Archive

Archive for the ‘Alimentation’ Category

Le sucre est-il une drogue?

D’où vient cette idée que le sucre est une drogue ?

Cela provient d’une étude sur le rapport que les rats entretiennent avec la cocaïne. Pour la mener à bien, il fallait que les rats aient le choix entre une solution de cocaïne et autre chose, qui se voulait neutre. Les chercheurs ont opté pour de l’eau sucrée. Ils se sont alors aperçu que cette alternative était loin d’être neutre, au contraire, les rats se sont mis a délaisser complètement la cocaïne pour se mettre à consommer compulsivement du sucre. Conclusion : le pouvoir addictif du sucre est plus important que celui de la cocaïne.

Ce qui aurait dû être une excellente nouvelle, soit le cerveau préfère une substance indispensable à son fonctionnement, le sucre, plutôt qu’une autre, la cocaïne, qui lui procure certes du plaisir, mais dont la consommation est somme toute superflue, s’est alors transformée en « le sucre est une drogue plus puissante que la cocaïne ». Pourtant, à aucun moment cette étude ne met en parallèle les effets délétères sur le comportement et le cerveau que peut avoir la cocaïne et ceux qu’engendrent la consommation de sucre. C’est néanmoins cette idée absurde de l’équivalence entre les deux produits que les médias de masse répandent. Nous avons là une illustration parfaite du proverbe chinois : « Quand le sage montre la lune, l’imbécile regarde le doigt. ».

La consommation excessive de sucre raffiné, n’est bien sûr pas sans conséquences, elle provoque caries, obésité, voire diabète (bien que l’abaissement des normes du taux de sucre dans le sang et l’invention du concept de pré-diabétique qui a mis des millions de gens sous traitement préventif puisse en grande partie expliquer ce qu’on a appelé épidémie de diabète, un peu comme si on incluait les personnes âgées dans le taux de mortalité en arguant qu’elles sont pré-mortes), mais cette appétence extraordinaire pour les aliments sucrés nous a aussi permis de devenir ce que nous sommes, en nous faisant par exemple préférer manger des fruits et légumes sucrés à sucer des cailloux.

Cette histoire de sucre synonyme de drogue est caractéristique de cette époque où nous avons peur de tout. De tout, sauf de la connerie, qui est pourtant un des plus grands dangers pour l’humanité.

Catégories :Alimentation, Science, Société Étiquettes : , , ,

La domestication: un processus d’apprivoisement mutuel

La symbiose entre deux organismes ne se fait pas d’un seul coup, une étape est indispensable avant cela, celle de la domestication. Ce processus est un peu comparable à celui qui a présidé à la formation des nations, il débute certainement toujours par un rapport conflictuel pour la domination d’un territoire avant que chacun ne trouve un intérêt à cohabiter plutôt que d’essayer d’éliminer l’autre. Pendant des siècles la guerre n’a pas tant visé à l’éradication de l’adversaire qu’à faire connaissance avec lui de manière à établir des liens commerciaux et à acquérir des savoirs, pour finir par s’en faire un allié avec l’aide duquel il devient possible d’agrandir encore l’espace où les échanges s’opèrent pacifiquement.

 

 

La civilisation n’a pu naître qu’à partir du moment où l’agriculture est apparue, il y a à peu près 11 000 ans au Proche Orient. Elle a commencé avec la culture des céréales telles que l’orge, le seigle ( qui fut d’abord un échec pour être maîtrisée bien plus tard en Europe), l’avoine  ou l’égilope et l’épeautre, les ancêtres du blé. Auparavant les chasseurs/cueilleurs se contentaient de cultiver de petits jardins dans lesquels ils faisaient pousser quelques fruits, légumes et légumineuses qui ne leur permettaient que d’assurer leur subsistance, comme cela se fait encore dans certaines tribus isolées. La culture de plantes à fruits est certainement très ancienne, par exemple les bananes que nous consommons qui ne font pas de graines sont issues de plants triploïdes stériles dont il faut replanter les rejets, mais ce mode de culture se pratique dans des clairières de la forêt tropicale laisse peu de traces, aussi fait-on remonter cette technique à la même époque que celle de la culture des céréales avec les figues parthénocarpiques, qu’il faut impérativement bouturer car stériles, trouvées dans la vallée du Jourdain. Ce fruit est certainement celui croqué par Eve, en latin, pomum veut simplement dire « fruit ». (en créole, les « figues » sont des bananes, d’après le portugais figuera banana qui fait le lien entre les deux espèces de part leurs modes de reproduction similaires. Elles sont originaires d’Asie du sud est, mais les lusitaniens les ont découvertes en Guinée. Pourquoi alors Eve n’aurait-elle pas mangé une banane tandis qu’Adam dégustait une figue?). Les monothéistes ont, à tort, beaucoup de mal à attribuer quelque contribution que ce soit à la civilisation aux animistes Africains ou d’ailleurs. (les Orientaux ont le même travers narcissique, ils attribuent leur lignée à une espèce d’homo erectus qui aurait été isolée et aurait évolué à l’écart du reste du monde, du riz datant de 15 000 ans aurait été trouvé en Corée pour confirmer leur primauté et leur indépendance par rapport aux autres civilisations. Le risque de conflit avec eux restera très important jusqu’à ce que nous arrivions à nous inscrire dans une histoire commune.) Ils consommaient aussi des céréales, des traces de sorgho ont été trouvées sur des grattoirs datant de 100 000 ans au Mozambique, mais ils ne les cultivaient pas car il faut les faire cuire longtemps pour les rendre digestes et pour cela il faut disposer de poteries, ils ne pouvaient donc pas les utiliser comme monnaie de base pour le troc.

