Trois choses à savoir sur les inoculums, les débris spatiaux et la pollution plastique des océans

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Ingenium - Canada's Museums of Science and Innovation

Voici Renée-Claude Goulet, Cassandra Marion et Ellen Morrison.

Ces conseillères scientifiques d’Ingenium fournissent des conseils éclairés sur des sujets importants pour 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. 

Dans cette captivante série mensuelle de billets publiés sur le blogue, les conseillères scientifiques d’Ingenium présentent trois « pépites » d’information insolite en lien avec leur champ d’expertise respectif. Dans l’édition de mai, elles se penchent sur un nouveau produit qui pourrait donner un coup de pouce aux jardiniers, sur le problème grandissant des débris spatiaux et sur l’urgence d’agir pour combattre la pollution plastique des océans.

L’association secrète champignons-plantes : un plus pour le potager

Depuis quelques années, les jardiniers ont sans doute remarqué l’arrivée d’un nouveau type de produits sur les rayons des jardineries : des inoculums pour le sol du potager contenant des « mycorhizes ». On peut non seulement acheter des emballages d’inoculums, mais on trouve de plus en plus de terreaux enrichis de ces substances. Quel est donc l’intérêt de ces machins mycorhiziens et pourquoi gagnent-ils en popularité?

Les sachets d’inoculums contiennent des spores (l’équivalent des graines pour les champignons) d’un type de champignon présent dans le sol, qu’on appelle champignon mycorhizien arbusculaire et qui forme une association mutuellement profitable avec le système racinaire des plantes. Cette symbiose plante-champignon, qui existe chez environ 85 % des plantes terrestres, est l’une des associations les plus importantes, quoique invisibles, entre le sol et les plantes. Bien que le sol contient déjà des spores, les inoculants nous permettent d'augmenter leurs nombres.

Microscopique, le champignon mycorhizien (du grec mykes, « champignon », et de rhiza, « racine ») pousse en petites touffes à l’intérieur des cellules des racines d’une plante. Il s’allonge en filaments qui, en s’étendant jusque dans le sol, accroissent la portée de la plante et la relient à un vaste réseau de communication. Ces filaments microscopiques extraient du sol des nutriments qu’ils fournissent ensuite à la plante, puisent de l’eau pour elle et la protègent contre certains facteurs de stress, comme la sécheresse et les organismes nuisibles. En retour, la plante nourrit le champignon grâce aux sucres issus de la photosynthèse.

Le secteur agricole cherche de plus en plus à tirer parti de la biologie du sol afin d’améliorer les rendements tout en réduisant les incidences de ses activités sur l’environnement. Des chercheurs étudient les possibilités que présente l’utilisation de bactéries et de champignons pour réduire la nécessité de recourir aux engrais et aux pesticides. À ce jour, le nombre d’inoculums à la disposition des agriculteurs ne cesse de croître et les perspectives sont prometteuses.

Comme tout cela est assez récent, on sait relativement peu de choses encore sur les effets à long terme et sur l’utilité de l’ajout de champignons mycorhiziens dans les sols agricoles. Récemment, des chercheurs d’Agriculture et Agroalimentaire Canada ont découvert que la survie d’espèces mycorhiziennes inoculées dépendait du type de sol et de facteurs environnementaux. Autrement dit, les solutions ne sont pas universelles et les résultats peuvent varier d’un écosystème agricole à l’autre.

En outre, des travaux de recherche révèlent que les relations entre les plantes et les champignons dans l’écosystème sont encore plus complexes qu’on le pensait initialement. Par exemple, des chercheurs de l’Université d’Ottawa ont découvert que les plantes peuvent influencer la génétique des champignons mycorhiziens qui vivent en symbiose avec elles. Ainsi, un même inoculum pourrait donner des résultats différents s’il était associé à différentes espèces de plantes. Selon une autre étude récente menée par des chercheurs du Boyce Thompson Institute, les champignons posséderaient même leur propre microbiome, c’est-à-dire des bactéries spécifiques qui leur permettraient d’extraire des nutriments comme le phosphore et l’azote.

Voilà un domaine fascinant, d’autant qu’on en apprend toujours plus sur l’interdépendance du monde à mesure qu’on chemine vers une agriculture plus durable et plus productive. En attendant que l’on connaisse avec certitude l’apport de ces inoculums, on peut toujours mener des expériences dans sa cour, histoire de voir si on peut rendre son potager plus productif grâce aux champignons!

Par: Renée-Claude Goulet

Photo d’une Maison et ciel nocturne prise en contrebas. Des flots de lumières blanches traversent le ciel au-dessus du toit de la maison beige de trois étages qui se trouve au premier plan de la photo.

A recent space debris shower, from a SpaceX Falcon 9 rocket’s second stage breaking up over Oregon, was caught on video by an observer.

