Figure 6 – Cycle global du carbone. Les stocks de carbone (en GtC) sont représentés par des ronds tandis que les flux de carbone (en GtC/an) sont figurés par des flèches de différentes couleurs. Gris : combustibles fossiles et production de ciment ; jaune : changements d’occupation des sols (déforestation principalement) ; vert clair : flux net correspondant à la photosynthèse ; bleu-vert : flux net correspondant à la dissolution du carbone atmosphérique dans les océans. Auteur(s)/Autrice(s) : Friedlingstein et coll., 2024, traduit et adapté par Pascal CombemorelLicence : CC-BYSource : Earth System Science Data
Le président Donald Trump, avant l’annonce de l’abrogation du texte servant de fondement à la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre aux Etats-Unis, à la Maison Blanche, à Washington, le 12 février 2026. SAUL LOEB / AFP
C’est un revirement majeur qui devrait porter un coup important à l’action climatique de la première puissance mondiale : Donald Trump a annoncé, jeudi 12 février, abroger un texte datant de Barack Obama et servant de fondement à la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre aux Etats-Unis.
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier carbone).
—————————
Un travail d’investigation sur le cycle du carbone.
Le méthane présent dans l’atmosphère provient de sources variées d’origine naturelle et de sources liées aux différentes activités humaines. Les puits de méthane, qui permettent l’élimination de cette molécule dans l’atmosphère (par réactions chimiques d’oxydation) ou par absorption dans les sols (par l’intermédiaire de micro-organismes qui s’en nourrissent), limitent sa durée de vie dans l’atmosphère à une douzaine d’années. Émissions et puits de méthane représentent les deux phases du cycle de vie du méthane.
[…] Le méthane est un gaz à effet de serre puissant, son augmentation à cause des activités humaines est le deuxième principal facteur responsable du réchauffement climatique. Nous surveillons en continu les concentrations atmosphériques de ce gaz grâce à plusieurs réseaux d’observation atmosphérique. Cela permet de calculer, chaque année, l’augmentation de la concentration de méthane. Nous avons ainsi remarqué qu’en 2020, puis en 2021 et en 2022, le taux de croissance du méthane était très élevé. En fait, ces chiffres étaient les plus élevés jamais enregistrés depuis le début des mesures, qui remonte aux années 1980. Nous avons donc commencé à étudier cette période inédite, et nous voulions avant tout comprendre quels étaient les mécanismes impliqués dans cette augmentation très rapide du méthane dans l’atmosphère. La difficulté, c’est que l’augmentation de la concentration de méthane dans l’atmosphère ne peut pas être rattachée à un facteur unique, mais dépend d’une combinaison de facteurs : émissions anthropiques et naturelles de méthane, mais aussi destruction du méthane par le nettoyeur atmosphérique, les radicaux hydroxyles OH. […]
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier methane).
—————————
La concentration atmosphérique de méthane a connu une augmentation record pendant la période du confinement lié au Covid. Comment l’expliquer ?
Une petite collection documentaire qui illustrera la complexité des études relatives à l’atmosphère et ses modélisations chimiques…
28 mai 1976, le jour où démarre en France le scandale des avions renifleurs ! Cette affaire politico-financière, qui n’a été révélée par le « Canard Enchaîné » qu’en 1983 a fait trembler les plus hautes personnalités de l’Etat. Il y a 40 ans, un réparateur de télévision italien, Aldo Bonassoli et son bailleur de fonds belge l’ingénieur Alain de Villegas parviennent à signer un contrat avec Elf, entreprise publique, leur permettant de tester une invention révolutionnaire: l’appareil qui analyse la composition des sols depuis les airs, sans devoir procéder à des forages.
Un milliard de francs français engloutis. En plein milieu des années 70, le monde tente de sortir du choc pétrolier. Cette invention aussi surprenante qu’inespérée permettrait à la France de trouver du pétrole à moindre coût et de gagner une certaine indépendance énergétique. Le 28 mai 1976, donc, Bonassoli et Villegas signent un premier contrat pour le perfectionnement et le développement de leur radar. Montant: 400 millions de francs français (270 millions d’euros). Comment le duo est-il parvenu à convaincre Elf et son actionnaire, l’Etat? Par le truchement d’un intermédiaire avocat, Jean Violet, ex-agent des services secrets (SDECE), l’ancien président du Conseil Antoine Pinay et l’un des patrons de l’Union des banques suisses (UBS) Philippe de Weck.