 

 

La domestication des plantes a eu lieu quasi simultanément sur tous les continents autour de 9 000 ans av-JC, ce qui pourrait s’expliquer par l’amélioration des conditions climatiques suite à la fin de l’ère glaciaire. Les humains ont sans doute dû commencer à stocker de la nourriture en prévision des longs hivers en l’enterrant pour la protéger des rongeurs pendant cette période froide, et découvert qu’elle repoussait aux beaux jours dans des caches oubliées ou lors d’un printemps plus précoce, comme c’est le cas avec les noisettes des écureuils, mais chez eux cela reste inconscient.

 

 

Les variétés sauvages de céréales ne ressemblent pas du tout à celles que nous connaissons, c’est la définition même de la domestication, la transformation la plus spectaculaire qu’elles ont subi est sans doute celle du maïs.

 

A l'état sauvage le maïs ressemblait à ça. Photo Hugh Iltis

Pour donner ça après quelques siècles de sélection. Photo Hugh Iltis

 

Nous y avons trouvé notre intérêt, mais les plantes ont elles aussi dû y trouver quelqu’avantage sinon elles ne se seraient pas laisser faire. Les pommes de terre, par exemple, comme toutes les solanacées, les tomates, les aubergines ou les piments, mais aussi le tabac, la belladone et la mandragore, produisent des toxines pour se protéger des prédateurs. Elles auraient très bien pu réagir en devenant plus toxiques encore pour nous dissuader de les importuner, elles se sont bien débrouillées sans nous pendant des millénaires pour s’épanouir.

 

 

Quelles sont alors les raisons qui ont poussé ces végétaux à abandonner une partie de leur indépendance? D’une part cela leur a permis de conquérir de vastes espaces qu’elles n’auraient jamais pu investir toutes seules, et d’autre part cela leur a permis d’économiser leur énergie pour la consacrer prioritairement à leur reproduction. Dans la nature, les plantes sont en concurrence les unes avec les autres, elles doivent en permanence lutter pour leur survie. Certaines éliminent directement les autres en les empoisonnant, comme les noyers qui produisent une substance toxique dans leurs feuilles, une fois celle-ci emportée au sol par la pluie, elle empêche la croissance et la germination de tous les végétaux qui se trouvent en dessous, et nous fait croire qu’il est dangereux de faire la sieste à l’ombre de son feuillage.

 

 

Il existe aussi des espèces qui font de même mais avec leurs racines. A l’inverse, certaines plantes recherchent la compagnie d’autres espèces comme l’avaient remarqué les Iroquois qui faisaient pousser ensemble du maïs, des haricots et des courges pour leur complémentarité. Cette technique revient actuellement en odeur de sainteté, entre autres dans le cas du semis direct, c’est à dire sans labourage, pour assurer un couvert végétal après récolte et éviter l’emploi de fortes doses d’engrais grâce à sa décomposition, ainsi que la prolifération des parasites spécifiques à une espèce. Cette méthode de culture tend à reproduire la dynamique à l’œuvre dans les prairies.

 

 

La plupart du temps les plantes produisent des poisons pour se préserver des insectes et des herbivores, les acacias sud africains sont par exemple capables d’exterminer les koudous grâce aux tanins qu’ils sécrètent lorsqu’ils sont agressés (ils sont de plus capables de prévenir leurs congénères pour qu’ils se préparent en diffusant de l’éthylène dans l’air). Ils cessent de produire cette toxine dès que la menace disparaît car cela leur coûte de l’énergie, la même raison fait que les serpents n’utilisent leur venin qu’avec parcimonie et préfèrent généralement la fuite à l’attaque quand ils ne chassent pas. Dès lors une plante qui reçoit l’aide des humains pour éliminer concurrence et prédateurs a tout intérêt à se montrer coopérative.

 

 

Les céréales ont fort bien su tirer profit de cet avantage. Nous leur défrichons le terrain pour qu’elles puissent s’épanouir sans avoir à se battre pour se faire leur place au soleil, et une fois qu’elles ont germé nous faisons tout notre possible pour qu’elles se développent dans les meilleures conditions en leur apportant l’eau et les nutriments dont elles ont besoin. Ces efforts que nous fournissons à leur place les ont amenées à se transformer petit à petit, jusqu’à devenir complètement dépendantes de nous à cause de la sélection des caractères dont nous tirons bénéfice opérée par des générations de paysans. Elles ont par exemple perdu leur capacité à étaler leur germination sur une longue période de manière à s’adapter aux variations climatiques. Les graines des espèces sauvages sont protégées par de petites feuilles appelées glumes ou glumelles qui les protègent pendant l’intervalle au cours duquel la météo leur est défavorable, typiquement l’hiver. L’épaisseur de la couche qui les entoure est très variable, aussi ne sortent-elles pas toutes simultanément de cette période de dormance même quand les beaux jours reviennent. Cette enveloppe forme la balle que nous devons enlever par battage ou décorticage pour que nous puissions les consommer. Nous avons donc intérêt à ce qu’elle s’enlève le plus facilement possible, d’une part pour faciliter le battage, mais aussi pour que les graines germent au moment où nous l’avons décidé et donc que tous les épis arrivent à maturité à l’unisson. Nous n’avons par conséquent pas à sélectionner les grains mûrs et nous pouvons récolter tout un champ avec de bons rendements. Elles poussent maintenant toutes en même temps au risque de succomber à la moindre sécheresse ou invasion de ravageurs.