Les débris spatiaux : oui, il y a lieu de s’inquiéter

Si vous trouvez que vous avez une connexion Wi-Fi intermittente, sachez que les débris spatiaux pourraient empirer les choses.

Les déchets d’origine humaine qui orbitent autour de la Terre posent un problème qui ne cesse de prendre de l’ampleur pour l’industrie spatiale et les astronautes, mais aussi pour toute personne qui mène une existence moderne. Les débris spatiaux sont principalement des étages de fusée abandonnés, des satellites inactifs et des fragments non identifiés susceptibles d’exploser, d’entrer en collision avec d’autres objets, de se désorbiter et de retomber sur Terre.

Le nombre de satellites en activité qui se trouvent en orbite augmente de façon spectaculaire (on en comptait 3372 en janvier 2021). Ces satellites partagent leur orbite avec environ 129 millions de débris mesurant chacun plus d’un millimètre. De ce nombre, 26 000 gros objets sont surveillés étroitement depuis la Terre; des avertissements sont fréquemment émis en cas de risque de collision avec un engin spatial pour que celui-ci modifie son orbite afin d’éviter les débris en question. La vitesse des débris pouvant atteindre 56 000 km/h, le moindre fragment peut endommager ou détruire un satellite. En fait, plusieurs collisions se sont déjà produites. En 2009, par exemple, un satellite de télécommunications Iridium en service est entré en collision avec un satellite russe inactif.

La Station spatiale internationale, dont l’orbite est plus basse que celle de la plupart des satellites, a déjà été touchée par de petits fragments et a dû effectuer quelque 25 manœuvres d’évitement, tandis que les astronautes s’abritaient courageusement « sur place ».

Le mois dernier, le deuxième étage d’une fusée SpaceX s’est désintégré de façon spectaculaire dans le ciel nocturne au-dessus de l’ouest du Canada et des États-Unis. La manœuvre de combustion par désorbitation, qui lui aurait permis de rentrer en toute sécurité dans l’atmosphère au-dessus de l’océan Pacifique, a échoué. Les entrées atmosphériques non maîtrisées ne sont pas rares, et ce récent événement a rappelé une fois de plus la présence de débris spatiaux en orbite terrestre basse (à moins de 1200 km de la surface de la Terre).

La vie moderne dépend aujourd’hui de plusieurs services par satellite, que des collisions avec des débris spatiaux pourraient perturber, voire supprimer! Pensons, entre autres, aux services des réseaux de communications cellulaires et de télévision, à Internet, aux prévisions météorologiques, à l’information sur l’observation de la Terre lors de catastrophes, à la navigation par système GPS, et à la surveillance du climat et de l’environnement.

Selon le scénario du pire, l’amas de débris qui se formerait autour de la Terre après une cascade de collisions serait si dense qu’il rendrait l’orbite terrestre basse dangereuse et inutilisable pendant plusieurs générations. Afin de remédier à ce problème mondial qui ne cesse de prendre de l’ampleur, on doit parvenir à un consensus international et intervenir énergiquement.

Heureusement, le comité de coordination inter-agence sur les débris spatiaux, dont sont membres 13 pays actifs dans l’espace, a adopté des lignes directrices, avalisées par les Nations Unies, pour réduire les débris spatiaux. Au nombre des stratégies d’atténuation figurent la mise au point de technologies pour l’évitement automatique des collisions, de méthodes pour prolonger la durée de vie des satellites en orbite et de techniques d’élimination des débris (capture des débris, puis combustion dans l’atmosphère ou transfert sur une orbite cimetière de ces derniers), en plus de l’adoption d’une réglementation pour la mise hors service adéquate des satellites. 

On prépare actuellement les premières missions de désorbitation des débris, comme ClearSpace-1, qui est financée par l’Agence spatiale européenne et dont le lancement doit avoir lieu en 2025. Espérons que ces stratégies seront efficaces et permettront désormais une utilisation sécuritaire et durable de l’espace.

Envie d’aller plus loin?

Par: Cassandra Marion

La pollution plastique des océans : que faire?

L’océan planétaire, qui englobe les cinq bassins océaniques interreliés, est vital pour la survie de la planète. Selon le National Ocean Service, il produit plus de la moitié de l’oxygène qu’on respire sur la planète et absorbe une énorme quantité de dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère. L’océan contribue à la régulation du climat en transférant la chaleur de l’équateur vers d’autres régions de la planète. Il sert aussi au transport maritime, mais on y trouve en plus des aliments et des ingrédients qui entrent dans la composition de produits médicinaux. Voilà autant de raisons de préserver la santé de l’océan. Or, on y déverse chaque année neuf millions de tonnes de plastique.

Qu’advient-il du plastique?