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier erreurs-impostures-elucubrations).
—————————
Petite collection documentaire : erreurs, impostures et élucubrations « scientifiques ».
Schémas extraits de : The Atom and the Molecule by Gilbert N. Lewis.Journal of the American Chemical Society. Volume 38, 1916.
Gilbert Newton Lewis (1875 – 1946)
Christine DUCAMP, Alain RABIER. L’enseignement du modèle de Lewis de la liaison covalente au lycée. Extrait.
Lewis est généralement considéré comme le premier à avoir présenté le premier modèle satisfaisant de la liaison covalente. Ce modèle était basé sur le concept d’atome cubique que Lewis avait établi dès 1902 mais qui ne fut publié qu’en 1916 dans « The Atom and the Molecule » article paru dans la revue Journal of the American Chemical Society. Cependant l’historique du développement de ce modèle commence avec les constatations de Mendeleïev qui, en 1871, énonce dans son ouvrage « Les principes de chimie » deux règles concernant la valence des éléments dans lesquelles le nombre huit joue un rôle clé. La première règle affirme que la valence maximale de n’importe quel élément ne peut dépasser huit. La seconde établit que pour un élément, la somme des valences maximales mesurées relativement à l’hydrogène et à l’oxygène ne peut pas être supérieure à huit. Pour les éléments des groupes IV B (14) à VII B (17) cette somme est en fait égale à huit. Autrement dit si un élément présente un composé de formule RHn alors, son oxyde de plus haute valence sera R2O8-n (par exemple NH3 et N2O5).
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier lewis-2).
—————————
Travaux pour introduire les représentations de Lewis.
L’expérience humaine ordinaire ne permet pas de décider si un objet est visible lorsque personne ne le voit. On peut, comme les philosophes de la Grèce antique, interroger la notion de lumière. La théorie de l’extramission considère la vision comme un sens proche du toucher, dans lequel des rayons rectilignes, impalpables, sortent de l’œil pour aller palper les objets. Cette théorie ne fait pas obstacle au développement de la perspective ni à celle des miroirs. Les cultures considèrent les astres, qu’on ne peut toucher, comme des êtres surnaturels. Le doute sur la nature de la vision, et par conséquent de la lumière, va se maintenir jusqu’à la Renaissance, et bien plus tard en ce qui concerne les couleurs, dont le rapport à l’expérience physique est plus distant. Ces notions seront à la base des résistances aux théories scientifiques de la lumière. Autour de l’An mille, le savant perse Ibn Al Haytham (965 – 1039), de son nom latinisé Alhazen, rédige à Bagdad son Traité d’optique. Il est le premier à penser que la lumière se déplace à vitesse finie et en particulier que cette vitesse est plus élevée dans les milieux de faible densité. La traduction latine d’une partie de son œuvre alimente la science occidentale, quelques siècles plus tard. L’optique bascule brutalement avec la découverte fortuite des lentilles par des artisans italiens vers la fin du XIIIe siècle. L’Allemand Johannes Kepler résume l’ensemble des connaissances de l’optique dans son ouvrage Dioptrice, après avoir vérifié les travaux de Galilée. L’étude de la lumière se confond alors avec celle des instruments permettant de voir les objets lointains ou minuscules. Au XVIIe siècle, Snell, Fermat et Descartes abordent la lumière par l’optique géométrique. Fermat est parmi les premiers à affirmer que la vitesse de la lumière est finie. En 1676, Rømer la calcule pour la première fois à partir des décalages de l’orbite de Io par rapport aux prévisions. Huygens montre en 1677 que les lois de Snell-Descartes sont conservées si l’on suppose une propagation de la lumière sous la forme d’ondes. Newton publie en 1704 son Opticks qui interprète les phénomènes lumineux de manière corpusculaire : les faisceaux lumineux qui se propagent dans l’éther sont une succession de grains de lumière dont la taille est reliée à la couleur. Le prestige de l’auteur paralyse pendant près d’un siècle les suppositions selon lesquelles la lumière pouvait être une onde.
