{"id":53036,"date":"2023-10-28T16:33:00","date_gmt":"2023-10-28T16:33:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/tchad\/politique\/la-zone-critique-un-laboratoire-planetaire"},"modified":"2023-10-28T17:05:18","modified_gmt":"2023-10-28T17:05:18","slug":"la-zone-critique-un-laboratoire-planetaire","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/tchad\/toutes-les-actualites\/la-zone-critique-un-laboratoire-planetaire","title":{"rendered":"La zone critique, un laboratoire plan\u00e9taire"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Tchad. <\/strong><\/span>Rien ne distingue le minuscule ruisseau du Strengbach de ses voisins vosgiens. Son bassin versant ne fait que 80 hectares, peuple\u0301s a\u0300 80 % d’e\u0301pice\u0301as et 20 % de he\u0302tres accroche\u0301s aux fortes pentes du massif granitique. Entre 880 et 1.150 me\u0300tres d’altitude, la petite valle\u0301e situe\u0301e sur la commune d’Aubure, a\u0300 60 kilome\u0300tres au sud-ouest de Strasbourg, n’a pourtant rien d’ordinaire : c’est un laboratoire de pointe dont l’importance ne cesse de grandir.<\/p>\n

Le Strengbach est un nom de plus en plus ce\u0301le\u0300bre dans le monde des hydroge\u0301ologues, ge\u0301ochimistes, agronomes, pe\u0301dologues, e\u0301cologues et de nombreux autres chercheurs ayant a\u0300 faire avec une fine pellicule a\u0300 la surface de la Terre, qui de\u0301bute dans les couches basses de l’atmosphe\u0300re et se termine sur le socle de la crou\u0302te terrestre. Quelques centaines de me\u0300tres d’air, de dix a\u0300 cent me\u0300tres de roches : voila\u0300 la \u00ab\u00a0zone critique\u00a0\u00bb dont le Strengbach est l’une des portes d’entre\u0301e scientifiques.<\/p>\n

Zone critique ? L’expression, aux relents militaires ou radioactifs, nous vient des E\u0301tats-Unis pour de\u0301finir cette zone e\u0301troite ou\u0300 s’e\u0301panouit la vie partout a\u0300 la surface du globe, essentielle pour le fonctionnement ge\u0301ologique de la plane\u0300te, mais aussi parce que c’est l’habitat des humains. Elle est le the\u0301a\u0302tre d’une conversation a\u0300 trois entre les couches rocheuses, le rayonnement solaire et le travail chimique de l’eau et des micro-organismes, qui transforment les premie\u0300res en sol fertile favorable au vivant.<\/p>\n

Ces phe\u0301nome\u0300nes d’alte\u0301ration de la roche ont e\u0301te\u0301 de\u0301crits pour la premie\u0300re fois en 1845 par le chimiste franc\u0327ais Jacques-Joseph Ebelmen, dont les travaux sur la de\u0301composition des silicates ont ouvert la voie aux recherches sur la fac\u0327on dont les plantes, le Soleil, la ge\u0301ochimie ont permis de rendre la plane\u0300te habitable. \u00ab\u00a0Ebelmen de\u0301crit en pre\u0301curseur le cycle du carbone, admire aujourd’hui Je\u0301ro\u0302me Gaillardet, ge\u0301ochimiste a\u0300 l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP). Il montre que le CO2 dissous dans l’eau de pluie alte\u0300re la roche pour former des argiles et libe\u0301rer des sels mine\u0301raux qui seront ensuite capte\u0301s par les plantes.\u00a0\u00bb Les travaux fondamentaux de ce chercheur mort jeune sont ensuite tombe\u0301s dans l’oubli pendant 150 ans !<\/p>\n

