Nous sommes tellement habitu&eacute;s &agrave; la [popupdefinition id=9881]pollution lumineuse[/popupdefinition] que nous ne nous rendons m&ecirc;me plus compte qu'elle perturbe notre rythme biologique. &copy;E01, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.0

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la pollution lumineuse à Londres

La pollution lumineuse est un excès nocturne de production lumineuse en milieu ouvert, d’origine humaine, conduisant à dégrader la perception de l’environnement. Concernant les animaux, la pollution lumineuse peut affecter leurs rythmes biologiques, leurs activités nocturnes ou leurs migrations. Chez les humains, la pollution lumineuse peut altérer les rythmes biologiques, en troublant le sommeil. De plus, elle réduit la visibilité du ciel nocturne et, sur le plan économique, conduit à une dépense inutile quand la lumière produite est dirigée vers le ciel.
L’éclairage public est le principal responsable. Autour d’une agglomération vue de loin, la zone urbanisée apparaît coiffée d’une coupole gazeuse de couleur orange (celle des lampes à vapeur de sodium).
Des associations de défense de l’environnement et d’astronomie ont fait prendre conscience de ce problème aux municipalités. Des solutions d’éclairage mieux adaptées réduisent considérablement la pollution lumineuse et génèrent des économies.

Pollution lumineuse

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Du plancton [popupdefinition id=6338]bioluminescent[/popupdefinition] sur une plage des Maldives.&copy; PawelG Photo, Shutterstock

La bioluminescence aux Maldives

La bioluminescence est la production et l’émission de lumière par un organisme. 
Cette émission de lumière se fait par la réaction biochimique entre une protéine substrat, la luciférine, et une enzyme, la luciférase. 
Lorsque ces deux protéines se rencontrent, elles s’associent en un complexe qui catalyse la réaction d’oxydation de la luciférine par le dioxygène (O2). Cette oxydation fait passer la luciférine d’un état stable à un état électroniquement excité et instable. 
En retournant à son état stable, la luciférine émet un photon qui produit une lumière dans les spectres du bleu et du vert généralement. Le complexe luciférine – luciférase se désassemble en générant une molécule de CO2. Les deux protéines sont alors disponibles pour un nouveau cycle de réaction. 
La lumière produite peut ensuite être réfléchie ou amplifiée par d’autres structures organiques. 
Le plus souvent, ce sont des bactéries symbiotiques qui sont à l’origine de ces réactions, mais certains groupes comme les Lampyridés (vers luisants et autres lucioles) produisent eux-mêmes leurs protéines de luciférine et de luciférase. 
Les scientifiques estiment que la bioluminescence peut avoir quatre fonctions pour les organismes : 
Le camouflage. Les poissons et autres animaux marins utilisent leur bioluminescence pour être moins visibles des prédateurs situés en dessous d’eux : lumineux, ils se détachent moins de la surface claire au-dessus d'eux ;L’attraction de partenaires sexuels ou de proies ;La répulsion des prédateurs. La projection de liquide luminescent peut en effet perturber un prédateur lors d’une attaque, ce qui facilite la fuite de la proie ;La communication visuelle.

Bioluminescence

Du grec ancien plagtós (« errant »), le terme plancton désigne l’ensemble des espèces aquatiques (en eau douce ou dans l’océan) qui sont entraînées par le courant. Il est générique : on dit « le plancton » ou « un organisme planctonique » mais jamais « un plancton » ni « des planctons ». Cette définition ne fait intervenir ni principe taxonomique ni taille. Ainsi, il existe des organismes planctoniques animaux et végétaux et le plancton comporte aussi des bactéries et des virus. De même, les grandes méduses, comme Nemopilema nomurai, atteignant deux mètres de diamètre, font partie du plancton car elles ne peuvent se mouvoir que dans le plan vertical. Les organismes nageurs, par opposition, font partie du necton.
On distingue, notamment, le phyloplancton, végétal, et le zooplancton, animal. Le phytoplancton se compose d’algues microscopiques. Ce sont, principalement, en nombre et en masse, des diatomées et des dinoflagellés. Les premières, également appelées bacillariophytes, sont des algues unicellulaires protégées dans une structure vitreuse en silice (la frustule). Les dinoflagellés sont des organismes unicellulaires, dont la cellule est protégée par une plaque de cellulose. Le groupe est très diversifié et en quelque sorte posé entre les animaux et les végétaux puisque la moitié des espèces ne sont pas photosynthétiques et se nourrissent d’autres organismes planctoniques. Les espèces des genres Dinophysis et Alexandrium, comme certaines diatomées, sont responsables, en cas de proliférations locales, de la production de toxines qui peuvent s’accumuler dans les grands animaux.
Plancton bioluminescent à Krabi, en Thaïlande. © Ilya Sviridenko, fotolia
Le plancton, un écosystème mondial et essentiel
Le zooplancton est diversifié. Certaines espèces ne sont planctoniques que lors de leur vie larvaire, comme les grands crustacés (crabes, crevettes benthiques, homards, langoustes...), les mollusques (poulpes, seiches, calmars, coquillages, gastéropodes) et les échinodermes (oursins, étoiles et holothuries). Cette phase planctonique est donc aussi pélagique (elle se déroule dans l’eau libre, loin du fond) et sert à la dissémination des populations benthiques (liées au fond). Le zooplancton est aussi constitué d’organismes de petite taille voire unicellulaires (les protozoaires). En masse, l’essentiel du zooplancton (environ 80 %) est constitué de copépodes, des petits crustacés.
Par la production d’oxygène du phytoplancton marin (les deux tiers du total émis par tous les végétaux du monde), le plancton est un rouage essentiel de tous les écosystèmes terrestres. Il constitue aussi une source de nourriture pour de nombreuses espèces animales marines ou d’eau douce, formant le début de la chaîne alimentaire. Sa densité varie beaucoup avec la température, l’ensoleillement et l’apport de nutriments, donc avec les saisons et les courants. Ces fluctuations peuvent conduire, par exemple, à des « blooms phytoplanctoniques », lesquels enclenchent une prolifération d’animaux comme les petits poissons (sardines et anchois notamment) ou les méduses. Le phénomène El Niño, qui se manifeste notamment par un réchauffement des eaux côtières le long des côtes péruviennes, fait chuter la production phytoplanctonique par affaiblissement des remontées d’eau profonde riche en nutriments.

Plancton

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Quel beau ciel &eacute;toil&eacute; ! Ne vous y laissez pas prendre. Il s'agit en fait de [popupdefinition id=2119]larves[/popupdefinition] (de fins filaments gluants perl&eacute;s) du [popupdefinition id=8795]dipt&egrave;re[/popupdefinition] Arachnocampa luminosa perch&eacute; sur le plafond de la grotte de Waitomo, en Nouvelle-Z&eacute;lande. Son nom maori est, lui, plus po&eacute;tique : Titiwai, qui signifie &laquo; reflet sur l'eau &raquo;.&copy; Tourism Holdings Limited 2006

Les larves Titiwai de la grotte de Waitomo, en Nouvelle-Zélande

Chez les animaux, une larve est une forme jeune dont la morphologie, et souvent le mode de vie, sont très différents de l'adulte. Le début de la vie de la larve commence par l’éclosion de l’œuf. Les larves existent chez les espèces d’animaux au développement indirect, chez qui de grandes transformations (métamorphoses) doivent avoir lieu pour obtenir un adulte. Lors de ces changements, l’animal peut changer de milieu de vie (par exemple le têtard et la grenouille), et/ou de régime alimentaire (par exemple la chenille et le papillon). 
Chez les animaux à développement direct, le jeune à la naissance est un juvénile qui ressemble à l’adulte. De manière générale, seul l’adulte est capable de se reproduire, et non les larves et juvéniles.
Exemple de larves d'insectes
Chez les insectes, la larve subit plusieurs mues avant de devenir un adulte. Comme les arthropodes possèdent un exosquelette peu extensible, leur croissance se fait par étapes. À chaque mue, la larve abandonne une exuvie. La métamorphose permettra l’apparition des caractères sexuels secondaires et des ailes pour les espèces ailées. 
On distingue plusieurs types d’insectes en fonction de leur développement larvaire :
les insectes hétérométaboles : le changement est progressif, la taille augmente progressivement au fil des stades larvaires. Une mue larvaire donne naissance à l’adulte ou imago. C’est le cas des phasmes, sauterelles, criquets, blattes, mantes, termites, psoques, cigales, grillons… ;les insectes holométaboles : un état intermédiaire au repos, la nymphe, sépare la larve de l’adulte. C’est le cas du papillon. Beaucoup de chenilles sont phytophages et se nourrissent de végétaux, d’autres sont entomophages et mangent d’autres insectes (pucerons…) ; les xylophages s'attaquent au bois. Les adultes papillons se nourrissent de liquides comme le nectar des fleurs.

Larve

Insecte qui possède deux ailes antérieures, les ailes postérieures étant transformées en balanciers ou haltères.