Après une première partie de vie consacrée à la musique, William Herschel se tourne vers l’astronomie. Sa renommée se fait instantanément après la découverte d’Uranus. S’il passe le plus clair de son temps à observer la Voie Lactée et à dénombrer étoiles doubles ou nébuleuses, il n’en est pas moins un homme pragmatique qui fait son argent en vendant des optiques et des télescopes. C’est lors d’une observation du Soleil qu’il se rend compte que la sensation de chaleur ressentie n’est pas la même en fonction de la couleur du filtre utilisé. Cette observation va l’amener sur la découverte des infrarouges…
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier lumieres).
—————————
A propos des sources de lumière, au niveau collège. Pour aboutir à la question : sommes nous des sources de « lumière » primaires, secondaires ou les deux ?
Alfred Bernhard Nobel, né le 21 octobre 1833 à Stockholm en Suède et mort le 10 décembre 1896 à Sanremo en Italie, est un chimiste, industriel et fabricant d’armes suédois. Dépositaire de plus de 350 brevets scientifiques de son vivant, dont celui de la dynamite, invention qui a fait sa renommée et sa fortune. Il fonde l’entreprise KemaNobel en 1871, et rachète l’entreprise d’armement Bofors en 1894. Dans son testament, il légua son immense fortune pour la création du prix Nobel. L’élément chimique nobélium a été appelé ainsi en son honneur. […] À sa mort en 1896, son empire commercial mondial est composé de plus de 90 usines fabriquant des explosifs et des munitions. Outre les explosifs, Nobel a fait beaucoup d’autres inventions, dans des domaines divers tels que la soie artificielle ou le cuir et il a enregistré plus de 350 brevets dans différents pays. Le 27 novembre 1895 – au Cercle suédois et norvégien de Paris, 242, rue de Rivoli, dans des locaux où son bureau est toujours conservé – Alfred Nobel met un point final à son testament en léguant la quasi-intégralité de sa fortune pour la création d’un fonds dont les intérêts doivent être redistribués « à ceux qui au cours de l’année écoulée auront rendu à l’humanité les plus grands services » dans cinq domaines : la paix ou la diplomatie, la littérature, la chimie, la physiologie ou la médecine et la physique : c’est la naissance du Prix Nobel. La fortune qu’il laisse ainsi est de 31,5 millions de couronnes suédoises de l’époque, ce qui est estimé à 1,7 milliard de couronnes suédoises de 2013 (179 millions d’euros).
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier nitroglycerine).
—————————
Histoire d’Alfred Nobel et de la nitroglycérine : petite collection documentaire.
Koyré. Etudes d’histoire de la pensée scientifique. 1973.
Il n’est pas étonnant que l’aristotélicien se soit senti étonné et égaré par ce stupéfiant effort pour expliquer le réel par l’impossible – ou ce qui revient au même pour expliquer l’être réel par l’être mathématique. Le concept galiléen du mouvement (de même que celui de l’espace) nous paraît tellement naturel que nous croyons même que la loi d’inertie dérive de l’expérience et de l’observation, bien que, de toute évidence, personne n’a jamais pu observer un mouvement d’inertie pour cette simple raison qu’un tel mouvement est entièrement et absolument impossible. […] Nous ne sommes plus conscients du caractère paradoxal de sa [Galilée] décision de traiter la mécanique comme une branche des mathématiques, c’est-à-dire de substituer au monde réel de l’expérience quotidienne un monde géométrique hypostasié et d’expliquer le réel par l’impossible.
—————————————–
Aurélien Barrau. De la vérité dans les sciences. 2016.
