4 choses à savoir sur l’odorat d’un point de vue, les mégaconstellations et l’avenir des fruits

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Voici Renée-Claude Goulet et Michelle Campbell Mekarski.

Ces conseillères scientifiques d’Ingenium fournissent des avis scientifiques éclairés sur des sujets importants qui touchent nos trois musées, à savoir le Musée de l’agriculture et de l’alimentation du Canada, le Musée de l’aviation et de l’espace du Canada et le Musée des sciences et de la technologie du Canada. Quant à Jesse Rogerson, ancien conseiller scientifique du Musée de l’aviation et de l’espace du Canada, il continue de faire profiter le Réseau de son expertise.

Dans cette captivante série mensuelle de billets publiés sur le blogue, les conseillers scientifiques d’Ingenium, d’hier et d’aujourd’hui, présentent trois « pépites » d’information insolite en lien avec leur champ d’expertise respectif. Pour l’édition de juillet, ils ont invité la stagiaire Victoria Banderob à contribuer à cette rubrique. Ils se sont penchés sur les fondements scientifiques de l’odeur des fleurs malodorantes et de la pluie, sur l’astronomie dans le contexte des mégaconstellations de satellites, et sur la façon dont les machines à bulles pourraient assurer l’avenir des fruits.

Une grande fleur cadavre s’épanouit sous le couvert de plantes vertes dans une serre. Sa tige beige, haute et épaisse, émerge d’une coque ou d’un pétale gigantesque en éventail. Le dessous de la coque est vert et son centre, de couleur bordeaux.

L’enveloppe extérieure verte et bordeaux (la spathe) cache les grappes de fleurs sur le bas de la tige qui émerge du centre de la plante. 

Il ne faut pas juger de la fleur par l’odeur nauséabonde

Dans les serres du monde entier, on observe un phénomène plutôt étrange cet été. Des plantes plus hautes et plus larges que la plupart des humains — qui exhalent une odeur âcre de chair en putréfaction — sont en train de fleurir.

L’Amorphophallus titanum, ou fleur cadavre, emmagasine de l’énergie pendant plusieurs années, soit jusqu’à ce qu’elle soit prête à éclore durant un processus de floraison aussi intense que bref. Il s’écoule de trois à dix ans entre chacune de ses floraisons, qui ne lui laissent que 24 à 48 h pour attirer les agents pollinisateurs et se reproduire.

La tige de la fleur cadavre émet des substances chimiques qui sentent le poisson pourri (triméthylamine) et les veilles chaussettes (acide isovalérique) afin de faire croire aux coléoptères et aux mouches qu’elle est un animal en décomposition. Pour améliorer ses chances d’attirer ces pollinisateurs, la tige génère de la chaleur et sa température peut atteindre 37 °C. À mesure que l’air se réchauffe autour de la tige, il monte et répand par la même occasion les substances chimiques nauséabondes dans l’atmosphère. 

La fleur cadavre attire également les humains, qui désirent non pas la sentir, mais plutôt saisir cette occasion unique d’admirer cette inflorescence majestueuse qui se dresse au-dessus d’eux. Originaire des forêts tropicales humides de Sumatra, en Indonésie, cette plante s’épanouit maintenant dans des serres aux quatre coins du monde, à la vue du public. Étant donné l’application des mesures d’éloignement physique, les serres ont adapté l’expérience, grâce aux médias sociaux et à la diffusion en continu en direct, afin que le public puisse assister à la floraison dans le confort sécuritaire (et odorant) de leur foyer. 

Récemment, on a pu observer la floraison de telles plantes au Barnard College, à New York, et au Franklin Park Zoo, en Nouvelle-Angleterre; aucune floraison n’est en cours au Canada, et il est pratiquement impossible de prévoir quand aura lieu la prochaine. Pour l’instant, vous pouvez visionner des enregistrements à intervalles de diverses floraisons afin d’admirer toute la beauté de celles-ci… l’exhalaison pestilentielle en moins.

Par Victoria Banderob

Les organismes vivants du sol à l’origine de l’« odeur de la pluie »

La pluie qui tombe sur un sol sec ou desséché dégage une odeur particulière. Vous avez sûrement déjà senti cette odeur de terre qui emplit l’air dès les premières gouttes de pluie, ou même à l’approche d’un orage. Cette odeur porte le nom de pétrichor. Le terme a été inventé en 1964 par des chercheurs en chimie minérale qui en étudiaient l’origine.