 

 

D’autres caractères qui représenteraient un désavantage dans la nature ont ainsi été choisis, tels que l’adhérence des grains à l’épi pour qu’ils ne tombent plus au sol même lorsqu’ils ont atteint leur plein développement, ou encore une taille réduite de la tige qui laisse plus d’énergie pour la croissance l’épi mais ne permettrait pas à la plante de passer au-dessus des autres pour atteindre la lumière si elle avait de la concurrence. Toutefois, jusqu’à récemment , les variétés de céréales cultivées pouvaient facilement redevenir sauvages en suivant les règles de la sélection naturelle inverse de celles que nous leur avons imposé. Mais ce n’est plus vraiment le cas avec les variétés hybrides cultivées à l’heure actuelle, elles ne peuvent de toute façon pas se reproduire à l’identique, mais de plus les individus féconds risquent fort d’être dépourvus de gènes indispensables à leur survie à long terme vu l’hétérogénéité de leurs chromosomes. En y ajoutant les modifications génétiques, nous franchissons encore une étape, de la simple domestication, nous nous rapprochons de plus en plus d’une relation symbiotique où les plantes que nous cultivons ne pourront bientôt plus du tout se passer de nous pour se développer. Si nous disparaissions demain, la plupart des espèces que nous cultivons disparaîtraient.

 

 

Mais l’inverse est aussi vrai, si les céréales disparaissaient subitement, par exemple à cause de maladies que nous leurs aurions inoculées lors d’une guerre bactériologique qui viserait à les détruire plutôt que d’attaquer directement les humains, la civilisation ne survivrait pas très longtemps et nous serions obligés de revenir au mode de vie tribale que nous avions il y plus de 10 000 ans, nous devrions à nouveau lutter pour la domination d’un territoire assez vaste pour assurer notre subsistance. Cela ne se ferait pas sans une réduction drastique de la population. La domestication des céréales a non seulement changé leurs caractéristiques, mais aussi les nôtres. Elles nous ont en quelque sorte apprivoisés autant que nous l’avons fait avec elles, notre société n’aurait jamais pu se développer de cette façon sans leur intervention. Les villes sont des super-organismes qui tirent uniquement leur énergie de la culture des céréales, ce n’est que grâce à elles que nous avons pu pousser aussi loin nos spécialisations et que la technologie a pu prendre son essor.

La pyramide de Shimizu, l’exemple d’une possible alliance entre l’architecture et l’écologie

Envisager la construction d’une colonie martienne par des robots peut peut passer pour un projet complètement fou, mais il ne l’est pas beaucoup plus que celui de la Pyramide de Shimizu.

Pour faire face à l’accroissement de la population et au manque de place chronique de l’agglomération tokyoïte coincée entre la mer et la montagne, l’architecte japonais a imaginé de construire une pyramide tubulaire de 2004m de haut qui pourrait accueillir 750 000 habitants dans la baie de Tokyo. Pour ce faire des dizaines de buildings de 80 étages chacun devraient être suspendus à l’intérieur de la structure. Aucunes fondations ne pourraient supporter son poids si elle devait être construite avec des matériaux tels que l’acier et le béton, aussi envisage t-on d’utiliser le carbone sous forme de nanotubes, elle serait alors 100 à 200 fois plus légère. Son édification devrait être confiée à des robots qui produiront les nanotubes et les tisseront sur place, à la manière des araignées.

Si le problème de la croissance démographique ne se pose plus vraiment pour le Japon qui devrait voir sa population diminuer au cours du XXI ème siècle, le projet pourrait bien être repris à leur compte par l’Inde ou la Chine qui s’attendent chacun à ce que 300 à 400 millions de ruraux viennent peupler leurs villes déjà tentaculaires au courant des 30 à 50 prochaines années. Pour eux, le problème est bien plus concret que celui d’une éventuelle colonisation martienne à une date indéterminée, mais la structure qu’il faut mettre en place est relativement similaire. Si nous voulons continuer à avoir quelque chose à leur vendre, nous ferions bien de nous intéresser à ce dont ils auront besoin dans un proche avenir.

Ce nouveau type de construction ne vise pas seulement à résoudre le problème du manque de surface disponible pour l’extension des villes, mais aussi celui du déplacement en réduisant les distances à parcourir et donc le temps passé dans les transports en commun. L’édifice ne devrait en effet pas se réduire à un quartier d’habitation, mais il devrait comporter tout ce qui fait une ville avec ses administrations, ses locaux professionnels, essentiellement des bureaux, ses espaces commerciaux, ainsi que des complexes de loisir. Pour relier tous ces différents lieux de vie entre eux, 140 km de passerelles couvertes sont prévus, parmi lesquels des ascenseurs verticaux tels que nous les connaissons, mais aussi d’autres qui se déplaceront en diagonale entre les immeubles proches des différents étages, tous ceux qui ont un souvenir du théorème de Pythagore savent que la diagonale est plus courte que l’addition des côtés de l’angle droit, des trottoirs roulants rapides pour relier les bâtiments d’un même étage et des installations sur la structure même de la pyramide qui pourront accueillir des transports en commun ou des cabines individuelles automatiques pour parcourir plusieurs étages en perdant le moins de temps possible. Tous ces moyens de locomotion fonctionneront à l’électricité, il n’y aura donc pas de pollution due aux gaz d’échappement, la qualité de l’air devrait s’en trouver améliorée.

