L'année fut dense pour la science. Les biologistes ont découvert des engrenages animaux et les astronomes des panaches d'eau liquide disparaissant dans l'espace. Des médecins ont exploré notre flore intestinale, un monde méconnu, et greffé un vrai cœur artificiel. Des géologues ont débusqué le plus grand volcan du monde et les océanographes patiemment détaillé le plancton arctique. Voilà quelques pépites et quelques belles images de nos chercheurs en 2013.
Un cerveau de souris transparent Des chercheurs de l'université Stanford, aux États-Unis, ont rendu transparent le cerveau d'une souris grâce à la technologie Clarity. Ils l'ont ensuite imprégné d'anticorps fluorescents se fixant sélectivement sur les neurones. On peut ainsi visualiser le réseau neuronal en 3D sans avoir recours à la dissection. © Stanford School of Medicine
La comète Ison détruite par le Soleil La comète Ison vue à plusieurs moments lors de son approche du Soleil avant et après le périhélie du 28 novembre 2013 par le coronographe Lasco C3 de Soho. En grande partie détruite et fragmentée, la comète s'éloigne en devenant de moins en moins lumineuse. © Soho, Esa, Nasa, montage photo de Martin Gembec
La flore intestinale, notre nouveau monde On apprend depuis quelques années à connaître les bactéries qui peuplent nos intestins, et leur importance pour notre santé se dévoile au fil des recherches. Que cette flore soit déséquilibrée et des pathologies peuvent se manifester, comme l'obésité, le diabète de type 2 ou la dépression. Un lien avec l'autisme est même suspecté. Le régime alimentaire, affirment des chercheurs, peut la modifier rapidement. Voilà de nouvelles pistes thérapeutiques. Ici vue au microscope électronique à balayage, Escherichia coli, une bactérie intestinale présente chez les mammifères. © Microbe World, Flickr, cc by nc sa 2.0
Le cœur artificiel autonome de Carmat Le cœur artificiel de Carmat, implanté pour la première fois chez un être humain le 18 décembre 2013 à l’hôpital européen Georges-Pompidou de Paris. Il reproduit la forme de l'organe naturel et les membranes en contact avec le sang, microporeuses, portent des protéines qui rendent l'organe hémocompatible. Est ainsi évité le risque d'accident thrombotique, principale limite des prototypes de cœur artificiel développés jusqu'à présent. © Carmat
L'immunothérapie contre le cancer Des traitements par immunothérapie ont montré, au cours de tests cliniques, leur efficacité contre divers types de cancers. On voit ici, en vue d’artiste, une surface fonctionnalisée munie d’anticorps anticancéreux (en forme de Y). L'immunothérapie, testée depuis 1893, représente certainement l'une des pistes d'avenir pour le traitement des cancers. © PNNL, Flickr, cc by nc sa 2.0
L'imprimante 3D passe au métal L’imprimante 3D, conçue par une équipe de l’université technologique du Michigan, fabrique des pièces en métal et utilise un poste à souder MIG. Ce prototype montre que dans les années à venir, l'impression 3D ne se contentera pas de réaliser des objets en polymère. © Michigan Tech Open Sustainability Technology research group
K5, le robot qui surveillera les humains Un robot K5, de Knightscope, surveille des élèves entrant dans leur bus scolaire. Grâce à son système de reconnaissance faciale, il pourrait vérifier la présence de chaque enfant à l’arrivée et au départ, et déclencher une alerte en cas de problème. K5, un robot-vigile, qui entend et détecte les odeurs, sera bientôt commercialisé. © Knightscope
EM2, un processeur à 110 cœurs Combien de cœurs auront les processeurs des années à venir ? Plus de 100, c'est possible, affirme Mieszko Lis, un doctorant du MIT, qui a présenté son prototype Execution Migration Machine (EM2) à la conférence Hot Chips à l’université Stanford, en Californie (États-Unis), en août 2013. Ses 110 cœurs et son système complexe de prédiction logent sur un circuit de 1 cm2. © MIT
Iter, le réacteur à fusion nucléaire, prend forme Pour exploiter la fusion nucléaire, qui fournit l'énergie aux étoiles, on doit tester le comportement d'un divertor en tungstène refroidi et son effet sur le plasma d'un réacteur à fusion thermonucléaire. C'est le projet West, qui consiste à modifier le tokamak Tore Supra de Cadarache. Cette vue d'artiste montre à quoi ressemblera l'intérieur du réacteur dans quelques années. On voit sur la droite les sorties des antennes utilisées pour chauffer le plasma en injectant des ondes électromagnétiques. © CEA