En fait, de nombreuses molécules différentes générées par les microbes du sol et par les plantes sont responsables de l’odeur de pétrichor. Une seule cuillerée à soupe de sol contient des milliards d’organismes vivants! La plupart d’entre eux sont des êtres microscopiques, notamment des archées (des organismes très anciens qui ressemblent à des bactéries), des bactéries, des champignons et des actinomycètes (des bactéries qui, à bien des égards, se comportent comme des champignons). Ces organismes minuscules, mais abondants, sont essentiellement responsables de la décomposition de la matière végétale ou animale morte (y compris de ses déchets), processus par lequel ils retournent dans le sol des nutriments nécessaires à la croissance des plantes.

Du fait de leurs activités quotidiennes, les microbes du sol produisent également des déchets, qui peuvent prendre de nombreuses formes. Parmi les actinomycètes, un groupe de bactéries produit une substance chimique nommée géosmine, qui est un composé important de l’odeur de pétrichor. Selon des études récentes, ces microbes libèrent de la géosmine pour attirer les collemboles (de petits insectes que l’on retrouve dans le sol et qui se nourrissent de bactéries, qu’ils contribuent ainsi à répandre). La géosmine, ainsi que les huiles sécrétées par les plantes qui composent également le pétrichor, s’accumule dans les pores du sol.

Le nez des humains est très sensible à la géosmine et peut donc la détecter même si l’air en contient peu. En tombant, la pluie remplit les pores du sol et crée de minuscules gouttelettes qui éclatent dans l’air et y diffusent les molécules odorantes. Tout cela s’arrête dès que le sol est mouillé.

Profitez de la prochaine averse pour humer le pétrichor, qui vous rapproche de merveilleuse façon au monde qui grouille sous vos pieds!

Par Renée-Claude Goulet

Cette image du ciel nocturne montre de nombreuses étoiles. Elle présente un grand nombre de traînées blanches, produites par les satellites de Starlink qui ont traversé le champ d’observation.

Lors d’une longue exposition, la lumière réfléchie par un satellite qui traverse le champ d’observation s’étire en une traînée lumineuse, ce qui altère l’image ou la gâche complètement.

L’astronomie à l’ère des mégaconstellations

Starlink est une mégaconstellation de satellites de télécommunication que SpaceX est en train de déployer. Ces satellites fourniront un accès Internet à haut débit partout sur Terre.

Dans les zones peuplées, on peut disposer aisément d’un accès à Internet à haut débit grâce aux infrastructures terrestres (câbles, lignes téléphoniques, fibre optique, etc.). Toutefois, dans les régions éloignées, on accède à Internet par satellite. Par exemple, la société Télésat Canada exploite un réseau de 16 satellites de télécommunication en orbite géostationnaire (à environ 36 000 km d’altitude). Voilà qui tranche nettement avec la mégaconstellation Starlink de SpaceX qui, une fois terminée, comptera 12 000 satellites (et peut-être même 42 000) exploités à une altitude bien inférieure, soit à 550 km. Le premier lot de satellites Starlink a été lancé en février 2018. Après dix lancements, plus de 500 satellites sont à présent en orbite.

Les astronomes craignent que le nombre très élevé de satellites ainsi que leur faible altitude orbitale nuisent à leurs activités scientifiques. Par exemple, sur l’image qui accompagne cet article et qui a été prise par l’Observatoire interaméricain du Cerro Tololo au Chili après une exposition de cinq minutes, on voit 19 traînées attribuées aux satellites de Starlink déjà en orbite. Selon une analyse récente des incidences de Starlink sur l’astronomie d’observation, on pourra voir des centaines de satellites de Starlink à la fois; ceux-ci seront suffisamment lumineux pour qu’on puisse les voir à l’œil nu. Cette étude a conclu que si certaines activités scientifiques ne seront pas touchées, d’autres types d’observation, comme les expositions longues avec un champ de vision large ou celles effectuées au crépuscule, seront fortement perturbés.

En outre, l’augmentation du nombre de lancements et de satellites en service accroîtra la quantité de débris spatiaux, ce qui représente une menace constante pour les activités dans l’espace. Plus de 25 000 débris spatiaux sont surveillés par la Cellule des opérations spatiales canadienne, la NASA et d’autres organisations dans le monde.

Starlink ne sera pas la seule mégaconstellation, car d’autres projets proposés par Google et Amazon sont déjà en préparation. L’utilisation de l’espace pour fournir un accès à Internet fiable à l’échelle mondiale est une entreprise importante, mais la collaboration avec les scientifiques est indispensable afin d’en limiter les effets négatifs.

Par Jesse Rogerson

Une bulle de savon est posée sur la tige centrale d'une fleur violette

Grâce aux bulles, on peut déposer doucement des grains de pollen sur des fleurs délicates.

