Québec science, 1 janvier 1999, Mars

Üliïl IWoiît ébec I Le cerveau : grand maître des illusions Volume 37, numéro 6 Mars 1999,4,35$ -(/) SNQ ! :aiil ¦kiift ilçid triais» I Hi % aèlüral Manquerons- [îjT % * \ .:oopeniro 'ire iœo!o^ ! iiit|]e j aerie ®[# i ‘ifrrecüÉi nrte ot# m nu# lîoptiie ioloîje if i);:çcteni| jÜO *l!JI ïsinis iC s tiï æir-ua #• • > ^ d'electricite ?Les changements climatiques affectent les réserves d'eau du Québec La folle saga des galaxies K; ¦m .f %' m* P’-^Ssi, Paradis en péril Janvier 1998.Black-out à Montréal.Une situation qui risque de se répéter.100 ans de science rs big bang Tape En couverture Science Manquerons-nous x d'électricité?Le retour du castor Les pluies ne sont plus normales.Les réservoirs de notre fabuleuse Baie-James reçoivent en moyenne 8 % moins d’eau que prévu.Et cette eau que nous n’avons plus, c’est de l’énergie en moins.Notre collaborateur Gilles Provost, qui travaille à l’émission Decownertes (Radio-Canada) a fait le calcul : le manque à gagner depuis 1985 atteint 7 milliards de dollars.Quatorze fois la crise du verglas ! Est-ce un phénomène passager ?Les pluies redeviendront-elles normales ?On ne saurait se prononcer, sauf que les données météorologiques que le journaliste a dénichées montrent qu’Hydro-Québec pourrait être frappé de plein fouet par les changements climatiques.En fait, si les deux pires années en matière de pluviosité se répétaient, les réservoirs du Nord seraient à sec.Une situation exceptionnelle, certes, mais tout aussi vraisemblable qu’une désastreuse tempête de verglas.Le Québec se retrouverait alors piégé par son choix de monoculture énergétique - de l’hydroélectricité, encore de l’hydroélectricité, juste de l’hydroélectricité -qu’il avait fait dans les années 1970 et que plusieurs groupes, surtout à tendance écologiste, avaient mis en doute.Hydro-Québec est incontestablement soucieuse de garantir un approvisionnement en électricité.On apprécie.Mais quel est son plan ?D’autres grands barrages, d’autres grands réservoirs.Le vieux réflexe du castor qui refait surface ! La société d’État a ressorti de ses cartons les projets Grande-Baleine, NBR.Des projets très controversés, mis au rancart il y a quelques années pour des raisons économiques ou environnementales.Mais ce qui est troublant, c’est qu’aujourd’hui elle semble manifester un empressement semblable à celui qu’elle a eu quand elle a décidé d’enclencher le projet de construction d’une nouvelle ligne de transport en Estrie, l’an dernier.Comble : si la tendance météo se maintient, nous serons revenus dans 20 ans à la case départ.Le niveau des réservoirs sera encore trop faible et on posera de nouveau la question « Manquerons-nous d’électricité ?».« Celui qui n’a rien compris à l’histoire est condamné à la répéter », a dit un grand esprit.La situation actuelle devrait être à cet égard une occasion à saisir pour réévaluer plus justement les stratégies de production énergétique et songer à un peu plus de diversification.Raymond Lemieux 7 Paradis en péril Une compagnie minière canadienne envisage d’exploiter le sous-sol du Madagascar.Au risque de saccager un véritable éden.par Michel Groulx 9 Chambre à miracles ?Destinée aux athlètes et aux victimes d’intoxication au mo- noxyde de carbone, la chambre hyperbare permettrait aussi de traiter certaines maladies.par Mathieu-Robert Sauvé 12 Deux temps trois mouvements ¦¦¦¦¦¦ 36 Dimension cachée Assemblée de cuisine par Raynald Pepin 38 Des chiffres et des jeux par Jean-Marie Labrie 39 Chronique Internet Ma caverne au Canada par Philippe Chartier 40 Livre Les grands esprits par Karina Laberge Sommaire La folle saga des galaxies Les astrophysiciens se régalent des dernières découvertes par Vincent Sicotte 1920-1929 4 Les médicaments de l’espoir La découverte de l’insuline et celle de la pénicilline ont pavé la voie à une science plus moderne et à une médecine plus efficace.par Yanick Villedieu 50 Lieux de science Ligne ouverte par Stéphane Batigne 51 Comment le big bang a changé notre vision de l’Univers Une entrevue exclusive avec le célèbre astrophysicien Steven Weinberg.par Vincent Sicotte - ¦"/: '¦ : nits Le béton, nouveau et amélioré Le béton précontraint ouvre de nouvelles perspectives aux architectes.par Jeanne Morazain •ï I Objets communs Génération Scotch Tape par Bernard Arcand Energie 14 Manquerons-nous d'électricité ?Depuis 10 ans, les réservoirs hydroélectriques reçoivent moins d’eau que la normale.Est-ce un phénomène passager ?Les climatologues ne savent pas quoi en dire, mais ils ont de quoi s’inquiéter.par Gilles Provost 19 Les hauts et les bas d'Hydro Comment Hydro-Québec s’emploie à surveiller le niveau des eaux de ses grands réservoirs.par Jean Benoît Nadeau _____\ Le cerveau : grand maître des illusions Votre cerveau vous joue des tours ?Eh bien, ce n’est pas une si mauvaise chose que cela.par Marie-Pier Elie Québec Science / Mars 1999 3 5684 Dolly fait jaser La question des manipulations génétiques et du clonage humain, soulevée par le dernier débat public ’Radio-Cana.da/Québec Science et le dossier paru dans le numéro de novembre, suscite de vives réactions, comme en témoignent les commentaires échangés dans le site de Cybersciences.En voici quelques-uns.« Je pense que les manipulations génétiques sont un mal nécessaire.Cette façon de modifier le vivant doit, par contre, être faite dans le but d’améliorer la qualité de vie des humains en général.Avec des super porcs et des super vaches, on pourrait atténuer la faim dans le monde.» « J’irais même plus loin : si les porcs et les vaches étaient modifiés pour pouvoir donner sans risque leurs organes ou leur sang à l’humanité, ma foi, cela allégerait les listes d’attente pour les greffes et diminuerait le manque de sang dans les hôpitaux.» Si les manipulations génétiques semblent avoir la faveur, ce n’est pas le cas du clonage humain.« J’ai de la difficulté à voir les avantages du clonage humain.Des humains génétiquement identiques, ce serait une catastrophe ! Tous seraient pareils : mê- mm mes qualités, mêmes défauts, mêmes faiblesses, tous sensibles aux mêmes virus ou bactéries.Ces humains pourraient donc être très vulnérables.» « Le fait que nous ne sachions pas encore à quoi serviraient les clones ne signifie pas que cette technique est inutile.Peut-être pourrions-nous cloner les personnes ayant un très grand potentiel intellectuel, créant ainsi une communauté scientifique plus efficace.Imaginez un groupe d’Einstein, de Newton et d’Archimède travaillant sur un problème.» « Je suis totalement contre, car l’essence même de l'être humain, c’est d’être UNIQUE ! » « Je suis aussi en désaccord avec le clonage humain, mais en faveur du clonage chez les autres mammifères.Vous ne pouvez pas savoir comment les sciences biochimiques et pharmacologiques avanceraient si les souris étaient génétiquement identiques.Lors de recherches, il y a toujours une possibilité qu’une souris ait un avantage sur une autre, faussant les résultats d’une expérience.Avec des individus identiques, tout serait plus simple ! » Pour connaître les détails de cette discussion ou y participer, visitez le forum sciences de la vie du site Cybersciences (www.cybersciences.com).J'aime pas Montignac ! José Breton, responsable d’un site faisant l’éloge des rondeurs féminines, qualifie notre reportage sur Montignac (octobre 1998) d’inutile.