L’énergie nécessaire à son fonctionnement est un autre problème qu’il faut résoudre dans ce genre de structure. Elle a été pensée avec l’objectif d’assurer au maximum son autosuffisance. Pour cela, elle devrait être dotée de plusieurs moyens de production novateurs. Outre les éoliennes, la pyramide située en mer pourrait aussi bénéficier de la récupération de l’énergie des vagues. Plusieurs dispositifs qui vont dans ce sens ont été étudiés, dont le Searev de l’école centrale de Nantes, le Pelamis mis au point par une société écossaise a même fait l’objet d’une tentative d’exploitation commerciale en 2008 mais il n’a fonctionné que deux mois avant de tomber en panne. Pelamis Wave Power espère que ces problèmes techniques seront résolus avec Pelamis 2. Les hydroliennes sont une autre voie pour récupérer l’énergie des océans, elles utilisent quant à elles les courants marins à la façon des éoliennes.

En plus de ces procédés, il devrait être possible de produire de l’électricité en épurant les eaux usées par la même occasion, et ce grâce aux bactéries (voir aussi La production d’électricité à partir d’eaux usées n’a plus de limite – futura-sciences.com le 5 mars 2012- et Une pile microbienne à plantes pour l’électricité de demain ? -futura-sciences.com le 27 novembre 2012). Lorsqu’elles dégradent de la matière organique, des sucres, des lipides ou de l’alcool, les bactéries telles qu’Escherichia Coli produisent des électrons dont elles doivent se débarrasser. Ordinairement elles les transmettent à l’oxygène de l’air qui va réagir avec de l’hydrogène pour donner de l’eau. Toute l’astuce consiste à obliger les électrons à passer dans un circuit pour rejoindre l’oxygène, soit à délocaliser la réaction comme le fait la chlorophylle avec les électrons arrachés par la lumière. Pour cela, il suffit que le milieu de culture des bactéries ne contienne pas d’oxygène mais qu’il se trouve dans un autre compartiment relié par un fil électrique. Le voyage des électrons entre les deux compartiments produit le courant. La difficulté consiste à concevoir l’électrode à laquelle les bactéries doivent transmettre les électrons qu’elles produisent qui doit avoir une grande surface (une anode fractale serait éventuellement une solution) et qui a tendance à s’encrasser rapidement lorsqu’elle est uniquement composée de métal, il faut la recouvrir d’un polymère. En 2003, Uwe Schröder de l’université de Greiswald a ainsi réussi à produire un courant de 1,5mA/cm2 alors que la performance se limitait auparavant à quelques microampères.

Le dernier défi que se doit de relever la Pyramide de Shimizu est celui de la production des aliments pour nourrir ses habitants. Une partie du problème pourrait être réglé par des fermes verticales dans lesquelles seraient cultivées des céréales ainsi que des fruits et des légumes. On pourrait encore y pratiquer l’élevage de porcs, de volailles et de poissons qui seraient nourris avec les végétaux produits sur place, voire avec des protéines issues d’élevages d’insectes qu’ils auront moins de réticence à ingérer que les humains. Leurs déjections pourraient être reconverties en engrais pour fertiliser les plantations ou alors venir alimenter les piles à bactéries qui ont été évoquées plus haut. L’avantage du système est qu’il réduit à la fois la consommation d’énergie nécessaire au transport et au stockage des produits frais. Par contre le risque de pandémie est élevé dans cet environnement clos, mais il l’est aussi dans les élevages intensifs ainsi que pour les cultures hydroponiques qui se font sous serre ou les champs où se pratique la monoculture. C’est pourquoi il faudra contrôler sévèrement tout ce qui y entrera et bien séparer chaque activité. En complément, chacun pourrait avoir chez soi un potager domestique composé de plantes, d’algues et de poissons, alimenté par nos propres déchets organiques, comme se propose de le faire l’unité de « home farming » présentée par Philips en 2009.

Si les villes, qui abritent aujourd’hui déjà plus de la moitié de le population mondiale, parvenaient par ces moyens à assurer leur autosuffisance alimentaire, cela permettrait de relâcher la pression exercée sur le milieu naturel et aux paysans de pratiquer une agriculture qui viserait à produire de la qualité plutôt que de la quantité, comme ce fut le cas pour les viticulteurs qui ont dû se tourner vers la production de vins plus sophistiqués au fur et à mesure que la consommation diminuait. Leurs revenus s’en sont trouvés améliorés. L’autre intérêt est stratégique, en cas de conflit, il deviendrait plus difficile d’affamer la population comme cela s’est par exemple passé pour Leningrad lors de la seconde guerre mondiale.

Récemment, Shimizu a présenté un autre projet futuriste: Green Float.

Les micro-organismes: une culture d’avenir

Après ce petit rappel historique (voir Le jour où l’Empire du Soleil Levant s’est éveillé), revenons en donc à nos moutons, ou plutôt à nos poissons, car faute d’espace à consacrer à l’élevage de bétail, c’est dans le domaine de la pisciculture que nos amis nippons ont mis en place une politique ambitieuse qui vise à atteindre leur autosuffisance alimentaire d’ici une quinzaine d’années. Aussi prometteur soit-il, ce mode de production recèle pourtant un inconvénient majeur. Il ne résout en rien le problème de la diminution alarmante des réserves halieutiques lorsqu’on utilise les techniques actuelles. En effet, il faut bien que les poissons mangent si nous voulons les consommer à notre tour et la plupart des espèces que nous élevons ne se nourrissent pas d’autre chose que d’autres poissons. Il faut alors en moyenne 4kg de poissons sauvages pour obtenir un seul kilo de poissons d’élevage. Bien au contraire de réduire le pillage des océans auquel nous nous livrons, la pisciculture, telle qu’elle est pratiquée, l’accentue encore en l’étendant aux espèces qui n’ont pas d’intérêt pour l’alimentation humaine.