Le plancton arctique, mal connu, étudié de près par Tara Oceans La goélette Tara a bouclé en 2013 un tour complet de l'océan Arctique, et les équipes à bord ont mené une étude précise du plancton (composition, effectifs), ce qui n'avait jamais été effectué de cette manière. On voit ici des dinoflagellés, petits organismes unicellulaires souvent qualifiés de microalgues. Ils étaient abondants dans les régions arctiques que le navire a traversées. Les quantités de données récoltées, mises à disposition des océanographes du monde entier, sont telles qu'il faudra des années pour les explorer et qu'elles réservent sans doute des surprises. © Christian Sardet, Tara Expéditions
Le boson de Higgs se manifeste encore Le détecteur Atlas, qui sert à analyser les particules produites par le LHC, met ici en évidence l'apparition de deux leptons tau : un tauon et son antiparticule. Le mécanisme est celui de la désintégration d'un boson de Brout-Englert-Higgs, ou BEH, alias boson de Higgs. L'un des tauons s'est ensuite désintégré en un électron (ligne bleue) et un muon (ligne rouge). Ce sont surtout les modes de désintégration du boson BEH en deux photons ou deux bosons W ou Z qui avaient été observés jusqu'ici. En 2013, la détection d'indices convaincants de modes de détection fermioniques fut une première, venant confirmer les résultats sur le boson de Higgs en 2012. © Cern
Le plus grand volcan du monde... vient d'être découvert Le plus grand volcan de la planète s'appelle Tamu et il n'a été repéré qu'en 2013, grâce à une campagne débutée en 2009. Il se trouve au fond de l'océan Pacifique, à environ 1.500 km à l'est des côtes nippones. Cet immense massif affiche une superficie d'environ 310.000 km². En comparaison, le Mauna Loa, un volcan hawaïen, présente une surface d’un peu plus de 5.200 km². © IODP
Un monde perdu en Australie Ce gecko Saltuarius eximius a été découvert le 21 mars 2013. Il est l'un des trois vertébrés jusque-là inconnus qu'a dénichés l'équipe de Conrad Hoskin, de l’université James Cook, en explorant le plateau des montagnes du cap Melville, en Australie, sur la péninsule du cap York. Cette chaîne montagneuse se compose d’empilements, sur plusieurs centaines de mètres d’épaisseur, de millions de blocs de granite noirs au sommet desquels trône une forêt tropicale humide difficilement accessible. © Tim Laman, National Geographic
Le Giec confirme le réchauffement climatique En octobre 2013, le Giec présentait une version provisoire de son cinquième rapport. Il conclut avec certitude que la température globale moyenne à la surface de la Terre (surfaces terrestres et océans confondus) a augmenté de 0,89 °C sur la période 1901-2012. Ces trois dernières décennies ont été les plus chaudes jamais enregistrées, avec en tête de liste la décennie 2000-2010, cela en dépit du hiatus climatique fortement médiatisé. Il est pratiquement certain (c'est-à-dire que la probabilité est entre 99 et 100 %) que l’océan supérieur (de 0 à 700 m) s’est réchauffé sur la période 1971-2010. Par ailleurs, l’élévation moyenne du niveau des mers est, depuis la moitié du XIXe siècle, la plus importante de ces deux derniers millénaires. Sur la période 1901-2010, le niveau moyen global des mers a grimpé de 0,19 m. Au Svalbard, cet archipel au-delà du cercle polaire arctique et où vivent plus de 2.000 personnes (principalement sur l'île du Spitzberg), les étés se font de plus en plus chauds. © Kenyai, Flickr, cc by nc nd 2.0
Haiyan, le supertyphon de 2013 Le supertyphon Haiyan a traversé les Philippines le vendredi 8 novembre 2013 et a terminé sa course au Vietnam le 10 décembre. Lorsqu'il a frappé les premières côtes philippines, la NOAA mesurait une pression de 862 hPa au centre et des vents à 315 km/h. Il faut remonter jusqu’en 1979 et au typhon Tip pour trouver une activité cyclonique aux conditions voisines. Modis, à bord du satellite Aqua de la Nasa, a pris cette image le 7 novembre 2013, à 4 h 25 TU, alors que Haiyan abordait l'archipel des Philippines. © Nasa
Sur Mars, Curiosity découvre un ancien lac
Dans six publications scientifiques, les chercheurs travaillant sur la mission MSL, celle de Curiosity, affinent le portrait de la planète Mars. Fait marquant : au fond du cratère Gale, où se trouve le rover, se situait il y a environ trois milliards d'années un petit lac d'eau douce. Pendant une durée inconnue — tout est là —, les conditions en surface ont été compatibles avec la vie.