« Habituellement, quand on fait une recherche, c’est pour tenter d’expliquer un phénomène ou pour trouver une solution à un problème.» Ce que ne fait pas l’étude des chercheurs de rUniversité Laval, selon lui.Il ajoute : « Comment peut-on affirmer qu’avec la méthode les gens ne reprendront pas de poids “puisqu’ils ne ressentent pas le besoin de retourner à leurs anciennes habitudes” quand il n’existe pas de statistiques sur le taux de réussite de la méthode ?« Faut-il rappeler que la recherche est un processus long et laborieux, et que les chercheurs sont encore loin d’une théorie solide pour expliquer la méthode Montignac.Nous avons toutefois cru bon de publier leurs premiers résultats et leurs hypothèses, car ils suggèrent que cette méthode n’est pas si différente des autres régimes amaigrissants — la perte de poids découlerait, là aussi, de la diminution du nombre de calories ingérées.Le grand M Quelques lecteurs nous ont fait remarquer, avec raison, que dans l’article sur le verglas (décembre 1998/janvier 1999), l’abréviation de mégawatt s’écrivait MW plutôt que mW, une faute de frappe que nous n’avons pas détectée à temps.I I Des commentaires ?Vous pouvez nous faire parvenir vos commentaires et suggestions à l'adresse suivante.Québec Science 3430, rue Saint-Denis, bureau 300 Montréal (Québec) H2X 3L3 Téléc.: (514) 843-4897 Adresse électronique courrier@QuebecScience.qc.ca ¦ ¦ ?SB55b La ^evue Québec Science • 3430, rue Saint-Denis, bureau 300 CEGEP de Jonquière Montréal (Québec) H2X 3L3 courrier@QuebecScience.qc.ca www.cybersciences.com DIRECTION Directeur général : Michel Gauquelin Directeur de l'administration : Marc Côté Adjointe administrative : Nicole Lévesque RÉDACTION Rédacteur en chef : Raymond Lemieux Adjoints à la rédaction : Natalie Boulanger, Normand Grondin Comité de rédaction : Patrick Beaudin, Jean-Marc Carpentier, André Delisle, Jean-Marc Fleury, Michel Groulx, Jean-Claude Guédon, Rosemonde Mandeville, Isabelle Montpetit, Anne-Marie Simard, Pierre Sormany, René Vézina Ont collaboré à ce numéro : Bernard Arcand, Stéphane Batigne, Philippe Chartier, Gilles Drouin, Marie-Pier Elie, Michel Groulx, Karina Laberge, Jean-Marie Labrie, Jeanne Morazain, Jean Benoît Nadeau, Raynald Pepin, Gilles Provost, Mathieu-Robert Sauvé, Vincent Sicotte, Anne-Marie Simard et Yanick Villedieu Photos/illustrations : Benoît Aquin, Marc Cuadrado, Laurent Leblanc, Alain Massicotte, Pierre-Paul Pariseau, Rémy Simard Correction : Anne-Marie Cloutier PRODUCTION Direction artistique : Normand Bastien Séparation de couleurs, pelliculage électronique et impression : Interweb COMMERCIALISATION Diffusion et promotion : Hélène Côté Distribution en kiosques : Messageries Dynamiques ABONNEMENTS Tarifs (taxes incluses) Au Canada À l'étranger 1 an (10 numéros) 41,35 S 54$ 2 ans (20 numéros) 71,26$ 95$ 3 ans (30 numéros) 98,87 $ 139$ À l'unité 5,00$ Non disponible Groupe (10 ex./même adresse) 37,60 $ Non disponible Pour abonnement et changement d'adresse QUÉBEC SCIENCE Service des abonnements 525, rue Louis-Pasteur, Boucherville (Québec) J4B 8E7 Pour la France, faites votre chèque à l'ordre de : DAWSON FRANCE, B.P.57, 91871, Palaiseau, Cedex, France Québec Science, magazine à but non lucratif, est publié 10 fois l'an par la revue Québec Science.La direction laisse aux auteurs l'entière responsabilité de leurs textes.Les manuscrits soumis à Québec Science ne sont pas retournés.Les titres, sous-titres, textes de présentation et rubriques non signés sont attribuables à la rédaction.Tous droits de reproduction, de traduction et d'adaptation réservés.ABONNEMENTS ET CHANGEMENTS D'ADRESSE Tél.: (514)875-4444 Téléc.: (514) 523-4444 PUBLICITÉ Carole Martin Tél.: (514) 843-6888 Téléc.: (514) 843-4897 RÉDACTION Tél.: (514) 843-6888 Téléc.: (514) 843-4897 Dépôt légal : Bibliothèque nationale du Québec Premier trimestre 1999, ISSN-0021-6127 Répertorié dans Repère et dans Y Index des périodiques canadiens.© Copyright 1999 - La Revue Québec Science Imprimé sur papier contenant 50 % de fibres recyclées et 40 % de fibres désencrées (post-consommation) Québec Science reçoit l'aide financière du ministère de la Culture et des Communications (Programme Revues de vulgarisation scientifique et technique) et du gouvernement du Canada (Programme Sciences et Culture Canada) ES Gouvernement du Québec Ministère de la Culture et des Communications l+l Industrie Canada Industry Canada Membre de: The Audit Bureau CPPA & Le contenu de ce magazine est produit sur serveur vocal par l'Audiothèque pour les personnes handicapées de l'imprimé.Téléphone : Québec (418) 627-8882, Montréal (514) 393-0103 4 Québec Science / Mars 1999 Visitez notre site Web : http://www.pfizercanada.com Membre de l'Association canadienne de l'industrie du médicament ©1998, Pfizer Canada Inc.Kirkland (Québec) H9J 2M5 La santé, maintenant et pour longtemps Chez Pfizer, nous mettons au point des médicaments qui donnent aux gens la possibilité de jouir d'une meilleure santé et de mener une vie active.Répondre aux besoins en matière de santé Nos recherches contribuent au traitement d'affections telles que les maladies card iovascu lai res, la dépression, les maladies infectieuses et la maladie d'Alzheimer.Grâce aux nombreux médicaments sur le point de voir le jour, nous continuerons encore longtemps à nous occuper de la santé des gens.Répondre aux besoins de la collectivité Nous jouons un rôle actif dans l'éducation de la population sur des questions de santé en mettant en œuvre des programmes comme InfoSanté.De plus, nous sommes fiers de commanditer l'équipe paralympique du Canada et la Pause-café de la Société Alzheimer.Pfizer s'efforce d'améliorer la santé de la population canadienne depuis plus de 50 ans.Et d'autres découvertes pointent à l'horizon.Ensemble, à la recherche de la santé “2-• i ü |r 4 »_ rTS- 'I I ü.vous prenez tout votre temps! Depuis maintenant 10 ans, vous vous fiez à MétéoMédia pour tout savoir sur 1a météo.Grâce à sa technologie de pointe et à ses météorologues exclusifs, MétéoMédia vous en donne toujours plus côté température.Quand il s’agit d’aller jouer dehors ou simplement de sortir prendre l’air, prenez tout votre temps sur MétéoMédia.Parce que le temps change.Météo Média PARCE QUE LE TEMPS cn^n^e Câble 17 www.MeteoMedia.com Actualités Paradis en péril Le gigantesque projet d'usine de titane d'une entreprise de Sorel fera-t-il le bonheur des Québécois.et le malheur des Malgaches ?par Michel Groulx lmM ?