Du point de vue pratique, il est possible de considérer que chaque nouveau modèle s’approche un peu plus d’une description idéale et que, au fur et à mesure des avancées, les différences entre les prédictions des modèles et les données expérimentales deviennent très minces. En ce sens purement technique, les modèles tendent vers la vérité. Mais du point de vue ontique – c’est-à-dire quant à la nature des êtres décrits, ce qui compte quand on pense par-delà les applications – c’est impossible ! Chaque nouveau modèle remplaçant la proposition précédente est en fait une révolution totale. Chaque nouveau modèle est absolument différent du précédent. Décrire le mouvement d’un corps céleste avec les équations d’Einstein à la place de celles de Newton est (dans la plupart des cas) une infime amélioration du point de vue de la précision qui était déjà excellente dans l’approximation newtonienne. Mais, du point de vue de la description fondamentale du monde, c’est une révision totale et absolue, pas du tout une petite modification. Chez Newton, la Terre tourne autour du Soleil parce qu’une force l’attire et lui impose cette orbite quasi-circulaire. Chez Einstein, la Terre n’est soumise à aucune force. Elle avance en ligne droite dans l’espace courbé par la présence du Soleil. Ça n’a rien à voir ! Les objets et concepts en jeu sont tout autres.
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier modelisations).
—————————
La modélisation est considérée comme « une activité essentielle pour l’apprentissage de la physique et de la chimie ». Voir le document :
On propose ici deux dispositifs pédagogiques concernant la démarche de modélisation : en physique sur le mouvement de chute et en chimie sur la solvolyse. Des occasions aussi pour discuter du caractère provisoire des modèles scientifiques…
Les données astronomiques et observations récentes en cosmologie montrent que 95 % de la densité d’énergie de l’univers se trouvent dans un secteur sombre comprenant la matière noire, une forme de matière encore non identifiée, et l’énergie sombre dont l’origine est inconnue. La matière noire est responsable de l’aplatissement des courbes de rotation des galaxies. Elle agit aussi comme précurseur des grandes structures de l’univers. L’énergie sombre est responsable de l’accélération de l’expansion de l’univers. Comprendre les mécanismes sous-jacents à cette accélération est un des grands défis de la physique moderne. Ce problème est relié a celui de la constante cosmologique, une énigme qui date des premiers jours de la relativité générale. Ces deux formes d’énergie ont des conséquences cosmologiques fortes mais sont difficiles à détecter directement. […]
—————————————-
Serge Haroche. La lumière révélée. Chap. 4. Les deux nuages de lord Kelvin. 2020.
L’une des plus célèbres conférences jamais données dans l’amphithéâtre tendu de velours rouge de la Royal Institution de Londres a sans doute été, en avril 1900, celle que lord Kelvin, l’éminent physicien anglais, consacra aux deux nuages sombres obscurcissant le ciel de la physique du XIXe siècle finissant. Son exposé commençait par la phrase : La beauté et la clarté de la théorie dynamique qui affirme que la chaleur et la lumière sont des modes du mouvement sont à présent obscurcies par deux nuages. Le premier de ces nuages concernait l’éther, le milieu dans lequel devait se propager la lumière dont nous avons rappelé les propriétés paradoxales. Le second portait sur la répartition de l’énergie entre les différents degrés de liberté dans un système en équilibre thermodynamique. Le premier nuage avait été révélé par le résultat négatif de l’expérience de Michelson cherchant à mesurer la vitesse de la Terre par rapport à l’éther. Le second se referait a un résultat absurde lorsque les physiciens cherchaient a calculer, a partir du principe d’équipartition de l’énergie, les propriétés spectrales nouvellement mesurées du rayonnement des corps chauffés. […] Même si lord Kelvin avait pointé du doigt les deux directions d’où allaient venir les grands changements, il était lui-même loin de soupçonner leur importance. Il devait sans doute penser que ces deux nuages ne faisaient que passer dans un ciel serein et que l’orage qu’ils annonçaient n’allait être que passager. […]
————————————–
Les grand changements évoqués par Serge Haroche sont bien-sûr les relativités restreinte et générale et la mécanique quantique…
Matière noire et énergie sombre : ces deux nouveaux « nuages » vont-ils conduire à de grands changement en sciences physiques ?
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier noire-sombre).
—————————
Une petite collection documentaire pour s’interroger sur les processus d’élaboration des sciences.