Comment la roche ste\u0301rile devient un sol fertile<\/b><\/p>\n

Ce n’est en effet que dans les anne\u0301es 1990 que les ge\u0301ochimistes qui tentent de reconstituer en laboratoire le processus d’e\u0301rosion des roches observent que les vitesses de transformation obtenues sur les paillasses sont mille fois supe\u0301rieures aux mesures effectue\u0301es sur le terrain. Ces chercheurs, principalement ame\u0301ricains et europe\u0301ens, qui veulent comprendre comment, il y a 500 millions d’anne\u0301es, les plantes ont pu transformer un substrat rocheux ste\u0301rile en un sol fertile, trouvent vite le hiatus.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Au laboratoire, pour e\u0301tudier la re\u0301action qui transforme un mine\u0301ral en milieu naturel sous l’action de l’eau de pluie, on re\u0301duit les facteurs qui jouent un ro\u0302le sur le terrain : la circulation de l’eau, les e\u0302tres vivants comme les microbes formant a\u0300 la surface des roches une pellicule appele\u0301e biofilm, la complexite\u0301 des micro-environnements, etc.\u00a0\u00bb, de\u0301taille Je\u0301ro\u0302me Gaillardet. Les ge\u0301ochimistes ne pouvaient donc re\u0301soudre le proble\u0300me seuls.<\/p>\n

Il leur fallait l’aide des agronomes, des e\u0301cologues, des hydrologues. C’est ainsi que dans les anne\u0301es 2000, la National Science Foundation ame\u0301ricaine a de\u0301cide\u0301 de financer l’e\u0301quipement en instruments de mesure de dix sites naturels re\u0301partis sur le territoire ame\u0301ricain, pour un travail au long cours. Ce nouveau domaine scientifique doit re\u0301pondre aussi a\u0300 une question de plus en plus cruciale : le changement climatique impacte en effet en priorite\u0301 la zone critique et bouleverse les habitudes de vie de ses habitants, des micro-organismes des sols aux humains ou aux plantes.<\/p>\n

Je\u0301ro\u0302me Gaillardet, a\u0300 l’e\u0301poque aux E\u0301tats-Unis, assiste a\u0300 la cre\u0301ation de ces lieux de recherche. Se\u0301duit, le chercheur de\u0301cide d’importer la notion en France puis en Europe, en sachant que le re\u0301seau de scientifiques travaillant sur ces questions est dense mais pas vraiment conscient de travailler sur la \u00ab\u00a0peau\u00a0\u00bb de la Terre. Chacun s’occupe de quelques interactions tre\u0300s cible\u0301es dans des programmes a\u0300 l’objet pre\u0301cis comme le stockage de carbone dans le sol ou les transferts de polluants.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Il a fallu que je rencontre les responsables d’institutions comme le CNRS, l’Inrae, le BRGM, l’IRD, les universite\u0301s, pour convaincre qu’il fallait de\u0301sormais travailler en interdisciplinarite\u0301\u00a0\u00bb, explique le ge\u0301ochimiste. Pas simple. Chacun de\u0301fend son pre\u0301 carre\u0301. Ainsi, l’e\u0301tude des nappes souterraines est l’apanage du Bureau de recherche ge\u0301ologique et minie\u0300re (BRGM), mais la mesure et le suivi des eaux superficielles sont le domaine de l’Institut national de recherche sur l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae). Les e\u0301changes sont tre\u0300s parcellaires alors qu’il s’agit de la me\u0302me mole\u0301cule, l’eau, et de sa faculte\u0301 a\u0300 traverser les sols et franchir les couches ge\u0301ologiques.<\/p>\n

De\u0301couvrir les chemins emprunte\u0301s par l’eau de pluie<\/b><\/p>\n

C’est ainsi que sont rede\u0301couverts des sites dont la ta\u0302che e\u0301tait auparavant limite\u0301e a\u0300 quelques questions tre\u0300s pre\u0301cises. L’Observatoire hydroge\u0301ochimique de l’environnement (OHGE) du Strengbach, site national d’observation de l’Institut national des sciences de l’univers (Insu-Cnrs), de\u0301ploie ainsi depuis 1985 toute une se\u0301rie d’instruments de me\u0301te\u0301orologie (pluie, tempe\u0301rature, humidite\u0301, pression, vent, rayonnement), d’hydrologie (mesures de de\u0301bit, forages jusqu’a\u0300 120 me\u0300tres de profondeur, pie\u0301zome\u0300tres) et de ge\u0301ochimie (pH, conductivite\u0301, alcalinite\u0301, silice, carbone organique dissous, e\u0301le\u0301ments traces).<\/p>\n