/¦ \ ¦w ?' 'ï mm M A'-.\- wmm La rivière Anony à Madagascar.C'est l'une des principales attractions touristiques du pays.Ita ^ ntre des montagnes à la végétation luxurian-.M ^ te et la mer, la rivière Anony étire paresseusement ses méandres.Elle s’élargit, i devient un vaste lac, puis re-I joint l’océan en léchant un r long cordon de dunes et une 1 magnifique plage de sable fin.Cet endroit du sud-est de 1 Madagascar, près de la ville de Faradofay (anciennement Fort-Dauphin), est idyllique et sensuel.Mais, dans cinq ans, il sera méconnaissable.Un port de mer moderne se dressera à l’embouchure de la rivière.De gros cargos minéraliers y accosteront pour remplir leurs cales d’ilménite, un minerai de titane qu’on extraira du sous-sol des forêts et de la brousse.Une fois pleins, les navires partiront vers le Québec où leur contenu sera transformé en un pigment blanc, utilisé notamment dans les peintures, les plastiques et le papier.C’est le rêve de QIT-Fer et Titane, une compagnie minière établie à Sorel qui exploite déjà des mines de titane sur la Côte-Nord.Serge Lachapelle, consul honoraire du Canada à Madagascar, est l’âme de ce projet de 500 millions de dollars, le plus important de This-toire industrielle de cette île.« Nous construirons une route, un port et une centrale électrique.Nous créerons des centaines d’emplois dans la région la plus pauvre du pays », précise-t-ü.Les Malgaches, qui vivent pour la plupart dans une misère inimaginable, ont pourtant longtemps hésité.Il a fallu 12 ans d’études et de négociations laborieuses pour que le gouvernement ratifie, il y a un an, la convention d’établissement de la mine.Mais les travaux ne sont pas encore sur le point de démarrer.QIT-Fer et Titane doit auparavant effectuer des études d’impact environnemental et social qui devront être approuvées par le gouvernement malgache.L’entreprise suscite en effet une controverse sur les plans écologique et économique.La protection de l’environnement est un enjeu politique majeur à Madagascar.Séparée du continent africain depuis 160 millions d’années, llle abrite un Québec Science / Mars 1999 7 Actualités L'embouchure de la rivière Anony et le site du futur port de QIT-Fer et Titane.Faradofay.Les conséquences négatives seraient minimes, et le port pourrait devenir un véritable outil de développement économique régional.QIT-Fer et Titane se refuse pour l’instant à modifier son projet.L’accès au port sera donné en priorité aux navires de la compagnie, explique-t-on, mais lorsqu’ils seront en mer, d’autres bateaux pourront y ac- ^ V x -nrV' - 3 - ; grand nombre d’habitats et d’espèces uniques au monde, dont les fameux lémuriens, ces mammifères proches du singe.Or, l’exploitation du gisement, qui durera 40 ans, nécessitera la coupe de 2 800 hectares de forêts littorales.Devenues très rares sur la côte est, ces forêts comptent au moins 16 espèces d’arbres et des dizaines d’autres plantes et animaux qui ne vivent nulle part ailleurs.Pas étonnant que QIT-Fer et Titane ait essuyé les attaques d’organisations écologistes internationales, très actives sur la grande île : ces dernières craignent un « Titanic écologique ».« Les environnementalistes veulent transformer Madagascar en jardin zoologique ! » s’insurge Serge Lachapelle, qui précise que la majeure partie des forêts convoitées sont déjà fortement dégradées, victimes des besoins locaux en bois de chauffage.Il ajoute que la so- ciété minière compte replanter les arbres dès le passage de l’énorme machine qui extraira le minerai.Elle a même mis sur pied une pépinière expérimentale, où elle met au point des techniques de régénération d’arbres indigènes menacés et d’essences exotiques productives.« Ce sera un modèle environnemental pour les autres pays en développement », assure le consul.La région de Faradofay a besoin de ce mégaprojet.Elle n’a aucun port de mer digne de ce nom et est complètement isolée du reste du pays.Selon Patrick Aubert, un ingénieur civil d’origine française, le port que compte aménager QIT-Fer et Titane pourrait devenir un formidable levier économique.mais pas s’il est construit à l’endroit prévu.La rivière et les lagunes, un paysage superbe qui attire chaque année des milliers de visiteurs, seront inondées.Le Pour mieux comprendre les grandes quesdons de l'heure www.cybersciences.com Pour QIT, le futur projet minier sera un modèle sur le plan environnemental.L’entreprise compte notamment replanter des arbres exotiques -qu’elle cultive actuellement en pépinière - après le passage des machines.dragage causera la destruction de l’habitat des langoustes, et des centaines de pêcheurs perdront leur emploi.« Ce sont des conséquences que QIT-Fer et Titane passe sous silence », soutient-il.Mais Patrick Aubert a un intérêt personnel dans ce débat.Devenu promoteur touristique, il envisage la construction d’un complexe hôtelier trois étoiles sur la péninsule rocheuse d’E-vatra, à l’embouchure de la rivière.Or, il assure que la construction d’un port rendra irréalisable ce projet de 800 emplois.En plus d’enlaidir le plus beau site de la côte est — et peut-être de tout Madagascar —, le port attirera des requins mangeurs d’hommes, pas très accueillants pour les touristes ! Selon lui, il serait bien plus logique de construire le port à coster.Et les installations seront concédées à l’État malgache à la fin de l’exploitation.De plus, on jure que ce projet aura d’autres impacts économiques favorables : il permettra de financer des écoles et des dispensaires, créera des emplois indirects et attirera même des touristes qui pourront apprécier les efforts consacrés à la conservation de la nature.et les installations minières de la firme québécoise ! Les Malgaches assistent à ce débat avec une pointe d’ironie et un fort sentiment d’impuissance.Jusqu’à maintenant, ils n’ont guère eu voix au chapitre.Mêmeie préfet, une autorité locale importante, se plaint de n’avoir jamais été consulté.Il a été outré d’apercevoir, à l’emplacement prévu du port, un village de pêcheurs et de grands rochers plats protégeant des tombeaux, un lieu sacré pour les Malgaches.« Les villageois et leurs tombes devront être déplacés Dieu sait où, déplore-t-il.On n’a pas le droit de chasser les vivants.ni les morts ! » • 8 Québec Science / Mars 1999 It SB nœiits tfllUtt, mtj# Actualités H Éæs- lali# Éatiftll Bjttan 1B]B Itiatt tefe stpipi (Bill ilmtJ ititsW jttilàs IflBtr lUCl#^ ®ait® J plaint itaisi1 ifiiM is el it* idies sPieisi I'apasl* iii#' Chambre hyperbare, antichambre des miracles ?Depuis deux ans, une véritable frénésie s’est emparée des adeptes de l’oxygénothérapie.Une simple recherche sur Internet permet de recenser pas moins de 466 articles scientifiques à ce sujet : en toxicologie, chirurgie, neurologie, orthopédie, traumatologie, anesthésiolo-gie, kinésiologie.