Pour atteindre leur objectif, les japonais devront donc s’attacher à produire l’aliment qui constitue le premier maillon de la chaîne trophique, c’est à dire le plancton et plus particulièrement le phytoplancton dans lequel sont incluses nos fameuses cyanobactéries (voir La révolution bleue) parmi des centaines d’autres organismes aquatiques. Certaines de ces espèces sont non seulement impropres à la consommation mais sécrètent de plus des toxines qui peuvent être mortelles. La première étape de leur production à grande échelle consiste par conséquent à sélectionner rigoureusement les souches qui présentent un intérêt nutritif et à empêcher celles qui sont indésirables de pénétrer dans le milieu de culture. Cela ne pourra donc pas se faire sans risque à l’air libre, mieux vaut un milieu fermé ou l’air et l’eau seront exempts de toute contamination biologique. Pour l’air, une simple filtration devrait suffire, mais l’eau devra être exposée à une forte dose d’UV (délivrée par des leds dans un souci d’économie d’énergie) de manière à détruire les organismes pathogènes, voire être irradiée comme cela se fait couramment avec les fruits et légumes pour éviter qu’ils ne pourrissent trop vite. Si la même opération est répétée après l’extraction de la biomasse, le milieu de culture sera alors complètement isolé du milieu naturel, ce qui ouvre la voie à de possibles cultures génétiquement modifiées en évitant qu’elles ne se retrouvent à proliférer en liberté, sauf accident (mais on peut aussi les modifier pour qu’elles soient dépendantes d’une protéine qu’elles synthétisent normalement et qu’elles ne trouveront pas ailleurs que dans le milieu de culture pour sécuriser encore plus le processus). Cette technique pourrait s’avérer très utile pour fabriquer des médicaments à moindre coût; d’autant plus si on se trouve loin de tout, par exemple sur Mars où il deviendrait possible d’emporter une grande variétés de remèdes en très petites quantités pour les faire se multiplier au cas où on en aurait besoin.

Ensuite il faudra optimiser les conditions de culture, soit reproduire celles de l’efflorescence algale ou algal bloom en anglais, ce qui traduit mieux l’explosion de vie que cela représente. Ce phénomène s’est surtout fait connaître ces dernières années par l’intermédiaire des « marées vertes » qui viennent s’abattre sur les plages de nos vacances. (dans ce cas ce ne sont pas des microalgues qui prolifèrent, mais des algues de grande taille. Leur accumulation peut produire des gaz toxiques lors de leur décomposition, mais cette couche répugnante sert aussi de refuge à de nombreux organismes bénéfiques pour l’environnement qu’il serait judicieux de laisser en place. Cela illustre bien la difficulté qu’il y a à concilier des intérêts divergents. Le même cas de figure se présente pour les zones humides et les marais qui sont très utiles pour la biodiversité mais où les moustiques vecteurs du paludisme et autres maladies sont légions, ce qui les rend complètement insalubres pour l’Homme. D’où l’idée qu’il vaudrait mieux s’isoler au maximum de l’environnement naturel de manière à ce que chacun soit en mesure d’évoluer indépendamment de l’autre, l’humanité étant devenue quelque peu envahissante.)

Cette prolifération incontrôlable, visible sur des zones gigantesques depuis l’espace, se produit lorsque trois facteurs sont réunis. Il faut à la fois une température idéale pour l’eau, souvent de fortes chaleurs mais avant tout beaucoup de lumière, et une forte concentration en nutriments, nitrates, phosphates ou matières organiques en suspension, souvent apportés de nos jours du fait d’activités humaines telles que l’agriculture ou le rejet des eaux usées des grandes villes ou d’usines. Dans le premier cas on peut citer les côtes bretonnes où l’élevage porcin intensif est souvent pointé du doigt comme cause et dans le second celui des grands lacs d’Amérique du nord où l’urine des nombreux habitants des rivages déversée à flots au cours des années 1950 à 1970 suffit à expliquer le phénomène.

Malgré cela, il ne faut pas oublier que les efflorescences algales ont été décrites bien avant qu’elles puissent être imputées à la civilisation humaine, certains chercheurs expliquent la prolifération du phytoplancton visible dans les couches sédimentaires par la fonte des glaces qui lessivent les sols à la fin des ères glaciaires et entraînent donc l’augmentation de la concentration en nutriments dans les océans. Au Moyen âge certaines espèces de couleur rouge ont pu laisser croire que l’eau se transformait en sang, les animaux moins superstitieux que nous venaient alors la boire sans modération, elles étaient par conséquent déjà interprétées comme une mise en garde des puissances supérieures contre nos comportements hérétiques, il suffit de consulter Wikipédia pour constater que nous n’avons pas beaucoup changé depuis, mais elles sont la plupart du temps d’origine tout à fait naturelles. Le lac rose au Sénégal en est un bon exemple, sa très forte salinité (plus de 380g de sel par litre, celle de l’eau de mer n’est que de 35g/l) ne permet qu’à peu de microorganismes de s’y développer; leur population explose lorsque souffle un vent chaud et sec, ce qui lui donne sa teinte caractéristique. En plus de leur croissance ultra rapide, les bactéries, qu’elles pratiquent la photosynthèse ou non, ont l’avantage de pouvoir se développer dans les milieux les plus variés, y compris les plus extrêmes, qu’ils soient très chauds, très acides ou basiques, ou encore très salés selon les espèces.