Diptère

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Non, ce ne sont pas des [popupdefinition id=9553]m&eacute;duses[/popupdefinition] mais bien des champignons [popupdefinition id=6338]bioluminescents[/popupdefinition], Panellus Stipticus.&copy; Ylem, Wikimedia Commons, DP

Les champignons bioluminescents Panellus Stipticus

Les champignons, ou plus justement les mycètes, regroupent de nombreuses espèces, formant ensemble l’un des cinq règnes du vivant. Bien que longtemps considérés comme des algues, et donc des plantes, ils se distinguent du règne végétal par de nombreuses caractéristiques, notamment par l’absence de chloroplastes, faisant d’eux des êtres hétérotrophes pour le carbone. D’après la classification phylogénétique, ils sont plus proches des animaux, formant avec eux l’essentiel du super-règne des opistochontes. Tous dérivent en effet d’un ancêtre eucaryote aquatique capable de se mouvoir à l’aide d’un flagelle.
Caractéristiques des champignons
Les mycètes présentent une grande diversité, certains étant unicellulaires (les levures) tandis que la plupart sont pluricellulaires. Tous sont eucaryotes et hétérotrophes, se nourrissant par nécrotrophie (matière organique inerte), biotrophie (parasitisme, comme les mycoses), ou symbiose (comme les lichens). Ils synthétisent des molécules qui ne sont pas retrouvées ailleurs dans le domaine du vivant. Enfin, ils se reproduisent par l’intermédiaire de spores non flagellées (voire uniflagellées), contenues dans des structures spéciales appelées sporophores. Chez les eumycètes, les champignons qui peuvent être cueillis, ce sont les sporophores (formés du pied et du chapeau) qui sont apparents et récoltés.
Classification des champignons
Le règne des mycètes se divise en quatre grands taxons, aux caractéristiques propres :
 les ascomycètes, produisent des spores regroupées en général par huit et contenues dans un sac, appelé asque, duquel elles sont projetées à maturité ; les basidiomycètes, dont les spores non flagellées se développent à l’extrémité des basides, cellules spécialisées, avant dispersion par le vent ; les chytridiomycètes, seuls champignons à posséder encore des spores uniflagellées, critère qui permet de les considérer comme des mycètes primitifs ; les gloméromycètes. 
Les oomycètes et les myxomycètes, autrefois rangés dans le règne fongique, ont depuis été exclus et rangés dans d’autres taxons.

Champignon

La bioluminescence est la production et l’émission de lumière par un organisme. 
Cette émission de lumière se fait par la réaction biochimique entre une protéine substrat, la luciférine, et une enzyme...

Le terme méduse est utilisé pour désigner les formes pélagiques de nombreuses espèces de cnidaires, par opposition aux polypes qui sont fixés sur les fonds marins. La position phylogénique est complex...

Méduse

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Cette magnifique [popupdefinition id=9553]m&eacute;duse[/popupdefinition] fait partie des cr&eacute;atures ayant &eacute;t&eacute; d&eacute;couvertes dans les abysses. Son petit nom est Atolla Wyvillei.&copy; [popupdefinition id=3643]NOAA[/popupdefinition], Ocean Explorer, CC by-sa 2.0

Méduse bioluminescente des abysses : Atolla Wyvillei

Le terme méduse est utilisé pour désigner les formes pélagiques de nombreuses espèces de cnidaires, par opposition aux polypes qui sont fixés sur les fonds marins. La position phylogénique est complexe et encore mal comprise. Les méduses sont divisées en deux groupes : celui des Anthozoa composé par les coraux et les anémones de mer, et celui des Medusozoa qui accueillent trois classes : les Cubozoa, les Scyphozoa et les Hydrozoa. Cette dernière famille est exclusivement marine à l’exception des Hydroida qui vivent en eau douce. Les hydres posent d’ailleurs de sérieux problèmes aux généticiens. C’est le seul être vivant dont on ne comprend pas le vieillissement. Grâce à ses capacités régénératrices, les scientifiques le considèrent comme… immortel.
Cyanea capillata. © Dan Hershman, CC paternité 2.0 générique
Apparues sur Terre il y a plus de 600 millions d’années, les méduses appartiennent au compartiment planctonique. Il en existe plusieurs centaines d’espèces qui se répartissent en deux classes qui, elles-mêmes sont subdivisées en sept ordres.
Chrysaora. © National Oceanic and Atmospheric Administration, domaine public
Les Hydroméduses
Les Hydroméduses qui regroupent les cnidaires autonomes et possédant l’organisation la plus simple. La classe a été subdivisée en deux sous-ordres.
Les Trachyméduses regroupent les méduses de petites tailles à l’ombrelle aplatie ou demi-sphérique. Le nombre de tentacules varie de 8 à 32 selon les espèces. Elles vivent en haute mer et ne se retrouvent en zones côtières que lors de la saison froide. Les Narcoméduses ont une organisation plus complexe. Leur ombrelle est généralement lenticulaire, discoïdal ou aplanie. Leur circonférence est de l’ordre de quelques millimètres. Elles sont peu nombreuses mais abondent en Méditerranée. Elles sont ramenées vers la côte par les courants à la saison froide. 
Phyllorhiza punctata. © Nick Hobgood, GNU FDL Version 1.2
Les Scyphoméduses
Les Scyphoméduses ou Acalèphes dont l’organisation est plus complexe. Cette dernière classe a été répartie en cinq ordres.
Les Charybdéides également cuboméduses sont des méduses urticantes à la forme cubique terminé par quatre tentacules creux.Les Coronates ont le bord de l’ombrelle découpés en lobes dans lesquels sont insérés les tentacules. Ce sont des espèces pélagiques des régions tropicales.Les Séméostomes sont de grande taille et urticantes. Certaines espèces sont phosphorescentes. Les tentacules peuvent être au nombre de huit ou plus. Ce sont des méduses que l’on trouve sur les côtes de l’hémisphère sud comme la méduse de lune (Aurelia aurita).
Aurelia aurita © Dante Alighieri, GNU FDL Version 1.2
Les Rhizostomes sont les méduses les plus évoluées. Les principales espèces sont massives et leur ombrelle en forme de cloche est frangée d’une centaine de lobes. Elles peuvent atteindre un mètre de diamètre et ne possèdent pas de tentacules. Sous l’ombrelle, un manubrium à l’aspect de chou-fleur formé par la soudure des quatre bras buccaux, qui sont eux-mêmes divisés en lobes. On les rencontre en bancs denses.Les Lucernaires sont des petites méduses de trois ou quatre centimètres qui vivent fixées sur les algues par un pied équipé d’une ventouse.
Chacun des huit bras est équipé d’environ 45 tentacules. 
Cotylorhiza tuberculata. © Emanuele Ferraro, CC paternité 2.5 générique
Description de la méduse
La méduse possède un corps gélatineux sans coquille ni carapace - la mésoglée - formé d’une calotte que l’on nomme ombrelle, laquelle est prolongée par un axe vertical : le manubrium qui pend au centre de la partie inférieure. Des filaments ou tentacules marginaux sont fixés sur le pourtour de l’ombrelle. Ce sont les contractions musculaires de cette dernière qui permettent les déplacements par bonds et l’équilibre de la méduse. L’ombrelle est creuse et son centre est occupé par la cavité gastrique. On y trouve également la bouche qui est elle-même entourée de quatre bras péribuccaux. Certaines sont translucides alors que d’autres peuvent émettre des éclairs lumineux par simple effleurement. Il existe plus d’un millier d’espèces qui se distinguent par la taille, la forme et la couleur. Il y a également une grande variété dans la longueur des tentacules dont les plus longs peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres. 
Pelagia noctiluca. © Alberto Romeo, GNU FDL Version 1.2
Habitat de la méduse
On trouve les méduses dans tous les types d’habitats marins sur l’ensemble de la planète, et quelques espèces plus rares en eau douce. Elles peuvent être aussi bien benthiques que pélagiques et elles fréquentent des profondeurs pouvant avoisiner les 4.500 mètres.
Aequorea victoria. © Mnolf, GNU FDL Version 1.2
Comportement de la méduse
Appartenant au compartiment planctonique, bien qu’elles soient capables de mouvements initiés par les muscles de l’ombrelle, les méduses sont des organismes qui se laissent porter par les courants marins.