« Des études ont associé la chambre hyperbare au traitement d’une trentaine de maladies, du cancer à l’intoxication au monoxyde de carbone, en passant par le traitement du diabète et de la bactérie mangeuse de chair », explique David Montgomery, spécialiste de la physiologie de l’exercice à l’Université McGill.Et ce ne serait que le début, croit-il.En fait, depuis que les petits Mathieu et Michel Nadeau, atteints de paralysie cérébrale, ont séjourné dans la chambre hyperbare de l’Université McGill, le printemps dernier, les demandes affluent de toute la province pour avoir accès à Montgomery Médecine Chambre à miracles ?N'entre pas qui veut dans une chambre hyperbare.Les places sont peu nombreuses, et le prix des séances est élevé.par Mathieu-Robert Sauvé te J 'Wr , mvkks ünb., • Des études ont associé la chambre hyperbare au traitement d'une trentaine de maladies, du cancer à l'intoxication au monoxyde de carbone, en passant r le traitement du diabète et e la bactérie mangeuse de chair.V Q l’oxygénothérapie.Seulement voilà : l’appareil, d’une valeur de 650 000 dollars, a été acquis en septembre 1997 par le département de médecine sportive dans le but de mener des recherches sur l’activité physique, non pour offrir des soins à la population.Au Québec, deux autres établissements possèdent une chambre hyperbare : l’Institut r ‘ ÉL ' ^if fy Maurice-Lamontagne de Rimouski et l’Hôpital Sacré-Cœur de Montréal.À Sacré-Cœur, l’appareil est réservé aux personnes souffrant d’intoxication au monoxyde de carbone.Pendant la crise du verglas de janvier 1998, 30 personnes y ont été traitées.Peu d’appareils et un grand nombre de candidats : pour le moment, les déçus doivent être nombreux.L5 oxygénothérapie consiste à augmenter I la quantité d’oxygène dans les tissus en l’administrant à une pression supérieure à la pression atmosphérique normale.La chambre pressurisée (jusqu’à 2,5 atmosphères) permet de faire pénétrer de force les molécules d’oxygène dans le sang et les tissus, un peu comme une pompe comprime l’air dans un pneu.Il s’agit d’un traitement re- lativement nouveau dans le monde sportif, mais qui intéresse bien des chercheurs.« Nous avons de bonnes raisons de croire que la chambre hyperbare est efficace dans le traitement de certaines blessures et dans le processus de récupération après un exercice intense », précise David Montgomery.Au moment du passage de Québec Science, une athlète soumise à un protocole de recherche lisait un magazine à l’intérieur du caisson cylindrique, d’une longueur de 2 mètres, qui affichait alors un taux de 95 % d’oxygène.L’étude prévoit que les volontaires — au total, une douzaine — doivent fournir un effort soutenu (90 minutes de course à pied en terrain accidenté) avant de pénétrer dans l’enceinte.Les chercheurs peuvent ainsi évaluer leur rapidité de récupération.Québec Science / Mars 1999 9 Actualités i — L'utilisation de cette chambre fait l'objet d'un engouement sans précédent chez les hockeyeurs.David Montgomery, qui est aussi conseiller du club de hockey Canadien en matière de conditionnement physique, affirme que l’utilisation de cette chambre à des fins sportives fait l’objet d’un engouement sans précédent.L’an dernier, les joueurs Stéphane Quintal, Patrice Brisebois, Vincent Damphousse et Brian Savage se sont succédé dans la chambre pressurisée.À lui seul, le défenseur Igor Ulanov l’a utilisée plus d’une vingtaine de fois.Même si les médecins de l’équipe lui prédisaient une longue période de réadaptation à la suite d’une blessure sérieuse, il a pu revenir au jeu avant la fin des séries éliminatoires grâce à des séances d’oxygénothérapie.Les Red Wings de Détroit ont également utilisé fréquemment la chambre hyperbare lors de leurs deux dernières conquêtes de la Coupe Stanley.Les Canucks de Vancouver en sont aussi des adeptes convaincus.On estime que les séjours en chambre hyperbare réduisent le temps de régénération des tissus lorsque l’athlète souffre de contusions ou de plaies non cicatrisées.Mais la recherche en médecme sportive, largement financée par les équipes professionnelles, est un secret relativement bien gardé.En fait, l’Université McGill serait l’une des premières à consigner rigoureusement ses recherches sur les effets de l’oxygénothérapie dans le domaine de l’activité physique.Cette utilisation « sur le tas » peut paraître étonnante.Pourtant, même en ce qui concerne le traitement de la paralysie cérébrale, l’improvisation a, jusqu’à maintenant, toujours dominé.« Depuis 15 ans, des patients sont traités en chambre hyperbare pour différentes maladies, mais encore aujourd’hui, on ne possède pas de données formelles sur le plan médical », déplore le physiatre Pierre Marois, de l’Hôpital Sainte-Justine.En Angleterre, par exemple, on doit l’acquisition de caissons hyperbares à des groupes comme l’Association des personnes atteintes de sclérose en plaques.« Environ 1,2 million de traitements ont été administrés dans le monde sans qu’on ait pu s’appuyer sur des données formelles.On l’essaie, ça marche et on recommence.H l'avant-garde o en recherche anlivirale Boehringer Ingelheim Boehringer Ingelheim (Canada) Ltée Bio-Méga division recherche 2100, rue Cunard Laval (Québec) H7S 2G5 Canada Tél.: (450) 682-4640 Téléc.: (450) 682-8434 Pierre Marois a senti la nécessité d’entreprendre le premier projet de recherche sur le traitement de la paralysie cérébrale.Dans le cadre de ce projet, auquel il vient de mettre un terme, 25 enfants atteints de la maladie ont subi des traitements sur une période de 6 mois.Les travaux du docteur Marois ont reçu une attention médiatique peu coutumière.Après la diffusion de quelques reportages sur le sujet à la Société Radio-Canada, une foule de 800 personnes intéressées par le traitement « miraculeux » s’est massée dans un auditorium afin d’en savoir plus.« Malheureusement, notre échantillon était déjà complet », rappelle le docteur Marois.Depuis ces reportages, une centaine de patients ont pris le chemin de cliniques spécialisées à l’étranger.Les appels à la générosité se sont multipliés.À Québec, les parents du jeune Anthony Binet, qui souffre d’un retard mental dû à une encéphalite contractée à la naissance, ont lancé une campagne de financement pour amasser les 25 000 dollars nécessaires à un mois de traitement en Angleterre.À Montréal, la famille de Guillaume Boisvert-Goyette voulait obtenir 20 000 dollars pour soigner des troubles dus à sa prématurité.D’autres ont réclamé 10 000 dollars pour des traitements à Vancouver.