\u00ab\u00a0Il s’agissait a\u0300 l’origine de mesurer l’effet, sur les ve\u0301ge\u0301taux et le cycle de l’eau, des retombe\u0301es des oxydes de soufre (SO) e\u0301mis par la combustion de charbon dans la valle\u0301e du Rhin. C’e\u0301tait l’e\u0301poque des \u201cpluies acides\u201d, qui faisaient de\u0301pe\u0301rir les re\u0301sineux vosgiens\u00a0\u00bb, rappelle Nolwenn Lesparre, charge\u0301e de recherche a\u0300 l’institut Terre et Environnement (CNRS Strasbourg).<\/p>\n

Choisi pour sa proximite\u0301 avec Strasbourg, ses dimensions modestes qui permettent de l’instrumenter en totalite\u0301, et la pre\u0301sence d’exploitants forestiers dont on peut mesurer l’impact du travail sur les circulations de l’eau, le Strengbach s’est re\u0301ve\u0301le\u0301 un labo prolifique de\u0300s les premie\u0300res anne\u0301es. \u00ab\u00a0Les transformations chimiques lie\u0301es au contact d’une eau soufre\u0301e avec les ve\u0301ge\u0301taux ont e\u0301te\u0301 suivies dans le ruissellement au sol puis dans le ruisseau collectant les eaux de pente, de\u0301taille Nolwenn Lesparre. Une nette ame\u0301lioration de la qualite\u0301 du ruisseau a pu e\u0302tre constate\u0301e a\u0300 mesure que cessait l’utilisation de charbon soufre\u0301.\u00a0\u00bb<\/p>\n

Au fil des ans, le champ d’e\u0301tude s’est e\u0301largi, avec l’ambition de mieux caracte\u0301riser les chemins emprunte\u0301s par l’eau de pluie, ses zones de passage rapide et de stagnation, sa pe\u0301ne\u0301tration et son ro\u0302le sur le sol et les microorganismes, les e\u0301changes entre le sol, l’eau et l’atmosphe\u0300re, la fertilite\u0301 du substrat, et jusqu’aux conse\u0301quences des coupes d’arbres. \u00ab\u00a0En mesurant localement les variations des de\u0301bits de l’eau en diffe\u0301rents endroits du bassin versant, nous avons montre\u0301 que le circuit de l’eau e\u0301tait tre\u0300s dynamique et he\u0301te\u0301roge\u0300ne, et donc d’un fonctionnement tre\u0300s complexe\u00a0\u00bb, poursuit Nolwenn Lesparre. La richesse des donne\u0301es disponibles et ces travaux me\u0301ticuleux sont extre\u0302mement rares, si bien que le Strengbach a imme\u0301diatement e\u0301te\u0301 choisi pour inte\u0301grer l’infrastructure de recherche Observatoire de la zone critique – application et recherche (Ozcar), cre\u0301e\u0301 en 2016 par le CNRS sur le mode\u0300le ame\u0301ricain.<\/p>\n

Au de\u0301but de la de\u0301cennie 2010, en effet, un premier recensement montre que 23 infrastructures finance\u0301es par l’E\u0301tat en France me\u0301tropolitaine, en outremer et a\u0300 l’e\u0301tranger, et 60 sites scientifiques travaillent de\u0301ja\u0300 sur la zone critique… sans le savoir. Cela comprend les observatoires des glaciers, de la neige et du permafrost, les re\u0301seaux de surveillance des eaux souterraines, l’encadrement scientifique des tourbie\u0300res, les observatoires des bassins versants et le re\u0301seau de surveillance autour du projet du site d’enfouissement des de\u0301chets nucle\u0301aires de Bure (Haute-Marne).<\/p>\n

Y sont e\u0301galement associe\u0301es les \u00ab\u00a0zones ateliers\u00a0\u00bb du CNRS, qui travaillent sur des territoires entiers permettant de mieux comprendre les impacts de l’activite\u0301 humaine sur l’environnement. Ainsi, la zone-atelier de Chize\u0301 (Deux-Se\u0300vres) initie des programmes de recherche sur une plaine de 400 kilome\u0300tres carre\u0301s, avec la collaboration des agriculteurs qui l’exploitent.<\/p>\n