Reproduction de la méduse
La reproduction des méduses est complexe car elle peut se réaliser de façon sexuée ou par bourgeonnement, et selon qu’elles vivent en pleine mer ou le long des côtes, la reproduction se déroule de façon différente. Les œufs fécondés deviennent des larves appelées planula qui, après être tombées sur le fond, se fixent sur un support et se développent en polypes. Ces polypes forment ainsi des colonies d’hydraires qui finissent par produire et libérer de petites méduses par bourgeonnement.
Cassiopeia andromeda. © Nick Hobgood, CCA-SA 3.0 Unported license
Régime alimentaire de la méduse
Malgré l’absence de mâchoires et de dents, les méduses sont de formidables prédateurs. La majorité des espèces sont carnivores et capturent leurs proies à l’aide de leurs tentacules traînants. Ceux-ci sont équipés sur toute leur surface de minuscules cellules « harpons » que l’on appelle nématocystes, qui libèrent un venin lors du contact avec la proie. Une fois la proie capturée, le tentacule se rétracte pour la porter à la bouche. Quelques espèces utilisent leur bioluminescence pour attirer leurs futures victimes.
Cephea cephea. © Juuyoh Tanaka, CC paternité 2.0 générique
Dangers
Certaines méduses sont urticantes et leurs piqûres peuvent être extrêmement douloureuses. Mais il existe quelques espèces, dont la guêpe de mer (Chironex fleckeri) qui est une cuboméduse australienne, qui sont mortelles. Il existe un sérum antivenimeux efficace capable de contrecarrer l’action du poison en 15 minutes, mais le venin peut tuer en 3 minutes…

La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) a été créée en 1970, sous la direction du Department of Commerce. La NOAA fournit et assure un accès en temps opportun à des données environnementales mondiales et des services d'information à partir de satellites et d'autres sources dans le but de promouvoir, de protéger et d'améliorer l'économie, la sécurité, l'environnement et la qualité de vie de la nation.
Cette mission comprend la protection de la vie et de la propriété contre des dangers naturels et technologiques en mettant l'accent sur les prévisions, la préparation, les réactions, le rétablissement et les mesures d'atténuation.
La NOAA exploite deux programmes de satellites : les satellites opérationnels environnementaux sur orbite polaire (POES) et les satellites environnementaux opérationnels sur orbite géostationnaire (GOES). Les données provenant de ces satellites et d'autres qui n'appartiennent pas à la NOAA sont utilisées pour fournir des produits opérationnels en continu. Bon nombre de ces produits appuient l gestion des catastrophes causées par les cyclones tropicaux et autres tempêtes, les inondations, les sécheresses, les nuages de cendres volcaniques présentant un danger pour l'aviation, les incendies, les glaces de mer et les icebergs présentant un danger pour la navigation maritime, les dangers côtiers et les éruptions solaires. 
Les satellites n'appartenant pas à la NOAA, mais que celle-ci utilise, comprennent les satellites du Programme de satellites météorologiques pour la Défense (DMSP), d'autres satellites géostationnaires, le QuickSCAT et le Total Ozone Monitor Satellite (TOMS) de la National Aeronautical and Space Administration (NASA), RADARSAT-1 de l'ASC et ERS-2 de l'ESA. La NOAA utilise également des données provenant de satellites commerciaux.
La NOAA compte plusieurs départements, chacun spécialisé dans une tâche : 
Le National Ocean Service a pour mission d'étudier les océans ;Le National Weather Service est chargé des prévisions météorologiques ;Le Satellite and Information Service, en charge de la flotte de satellites météorologiques ;Le NOAA Fisheries Service, qui étudie les ressources marines et promeut la conservation des écosystèmes ;Le département chargé des recherches ;L'Office of Marine and Aviation Operations, qui gère la flotte de navires et la flotille d'avions météorologiques de l'agence.

NOAA

3719_meduse-bioluminescente-des-abysses-:-atolla-wyvillei

Cette image est un composite de centaines de photos r&eacute;alis&eacute;es par la DMSP (Defense Meteorological Satellite Program) &agrave; l'aide de quatre satellites volant &agrave; basse altitude en [popupdefinition id=873]orbite[/popupdefinition] polaire. Ce r&eacute;seau de satellites surveille les environnements m&eacute;t&eacute;orologiques et oc&eacute;anographiques ainsi que les interactions entre le [popupdefinition id=3727]Soleil[/popupdefinition] et la [popupdefinition id=4725]Terre[/popupdefinition] pour le compte du d&eacute;partement de la D&eacute;fense des &Eacute;tats-Unis.&copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition]

Image satellite de l'Europe et ses lumières

Parmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est l’une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.
Structure du globe terrestre
La densité des roches superficielles, égale à 2,7, très différente de celle de la Terre dans son ensemble, a conduit à conjecturer une composition variant avec la profondeur. En combinant la nature surtout granitique des roches de surface, celle, surtout basaltique, des roches issues des magmas rejetés par les volcans et la composition en fer et nickel de la majorité des météorites, on en vint à l’hypothèse d’une composition en trois enveloppes emboîtées. On distingua ainsi le sial — de silice et aluminium — pour la surface, le sima — de silice et magnésium —, au-dessous, jusqu’au nife — de nickel et fer —, au centre de la Terre, en un arrangement qui rend compte de la densité globale de la planète. Au début du XXe siècle, Alfred Wegener usera de cette conception avant qu’elle n’évolue vers celle de croûte-manteau-noyau.
La sismologie allait donner une mesure de ces trois enveloppes. La discontinuité de Mohorovičić, ou Moho, vers 30 kilomètres de profondeur en moyenne, marquée par la réflexion et la réfraction des rais sismiques, constitue la frontière entre la croûte et le manteau terrestre. La discontinuité de Gutenberg, vers 2.900 km de profondeur, est la limite entre le manteau et le noyau. Toutes deux portent le nom de leur découvreur (le Croate Andrija Mohorovičić et l’Allemand Beno Gutenberg), depuis 1909 pour la première, et 1921 pour la seconde. Ultérieurement, la croûte fut divisée en une croûte supérieure et une croûte inférieure, séparées par une discontinuité de Conrad, souvent discutée, tandis qu’une graine était individualisée au centre du noyau, au-delà de 5.000 km de profondeur.
La croûte fit l’objet de précisions essentielles. D’une part, la croûte océanique est différente de la croûte continentale, comme le montra Gutenberg en 1921. La première est basaltique, la seconde granitique, du moins en moyenne. D’autre part, la croûte continentale s’épaissit sous les chaînes de montagnes en une racine qui peut atteindre 70 km d’épaisseur sous la cordillère des Andes du Pérou et de Bolivie.
Une étude plus fine des vitesses de transmission des ondes sismiques dans les parties superficielles — menée dans l’archipel des Tonga, dans le sud-ouest du Pacifique, par Jack Oliver et Bryan Isacks en 1967 — allait permettre de séparer les milieux solides des milieux visqueux, les premiers conduisant les ondes sismiques plus rapidement que les seconds. Ainsi furent distinguées la lithosphère, solide, comprenant sur 100 km d’épaisseur moyenne la croûte et le manteau supérieur, et l’asthénosphère, visqueuse, correspondant au reste du manteau. Ces distinctions, qui englobent celles de croûte et de manteau, mais avec des limites différentes, constituent les fondements de la tectonique des plaques.
Puis l’application des méthodes de sismique-réflexion à écoute longue, adaptées de la sismique pétrolière, apporta des précisions sur la structure de la croûte. On citera le programme américain Cocorp (Consortium for Continental Refraction Profiling), qui eut de nombreux équivalents, dont le programme français Écors (Étude des continents et des océans par réflexion sismique).
Enfin, les progrès accomplis dans l’étude de la propagation des ondes sismiques ont permis de distinguer dans le manteau des zones chaudes, à vitesse lente, et des zones froides, à vitesse plus rapide. Cette tomographie du manteau, en trois dimensions, a ainsi authentifié la conception des courants de convection, ascendants au niveau des rides (médio)océaniques, où remonte le matériel chaud du manteau inférieur, et descendants à la périphérie des océans, où s’enfonce la lithosphère froide. Tandis que des points chauds (hot spots), dispersés à la base du manteau, déterminent des ascendances permanentes qui sont à l’origine d’un volcanisme continu.
Vue complète de la partie éclairée de la Terre par le satellite DSCOVR. © Nasa
Composition chimique de la Terre
Le deutérium, le lithium et le béryllium terrestres ont probablement été formés dans la Galaxie par action des rayons cosmiques galactiques sur le milieu interstellaire, dans la période précédant la formation du Système solaire. De la même façon, les éléments radioactifs (par exemple l’uranium ou le thorium) ont été produits par une ou plusieurs explosions de supernovae dans la Galaxie, avant la formation du Soleil. Un certain nombre d’anomalies d’abondance s’expliquent simplement par évaporation de composés volatils au cours de la formation des planétésimaux.
L’atmosphère terrestre primitive, créée en milieu réducteur, devait essentiellement consister en méthane, ammoniac et vapeur d’eau. Sa composition actuelle résulte d’une part de la dissociation de ces molécules par le rayonnement solaire, suivie de l’évaporation de l’hydrogène et des réactions subséquentes d’oxydation, d’autre part de plusieurs milliards d’années de phénomènes biologiques (assimilation chlorophyllienne) conduisant à la production d’oxygène. Certains éléments, l’hélium notamment, proviennent simplement du broyage par érosion des roches radioactives.
Fiche signalétique
Masse (kg) : 5,976 x 1024Masse (Terre = 1) : 1Rayon équatorial (km) : 6.378,14Rayon équatorial (Terre = 1) : 1Masse volumique moyenne (g/cm3) : 5,515Satellites : 1Distance moyenne du Soleil (km) : 149.600.000Distance moyenne du Soleil (Terre = 1) : 1Période de rotation (jours) : 0,99727Période de rotation (heures) : 23,9345Période orbitale (jours) : 365,256Vitesse orbitale moyenne (km/s) : 29,79Excentricité de l’orbite : 0,0167Inclinaison de l’axe (°) : 23,45Inclinaison de l’orbite (°) : 0Vitesse d’échappement à l’équateur (km/s) : 11,18Gravité de surface à l’équateur (m/s2) : 9,78Albédo géométrique visuel : 0,37Température moyenne de surface : 15 °CPression atmosphérique (bar) : 1,013Composition en volume de l’atmosphère : azote 78 %, oxygène 21 %, autres 1 %