Des machines à bulles et des drones autonomes pour assurer l’avenir des fruits

Les populations de pollinisateurs étant en forte diminution à cause de la disparition d’habitats, des changements climatiques, des pesticides et des maladies, l’avenir des fruits est menacé. Nombre de scientifiques, d’organisations et de particuliers usent de leur imagination et de leur esprit d’innovation pour assurer la pollinisation des plantes. À titre d’exemple, dans le billet publié le mois dernier sur notre blogue, nous discutions de mesures qu’on peut prendre dans son propre jardin pour protéger les populations d’abeilles. En juin 2020, un groupe de scientifiques a proposé une solution innovante pour pallier à court terme la diminution du nombre de pollinisateurs : des drones équipés de machines à bulles.

Lorsque le nombre d’abeilles ou de papillons est insuffisant pour polliniser les fleurs, les humains peuvent habituellement le faire à l’aide d’un coton-tige imbibé de pollen ou d’une petite brosse. Ce processus est toutefois laborieux et long. Parmi les méthodes mécaniques ou robotisées proposées précédemment pour polliniser les plantes cultivées, on trouve des pulvérisateurs-poudreuses, des souffleurs de pollen ou de petits drones équipés de brossettes couvertes de pollen. Seulement, ces méthodes se sont généralement révélées inefficaces, coûteuses ou trop brutales pour déposer du pollen sur une petite cible délicate.

C’est là que les machines à bulles entrent en scène. Des scientifiques du Japan Advanced Institute of Science and Technology ont utilisé des machines à bulles remplies d’une solution de pollen et montées sur de minuscules drones de deux centimètres. Tout en volant, les drones autonomes soufflent des bulles sur les fleurs. Ces bulles éclatent doucement sur les fleurs et laissent sur ces dernières un dépôt de pollen. Les drones permettent une pollinisation automatique et précise, et les bulles sont suffisamment douces pour ne pas endommager les fleurs délicates.

Comment cette idée a-t-elle germé? Elle est venue à l’esprit de l’un des scientifiques, alors qu’il s’amusait à souffler des bulles avec son fils. Voilà qui démontre qu’un éclair de génie peut jaillir de n’importe où!

Par Michelle Campbell Mekarski

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Michelle Campbell Mekarski

En tant que conseillière scientifique au Musée des sciences et de la technologie du Canada, Michelle Campbell Mekarski vise à combler l’écart entre la communauté scientifique et le public en rendant les sciences et la technologie intéressantes, accessibles et amusantes. Détentrice d’un doctorat en biologie évolutionniste et en paléontologie, elle possède de nombreuses années d’expérience en conception et en animation d’activités de vulgarisation scientifique. Dans ses temps libres à l’extérieur du Musée, elle enseigne à l’Université d’Ottawa ou à l’Université Carleton, fouille le sol à la recherche de fossiles ou se détend au bord de l’eau.

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Renée-Claude Goulet

Renée-Claude Goulet est conseillère scientifique au Musée de l’agriculture et de l’alimentation du Canada.

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Jesse Rogerson, Ph.D.

Jesse est un scientifique, un éducateur et un communicateur scientifique passionné. En tant que professeur adjoint à l'Université York, au département des sciences, de la technologie et de la société, il enseigne trois cours : Histoire de l'astronomie, Introduction à l'astronomie et Exploration du système solaire. Il collabore fréquemment avec le Musée de l'aviation et de l'espace du Canada, et prête sa voix d’expert au Réseau Ingenium. Jesse est un astrophysicien et ses recherches explorent la façon dont les trous noirs supermassifs évoluent à travers le temps. Que ce soit en classe, par le biais des médias sociaux ou à la télévision, il encourage les conversations sur la façon dont la science et la société se croisent et sur la raison pour laquelle la science est pertinente dans notre vie quotidienne.

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Victoria Banderob

Inspirée par le rôle de la science au quotidien, Victoria Banderob a à cœur de susciter l’intérêt de divers publics pour la science en piquant leur curiosité et en leur lançant une invitation à la découverte. Étudiante au programme de maîtrise en communication scientifique de l’Université Laurentienne, elle effectue un stage en communication scientifique au Musée des sciences et de la technologie du Canada. Elle est détentrice d’un baccalauréat ès sciences de l’Université de Toronto en santé et maladies, et en anthropologie. Quand elle ne lit pas ou n’écrit pas des articles… scientifiques, on peut trouver Victoria Banderob en train de peindre ou de se promener à vélo dans les rues de Toronto à la recherche de la brioche à la cannelle.