Au Canada, seuls 9 % des déchets plastiques sont recyclés; environ 86 % aboutissent dans un site d’enfouissement et 5 % sont incinérés afin de produire de l’énergie (ou finissent tout simplement comme déchets sauvages). Malheureusement, il arrive que même le plastique qu’on dépose dans un bac de recyclage ne puisse être recyclé à cause de la contamination. À Ottawa, le taux de contamination des déchets dans les bacs bleus du programme municipal de collecte sélective s’élève à 16 %, principalement parce que les résidents y déposent des sacs de plastique, qui ne sont pas acceptés.
Le plastique ne se décompose pas de la même manière que les matières organiques qui, comme le bois et les déchets alimentaires, sont transformées par les bactéries. Le plastique n’intéresse pas tellement ces organismes. En revanche, exposé aux rayons ultraviolets, le plastique peut se dégrader. Cependant, contrairement aux matières organiques, le plastique ne se transforme pas en composés utiles. Les rayons ultraviolets fragmentent plutôt les gros morceaux de plastique en nombreux morceaux plus petits… ce qui soulève un autre problème : celui des microplastiques.

Combien de temps faut-il au plastique pour se décomposer?

Sacs de plastique : 20 ans
Pailles de plastique : 200 ans
Bouteilles de plastique : 450 ans
Capsules de café, couches jetables et brosses à dents, faites de plastique 500 ans

Les microplastiques sont des particules de plastique qui, en raison de leur taille très petite, ne peuvent être filtrées par les usines de traitement de l’eau. Il peut s’agir de microfibres provenant de vêtements faits à partir de plastique ou de morceaux de plastique plus gros qui se sont décomposés en petits morceaux.

Quel est le problème?

Si certains plastiques sont d’origine végétale, 90 % sont fabriqués à partir de combustibles fossiles. Le recyclage d’une tonne de plastique permet d’empêcher la production de deux tonnes d’émissions de dioxyde carbone, tandis que l’incinération des déchets de plastique rejette encore plus de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
En plus de s’étouffer avec le plastique qu’on trouve dans l’océan, la faune marine peut en ingérer ou s’y empêtrer. Certains animaux confondent les déchets plastiques avec des proies, puis finissent par mourir de faim parce que leur estomac est rempli de plastique. Le plastique peut également provoquer chez eux des blessures ou des infections. On trouve de minuscules particules de plastique dans l’eau du robinet et dans les fruits de mer. Les substances chimiques présentes dans ces particules posent un risque pour la santé des animaux et des humains qui les ingèrent. De plus, ces substances peuvent être cancérigènes et perturber le système endocrinien de l’organisme.

Que pouvez-vous faire?

Envisagez d’adopter ces habitudes pour préserver la propreté de l’océan :

  • Si possible, évitez d’utiliser des objets de plastique à usage unique (sacs, gobelets, couverts et bouteilles de plastique).
  • Gardez à portée de main des objets réutilisables comme solutions de rechange au plastique.
  • Privilégiez l’achat de produits moins emballés dans du plastique.
  • Apportez des sacs de plastique réutilisables quand vous allez faire des emplettes.
  • Consultez les directives de recyclage de votre région pour vous assurer de recycler tout ce que vous pouvez sans toutefois contaminer ces matières avec du plastique qui n’est pas recyclable.
  • Participez à une corvée de nettoyage du rivage.
  • Soutenez les initiatives qui visent à réduire l’utilisation d’objets faits de plastique à usage unique.
  • Achetez des articles d’occasion et donnez vos objets de plastique pour qu’ils puissent continuer d’être utilisés par d’autres.

Par: Ellen Morrison

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Renée-Claude Goulet

Renée-Claude est conseillère scientifique au Musée de l'agriculture et de l'alimentation du Canada et enseignante agréée de l'Ontario. Grâce à sa formation en biologie, en éducation et à ses nombreuses années d'expérience dans le développement et la mise en œuvre de programmes et expos au musée, elle a développé une expertise dans la communication de sujets liés à la science et à l'innovation qui sous-tendent la production d'aliments, de fibres et de carburants, auprès de publics variés.  

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Cassandra Marion

Cassandra est la conseillère scientifique du Musée de l'aviation et de l'espace du Canada. Elle est titulaire d'un doctorat en géologie et en science et exploration planétaires. Ses recherches portent sur les cratères d'impact de météorites dans l'Arctique canadien. Elle a plus d'une décennie d'expérience dans le domaine de l'éducation et de la sensibilisation dans l’élaboration et la prestation de programmes scientifiques. Elle se consacre à partager sa passion pour les sciences avec les communautés proches et lointaines, et à améliorer la culture scientifique au Canada. 

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Ellen Morrison

Ellen is the Science Communication and Engagement Officer at the Canada Science and Technology Museum, and a member of the Ontario College of Teachers. With a background in science and a master’s degree in Education, she is experienced in developing and delivering educational science programming for diverse audiences. Ellen is passionate about informal and accessible learning; she loves guiding participants in their personal journey towards a broader understanding of the scientific world around us.