« Je connais des familles qui ont hypothéqué leur maison pour financer des traitements », dit le médecin.Cependant, faut-il le rappeler, la thérapie doit encore faire ses preuves sur le plan scientifique.On se retrouve donc, paradoxalement, dans une situation curieuse, où la recherche fondamentale débute bien après l’application clinique.• 10 Québec Science / Mars 1999 L'AUDACE DE REUSSIR Vous avez l'audace de réussir et le goût de vous entourer de collaborateurs chevronnés du milieu des technologies de pointe avec une solide expérience en capital de risque ?Innovatech Grand Montréal est l'équipe qui peut vous aider à atteindre vos objectifs.Innovatech Grand Montréal est un organisme de capital de risque orienté vers le démarrage d'entreprises et le soutien d'initiatives en haute technologie.Innovatech Grand Montréal possède une expérience exceptionnelle dans plusieurs domaines technologiques dont la biotechnologie, domaine où elle a investi dans 30 projets.L'équipe d'Innovatech Grand Montréal est prête à vous faire profiter de son expertise et contribuer à votre réussite.Appelez-nous au (514) 864-2929 ou au 1-800 883-7319 et consultez notre site internet au www.innovatech.qc.ca Innovatech Grand Montréal n'apporte pas de soutien financier pour la préparation du plan d'affaires. Luyupntendu ii | a créatine est un aliment.» | Le Prince a tranché.Alexan-L dre de Mérode, président de la commission médicale du CIO, a décidé que cette substance, dont nous avons parlé en décembre dernier, ne sera pas ajoutée à la liste des drogues interdites aux Jeux olympiques.« On ne peut pas empêcher les gens de manger des aliments.Une personne peut tomber malade si elle prend trop de créatine.tout comme elle endommagera son foie si elle s’empiffre de 30 œufs ou de 1 kilo de foie gras.» Mathématiques dotales 3, 5, 8,13, 21, 34, 55, 89.Ceux qui ont la bosse des maths ont sans doute déjà vu que, dans cette suite, chaque nombre est la somme des deux précédents.Les amateurs d’horticulture pourront remarquer à leur tour que le nombre de pétales de la grande majorité des fleurs appartient à cette suite.Une périodicité qu'on observe notamment chez les lis (3 pétales), les boutons-d'or (5 pétales), les delphiniums (8 pétales), les soucis (13 pétales), les asters (21 pétales) et la plupart des marguerites (34, 55 ou 89 pétales).D'ailleurs, avant d'effeuiller ces dernières pour savoir si on est aimé un peu, beaucoup, passionnément, à la folie ou pas du tout, il serait bon d’effectuer un rapide calcul.Sitôt pensé, s ITÔT FA IT ft / ous souvenez-vous d'Uri Geller, cet étrange individu qui, par un simple froncement de sourcils, pouvait déformer une fourchette ou envoyer promener des objets à travers la pièce ?Vedette médiatique des années 70, le « télékinésiste » était — on l’a su par la suite — un fumiste.Croyez-le ou non, on vient de répéter l'expérience, cette fois dans la très sérieuse université d'Emory à Atlanta, aux États-Unis.Deux personnes complètement paralysées sont arrivées à actionner le curseur d'un ordinateur par la seule force de leur pensée.En réussissant à déplacer le curseur sur différentes icônes, les patients ont pu, grâce à la voix artificielle de l’ordinateur, exprimer leurs désirs en sélectionnant des phrases comme « J'ai soif » ou « S'il vous plaît, - w 11 On est toutefois très loin de la télékinésie.W IB * ¦ J| j Le docteur Roy Bakay et son équipe leur ont f plutôt implanté de minuscules électrodes * \ dans la partie du cerveau qui gouverne le 0 \ W' ¦ W&tT' mouvement.Les implants sont composés de «M ?Ww \ deux minuscules cônes de verre creux, de ^ la taille d'une pointe de stylo-bille, et en- jw ‘ duits d'une substance qui favorise la crois-sance des cellules nerveuses.Les neurones '* se sont infiltrés à l’intérieur des cônes et se se sont connectés aux microscopiques électrodes.Après plusieurs mois, les élec trodes, branchés sur l'ordinateur, ont fin par capter des signaux cérébraux.Ne sachant pas très bien quels types de neurones s'étaient introduits dans chaque cône, les chercheurs ont dû faire quelques tests pour déterminer quel signal pouvait déplacer le curseur.Ainsi, ils ont demandé à leurs patients de penser à bouger la jambe droite, le bras gauche et ainsi de suite jusqu'à ce que les signaux transmis à l'ordinateur actionnent le curseur.Il suffit maintenant aux patients de penser à mouvoir un membre pour que le curseur se déplace.« Faire bouger le curseur devient rapidement une seconde nature », affirme le docteur Roy Bakay, qui prévoit cependant qu'il faudra encore plusieurs années avant que les implants permettent de transmettre des commandes complexes.Anne-Marie Simard Des alliages cancérigènes Uri Geller pendant une expérience de télékinésie menée à l'université de l'Ohio dans les années 70.Selon une étude réalisée par un laboratoire de l'unité de recherche en génétique humaine et moléculaire du Centre hospitalier universitaire de Québec (pavillon Saint-François-d'Assise), certains alliages destinés à la fabrication de cœurs artificiels et de prothèses endo-vasculaires pourraient être cancérigènes.Walid Dridi, un étudiant à la maîtrise, a mesuré la génotoxicité, c'est-à-dire le potentiel d'altération du bagage génétique humain, de cinq métaux et alliages : le tantale, le titane, l'acier inoxydable (316L), l'alliage titane-aluminium-vanadium et l'alliage nickel-titane.C'est la fréquence des échanges entre chromatides sœurs qui a servi d'indicateur de la génotoxicité.Les chromatides, un élément du chromosome, multiplient ces échanges pour contourner un dommage à l'ADN.Plus les dommages sont importants, plus il y a d'échanges.La Food and Drug Administration, aux États-Unis, impose d'ailleurs ce test avant d'autoriser l’utilisation de matériaux pour la fabrication de prothèses.Si le tantale, le titane et l'alliage titane-aluminium-vanadium s'en tirent avec une bonne évaluation, l'acier inoxydable (316L) présente un risque modéré de provoquer des mutations génétiques.C'est cependant un alliage qui était jusqu'à maintenant considéré comme très prometteur en génie biomédical — le nickel-titane à mémoire de forme — qui a démontré la plus forte génotoxicité.