Terre

La Nasa (National Aeronautics and Space Administration) est une agence gouvernementale américaine, chargée d’exécuter le programme spatial civil. Aujourd’hui encore, elle est considérée comme un leader dans le domaine de l’aérospatiale. À son palmarès figurent les missions Apollo qui ont permis l’envoi des premiers Hommes sur la Lune, l’exploration de Mars par Curiosity ou encore les découvertes du télescope spatial Hubble.
Fondée le 29 juillet 1958 par le président Eisenhower, la Nasa vient remplacer le Naca (National Advisory Committee for Aeronautics), opérationnel depuis 1915. Guerre froide oblige, sa mission est alors de concurrencer le programme spatial soviétique. © Nasa
De nos jours, la Nasa emploie environ 20.000 personnes réparties dans une vingtaine d’institutions, comme le Goddard Space Flight Center, le Jet Propulsion Laboratory, le Langley Research Center ou encore le Kennedy Space Center. Elle accomplit des missions d’exploration et de recherche dans le domaine spatial et aérospatial par divers moyens : sondes, satellites, missions robotisées, etc. L’agence possède également un volet sciences de la Terre, pour étudier en particulier les effets du changement climatique.
Le Kennedy Space Center, en Floride, est une base de lancement située à proximité de Cap Canaveral. © Nasa
Les missions marquantes en cours et les projets futurs
La Nasa exploite la Station spatiale internationale (ISS), en coopération avec d’autres agences gouvernementales, où sont réalisées des recherches en astronomie, en sciences des matériaux et en biologie. Depuis 1990, l’agence exploite le célèbre télescope spatial Hubble, à l’origine d’avancées importantes dans notre connaissance de l’univers. Le très attendu James Webb Space Telescope viendra lui prêter main-forte en 2019.
Pour explorer Mars, la Nasa a lancé le programme Mars Science Laboratory (MSL), connu pour son rover Curiosity parcourant depuis 2012 le sol de la planète rouge à la recherche de traces de vie ancienne. Curiosity devrait être rejoint par l’atterrisseur InSight (lancement en mai 2018), puis viendra le rover Mars 2020, prévu pour le début des années 2020.
Dans le reste du Système solaire, des missions d’exploration étudient les géantes gazeuses, telle la sonde spatiale Cassini qui a plongé dans l’atmosphère de Saturne mi-septembre 2017 et la sonde New Horizons, toujours en activité, la première à avoir survolé Pluton et poursuit son exploration de la ceinture de Kuiper.

Nasa

Le mot orbite vient du latin orbita qui était employé pour désigner la trace laissée par une roue. Il est utilisé aussi bien en astronomie qu’en anatomie, avec des sens très différents.L’orbite en astronomieCette photo, prise depuis la Station spatiale internationale, en orbite autour de la Terre, représente notre Planète bleue, gravitant elle-même sur une orbite parcourue en une année autour du Soleil, en arrière-plan. © Nasa's Marshall Space Flight Center, Flickr, cc by nc 2.0En astronomie, l’orbite désigne la trajectoire fermée suivie par un corps céleste autour d’un autre corps céleste de manière périodique, sous l’influence de la gravitation et de forces d’inertie. Cette orbite peut être circulaire, elliptique, parabolique ou hyperbolique.Le terme peut être employé pour décrire le mouvement d’une planète tournant autour d’une étoile, comme dans le cas de la Terre et du Soleil. Il est aussi employé lorsqu’il est question de la trajectoire d’un satellite naturel ou artificiel gravitant autour d’une planète, comme dans le cas de la Lune autour de la Terre. Dans le cas d’une orbite centrée sur notre Planète, on parle d’orbite géocentrique, une catégorie dans laquelle se placent aussi l’orbite géosynchrone et l’orbite géostationnaire, par exemple. Les comètes ou les astéroïdes décrivent aussi des orbites autour d’autres astres.Plusieurs paramètres peuvent être utiles à caractériser une orbite. Sa période ou son inclinaison. Son excentricité également. Lorsque celle-ci est nulle, la trajectoire de l’objet en orbite est circulaire.L’orbite en anatomieLe terme orbite est aussi bien employé en astronomie, qu’ici, en anatomie, pour désigner la cavité osseuse dans laquelle repose notamment le globe oculaire. © oka, Adobe StockEn anatomie, l’orbite correspond à la cavité osseuse dans laquelle reposent les yeux et leurs composants (globes oculaires, muscles oculomoteurs, nerf optique, vaisseaux sanguins, etc.). Elle se forme grâce aux prolongements de sept os crâniens. Sur l’avant, la base de l’orbite est large et ouverte, de quelque 40 sur 35 mm. Sur l’arrière, en moyenne 45 mm en profondeur, elle est plus étroite.En tant que cavité osseuse, l’orbite peut être affectée de divers troubles tels que des fractures, des inflammations ou même des tumeurs. La cellulite orbitaire, par exemple, peut se propager à l’orbite à partir des sinus. C’est une infection fréquente chez l’enfant. Elle se caractérise par des douleurs, des gonflements et des rougeurs, des troubles de la vision et de la fièvre, notamment. Elle se soigne par antibiotiques.

Orbite

Etoile centrale du système solaire. 
Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre, dont elle est distante d'environ 150 millions de kilomètres. Le Soleil est situé à 8,5 kparsecs du centre de la Voie lactée. Dans la classification des étoiles, le soleil est une étoile de type G2.
La masse du Soleil représente la majeure partie de la masse du système solaire. Elle est utilisée comme unité de masse pour les étoiles. L'énergie solaire, d'une importance capitale pour la Terre et notamment pour la vie, est produite par les réactions nucléaires qui se déroulent au coeur du Soleil. Agé d'environ 5 milliards d'années, le Soleil continuera à briller, avec une luminosité augmentant lentement, pendant une durée équivalente, avant d'évoluer en géante rouge et finalement de mourir.
Le mouvement apparent du Soleil par rapport à la Terre donne lieu aux saisons, dues à l'inclinaison du plan de l'écliptique par rapport à celui de l'équateur terrestre. 
La rotation de 27 jours du Soleil autour de lui-même a été découverte par Galilée en 1611. 
On distingue dans le Soleil diverses couches parmi lesquelles le noyau ou coeur, la zone radiative, la zone de convection, la photosphère (qui émet la majeure partie de la lumière solaire), la chromosphère et sa partie extérieure, la couronne. La densité décroît avec l'altitude, du noyau vers l'atmosphère. La température régnant dans le noyau est de l'ordre de 15 millions de kelvins. Elle décroît dans les zones radiatives et convectives. Dans la photosphère, qui constitue la surface visible du Soleil, elle est de l'ordre de 5800 K en moyenne. Dans les plus basses couches de la chromosphère, la température décroît avec l'altitude jusqu'à environ 4500 K, avant de croître à nouveau, surtout dans la zone de transition, où cette croissance est très forte sur une épaisseur réduite. La température de la couronne atteint des températures de l'ordre de 106 K. Cette température extrêmement élevée n'est pas encore totalement expliquée. 
L'atmosphère solaire est un milieu complexe constitué de plasma soumis à un champ magnétique intense, siège d'éruptions solaires et qui émet le vent solaire. Les taches solaires, qui apparaissent sombres à cause de leur température plus basse sont, comme la couronne, des radiosources. L'activité solaire liée à ces phénomènes varie de manière cyclique.
Récemment, l'héliosismologie a permis de mieux appréhender la structure interne du Soleil. La couche convective interne n'est connue que par les ondes étudiées dans cette discipline et par l'étude des neutrinos solaires, produits au cours des réactions nucléaires se déroulant dans le coeur. Le déficit des neutrinos solaires observés par rapport à ceux attendus est l'une des interrogations de l'astrophysique solaire. 
L'observation du spectre solaire s'effectue grâce à des spectrohéliographes. Ce spectre comprend des raies, connues depuis Fraunhofer (1814), qui signalent la présence d'hydrogène et d'hélium principalement et d'une soixantaine d'autres éléments. Il comprend également des bandes qui trahissent la présence de molécules dans l'atmosphère solaire.