En vidéo : le voyage fatal de la comète Ison
Même si elle n'a pas survécu au passage à son périhélie, la comète Ison a offert aux scientifiques de précieux renseignements sur ces objets de glace et de roches âgés de 4,5 milliards d'années. Retour sur le long voyage périlleux d'Ison.
Hubble révèle des panaches d'eau de 200 km de hauteur sur Europe
Pendant le mois de décembre 2012, le télescope Hubble a détecté deux panaches de vapeur d'eau de 200 km de hauteur s'élevant de l'hémisphère sud d'Europe, une lune de Jupiter. Cette découverte fait bien sûr penser aux geysers découverts par la sonde Cassini sur Encelade, une lune de Saturne. Plus que jamais, Europe apparaît comme l'endroit du Système solaire où la découverte d'une vie extraterrestre semble la plus aisée à réaliser. Ces panaches pourraient en effet nous fournir un accès facile à l'océan d'Europe, susceptible d'abriter des formes de vie.
Bien s'alimenter pour soigner sa flore intestinale
Le microbiote digestif est un acteur incontestable de la santé. Dans une nouvelle étude, des chercheurs montrent que le régime alimentaire peut modifier très rapidement sa composition chez l'Homme. Cette découverte pourrait conduire au développement de thérapies basées sur l'alimentation pour soigner les pathologies influencées par les bactéries digestives.
Le cœur artificiel Carmat implanté pour la première fois
Grande première : à Paris, un homme a reçu un cœur artificiel autonome et potentiellement définitif. Jusqu'ici, ce genre de prothèse ne pouvait servir qu'à attendre une greffe. Le modèle de Carmat, imaginé par le professeur Carpentier, imite l'organe humain et il est biocompatible. Les premières explications.
L’immunothérapie fait ses preuves contre une grande variété de cancers
Deux essais cliniques menés par des laboratoires concurrents montrent l'intérêt des immunothérapies contre différents cancers parmi les plus mortels. Si ces résultats de phase I sont encore très préliminaires, ils suggèrent un avenir prometteur aux traitements anti-PD-1 et anti-PD-L1 pour améliorer la survie des patients malades.
En projet : une imprimante 3D en métal... en open source
Bien que l'impression 3D à partir de matière plastique soit désormais suffisamment abordable pour s'adresser au grand public, cela est loin d'être le cas pour l'impression 3D d'objets en métal. Mais une équipe de scientifiques de l'université technologique du Michigan entend changer les choses avec un projet d'imprimante à bas coût, dont les plans de conception sont open source. L'idée est d'inciter les volontaires à améliorer l'appareil pour le populariser.
K5, le robot-vigile qui voit, entend et sent les odeurs
La société américaine Knightscope s'apprête à commencer des tests en conditions réelles d'un robot de surveillance autonome. Le K5 est doté de multiples capteurs, caméras et systèmes de reconnaissance, grâce auxquels il peut collecter et analyser les données afin de donner l'alerte en cas de danger. Ce robot-vigile sera proposé à la location à des sociétés privées ou des services de police pour sécuriser des centres commerciaux, des écoles et toutes sortes de bâtiments.
Un processeur à 110 cœurs optimisé pour la vitesse
Un doctorant du MIT a présenté un processeur doté de 110 cœurs puissant mais très sobre. L'un des secrets réside dans une technologie de prédiction des transferts de données qui accélère leur acheminement et leur traitement. Apparemment efficace mais ce n'est toutefois qu'un prototype.