« Cet alliage est encore peu utilisé, souligne le généticien Régen Drouin, qui a dirigé la recherche.Mais ses caractéristiques physiques, notamment sa capacité à reprendre sa forme, en faisait un matériau très intéressant pour la fabrication de prothèses.Notre étude démontre qu’il faudra trouver des moyens de neutraliser sa génotoxicité avant de l'employer chez un humain.» Gilles Drouin 12 Québec Science / Mars 1999 LE CHIFFRE Dü MOIS secondes.Ou à peu près.C'est la durée idéale d'immersion d'un biscuit sec dans une tasse de thé.Il a fallu deux mois de recherche au docteur Len Fisher, professeur à l'université de Bristol en Angleterre, pour en arriver à ce résultat, rapporte le Daily Telegraph de Londres.Il a calculé que la durée optimale de trempage varie selon les caractéristiques de la boisson : sa viscosité (q) — plus la boisson est sucrée, plus la viscosité est importante —, sa tension superficielle (y) — sans lait, le 4 biscuit se gorge trois fois plus vite de thé —, la hauteur de biscuit que l'on imbibe (L) et le diamètre des pores du biscuit (D).Ce qui donne la formule suivante pour résumer l'art du trempage : t = 4r|L* / yf).Le chercheur rappelle que les biscuits sont des matériaux composites et qu'ils peuvent être renforcés par un revêtement comme une garniture au chocolat.Pour des biscuits garnis, le trempage peut durer jusqu'à huit secondes.Cela dit, le scientifique rappelle qu’un trempage sur quatre se conclut par un échec.b Les électroménagers attaquent ü;: trou de mémoire ?Blâmez votre séchoir à cheveux ! Il semble que les champs magnétiques produits par ce cher séchoir (et d'autres appareils électriques) engen-idrent des pertes de mémoire à court terme.Une équipe de re-Jcherche de l'université de Bristol, en Grande-Bretagne, a soumis des volontaires à une série de tests de mémoire alors que (des champs magnétiques étaient générés par deux bobines (électriques placées de chaque côté de leur tête.Les pertes de mémoire étaient significatives, notamment en ce qui a trait aux nombres et aux lettres.Mais le directeur du projet, Alan Preece, se fait rassurant : « On ne doit pas s'inquiéter.L'effet disparaît rapidement, et il n'y a apparemment pas de conséquences à long terme.» Il souligne toutefois que cette étude pourrait toucher les travailleurs d'usine qui sont entourés de nombreuses installations électriques.mpaqnie Il trotte, s'assoit, roule par terre, dort et.parle ! Voici de la sérieuse compétition pour Fido et Minette : le robot-animal domestique de Sony, qui devrait être commercialisé en Lan 2000.Grâce à des modules interchangeables, il peut modifier ses comportements, au gré des fantaisies de son maître.Et, avantage non négligeable, son achat ne nous engage pas à nettoyer quotidiennement sa litière ! Mais que nos compagnons poilus se rassurent : le robot avance à une vitesse d'à peine 5 mètres par minute (0,3 km/h).Comme chien de garde ou chasseur de souris, on a déjà vu mieux I On peut voir des fantômes sans avoir de graves problèmes psychotiques ni même une imagination particulièrement fertile.Vie Tandy, ingénieur à l'université de Coventry, en Grande-Bretagne, affirme que le vent, en s'engouffrant dans les longs couloirs des châteaux, peut être à l'origine de troublantes apparitions.Les rafales produiraient des ondes sonores de très basses fréquences, inaudibles pour la plupart d'entre nous.Lorsque cette fréquence correspond à la fréquence de résonance du globe oculaire humain (18 Hz), ce dernier se met à vibrer.C'est cette vibration qui cause généralement les effrayantes hallucinations qu'on appelle spectres ou fantômes Québec Science/Mars 1999 13 J.M.Petit/Publiphoto .Energie pons-nous delectri Hydro-Québec ne devrait pas manquer d'eau cette année.Ni l'an prochain.Mais passé ce délai, tout reste possible.par Gilles Provost Quel est le principal risque financier pour une entreprise comme Hydro-Québec ?Les fluctuations du dollar ?Une récession économique planétaire ?Un autre référendum ?Vous gelez ! L’ennemi juré d’Hydro-Québec est le manque de pluie.C’est simple : pour Hydro-Québec, moins de pluie équivaut à moins d’eau derrière ses barrages et à moins de kilowatts/heure à vendre.Or, Hydro-Québec a bâti des centrales qui devraient produire chaque année environ 170 milliards de kilowatts/heure, selon des moyennes historiques de pluie et de neige.À cinq sous du kilowatt/heure (voyez votre facture d’électricité.), cela devrait lui rapporter 8,5 milliards de dollars par année.•CT* 14 Québec Science / Mars 1999 Mais les précipitations ne sont plus « normales » : depuis 1985, les turbines québécoises reçoivent en moyenne 8 % moins d’eau qu’on ne l’avait prévu.Un manque à gagner de 7 milliards de dollars en 13 ans sur le marché des exportations.L’équivalent d’une crise du verglas par an ! Comme le verglas, la faible hydraulicité semble liée au bouleversement climatique planétaire.La carte de la page suivante illustre le réchauffement de notre planète de 1965 à 1995 (du jaune au brun).Il est généralisé, mais plus prononcé dans les Territoires du Nord-Ouest et la Sibérie.À l’inverse, on observe des zones restreintes qui se sont refroidies (en bleu).La principale zone se trouve chez nous, sur la mer du Labrador, le nord du Québec et l’ouest du Groenland.Depuis 15 ans, pen- ê - W* tmmm r •• iï -0 ^ «g » : : î:: • 2 * ¦ JB TÜTO.dant l’hiver, les vents glacés de l’Arctique balaient le nord du Québec.Et comme U neige peu quand le froid est trop vif, les grands réservoirs de la Manicouagan et de la Côte-Nord ont reçu beaucoup moins d’eau qu’à l’ordinaire.C’est un refroidissement dont nous sommes peu conscients puisque nous vivons surtout dans le sud qui, lui, s’est réchauffé.Certains modèles climatiques à long terme indiquent que cette zone de refroidissement pourrait se maintenir au cours du w ,>•*- .; v.- • * .c-/' \ IJ» (\H 1 siècle à venir, malgré le réchauffement glo-' bal.Pour tirer la chose au clair, de nom-¦ breuses missions scientifiques internationales ont sillonné l’Arctique et l’Atlantique i Nord depuis 10 ans.Elles ont découvert que ce refroidissement et la faible hydrau-licité québécoise dépendent de phénomè-; nés à la fois atmosphériques, comme la grande « oscillation de l’Atlantique Nord », et océaniques, comme la modification du grand courant marin de l’Atlantique Nord (voir à la page suivante).Changement des températures moyennes de 1965 à 1995 Même si la majeure partie de la planète s'est réchauffée depuis 30 ans (jaune, orangé et brun), il y a aussi quelques régions qui se sont refroidies (bleu).La tache bleue la plus grande et la plus intense est centrée sur la mer du Labrador et couvre une partie du Québec et du Groenland.Ce refroidissement correspond à une diminution des précipitations hivernales dans les réservoirs nordiques d'Hydro-Québec. Loscfflafion de Le grand cenrant l'Atlantique Nord de l'Manügue Nerd Dès les années 30, les météorologues ont noté un curieux phénomène atmosphérique au-dessus de l’Atlantique, une sorte de résonance entre la région du Groenland, au nord, et les latitudes plus tempérées, au large de l’Espagne à l’est et de la ville de Washington à l’ouest.