Au lieu de nous alarmer et de culpabiliser face aux effets de ce mécanisme, nous devrions au contraire essayer de l’utiliser à notre avantage. « N’ayez pas peur » comme le disait Jean-Paul II ou pour les mécréants comme moi, donnez la même réponse que Pierre-Gilles de Gênes quand un journaliste lui demandait pourquoi il avait choisi de faire de la science: « pour ne pas avoir peur de n’importe quoi ». Reproduire les conditions des efflorescences algales devrait pouvoir nous aider à transformer ce que nous envisagions jusqu’ici comme une pollution en matière première indispensable à notre développement futur, de la recycler tout en protégeant l’environnement de nos activités par la même occasion. D’une part nous avons besoin de composés azotés, de matières organiques que nous fournissent les élevages intensifs de porcs ou de poulets ainsi que les eaux usées de nos villes et d’autre part du CO2 de nos industries pour enrichir le milieu de culture. Nous pourrions de plus utiliser l’énergie thermique dissipée en pure perte dans l’atmosphère par ces dernières pour chauffer l’eau à température idéale pour une croissance rapide de ces incroyables microorganismes. Au résultat nous devrions obtenir glucides, lipides (voir futura-sciences un biocarburant superpropre qui nettoie l’air…et l’eau) et protéines en abondance.

Il suffirait de rapprocher ces différentes activités et de les agencer judicieusement à la manière des organites des cellules eucaryotes. Il n’y a qu’à penser que les bactéries que nous abritons dans notre système digestif sont à peu près 10 fois plus nombreuses que les cellules qui composent notre corps tout entier et qu’elles vivent dans des conditions de température et d’acidité qui se trouvent rarement dans la nature pour se rendre compte que se sont elles qui nous ont conçu, à la fois comme abri et comme véhicule autonome capable de rechercher tout seul la nourriture dont elles ont besoin, dans le but de proliférer sans encombres. Nous serions bien inspirés d’essayer de les imiter. (j’ai toujours trouvé très étrange que les ministres du culte tournent leurs yeux vers le ciel pour se rapprocher de leur créateur alors que pour moi il se trouve réellement en chacun de nous, tapi dans les tortueux méandres de nos tripes). Nous ne sommes rien d’autre qu’un ver qui a un peu évolué, Amélie Nothomb avec sa Métaphysique des tubes ne me contredira certainement pas (je n’en dirais pas autant pour le Japon qu’elle connaît infiniment mieux que moi), et sans vers de terre nous n’existerions tout simplement pas. Sachons nous rendre aussi indispensables qu’eux.

De très récentes recherches démontrent que les bactéries de la flore intestinale des mouches sont capables d’influencer leur choix en ce qui concerne leur partenaire sexuel, certainement par l’intermédiaire des phéromones qu’elles sécrètent. Elles participent donc directement à la sélection des individus qui se reproduisent. Il faut dès lors prendre en compte le rôle non négligeable que joue la flore intestinale dans l’évolution de l’espèce. Même pour nous les humains, l’odeur de l’autre est un critère de compatibilité essentiel qui a largement été étudié. Elle dépend de ce que nous mangeons ainsi que des microorganismes qui vivent à la surface de notre peau. La population bactérienne et son hôte forment un tout dont les destins sont intimement liés: l’holobionte.(Elles pourraient même influer directement sur notre comportement en contrôlant l’expression des gènes de certaines parties de notre cerveau. Cf: –Des bactéries prennent le contrôle de notre cerveau– Futura-Sciences le 4 février 2011 et Les bactéries intestinales régulent les taux de l’hormone de l’humeur Futura-sciences le 15 juin 2012)

La culture de microalgues en réacteur ainsi que celle de fruits et légumes hors sol ou encore celle des insectes riches en protéines dont nous nous servirions soit pour nous nourrir directement soit pour nourrir des animaux tels que les poissons, les porcs ou les volailles pourrait ainsi devenir l’élément primaire du système digestif des super-organismes que sont nos villes, l’équivalent des mitochondries ou des chloroplastes des eucaryotes. Bien que ce système devrait permettre de limiter au maximum les pertes grâce au recyclage, il faudra néanmoins qu’il soit alimenté par une source d’énergie extérieure pour qu’il ne dépérisse pas.

La réalisation de ce dispositif demande une réelle volonté politique, soit sereinement grâce à la prise de conscience de son potentiel par nos gouvernements, mais plus probablement dans l’urgence suite à une crise mondiale majeure qui perturbera gravement les échanges commerciaux et fera ressurgir le spectre de la pénurie. Seuls les Japonais en proie à une stagnation de leur économie depuis plusieurs décennies semblent avoir pris la mesure du problème et tentent par conséquent d’y remédier.

La révolution bleue

Les cyanobactéries, aussi appelées algues bleues en raison de la couleur qu’elles prennent une fois mortes, sont apparues il y a 3,5 milliards d’années. Elles ont joué un rôle majeur qui a permis l’apparition du règne végétal et animal. Ce sont les premiers organismes dotés de chlorophylle, donc capables de pratiquer la photosynthèse. Elles sont responsables de la Grande Oxydation qui a enrichi l’atmosphère en oxygène il y a 2,4 milliards d’années alors qu’il en contenait très peu à cette lointaine époque. Jusque là, l’oxygène qu’elles libéraient dans l’eau réagissait immédiatement avec le fer dissous. Aujourd’hui encore, le phytoplancton ,qui ne représente qu’un pour cent de la biomasse photosynthétique, produit près de la moitié de l’oxygène que respire l’ensemble des êtres vivants. Ce gaz indispensable à notre respiration est d’ailleurs un poison mortel pour les cyanobactéries, aussi la grande majorité de celles qui ont survécu jusqu’à aujourd’hui vivent-elles en symbiose, abritées de l’air derrière la paroi d’un autre organisme, par exemple avec certaines espèces de corail. Nous ne sommes pas les seuls à avoir pollué notre environnement au point de le rendre hostile à notre développement.

