qui reconstituent les couches de la canopée. Elle parle d’une « mémoire écologique » constituée de graines résiduelles qui, dans le sol, attendant le moment favorable pour germer et surtout des arbres oubliés qui seront une source de semences ; enfin interviennent les agents naturels de dispersion des graines : oiseaux, chauve-souris etc. qui vont déterminer quelles plantes vont coloniser le site à nouveau.

Faut-il replanter ou laisser faire la nature ? Très souvent on replante une espèce alors que la forêt initiale était mixte. Une monoculture fournira peu des services écologiques que peut rendre une forêt plus diversifiée. Chazdon n’est pas partisane des plantations mono-spécifiques mais elle dit bien cependant que reboiser  ne peut-être un retour complet à la forêt primaire. Comment opérer alors, si des forestiers replantent entièrement des parcelles avec une seule espèce locale ou une espèce exotique ? Elle a observé que si on laisse seuls des essarts abandonnés, la forêt peut y revenir sans efforts ni dépenses mais le processus de reforestation sera plus long. Elle note qu’il est sensé de planter en quelques endroits des arbres de l’espèce native, notamment ceux qui ont un intérêt économique,  pour accélérer le processus naturel. La nouvelle forêt ne correspondra jamais entièrement à la forêt primaire, mais elle peut en remplir correctement les services écologiques.

*Citée par Elisabeth Pennisi Science 21 août 2015, N°6250 pp 810-813.


Un rappel : la surpopulation !

Mardi 1er Décembre 2015


Alors que s’ouvre la conférence sur le réchauffement climatique, je voudrais relayer aujourd’hui l’action du groupe international « global overpopulation speakout » (www.populationspeakout.org), action appelée "thunderclap" (coup de tonnerre).

L’avenir de notre planète tient aussi à ce que nous allons faire pour ralentir la croissance de la population humaine responsable tout autant que nos excès de consommation de la dégradation de l’environnement.

« Il faut donner aux jeunes filles et aux femmes une meilleure éducation, une meilleure situation économique, un accès gratuit à la contraception et des services médicaux de qualité pendant toute leur sexualité. Il faut faire en sorte que chaque enfant soit souhaité et faire d’une croissance incontrôlée de la population humaine un vestige du passé ».

Peut-être qu’un financement international destiné à cet objectif serait tout aussi utile que celui qui sera affecté à la lutte contre les effets de serre.

Recevoir les nouveaux billets par Email