À une zone de haute pression sur le Groenland correspondaient des zones de basse pression plus au sud.et inversement.On l’a nommé l’Oscillation de l’Atlantique Nord (NAO).Non seulement ce mouvement de balancier varie de jour en jour et de semaine en semaine, mais il connaît aussi des variations importantes selon les années.Si, dans les années 60, la zone de haute pression se tenait de préférence au nord, la tendance s’est inversée depuis 20 ans.Bien sûr, le passage d’un régime à l’autre modifie du tout au tout la circulation des vents sur l’Atlantique.Les services météorologiques mondiaux publient donc chaque mois un « index NAO » qui résume la différence de pression moyenne entre le nord et le milieu de l’Atlantique.C’est un outil très utile, qui a permis d’établir plusieurs corrélations avec les tempêtes, les vagues de chaleur ou les sécheresses qui ont frappé diverses régions de l’Europe et du Moyen-Orient de 1823 à nos jours.Or, ce phénomène semble aussi jouer sur l’abondance de la neige dans le nord du Québec.En effet, l’index NAO hivernal est demeuré positif pendant presque 20 ans, ce qui correspond à peu près à la période de faible hydraulicité dans les réservoirs d’Hydro-Québec.Durant l’hiver 1996 (janvier-avril), on a cru que le climat allait revenir « à la normale » puisque l’index s’était brusquement renversé.Malheureusement, cela n’a pas duré.Il est redevenu positif pendant les hivers de 1997 et 1998.Et il pourrait le rester encore longtemps.Pourquoi ce simple phénomène atmosphérique demeure-t-il aussi stable ?Les climatologues pensent enfin tenir la réponse.Ils ont découvert depuis 1990 une étroite interaction entre l’océan et l’atmosphère : quand l’index NAO change de signe de façon durable, on observe aussi une réorganisation du grand courant de l’Atlantique Nord.Compte tenu de la très grande inertie de ce gigantesque système océanique, il n’est pas évident que les pluies reviendront bientôt à la normale sur les réservoirs d’Hydro-Québec ! Tout le monde, ou presque, connaît le courant chaud du Gulf Stream qui traverse l’Atlantique.Il est poussé par les vents dominants qui se déplacent de la Floride vers l’Islande.À mesure que l’eau monte vers le nord, elle transmet sa chaleur et son humidité aux vents qui vont ensuite déferler sur l’Europe.C’est pourquoi la ville de Paris est tellement plus chaude que Montréal, même si elle est à la même latitude que Sept-îles.On vient pourtant de découvrir que le Gulf Stream n’est que la partie superficielle d’un courant beaucoup plus important — le grand courant de l’Atlantique Nord — qui circule d’abord vers le nord et qui plonge vers les profondeurs de l’Atlantique à proximité du Groenland.Le volume de ce courant vertical est presque inimaginable : la quantité d’eau est supérieure à tous les cours d’eau de la planète et équivaut à celle de milliers de chutes du Niagara ! On ne connaît aucun autre endroit sur la planète où existerait un tel courant vers les profondeurs.Ce courant revient ensuite vers le sud en suivant le fond de l’océan.Il poursuit ainsi sa route dans les profondeurs jusque dans les régions australes et contourne la pointe de l’Afrique pour remonter vers la surface dans l’océan Indien et dans le centre du Pacifique.À la fin d’un périple de 700 ans, l’eau revient vers l’Atlantique, remonte vers le nord et plonge de nouveau dans les profondeurs près du Groenland.Le lieu exact de cette plongée est d’ailleurs lié aux oscillations atmosphériques de l’Atlantique Nord : dans les années 60, quand l’index NAO était surtout négatif, la plongée se faisait près de l’Islande, à l’est du Groenland.Depuis 20 ans, le site s’est déplacé pour ainsi dire à notre porte, soit dans la mer du Labrador, au nord de Terre-Neuve.C’est-à-dire au seul endroit de la planète qui s’est refroidi depuis 30 ans.L’explication ?Le froid, autant que la différence de salinité, contribue à pomper l’eau vers les profondeurs.Au cœur de l’hiver, en effet, les vents arctiques qui balaient la mer du Labrador provoquent une croissance de la banquise.Comme le sel n’est pas incorporé à la glace, l’eau qui reste devient de plus en plus salée et si dense qu’elle coule au fond.Ce phénomène fait bouger l’ensemble du système pendant des siècles.Jusque dans le Pacifique, aux antipodes ! Il entraîne aussi dans les profondeurs l’oxygène de la surface ainsi qu’une quantité phénoménale de polluants industriels qui avaient contaminé la surface de l’océan.Plus important encore, il enfouit dans les profondeurs un milliard de tonnes de C02 par année, soit un sixième de tous les gaz à effet de serre que produit l’humanité ! Il constitue d’ailleurs notre principal moyen de défense contre le réchauffement de la planète : si l’eau de surface devenait trop chaude et trop légère pour couler au fond, ce mouvement vertical stopperait, ce qui rendrait incontrôlable le réchauffement planétaire.¦*>>.' V" * I ÿsilgf Le réchauffement des océans.Plus le bleu est foncé plus la température de la mer est chaude.Carte obtenue à partir de relevés faits par les météorologues.16 Québec Science / Mars 1999 Même si on commence maintenant à pouvoir décrire l’évolution de ces grands systèmes climatiques, on ne les comprend pas encore vraiment.Personne ne peut donc dire quand les pluies redeviendront « normales ».Ce phénomène a incité les médias à suivre de près l’évolution des réserves d’eau d’Hydro-Québec.Comme la Société d’État a cessé de divulguer ces informations stratégiques, plusieurs groupes demandent aujourd’hui des audiences publiques sur le niveau des réservoirs.Ils craignent que le gouvernement et son producteur d’électricité ne soient de mèche pour gonfler les exportations (et leurs revenus à court terme), au risque de compromettre la sécurité énergétique du Québec si la pluie se faisait encore plus rare.À vrai dire, le Québec ne risque pas de manquer d’électricité cet hiver.La société d’État aurait suffisamment d’eau dans ses réservoirs pour produire 78 milliards de kilowatts/heure.Or, même dans le pire des scénarios, elle n’aurait besoin que de 53 milliards pour tenir le coup jusqu’à la fonte des neiges, au printemps.Le problème se pose pour les années suivantes.Selon les informations obtenues par le journaliste Louis-Gilles Francœur, La polluante centrale plein régime r- du journal ZeUmM'r (3 décembre 1998), si nous connaissions à partir de maintenant deux années successives d’hydraulici-té extêmement faible - comme en 1962 et 1963, des années records -, les réservons seraient à sec d’ici deux ans.Cela, malgré la mise en œuvre de toutes les mesures d’urgence prévues : mise en marche de la centrale thermique de Tracy (qui fonctionne aujourd’hui à plein régime), réduction des exportations déjà conclues et usage des options d’achat qui permettent d’importer au besoin des blocs d’énergie à un prix conclu d’avance.rj! 