Une zone a\u0300 de\u0301fendre de toute urgence<\/b><\/p>\n

Interface entre le ciel et le sol, la zone critique est un acteur essentiel du syste\u0300me Terre (atmosphe\u0300re, hydrosphe\u0300re, lithosphe\u0300re, biosphe\u0300re) et de ses grands cycles (eau, carbone, etc. ). Elle joue un ro\u0302le cle\u0301 dans la re\u0301gulation globale de la plane\u0300te. Il est indispensable d’en comprendre le fonctionnement par des mesures pre\u0301cises, si l’on veut estimer au mieux l’impact de l’activite\u0301 humaine, a fortiori dans le contexte actuel du changement climatique.<\/p>\n

Des instruments de pointe dans un petit camion<\/b><\/p>\n

En paralle\u0300le, les appareils de mesure sont appele\u0301s a\u0300 e\u0301voluer. \u00ab\u00a0On ne pouvait plus se contenter de pre\u0301le\u0300vements effectue\u0301s lors de visites espace\u0301es de plusieurs semaines, il fallait des mesures en continu\u00a0\u00bb, expose Damien Jougnot, directeur de recherche a\u0300 Sorbonne Universite\u0301 (Metis\/ CNRS). De\u0300s 2012, dans le cadre du programme Critex qu’il a dirige\u0301, de nouveaux instruments ont e\u0301te\u0301 invente\u0301s et des appareils capables de traquer des phe\u0301nome\u0300nes souterrains invisibles ont e\u0301te\u0301 de\u0301tourne\u0301s de leur usage d’origine.<\/p>\n

Le de\u0301veloppement des gravime\u0300tres supraconducteurs a ainsi permis de mesurer pre\u0301cise\u0301ment la transpiration des ve\u0301ge\u0301taux au-dessus d’un massif karstique, de quantifier la perte journalie\u0300re en eau de ces re\u0301servoirs calcaires et de mieux comprendre ainsi les interactions entre la roche, le vivant et l’eau sur ces milieux qui couvrent une grande partie des continents et des oce\u0301ans. \u00ab\u00a0Des techniques d’imagerie 4D (la quatrie\u0300me dimension est le temps, ndlr) nous ont re\u0301ve\u0301le\u0301 les flux d’eau souterraine qui contro\u0302lent les transports des e\u0301le\u0301ments mine\u0301raux dissous\u00a0\u00bb, se re\u0301jouit Damien Jougnot. Le nec plus ultra, c’est d’avoir re\u0301ussi a\u0300 faire entrer dans un petit camion ce type d’appareil d’imagerie pour pouvoir suivre les e\u0301volutions dans le temps. Le Strengbach a ainsi son \u00ab\u00a0river-lab\u00a0\u00bb. \u00ab\u00a0Il re\u0301alise des pre\u0301le\u0300vements automatiques d’eau de pluie et de sols, ce qui permet par exemple de suivre en temps re\u0301el l’effet d’une crue\u00a0\u00bb, se fe\u0301licite Nolwen Lesparre.<\/p>\n

Forts de vingt anne\u0301es de recul, les scientifiques ame\u0301ricains commencent a\u0300 tirer un premier bilan de ces programmes. \u00ab\u00a0Et ils en concluent, comme souvent en science, que les re\u0301sultats engrange\u0301s ame\u0300nent plus de questions que de re\u0301ponses !\u00a0\u00bb, s’amuse Je\u0301ro\u0302me Gaillardet. Les rapports entre les plantes et les roches intriguent ainsi beaucoup. Quels signaux permettent aux plantes de s’enfoncer dans le substrat rocheux, et gra\u0302ce a\u0300 quelles modifications physiologiques les microorganismes peuvent-ils pe\u0301ne\u0301trer toujours plus profond dans la roche ? Ces questions sont essentielles, car ces communaute\u0301s microbiennes sont des acteurs majeurs des cycles du carbone et de l’azote, mais aussi du fer, de la silice ou de l’aluminium.<\/p>\n