Thierry Ripoll. L’irrésistible et dangereuse attraction des croyances infondées. 2020.
Qu’y a-t-il de commun entre croire en Dieu, croire que le coronavirus a été fabriqué à dessein par les Chinois ou l’élite mondiale et croire que certaines personnes sont douées de télépathie ? Rien bien sûr en ce qui concerne la nature de la croyance, mais beaucoup en ce qui concerne les processus psychologiques qui en sont à l’origine.
Le mot croire est fortement polysémique. Sa signification est donc loin d’être fixée. Une croyance est un état mental banal concernant un état du monde. Elle peut donc être vraie ou fausse et elle peut être associée à des niveaux variables de certitude. En première analyse, le mot croire semble porter en lui la marque de l’incertitude. Le problème est que le doute inhérent à la croyance peut totalement disparaître ou être perçu très différemment d’un individu à l’autre. D’ailleurs ce qui est un savoir ou une certitude pour une personne peut être considéré comme une croyance par une autre. Un platiste considèrera que « je crois que la Terre est ronde » quand lui sait qu’elle est plate : incroyable et parfois exaspérante inversion de rôle qui fait, de celui qui sait, un croyant, et de celui qui croit, un « sachant ». C’est là une inévitable conséquence du fait que nos connaissances, y compris nos connaissances scientifiques, demeurent un construit social. Notre rapport à la vérité et notre capacité d’appréhender le réel sont toujours entachés de subjectivité puisque le réel ne peut être appréhendé directement, mais toujours perçu et conçu au travers de nos capacités sensorielles et cognitives.
Le danger du relativisme. Face à cette irréductible ambiguïté épistémologique (le fait que nos connaissances scientifiques puissent fréquemment être remises en question), le grand danger est celui du relativisme, un relativisme tel qu’aujourd’hui beaucoup de citoyens en arrivent à accorder plus de crédit à un président farfelu qu’à un scientifique expert quand il s’agit par exemple de se prononcer sur l’origine anthropique du réchauffement climatique. Un relativisme devenu très prégnant probablement en raison de la perte d’influence de ce qui a longtemps joué le rôle de garde-fous en matière de croyances : d’abord la religion et ensuite la science. Le concept de fait alternatif en est le rejeton le plus symptomatique et illustre le danger désormais immense, largement exploité par les hommes politiques les moins scrupuleux, d’une manipulation de l’opinion publique sur la base de contre-vérités que plus rien ne justifie si ce n’est l’intérêt de celui qui les propage. Dans ce contexte, il est plus que jamais nécessaire d’identifier les processus psychologiques et neuronaux qui participent à l’émergence de croyances infondées. Une fois cette connaissance acquise, c’est au système éducatif de prendre le relais et d’exploiter ces connaissances pour former les plus jeunes et leur permettre d’éviter de tomber dans les pièges innombrables tendus par la prolifération d’informations douteuses qui circulent sur Internet. C’est sans doute la démarche éducative qui serait la plus utile à nos sociétés si elles veulent demeurer démocratiques et ouvertes.
———————————-
J. Bouveresse.
On peut penser qu’aujourd’hui la science est en train d’achever de se démoder et que l’hostilité aux spécialistes a atteint son maximum. Une idée qui se répand de plus en plus et qui passe pour particulièrement démocratique semble être, en tout cas, celle de l’égale dignité et de l’égale valeur de toutes les convictions et de toutes les croyances, qui interdit d’accorder un privilège quelconque à celles de la science, et en particulier des sciences humaines, aussi argumentées et justifiées qu’elles puissent être. Bourdieu s’indignait particulièrement de voir la sociologie invoquée régulièrement à l’appui de conceptions de cette sorte.
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier science-croyance).
—————————
Une collection de citations d’auteurs, pour susciter la discussion…
Par exemple on peut donner en lecture individuelle préalable le document :
Puis on propose deux des textes suivants pour une exploitation individuelle (mots clés et idées principales) suivie d’une mise en commun en petit groupe pour la réalisation d’un poster qui sera présenté au grand groupe. Ces travaux préalables permettront d’alimenter une discussion finale.
Chantiers de Sciences 