 

En fixant le carbone contenu dans l’eau, elles ont participé à la désacidification des océans. Les pluies diluviennes, qui se sont abattues pendant des centaines de millions d’années suite au refroidissement de la planète pour finir par former les océans, étaient fortement acides en raison des 10 à 15% de CO2 que contenait l’atmosphère primaire. En ruisselant sur le sol elles dissolvaient le calcium sous forme de CaCO3, ce qui a permis aux cyanobactéries de se doter d’une coquille calcaire dont l’accumulation a fini par donner des roches parfois épaisses de plusieurs kilomètres, les stromatolithes. Les microalgues eucaryotes qui les ont supplantées à partir du Trias il y a 251 millions d’années, les cocolithes, ont fini par forger les falaises de craie blanche qui ont donné son nom au Crétacé (-145,5 à -65,5 millions d’années) et à la perfide Albyon par la même occasion.

En consommant le gaz carbonique régurgité en quantités astronomiques dans l’atmosphère par les volcans, les algues bleues ont contribué à la diminution de l’effet de serre et à faire baisser la température de l’air. L’oxygène qui a pris sa place a permis la formation de la couche d’ozone qui les à protégées du rayonnement UV délétère, elles ont donc pu s’approcher de la surface sans risque d’être détruites.

 

Tout ce processus les a invitées à inventer le prototype du mécanisme que les être humains ont développé plus que toute autre espèce, celui de la prévision. En effet, l’énergie qui leur permettait de pratiquer la photosynthèse se trouve à proximité de la surface, seulement pendant le jour, mais les minéraux indispensables à l’élaboration des molécules organiques se trouvaient quant à eux plutôt en profondeur. Aussi celles qui ont supplanté les autres étaient-elles équipées d’une horloge interne qui mettait en sommeil la machinerie de la photosynthèse durant la nuit, permettant par là même la réparation des dommages occasionnés par la lumière, et les incitait en même temps à se diriger vers les abysses pour faire le plein d’oligoéléments de manière à être le plus performantes possible le jour suivant. Les cyanobactéries ont tout inventé bien avant nous, ce sont des déesses préhistoriques qui nous ont faits à leur image, elles méritent toute notre vénération pour cela.

 

De nos jours, nous redécouvrons leurs grande utilité par l’intermédiaire d’un complément alimentaire aux nombreuses vertus, essentiellement destiné aux peuples qui souffrent de malnutrition, la spiruline (qui a pour nom scientifique Arthrospira. Spirulina existe aussi, mais elle n’est pas comestible). Non seulement est-elle source de protéines, de 55 à 65% de sa masse sèche, mais elle contient de plus de nombreuses vitamines (A,B1,B2,B3,B6,B7,B8,D,E,K et du bêta carotène) mais encore des oligoéléments indispensables à notre équilibre alimentaire (calcium, phosphore, fer, zinc, cuivre, manganèse, chrome, sodium, potassium et sélénium) et aussi des acides gras polyinsaturés (des Oméga-6 rendus célèbres pour leurs propriétés anti-cholestérol). Elle pourrait s’avérer aussi utile pour les explorations spatiales de longue durée que l’ont été les agrumes qui protégeaient les navigateurs d’antan du risque de scorbut. (Ceux qui se résolvaient à manger les rats n’en souffraient pas car ces petits rongeurs de mauvaise réputation ont la faculté de synthétiser leur propre vitamine C; les Chinois avaient quant à eux résolu le problème en emportant des graines de soja qu’ils faisaient germer tout au long du voyage, les plantules en regorgent) Faire en sorte que les futurs astronautes arrivent en bonne santé de manière à ce qu’ils soient aptes à fournir des efforts physiques est en effet un problème majeur. Les pertes de masses musculaires et osseuses constatées sur ceux ayant effectué un long séjour sur une station spatiale sont plus qu’alarmantes malgré les exercices quotidiens qui leur sont imposés; Même si le seul remède à ce mal consiste à recréer une certaine gravité, il ne faudrait pas qu’ils souffrent en plus de carences.

 

La spiruline a été (re)découverte au Tchad au cours des années 1950 par Jean Léonard, un botaniste Belge, là où elles s’épanouissent dans des lacs de faible profondeur au pH basique (>7) riches en oligoéléments. Il avait constaté que les peuplades qui vivaient sur leurs bords et qui consommaient cette « algue » depuis la nuit des temps étaient en bien meilleur santé que celles qui vivaient ailleurs dans la région sans avoir cette habitude. Le même phénomène avait déjà été observé au XVI ème siècle en Amérique du sud, là où les Aztèques avaient pour coutume de se nourrir de gâteaux à base de ces mêmes « algues » microscopiques. La culture des différentes espèces d’Arthrospira a connu son essor dans la décennie 1970 dans de nombreux pays pauvres du sud où elles sont surtout utilisées comme complément alimentaire destiné au bétail. Sa culture à grande échelle pourrait être une bonne alternative à celle du soja en des temps où de plus en plus de gens aspirent à consommer de la viande grâce à l’augmentation de leurs revenus, à l’heure où les terres arables commencent à se faire rares. Cela permettra peut être d’éviter une forte augmentation des prix due à la concurrence pour s’approprier cette denrée, ce qui pourrait être source de conflits armés. Dans les pays pauvres mieux vaut posséder une kalachnikov que des terres pour manger à sa faim.