Iter (2/2) : le Soleil se lève sur la fusion nucléaire avec West
Futura-Sciences était à Cadarache pour décrypter Iter et le projet West, des étapes importantes pour produire un jour de l'électricité commerciale avec un réacteur thermonucléaire, via la fusion contrôlée. Ce deuxième volet fait la lumière sur un élément clé d'Iter, un « divertor » en tungstène refroidi par l'eau, qui n'a encore jamais été testé dans un réacteur sur une longue durée de fonctionnement. C'est précisément l'objectif du projet West avec le tokamak Tore Supra.
Boson de Higgs : l'origine des masses des quarks et leptons précisée
Les prédictions les plus importantes du modèle électrofaible basé sur le mécanisme de Brout-Englert-Higgs (BEH) concernent les masses des bosons W et Z. La découverte du boson de BEH vient d'ailleurs de la détection de sa désintégration en ces particules ainsi qu'en un autre boson, le photon. Grâce au détecteur Atlas, au Cern, on s'approche de la preuve que le mécanisme BEH explique aussi les masses des particules de matière, et pas seulement celles des bosons, ces médiateurs des interactions. Ce serait une confirmation de plus du modèle standard.
La révolution des ordinateurs quantiques est-elle imminente ?
La société D-Wave Systems vient de fournir à la Nasa et à Google un calculateur quantique de 512 qubits alors que les laboratoires de par le monde n'arrivent à travailler qu'avec une dizaine de qubits. Est-ce le début de la révolution des ordinateurs quantiques ?
La plus grande araignée fossile a trouvé un mâle... et son nom
Dorénavant, la plus grande araignée fossile connue porte un nouveau nom : Mongolarachne jurassica. Ce changement s'est imposé à la suite de la découverte d'un nouveau fossile de la même espèce, mais du sexe opposé. Problème : ce mâle a la même taille que la femelle et des chélicères plus primitifs que ceux des néphiles.
Record : le plus grand volcan terrestre gît dans le Pacifique
Nous connaissons moins bien les fonds marins que la surface de la Lune. En témoigne la découverte du plus grand volcan de la planète dans les profondeurs du Pacifique, jusque-là passé inaperçu. Aujourd'hui éteint, le massif Tamu affiche la même superficie que les îles britanniques !
En image : un monde perdu découvert dans le nord-est de l’Australie
L'Australie abrite encore des mondes perdus, isolés depuis des milliers ou des millions d'années. Les résultats d'une expédition scientifique menée sur le plateau de Cape Melville en mars 2013 peuvent en témoigner. En quelques jours, trois vertébrés inconnus de la science ont été découverts ! Les deux reptiles et l'amphibien présentent chacun des singularités.
Nous devons l’invention des engrenages… à la cigale bossue
Non, les engrenages ne sont pas une invention humaine, puisque les nymphes de la cigale bossue en utilisent un pour réussir leurs sauts. En effet, des dents s'imbriquant les unes dans les autres ont été trouvées sur les pattes arrière de ces insectes, ce qui leur permet d'exécuter des mouvements synchronisés. Le but : rester maître de son vol une fois en l'air.
En vidéo : des chercheurs rendent un cerveau transparent
Le système nerveux peut désormais livrer ses secrets. Une équipe américaine a réussi à créer un cerveau transparent. Cette technologie, appelée Clarity, permet de visionner le réseau cérébral en 3D.
Giec : que nous apprend le cinquième rapport sur le climat terrestre ?
Réchauffement de l'atmosphère, hausse du niveau de la mer, fonte des glaces... Quel bilan le Giec dresse-t-il du climat actuel dans son nouveau rapport ? La version encore provisoire du document du groupe de travail I est disponible en ligne. En voici quelques grandes lignes décryptées.
Plancton arctique : belle moisson du voilier Tara, de retour en Bretagne
Après un tour complet de l'Arctique, le voilier Tara s'approche de Lorient, où il arrivera samedi. La mission revient avec une masse de données inédites sur les écosystèmes arctiques, comme nous l'explique le biologiste Christian Sardet, l'un des responsables scientifiques de l'expédition.
Les Philippines dévastées par le typhon le plus intense de l'histoire ?
Un supertyphon dévaste actuellement l'archipel des Philippines. Si la région est accoutumée aux dépressions tropicales, ce typhon, nommé Haiyan, est redoutable. Avec des rafales de vents supérieures à 300 km/h, il deviendra peut-être la plus importante activité cyclonique au monde à avoir frappé les terres.