Soleil

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Voici un exemple de [popupdefinition id=6494]ct&eacute;nophore[/popupdefinition], le Bathocyroe fosteri. Il s'agit d'une esp&egrave;ce&nbsp;m&eacute;sop&eacute;lagique, c'est-&agrave;-dire vivant dans une [popupdefinition id=6825]zone oc&eacute;anique[/popupdefinition] situ&eacute;e entre 200 et 1.000 m&egrave;tres, o&ugrave; la [popupdefinition id=326]lumi&egrave;re[/popupdefinition] est insuffisante pour la [popupdefinition id=227]photosynth&egrave;se[/popupdefinition].&copy; Courtesy of Marsh Youngbluth, DP

Une espèce mésopélagique de cténophore : Bathocyroe fosteri

On désigne par le terme de « lumière visible » le spectre du rayonnement électromagnétique perceptible par l’œil humain.
La lumière blanche
Les longueurs d’ondes de la lumière visible s’échelonnent d’environ 380 nm (violet) à 780 nm (rouge). Le spectre visible est obtenu par décomposition de la lumière blanche par un prisme. Les caractéristiques et les propriétés de la lumière sont étudiées dans le cadre de l'optique.
Vitesse de la lumière
La lumière se propage dans le vide ainsi que dans la matière ; sa vitesse de propagation dépendant du milieu dans lequel elle se déplace. Dans le vide, la lumière se propage à la vitesse c de 3.108 m.s-1., c'est-à-dire 300.000.000 mètres par seconde, ou encore 300.000 kilomètres par seconde. La vitesse de la lumière dans le vide est l’une des constantes fondamentales de la physique.
Lumière, longueur d'onde et couleur
Autre caractéristique importante : sa longueur d’onde. Dans un milieu dispersif, celle-ci peut d’ailleurs influer sur la vitesse de propagation de la lumière. La longueur d’onde influe aussi sur la perception sensorielle de l’œil et donne ainsi à la lumière sa couleur.
Ondes électromagnétiques et photons : la dualité onde-corpuscule
D’un point de vue théorique, la lumière peut être représentée soit par des ondes électromagnétiques, soit par des photons. C’est ce que les physiciens appellent la dualité onde-corpuscule. Ainsi, certains phénomènes optiques (rayonnement du corps noir et loi de Planck, etc.) s’expliquent bien à l’aide de la théorie ondulatoire qui suppose que la lumière est une onde électromagnétique. Pour d’autres (effet photoélectrique, effet Compton, etc.), il faut supposer que la lumière est composée de corpuscules d’énergie nommés « photons ».
Physique : optique quantique et photons intriqués
La théorie quantique a formalisé cette surprenante dualité. Les photons possèdent à la fois les propriétés de particules – on peut les compter, par exemple – et celles d’ondes : ils peuvent interférer.
Les physiciens sont capables de manipuler des photons uniques ou des paires de photons dits intriqués. Ils étudient les phénomènes qui en découlent dans le cadre de l’optique quantique. Les applications potentielles sont prometteuses : cryptographie inviolable, calculs basés sur le qubit, etc.

Lumière

La province océanique s’étend au-delà de la province néritique, à partir du talus continental. Elle comprend à la fois le domaine pélagique et le domaine benthique du talus continental, des abysses et des fosses hadales. 
L’eau y est pauvre en nutriments, donc transparente.

Province océanique

Cténophore prend son nom du grec cteno qui signifie peigne, et de phoros qui veut dire porter, et se traduit par « porteur de peigne ».
Les cténophores sont des organismes marins prédateurs de petite taille qui ont une vague ressemblance avec les méduses. Ils constituent une grande part de la biomasse planctonique des océans de la planète. Leur nom provient de la structure en peigne des cils locomoteurs disposés en rangées quasi-symétriques. Au contraire des méduses, les cténaires ne possèdent pas de cnidocytes qui sont des cellules urticantes, mais des colloblastes qui elles, sont des cellules collantes. Les cténaires les plus connues sont la groseille de mer et la ceinture de Vénus. Toutes les espèces sont hermaphrodites.
Juvénile du genre Bolinopsis. © National Oceanic and Atmospheric Administration, domaine public
Mode de vie des cténaires
Bien que les cténophores se laissent dériver à la surface des océans par les courants marins, ils sont capables de nager. Ils se propulsent grâce à l'action de leurs cils preignés locomoteurs disposés le long des flancs. Leur corps est translucide et ressemble à une gélatine iridescente. Certains produisent de la lumière par bioluminescence, d'autres la réfléchissent et la diffusent sous forme d'éclairs colorés lors de leurs déplacements. On les trouve dans tous les océans du globe jusqu'à 4.000 mètres de profondeur, et ils fréquentent aussi bien les eaux océaniques que les eaux saumâtres des estuaires. Ils sont particulièrement abondant sous les tropiques et au niveau des deux pôles.
Mnemiopsis leidyi. © Steven G Johnson, GNU FDL Version 1.2
Morphologie de scténaires
Leur morphologie générale peut présenter divers aspects : ovoïde, rubanné, en forme de poire ou de cloche. Les cténophores possèdent le plus souvent une huitaine de rangées de cils vibratiles situés à la base du corps qui servent de moyen de propulsion. La majorité des espèces arbore deux longs tentacules qui sont retractés dans une poche lors de la nage. Ils servent uniquement à la chasse. Les cténophores possèdent une fantastique capacité de régénération, car même très endommagé, l'organisme est en mesure de se reconstituer entièrement, et certains organes, tels que les statocystes, peuvent se régénérer alors même qu'ils sont totalement détruits.
Genre Beroe. © jurvetson, Creative Commons paternité 2.0 générique
Les cténaires possèdent une morphologie biradiaire mais présentent quelques structures asymétriques qui peuvent se retrouver dans les pores, anaux, les rangées de peignes natatoires et les statocystes qui sont les organes de l'équilibre. Ces derniers se présentent sous forme de cellules calcifiées reposant en équilibre sur des flagelles, et qui exercent une pression suivant la position de l'organisme. Cette impulsion permet au cténophore d'évaluer sa position dans l'espace. La stimulation sensorielle transmise à l'ectoderme, permet au cténophore de rétablir son équilibre horizontal en activant ces cils locomoteurs.
 Mertensia ovum. © National Oceanic and Atmospheric Administration, domaine public
Bien qu'ils soient de redoutables prédateurs, les cténophores sont certainement les créatures les plus gracieuses des océans. Leurs formes étranges, leur extrême fragilité et la diversité de leurs coloris provoqués par les flashes irisés ponctuant leurs mouvements élégants, pourraient leur conférer le statut d'extraterrestres marins. Probablement James Cameron s'est-il inspiré de leur morphologie et de la fluidité de leurs mouvements pour la réalisation de son excellent film Abyss.
Le cténophore Bathocyroe fosteri. © Marsh Youngbluth, National Oceanic and Atmospheric Administration, domaine public

Cténaire

La photosynthèse est une réaction biochimique énergétique qui se déroule chez les plantes.Rôle de la photosynthèseLa photosynthèse a pour but de créer de l'énergie (sous forme de glucide) à partir de l'énergie lumineuse provenant du soleil. Les organismes qui utilisent le mécanisme de photosynthèse sont autotrophes car ils fabriquent des matières organiques à partir de matières inorganiques.Mécanisme de la photosynthèseL'énergie solaire est utilisée pour oxyder l'eau et réduire le gaz carbonique afin de synthétiser des substances organiques (glucides). Ce phénomène a lieu dans les choloroplastes, un organite spécifique des plantes, au niveau des membranes des thylacoïdes où se situent les photosystèmes I et II et les cytochromes.Bilan énergétique de la photosynthèseIl faut six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d'eau pour synthétiser une molécule de glucose, relâchant six molécules de dioxygène, grâce à l'énergie lumineuse.6 CO2 + 6 H2O + énergie lumineuse → C6H12O6 (glucose) + 6 O2Mais ce bilan est en fait décomposé en deux étapes successives :les réactions photochimiques (phase claire) : 12 H2O + lumière → 6 O2 + énergie chimique (24 H) ;le cycle de Calvin (phase sombre) : 6 CO2 + énergie chimique (24 H) → C6H12O6 + 6 H2O.

Photosynthèse

Chez les espèces eucaryotes : Groupe d'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux (interfécondité) et dont la descendance est fertile.L'espèce est l'entité fondamentale des classifications, qui réunit les êtres vivants présentant un ensemble de caractéristiques morphologiques, anatomiques, physiologiques, biochimiques et génétiques, communes.Espèce, un ensemble d'individusLes espèces sont regroupées en genres et divisées en sous-ensembles dénommés variétés, races, souches ou populations. Le recensement des espèces et de leur biodiversité relève de la systématique, leur nomenclature de la taxinomie.Chez les procaryotes, il n'y a pas de notion d'inter fécondité, et l'espèce n'est pas définie de cette manière mais à partir de critères d'identité ou de proximité des génomes ou de certaines séquences d'ADN.