Retour aux sources

Si la production biologique d’énergie pose de nombreux problèmes, elle aurait aussi plusieurs avantages dont celui de produire à la fois de l’oxygène que nous pourrions respirer et des protéines que nous pourrions manger, tout en faisant baisser le taux de CO2 atmosphérique. Ce petit miracle pourrait bien se réaliser grâce à des organismes microscopiques qui se trouvent dans tous les milieux: les micro algues, soit le phytoplancton, premier maillon de la chaîne alimentaire de nos vastes océans. Evidemment, on les trouve aussi dans l’eau douce, et de manière plus surprenante dans toutes sortes de milieux humides, par exemple sur la face nord des rochers, ce sont elles qui verdissent les murs là où les gouttières ont des fuites; elles s’épanouissent encore dans la jungle, sur les troncs d’arbres, aussi bien que dans le pelage des paresseux qui économisent leur énergie au point de ne pas faire leur toilette. Pour éviter de se dessécher dans les milieux moins favorables, elles ont fini par entrer en symbiose avec des champignons pour donner les lichens.

 

Il est déjà prévu que les astronautes emportent avec eux des végétaux de manière à ce qu’ils produisent une partie de la nourriture. Essentiellement pour briser la monotonie des repas lyophilisés, qui répondent aux seules exigences de poids embarqué, dans le but d’entretenir le moral de l’équipage, à l’instar des traditions gastronomiques entretenues dans la marine. Pour cela, il faudra utiliser les techniques de culture hors sol qui ont été développées depuis quelques années. La majorité des tomates ou des fraises entre autres produits maraîchers que nous trouvons sur les étals de nos supermarchés proviennent déjà de cultures de ce type. Pour leur application dans le domaine spatial, les ingénieurs agronomes ont optimisé la méthode au point qu’il ne faut qu’un mètre carré de culture pour répondre aux besoins d’une personne, comme elle se fait forcément sous lumière artificielle dans une capsule, il est de plus possible de superposer les étages comme dans une armoire au lieu de mobiliser de grandes surfaces au sol. Il a même fallu faire machine arrière car les feuilles des végétaux absorbaient tellement bien la lumière qu’elles apparaissaient noires, ce qui ne rendait pas ces plantes très appétissantes et nuisait plus au moral qu’il ne l’améliorait. On a donc réintroduit les longueurs d’ondes qui les font apparaître vertes dans le spectre lumineux des lampes qui fournissent l’énergie indispensable à leur croissance. Elles apporteront par la même occasion l’apaisement visuel recherché dans certains lieux stressants tels que les hôpitaux ou les tribunaux.

 

Quand elles sont dans des conditions idéales pour leur développement, les micro-algues ont un rendement encore nettement supérieur aux cultures hors sol. Elles peuvent donner jusqu’à 9 tonnes de protéines par hectare et par an alors qu’une culture de protéagineux classique comme le soja n’en fournit qu’une tonne. Une telle productivité devrait permettre une révolution du même ordre que celle qu’a connu la Chine antique lorsqu’une nouvelle variété de riz qui produit deux récoltes par an au lieu d’une a été introduite, favorisant par ce biais son essor économique. Leur vitesse de prolifération fait qu’elles sont les candidates toutes désignées pour la production de nourriture lors de la conquête d’espaces aussi stériles que lointains du type de Mars. La maîtrise de ce genre de culture devrait aussi pouvoir faire taire les zélateurs du malthusianisme qui opère en ce moment un retour en force malgré le simplisme flagrant des théories de Malthus. Comme le dit Alain: « le pessimisme est d’humeur, l’optimisme de volonté »

 

 

Les cyanobactéries, qui étaient autrefois appelées algues bleues, sont les plus anciens organismes vivants dont nous avons retrouvé trace sur notre planète, leur apparition remonte à 3,8 milliards d’années. D’autres formes de vie les ont certainement précédées mais nous n’en avons pas de preuve directe, peut être trouverons nous le témoignage de ces cellules primitives à l’occasion de l’analyse des fossiles martiens; l’évolution s’étant arrêtée plus tôt là bas, leur empreinte ne devrait pas avoir été altérée par les organismes qui leur ont succédé, elles devraient donc pouvoir être retrouvées plus facilement. Personnellement, je penche pour la théorie qui veut que les molécules organiques (qui ont soit été synthétisées dans l’atmosphère terrestre, soit été apportées par la chute d’astéroïdes, dont l’origine est plus sûrement une combinaison de ces deux facteurs) ont coulé au fond de l’océan primitif et que c’est là, dans les dépôts sédimentaires situés auprès des sources hydrothermales chargées en minéraux et en acide sulfurique qu’on appelle encore « fumeurs noirs », qu’est apparue la première paroi cellulaire qui a empêché leur dispersion dans le milieu et par ce fait permis à la vie d’émerger du chaos, grâce à la chimiosynthèse. Ces formes de vie rudimentaires qui se limitaient alors à pouvoir reproduire quelques réactions chimiques auraient été aussi nombreuses que les combinaisons de molécules organiques piégées ensemble, la fusion de leurs parois aurait fini par donner naissance à ce que nous appelons « vie » à proprement parler, les mélanges les plus stables donnant au fil du temps les différentes lignées que nous connaissons: les archées anciennement appelées archéobactéries, les bactéries, toutes deux procaryotes, et finalement les eucaryotes dont nous sommes issus. Ce processus aurait tout aussi bien se produire plus tôt sur Mars qui a refroidi plus vite que la Terre et ces formes de vie primitives être amenées finies sur notre planète par des débris arrachés à la planète rouge suite à une collision avec un astéroïde; aucun système ne peut être considéré comme parfaitement isolé.