Voila\u0300 donc Ebelmen ressuscite\u0301 170 ans apre\u0300s sa mort. Le pionnier retrouverait dans Ozcar l’essence de ses travaux. \u00ab\u00a0Mieux comprendre comment tout cela fonctionne a des implications socie\u0301tales e\u0301videntes, conclut Je\u0301ro\u0302me Gaillardet. Nous ne pouvons plus agir sur notre environnement sans une discussion globale entre tous les acteurs humains – agriculteurs, industriels, ONG, environnementalistes, scientifiques, etc. – sur les impacts pre\u0301visibles que l’e\u0301tude de la zone critique re\u0301ve\u0300le.\u00a0\u00bb<\/p>\n

Habiter la Terre autrement<\/b><\/p>\n

En France, la zone critique avait un fervent militant. De\u0301ce\u0301de\u0301 en octobre 2022, le philosophe Bruno Latour a mene\u0301 une longue re\u0301flexion sur la place de l’homme sur Terre, aboutissant en 2015 a\u0300 son ouvrage majeur, \u00ab\u00a0Face a\u0300 Gaia\u00a0\u00bb. \u00ab\u00a0Bruno ne se contentait pas d’explorer le monde des ide\u0301es, c’e\u0301tait aussi un homme qui voulait entendre ce que tous les acteurs avaient a\u0300 dire\u00a0\u00bb, raconte Je\u0301ro\u0302me Gaillardet.<\/p>\n

Pour Bruno Latour, l’homme ne connai\u0302t pas sa \u00ab\u00a0maison\u00a0\u00bb, ce qui explique qu’il ait abi\u0302me\u0301 un milieu de vie essentiel pour lui. Avoir conquis tous les continents et modifie\u0301 les trois quarts de la surface terrestre n’autorise pas a\u0300 affirmer avoir une connaissance de l’intimite\u0301 me\u0302me des agents biologiques qui en font l’habitabilite\u0301. \u00ab\u00a0Au bout du compte, e\u0301crit-il en introduction de l’ouvrage collectif \u00ab\u00a0Zones critiques [Critical Zones]\u00a0\u00bb, en ce de\u0301but du 21e sie\u0300cle, la Terre apparai\u0302t de nouveau – a\u0300 la stupe\u0301faction de la partie la plus e\u0301claire\u0301e de l’espe\u0300ce humaine – comme une Terra incognita.\u00a0\u00bb<\/p>\n

Cette nouvelle fac\u0327on \u00ab\u00a0d’habiter\u00a0\u00bb la Terre (ou \u00ab\u00a0d’atterrir\u00a0\u00bb selon le titre d’un de ses derniers ouvrages) re\u0301sonne particulie\u0300rement aupre\u0300s de ceux dont la fonction est justement de construire des logements. \u00ab\u00a0Bruno Latour nous a incite\u0301s a\u0300 conside\u0301rer la plane\u0300te, non plus comme un globe ou\u0300 la zone habitable apparai\u0302t en pe\u0301riphe\u0301rie, mais avec une zone critique au centre de notre figuration du monde\u00a0\u00bb, reconnai\u0302t Alexandra Are\u0300nes, architecte-paysagiste a\u0300 la Socie\u0301te\u0301 d’objets cartographiques (SOC).<\/p>\n

Ce programme d’expe\u0301rimentation en arts plastiques dirige\u0301 par le philosophe a propose\u0301 une vision du monde ou\u0300 l’e\u0301corce de la plane\u0300te est au centre et le noyau a\u0300 l’exte\u0301rieur. C’est la me\u0301thode utilise\u0301e pour montrer les liens profonds qui unissent la fine couche de vie a\u0300 ses \u00ab\u00a0racines\u00a0\u00bb. Pour Alexandra Are\u0300nes et ses colle\u0300gues, cela impose une nouvelle fac\u0327on de construire. \u00ab\u00a0Dans la banlieue de Nantes, nous menons un projet de ZAC ou\u0300 les logements vont venir s’inse\u0301rer dans le tissu d’arbres existant pre\u0301alablement sur le terrain\u00a0\u00bb, raconte l’architecte. Une fac\u0327on d’occuper le monde en laissant la place aux autres habitants.<\/p>\n

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Africa-Press – Tchad. Rien ne distingue le minuscule ruisseau du Strengbach de ses voisins vosgiens. Son bassin versant ne fait que 80 hectares, peuple\u0301s a\u0300 80 % d’e\u0301pice\u0301as et 20 % de he\u0302tres accroche\u0301s aux fortes pentes du massif granitique. 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