Espèce

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Ville [popupdefinition id=326]Lumi&egrave;re[/popupdefinition], Paris est un des endroits au monde o&ugrave; la [popupdefinition id=9881]pollution lumineuse[/popupdefinition] est la plus forte. Celle-ci est caus&eacute;e par un &eacute;clairage excessif et mal con&ccedil;u des lampadaires publics des villes, villages et [popupdefinition id=10867]projecteurs[/popupdefinition] des monuments historiques, &eacute;clairant volontairement ou non la vo&ucirc;te c&eacute;leste. On aper&ccedil;oit sur la gauche l'Arc de Triomphe.&copy; Gee, Flickr, CC by 2.0

Paris, la Ville Lumière

Un projecteur est un appareil qui associe une source lumineuse à un dispositif optique dans le but de projeter un faisceau de rayons lumineux dans une direction voulue. 
Principe et utilisation du projecteur
À l'intérieur du projecteur, la lumière est concentrée dans un angle solide déterminé par un système optique avec miroirs ou lentilles. Il existe des projecteurs sur pied ou trépied télescopique et des projecteurs muraux, ces derniers pouvant aussi bien être posés à l'intérieur qu'à l'extérieur. Les projecteurs extérieurs peuvent être dédiés à un éclairage public (comme pour un stade par exemple), ou à un éclairage résidentiel. Quant aux projecteurs d'intérieur, ils peuvent servir à éclairer des salles obscures (comme des boîtes de nuit ou des salles de cinéma), des végétaux ou toutes autres choses mais l'intensité lumineuse sera généralement moindre que celle dédiée à l'extérieur.

Projecteur

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La majorit&eacute; des [popupdefinition id=389]&eacute;missions[/popupdefinition] lumineuses marines appartiennent au [popupdefinition id=1663]spectre[/popupdefinition] lumineux du bleu et du vert. En effet, ce sont des [popupdefinition id=4126]couleurs[/popupdefinition] qui se transmettent facilement dans l'eau.&copy; Catalano 82, Flickr, CC by 2.0

Plancton bioluminescent

La couleur, c'est ce qui permet de différencier deux objets de formes et de structures identiques, par exemple le drapeau italien du drapeau français. C'est aussi ce qui n'est ni blanc, ni gris, ni noir. Le blanc et le noir étant les bornes de la gamme des gris neutres.
Quelquefois, la couleur est utilisée pour désigner un objet, comme dans le cas d’un tube de rouge pour parler du rouge à lèvres, par exemple. La couleur est aussi parfois confondue avec la tonalité. Par exemple dans un ton vert, il y a plusieurs couleurs vertes, plus ou moins claires ou foncées. Une couleur est unique.
Il existe deux systèmes trichromatiques (trois couleurs primaires) :
par synthèse additive, dont les couleurs primaires sont rouge, vert et bleu (RVB) ;et par synthèse soustractive, dont les couleurs primaires sont cyan, magenta et jaune (CMJ).
La couleur du physicien
La couleur, c’est aussi la sensation produite par un rayonnement physiquement défini appelé stimulus. Celui-ci pénètre dans l'œil et est capté par des millions de cônes répartis dans la rétine mais surtout concentrés dans sa partie centrale, la fovéa, siège de la vision la plus distincte.
Pour le physicien, le terme de couleur renvoie donc à la couleur spectrale, c’est-à-dire à la perception sensorielle de l’œil humain en fonction de la longueur d’onde de la lumière qu’il reçoit. Ainsi, une lumière de longueur d’onde 550 nm est perçue comme étant de couleur verte. Le spectre visible est composé des sept couleurs de l’arc-en-ciel, soit rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Le vert étant la couleur à laquelle l’œil humain est le plus sensible.
 L’œil humain peut différencier près de huit millions de nuances de couleurs. Pourtant, cet organe si avancé ne donne que peu d’informations à notre cortex pour créer une image. Alors que se passe-t-il exactement lorsque nous voyons ? Unisciel et l’université de Lille 1 nous expliquent, avec le programme Kézako, le fonctionnement de ce surprenant organe. © Unisciel
La production des couleurs
C’est en interagissant (absorption, diffusion, réfraction, interférences ou diffraction) avec la matière que la lumière produit des couleurs. La couleur bleue du ciel est ainsi le résultat d'une combinaison de plusieurs de ces phénomènes.
L’absorption de lumière est l’un des principaux mécanismes qui entrent dans le jeu des couleurs dans la vie courante. En effet, la plupart des matériaux ont pour particularité d’absorber certaines longueurs d’ondes de la lumière. Si, par exemple, les carottes nous apparaissent orange, c’est qu’elles contiennent du bêtacarotène qui absorbe les longueurs d’ondes comprises entre le violet et le vert et réfléchit la partie du spectre allant du rouge au vert.
La couleur du physicien des particules
Le physicien des particules utilise le terme « couleur » pour désigner un nombre quantique attribué aux quarks et aux gluons. Ainsi, les quarks existent en trois couleurs : rouge, bleu et vert. Les hadrons, quant à eux, sont de couleur neutre, c’est-à-dire blancs. Cependant, aucun rapport ici avec une perception visuelle que nous pourrions en avoir.
La notion de charge de couleur a été introduite pour expliquer la coexistence des quarks au sein des hadrons, tout en satisfaisant le principe d’exclusion de Pauli. Aujourd’hui, la chromodynamique quantique joue un rôle important dans le modèle standard de la physique des particules.

Couleur

Phys. Représentation de la contribution (énergétique par exemple) des composantes monochromatiques d'une onde (onde sonore, onde électromagnétique ou rayonnement), en fonction de la fréquence (ou longueur d'onde) de ses composantes.Par exemple, un spectre acoustique représente l'intensité acoustique en fonction de la fréquence ou de la longueur d'onde d'un son (onde sonore). On parle de spectre de bande (syn. de spectre continu) si la répartition en fonction de la fréquence est continue, de spectre de raies, si elle présente des composantes discrètes (spectre d'émission atomique par exemple).La forme des spectres constitue fréquemment une signature (spectrale) permettant d'identifier les objets qui en sont l'origine.L'obtention et l'étude des spectres relèvent de l'analyse spectrale.Par extension, on parle de spectre en physique des particules pour décrire les différents types de particules associées à une théorie de champ donnée. Ainsi les différents quarks de la QCD et les hadrons associés forment le 'spectre en particules' de celle-ci. Une telle dénomination est naturelle car elle traduit bien la dualité onde/corpuscule et le fait que les différentes particules sont un peu comme les différents niveaux d'énergie d'un atome possédant une signature spectrale donnée à cause des transitions entre ces niveaux sous l'influence d'une perturbation extérieure.Opt. L'obtention d'un spectre exige une dispersion, obtenue par diffraction ou réfraction. L'étude des spectres d'émission et d'absorption, de leurs fréquences ou raies caractéristiques permettent d'identifier les corps, notamment les atomes et molécules (spectroscopie).Le terme spectre renvoie à plusieurs notions différentes en physique, notamment : 
Le spectre d’absorption
Le spectre d’émission
Le spectre sonore
Le spectre électromagnétique
Les spectres de masse
Le spectre de l’hydrogène
Le spectre d’absorptionLe spectre d’absorption est obtenu lors du passage d’une onde électromagnétique (généralement la lumière) qui traverse un milieu semi-transparent ou transparent, par exemple un gaz. Le spectre est constitué de lumières colorées et comporte des lignes sombres (raies noires) qui correspondent aux longueurs d’onde absorbées. La lumière passe à travers des éléments chimiques qui absorbent certaines longueurs d’ondes. Le spectre d’absorption provient de la décomposition d’une lumière polychromatique par un milieu dit « dispersif ». Les différentes longueurs d’ondes ne se propagent pas à la même vitesse, c’est le phénomène de la dispersion.Le spectre d’émission Un spectre d’émission est le spectre de la lumière émise par une source, on distingue deux types de spectres, les spectres d’émission continus et les spectres de raies.Un spectre continu contient l’éventail de toutes les couleurs du violet au rouge, les 7 couleurs de l’arc-en-ciel. Ce spectre est obtenu par la décomposition de la lumière du Soleil et de manière générale par toute source de lumière émise par les corps à haute température et sous haute pression. La longueur d’onde est généralement plus intense par rapport aux autres spectres. Il faut savoir que plus la température est élevée, plus la longueur d’onde est faible. Les spectres continus sont d’origine thermique, la température de la source et liée à l’émission de la lumière et les rayonnements sont visibles. Ce phénomène peut être obtenu grâce à des lampes et ampoules d’usage quotidien puisque les ampoules classiques produisent de la lumière en chauffant. Il est possible de déterminer la température de la source en analysant le spectre continu. C’est de cette façon que l’on peut connaître la température de la surface d’une étoile. Les spectres de raies sont obtenus par excitation électrique de certains gaz. À température élevée, la lumière émise par un gaz à basse pression conduit à la formation d’un spectre de raies. Ce spectre s’obtient lorsque l’on décompose la lumière d’une lampe spectrale, à vapeur d’atomes. On peut observer des raies colorées sur un fond sombre. L’atome émet la lumière, c’est ce que l’on appelle l’émission de lumière par les atomes. 

Spectre

Fait d'émettre (des particules, des radiations, une substance, etc). En particulier, dans le cas de gaz nocifs, dégagement ou rejet de contaminants.

Émission

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[popupdefinition id=9881]Pollution lumineuse[/popupdefinition] sur les versants du [popupdefinition id=3537]volcan[/popupdefinition] Teide, &agrave; Tenerife (ou T&eacute;n&eacute;riffe en Espagnol), aux &icirc;les Canaries.&copy; Cestomano, Flickr, CC by 2.0

Pollution lumineuse sur l'île de Tenerife, aux Canaries

Un volcan est un orifice de la croûte terrestre d’où s’échappent, lors des éruptions, de la lave (constituée de magma), des gaz (dioxyde de soufre, gaz carbonique, azote, par exemple) et des cendres.
L’étude des volcans est la volcanologie ou vulcanologie. L’activité volcanique est l’une des manifestations de l’activité interne de la Terre due à l’énergie emmagasinée en son sein (voir « volcanisme »).
Les volcans sur Terre et dans l’espace
Sur Terre, il existe environ 600 volcans en activité sur les continents, 1.300 si l’on y ajoute ceux du fond des mers. Le plus grand volcan du système solaire est le mont Olympus sur Mars. Certains volcans sont considérés comme éteints, d’autres dorment et peuvent voir leur activité reprendre.
On distingue traditionnellement différents types de volcans selon leur forme :
 les volcans hawaïens (de Hawaï), très plats, d’où s’échappent, seulement par effusion, des laves très fluides ; les volcans stromboliens (du Stromboli, en Italie), à cônes pointus, formés par accumulation de débris et par des coulées de lave ; les volcans vulcaniens (de Vulcano, en Italie), formés par accumulation de débris explosifs ; les volcans péléens (de la montagne Pelée en Martinique), à lave très visqueuse qui tend à former des aiguilles en s’élevant au travers des fissures des extrusions précédentes. Leur éruption sous l’effet de la poussée des gaz donne lieu au phénomène de nuée ardente, ou éjection de poussières en fusion ; les volcans formés par des fissures. 
La morphologie de l’appareil volcanique (taille et pente du cône et du cratère) résulte de l’accumulation de matériaux émis lors des éruptions, et dépend notamment des propriétés de la lave, et des conditions internes de pression, qui peuvent du reste évoluer au cours de l’activité du volcan. De faibles variations de la composition de la lave peuvent se traduire par des propriétés très différentes, notamment pour la viscosité. Les éruptions volcaniques peuvent être explosives, lorsque la pression exercée par les gaz éjecte des fragments de magma plus ou moins solidifié avec des cendres et des scories.
Des prévisions d’éruptions peu fiables
L’activité volcanique est extrêmement difficile à prévoir ; leur étude ne dispose du reste que de peu de données, à cause de la disproportion entre la durée moyenne qui sépare deux éruptions et la durée de vie humaine. Les recherches portent notamment sur l’évaluation des réserves de magma retenues en profondeur (à 10 km sous la surface environ) et qui s’écoulent par divers filons, fissures et conduits. Les conséquences d’une explosion sont liées à l’importance des réservoirs de magma. Des émissions de gaz et d’autres signes avant-coureurs de la remontée du magma peuvent être exploités par des réseaux de surveillance des volcans actifs.
L’étude des affleurements d’anciens systèmes volcaniques éteints et érodés renseigne également sur les mécanismes en jeu dans la période d’activité.

Volcan

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Cette carte du monde la nuit permet de voir les r&eacute;gions d&eacute;velopp&eacute;es ou tr&egrave;s peupl&eacute;es. L'urbanisation est aujourd'hui une pr&eacute;occupation de taille. On estime que le taux de migration vers les villes est trois fois plus &eacute;lev&eacute; que le taux d'accroissement de la population. Seul un tiers de la population vivait en ville en 2000. En 2014, ce chiffre s'&eacute;levait &agrave; plus de 50 % (source : ONU). &copy; [popupdefinition id=2468]Nasa[/popupdefinition] GSFC<link http:="">

Carte du monde révélant l'urbanisation

Le "Goddard Space Flight Center" (GSFC) est un des nombreux centres de recherches de la NASA. Il est situé dans le Maryland (Etats-Unis).
Site internet du GSFC.

Goddard Space Flight Center

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Voici une vue de la tour Mori, &agrave; Roppongi Hills (Tokyo, Japon). Les traits lumineux dans le ciel sont des avions qui d&eacute;collent de l'a&eacute;roport de Haneda. On voit combien la [popupdefinition id=9881]pollution lumineuse[/popupdefinition] nuit &agrave; l'observation du ciel.&copy; Ratamahatta, Flickr, CC by 2.0

Pollution lumineuse et observation du ciel, à Tokyo

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Les traits lumineux repr&eacute;sentent des [popupdefinition id=9643]lucioles[/popupdefinition]. En pr&eacute;sence importante, elles sont consid&eacute;r&eacute;es comme un des indicateurs de bon &eacute;tat de l'environnement [popupdefinition id=6741]nocturne[/popupdefinition]. Autrefois, des groupes de milliers de lucioles pouvaient &ecirc;tre aper&ccedil;us sur et autour d'un [popupdefinition id=14137]arbre[/popupdefinition], aux abords d'un ruisseau. C'est un ph&eacute;nom&egrave;ne devenu tr&egrave;s rare sauf dans des lieux &eacute;loign&eacute;s de l'[popupdefinition id=11492]agriculture[/popupdefinition], des villes et d&eacute;pourvus d'&eacute;clairage artificiel.&copy; Sean Hsu, Shutterstock

Lucioles dans la forêt

L'agriculture est le travail de la terre (ager signifie champ en latin). Son histoire est principalement façonnée par les progrès techniques, l'économie et l'environnement.
Origine de l’agriculture
Les premières traces de culture de plantes et de domestication d’animaux à des fins alimentaires remontent au Néolithique, il y a 10.000 ans au moins (soit 8.000 ans avant J.-C.). Cette période, appelée révolution néolithique, est la première révolution agricole.
Ces premières traces sont originaires du Moyen-Orient. C’est près de la ville d'Er Riha (maintenant Jericho, en Palestine) que les premières preuves ont été retrouvées. La même transition a eu lieu plus tard en Afrique subsaharienne.
L’arrivée de l’agriculture représente également un important changement social puisque d’un mode de vie nomade reposant sur la chasse et la cueillette, les Hommes ont adopté une vie davantage sédentarisée.
La révolution agricole
L’agriculture moderne, fondée sur un principe de rendement, a émergé en même temps que le machinisme agricole. Le début de cette révolution est encore sujet à débat. Certains chercheurs estiment qu’elle a commencé très tôt (dès le Moyen Âge), tandis que d’autres suggèrent qu’elle est contemporaine à la révolution industrielle de la fin du XIXe siècle, et qu’elle ne serait toujours pas achevée.
La révolution verte et la Pac
C’est l’arrivée de la mécanisation et plus concrètement, des tracteurs, qui marque le début de la révolution verte. Dans un contexte de fin de guerre, l’Europe – la France notamment – doit se reconstruire. Le plan Marshall de 1947, a permis cette reconstruction et s’est traduit par l’arrivée des tracteurs sur les champs.
L’agriculture est en outre fortement aidée par la Politique agricole commune (Pac) signée lors du traité de Rome en 1957 et mise en place en 1962. Cette directive, qui concerne l’ensemble de l’Union européenne, a pour objectif de permettre le développement de l’agriculture et de protéger les agriculteurs. Efficace, elle a permis de relancer ce secteur en France et de nourrir les consommateurs à des coûts raisonnables.
La Pac s’est également traduite par un profond changement du paysage français : le remembrement (suppression des haies au sein des exploitations) a été favorisé, provoquant la disparition des bocages et l’apparition des openfields qui facilitent l’agriculture mécanisée.
Prise de conscience environnementale et progrès scientifiques
La fin du XXe siècle et le début du XXIe sont marqués par une prise de conscience de mouvements écologistes qui prônent un retour vers une agriculture moins intensive et un respect des terres et de l’environnement, mais également par un progrès notable dans le domaine de la transgenèse.
Le principe de la transgenèse appliquée à l’agriculture est d’insérer un gène de résistance à un pesticide au sein d’une plante, afin de pouvoir ensuite traiter les parcelles avec ce pesticide et tuer les ravageurs sans affaiblir la plante. Ceci est compatible avec l’agriculture intensive et la monoculture. En France, la culture d’OGM est pour l’instant interdite.
Les grands mouvements agricoles dits respectueux de l’environnement sont l’agriculture raisonnée, qui consiste entre autres à tenter de limiter la lutte chimique au profit de la lutte biologique, et l’agriculture biologique pour laquelle l’utilisation d’OGM et d’engrais et pesticides de synthèse est interdite (de nombreux de produits de traitements sont cependant autorisés).

Agriculture

En biologie, un arbre peut désigner un végétal ou une représentation schématique d’une classification.L’arbre, végétal lignifiéUn arbre est un végétal supérieur terrestre, qu’il soit gymnosperme ou angiosperme, qui se rigidifie grâce à une croissance secondaire (celle qui produit du bois). Cette lignification lui permet ainsi de grandir en hauteur, au-delà de sept mètres, en étant soutenu par un tronc.Grâce à leur hauteur et à leur forte occupation spatiale, notamment à la suite de la présence de branches persistantes portant des feuilles, les arbres possèdent de grandes surfaces d’échange pour la photosynthèse. Précisons encore que ce sont des organismes pérennes, ce qui signifie qu’ils peuvent vivre des années, des décennies, des centenaires, voire des millénaires.Les arbres, qu’ils soient isolés ou rassemblés en forêt, jouent un rôle écologique majeur. Grâce à la photosynthèse, ils fixent du carbone atmosphérique. Par ailleurs, ils participent activement au cycle de l’eau, au travers de l’évapotranspiration. Enfin, ils constituent des écosystèmes complexes et servent de refuges de biodiversité.L’arbre en phylogénie et en généalogieDes arbres sont utilisés en généalogie et en phylogénie pour représenter schématiquement des filiations entre personnes ou taxons à partir d’un ancêtre commun.Quels arbres poussent le plus vite ?Pour qu'un arbre se développe du mieux que possible, une règle importante à suivre est de lui trouver un emplacement dans un environnement qui lui convient en fonction de son besoin en ensoleillement et du type de sol. L'entretien a également son importance, par exemple certains arbres ont besoin d'être taillé régulièrement et le besoin en eau peut varier. Il faut savoir que certains arbres poussent plus vite que d'autres ce qui peut être avantageux pour aménager son jardin : le tilleul, le mimosa, le laurier rose, le magnolia, la Palma trachycarpus fortunei, le cerisier japonais, l’eucalyptus gunnii...

Arbre

Un phénomène nocturne est un phénomène qui se produit au cours de la nuit (contraire : diurne).

Nocturne

Ordre : ColeoptereSous-ordre : PolyphagaSuperfamille : ElateroidaeFamille : LampyridaeSous-famille : Lampyrinae (Latreille 1817) et Luciolinae (Lacordaire 1857)
 Lampyre femelle. © Jasja Dekker, CCA-SA 2.0 Generic license
Également appelée lampyre ou ver luisant, la luciole appartient à la famille des coléoptères dont il existe 2.000 espèces, qui produisent presque toutes une luminosité allant du jaune au vert. C’est un prédateur de la strate herbacée et buissonnante qui limite la pullulation des limaces et des escargots. 
Larve s'attaquant à un escargot. © Heinz Albers, GNU FDL Version 1.2 
Les larves, appelées vers luisants à cause de leur caractéristique luminescente, chassent larves, vers et limaçons sous le tapis de feuilles mortes, qu’elles consomment après les avoir paralysés à l’aide d’un venin. Le plus connu sous nos latitudes est le lampyre que l’on nomme plus communément ver luisant (Lampyris noctiluca Linnaeus 1767)
Description du ver luisant
Malgré son nom, le ver luisant n’est pas un ver, c’est un insecte coléoptère. Il tient son nom au fait que la femelle, sous sa forme adulte, conserve un aspect de larve et se reproduit en conservant des caractéristiques juvéniles. Cette particularité est nommée néoténie ou pédogénèse. Incapable de voler, la femelle présente un corps brunâtre, mou, segmenté et aplati.
 Lampyre mâle. © Fritz Geller Grimm, CC Paternité 2.5 générique
La bioluminescence qui est émise autant par les femelles que les mâles, que par les jeunes et même par les œufs, est due à une forte concentration de luciférine dans les cellules. Lorsque la luciférine est mélangée à l'oxygène, il se produit une luminosité verdâtre qui, chez les femelles, est destinée à attirer les mâles qui sont plus mobiles puisqu'ils peuvent voler. Chaque espèce possède sa luminescence et son rythme de clignotement propres.
Vol de nuit (stries jaunes). © Quit007, GNU FDL Version 1.2
La luciole est sensible à la pollution lumineuse, mais elle est également victime des pesticides et du gyrobroyage qui est la méthode de fauche la plus destructrice des biotopes que l'Homme ait pu inventer. Une présence importante de lucioles semble être un indicateur fiable de la bonne santé de l'environnement nocturne.
Le saviez-vous ?
Les peuplades primitives des forêts tropicales qui se déplacent la nuit sur les rivières, se servent des lucioles pour s'orienter. En effet, les rassemblements de coléoptères sont tels sur certains arbres bordant les cours d'eau, qu'ils servent de repères, de phares en quelque sorte, lorsque les insectes clignotent de concert.

Lampyre

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Au lieu d'&ecirc;tre rabattue, la [popupdefinition id=326]lumi&egrave;re[/popupdefinition] directement &eacute;mise vers le ciel s'ajoute &agrave; celle qui est r&eacute;fl&eacute;chie physiquement et naturellement par les surfaces &eacute;clair&eacute;es. Diffus&eacute;e par la vapeur d'eau, les poussi&egrave;res et les [popupdefinition id=15336]gaz[/popupdefinition] en suspension dans les couches de l'[popupdefinition id=850]atmosph&egrave;re[/popupdefinition], elle d&eacute;grade un peu plus le ciel [popupdefinition id=6741]nocturne[/popupdefinition] en cr&eacute;ant un halo lumineux.&copy; Giencke&amp;company, Wikipedia, CC by-sa 2.0

Lumières vers le ciel, à Amsterdam

L’atmosphère est, au sens large, une couche gazeuse qui enveloppe certains astres. La Terre ainsi que d’autres planètes ou les étoiles en sont pourvues. Une atmosphère peut contenir des particules en suspension (poussières, aérosols, etc.) ou atteindre des températures très élevées, comme c’est le cas pour les étoiles, engendrant alors une émission de lumière.Composition de l'atmosphère terrestreL’atmosphère terrestre est la partie la plus proche du sol de la Terre. C'est une couche de gaz qui entoure le globe maintenue par la force gravitationnelle et qui l'empêche de se disperser dans l'univers. Elle correspond à la couche de gaz et de particules qui entoure notre planète. L’air, inodore et incolore, se compose très majoritairement de diazote (78 %), de dioxygène (21 %) et d’autres gaz, dont l’argon et le dioxyde de carbone. Ceux-ci, cumulés aux particules en suspension, jouent un rôle fondamental dans le maintien de la vie : absorption partielle du rayonnement ultraviolet, tampon thermique ou réchauffement de la surface par effet de serre. Ainsi, entre le jour et la nuit, les températures fluctuent peu. Autre gaz, la vapeur d'eau peut se modifier et contenir aussi bien des éléments liquides tels que les embruns, la pluie…) ou solides tels que les grêlons, flocons de neige, particules de poussières. L'atmosphère transporte également des corps étrangers, résultant de l'activité humaine (pesticides, oxydes d’azote…) ou de processus naturels (pollens, particules issues d'éruption volcanique).L'atmosphère terrestre. © meteotek08, Flickr, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.0Les couches de l'atmosphère terrestreSa limite est difficile à déterminer car il n’existe pas de frontière nettement dessinée. La Fédération aéronautique internationale a placé la frontière entre l'atmosphère et l'espace à 100 km et a baptisé cette limite Ligne de Kármán.Néanmoins, l’atmosphère terrestre se compose de plusieurs couches :
la troposphère, présente au niveau du sol jusqu’à une dizaine de kilomètres d’altitude et concentrant la majeure partie de la masse de l’air et des phénomènes météorologiques ;
la stratosphère, qui compose le niveau supérieur, jusqu’à 50 km d’altitude, et héberge la couche d’ozone, absorbant une grande partie du rayonnement solaire ;
la mésosphère, située entre 50 et 80 km d’altitude ;
la thermosphère, jusqu’à 800 km d’altitude ;
l’exosphère, qui se poursuit jusqu’à 50 000 km d’altitude, avec une densité gazeuse très faible.
L’atmosphère comme unité de pressionEn métrologie, symbolisée atm, l’atmosphère peut aussi désigner une unité de pression non incluse dans le système internationale. Elle équivaut à la pression atmosphérique normale au niveau de la mer, soit 101 325 pascals (Pa).

Atmosphère

Avec notamment l’état liquide et l’état solide, l’état gazeux fait partie des différents états de la matière. Dans l’état gazeux, ions, atomes ou molécules sont si faiblement lié(e)s les un(e)s aux autres qu’ils (elles) sont quasi indépendant(e)s. Contrairement à ce qui se passe dans un solide ou dans un liquide, dans un gaz les atomes ont la capacité de se déplacer de manière totalement désordonnée.
État gazeux et caractéristiques des gaz
À l’échelle macroscopique, les gaz, comme les liquides, n’ont pas de forme propre. Les gaz n’ont pas non plus de volume propre, ce qui les rend compressibles.
Les gaz sont également miscibles entre eux. L’air, par exemple, est un mélange de plusieurs gaz : diazote, dioxygène, dioxyde de carbone, etc.
Un gaz peut se dissoudre dans un liquide, comme le fait par exemple l’oxygène dans le sang.
Gaz parfaits
Dans une bonne approximation, beaucoup de gaz réels peuvent être considérés, à faible pression, comme étant ce que les physiciens appellent des « gaz parfaits ». Le gaz parfait est un modèle thermodynamique qui donne les relations entre pression, volume et température et ce, quelle que soit la nature chimique du gaz.

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Éclairage

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