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Il est plus profitable de vendre toute l’énergie disponible quand le prix est bon.» Hydro-Québec achève maintenant l’aménagement de la rivière Sainte-Marguerite près de Sept-îles.Même si le temps demeurait sec, elle aura accès dans deux ans à de nouvelles réserves hydrauliques.La société a également déposé plusieurs demandes de détournement de rivières au ministère de l’Environnement.Elle veut 3 ainsi amener une plus grande quantité d’eau dans ses résemirs actuels en puisant dans le cours supérieur de rivières qui ne sont pas encore aménagées sur la Côte-Nord.Par la suite, on devrait compléter la prochaine étape de l’aménagement des chutes Churchill, au Labrador, un projet qui fait l’objet de négociations serrées avec Terre-Neuve.En somme, même si la faible hydraulicité est un problème économique majeur, les Québécois ne devraient pas manquer d’électricité.Pas cette année du moins ! • Pour en savoir plus Le site du Service de l'environnement atmosphérique du Canada propose un excellent exemple de simulation du climat futur, en animation : www.cccma.bc.ec.qc.ca/diagnostics/cgcml/ Les haut es bas Énergie Les spécialistes d'Hydro-Québec prennent un soin maniaque à quantifier et à gérer leurs stocks d'eau.Et ils ne veulent surtout pas les gaspiller : pour la société d'État, l'eau, c'est comme de l'or.par Jean Benoît Nadeau » sw tlfW riuei mise (dit, i( sleW WiB ilîfW ijSÎli pt# liiiwit lemtirf glçil® Iss Je* ;.ïI\ïiS liie^ Jsrf «tes uand il pleut, René Roy ne sait jamais s’il doit rire ou pleurer.Chef de l’équipe des prévisions des apports hydriques chez Hydro-Québec, ce mathématicien devenu prévisionniste voit à l’état des réserves d’eau de la société d’État.Chez Hydro-Québec, tout est dans le nom : 96 % de sa production vient de la puissance de l’eau.C’est dire combien elle dépend de la pluie et du beau temps.« On a besoin de bonnes pluies, mais pas trop et au bon moment.» Mais Hydro-Québec a un problème : le sommet de la demande énergétique survient durant la saison sèche, c’est-à-dire en hiver, alors que les précipitations sont faibles et s’accumulent sous forme de neige.La saison humide s’étale plutôt de mars à juin à la suite de la fonte des neiges, avec une petite pointe en octobre.Il est donc important de faire de bonnes prévisions et de ne pas gaspiller l’eau.Les prévisionnistes doivent établir l’état exact des réserves, anticiper les précipita-,fî| tions sur le tiers du territoire québécois et déterminer quand, comment et en quelle quantité l’eau parviendi'a jusqu’aux 90 rivières et affluents harnachés de 49 centrales.« On essaie de tout prévoir pour une période allant de 48 heures à 15 ans », dit André Michaud, chef aux plans et à la stratégie de production.Les barrages et réservoirs ne sont, au fond, que de vastes baignoires, et il peut sembler facile, à première vue, d’estimer les réserves avec un calcul simple du genre « la baignoire fuit, le robinet coule.».En principe, ü n’y a qu’à mesurer la variation quotidienne du niveau de la rivière et à ad- _ .î.tessr' "•.v.mm ¦ Mmm 'êtes ditionner le débit des vannes et de l’éva-cuateur de crues pour connaître l’apport exact en eau.Mais, sur le terrain, c’est beaucoup plus compliqué que cela.La glace, d’abord, peut fausser n’importe quel calcul.Et même si on plaçait une robuste jauge à flotteur à l’intérieur du barrage, on n’aurait pas nécessairement une bonne mesure puisqu’il se produit un creux près de la centrale quand le débit est fort.De plus, il n’est pas rare que le vent incline le niveau du plan d’eau dans les très grands réservoirs : la différence entre les deux extrémités atteint parfois deux mètres ! Hydro-Québec a donc installé 202 stations limnimétriques qui mesurent le niveau d’eau avec une jauge émettant des bulles d’azote.La pression requise pour émettre ces bulles est le plus sûr indicateur de la hauteur de la colonne d’eau.Ces stations disposent aussi d’anémomètres et de gyromètres qui permettent d’établir la vitesse et la direction du vent.Les données sont prises toutes les 15 minutes et transmises par satellite toutes les 3 heures.Pour les très grands réservoirs éloignés, comme ceux de La Grande, il faut deux stations autonomes, équipées de réserves de chauffage pour l’année, de panneaux solaires et d’accumulateurs.Tout cela, c’est la partie la plus aisée du travail.Le plus difficüe reste à venir : prévoir le volume d’eau que les réservoirs vont recevoir durant la fonte des neiges.Il suffit de quelques jommées plutôt Québec Science/Mars 1999 19 ensoleillées et d’un vent tiède en mars pour qu’une bonne partie de la neige accumulée en hiver se sublime, c’est-à-dire qu’elle passe du stade solide à celui de vapeur sans fondre.D’un autre côté, lorsque le sol est encore gelé et gorgé d’eau au moment de la fonte, le moindre millimètre de pluie fait son chemin jusqu’au réservoir.L’été, il en va autrement puisque, sous Faction du soleü, une partie de l’eau au sol et dans les réservoirs s’évapore alors que les plantes en absorbent une autre partie avant de la retourner dans l’atmosphère par évapotranspiration.Bref, ça ruisselle, ça s’évapore, ça fond à qui mieux mieux, n’importe conunent et n’importe où sur le territoire ! Et pour farte des prévisions, la moisson des 30 000 données quotidiennes alimente d’énormes équations à 40 variables ! La petite équipe de René Roy compte d’ailleurs une forte proportion de mathématiciens, de climatologues, d’ingénieurs, de statisticiens et de biologistes.L’un se spécialise dans l’évapotranspiration, un autre en alimentation solaire et un troisième en glaciologie.« L’un d’entre nous a aussi un don, plaisante René Roy.C’est le déluge chaque fois qu’il va sur le terrain ! Alors, on l’envoie au besoin.» Lorsqu’on visite les installations pharaoniques de La Grande, il n’est pas rare d’entendre un préposé s’exclamer : « Il doit faire beau à Montréal, ça ne turbine pas ici.» Il s’agit d’une situation propre à Hydro-Québec, dont les centres de production se trouvent à plus de 1 000 km des centres de consommation.Or, la prévision de la demande est aussi vitale que celle des réserves.Comment le prix de l’aluminium et du pétrole, les taux de change, la température et les succès du Canadien en séries éliminatoires influenceront-ils la demande ?La prévision se fait d’heure en heure pour établir la pointe du déjeuner, la pointe du midi et la pointe de La petite vie.Le responsable de la planification, André Michaud, triture toutes ces données pour orchestrer la production sur une période de 12 heures à 15 ans.Par exemple, il faut prévoir longtemps d’avance quelles centrales et quelles lignes devront être temporairement fermées pour entretien parce qu’on doit s’assurer que les réserves seront alors au minimum pour allouer de l’espace de remplissage pendant la fermeture.En fait, la planification est d’une complexité affolante.Afin de favoriser la formation d’un couvert de glace à la centrale Une des 202 stations hmnimetnques d'Hydro-Québec.Page de droite, la centrale de Beauharnois.En contrôlant l'entrée d'eau dans les turbines, Hydro-Québec contrôle le niveau de l'eau dans le port de Montréal.de Beauharnois, près de Montréal — pour éviter que l’eau ne gèle en profondeur —, il faut ralentir la production en décembre au moment où la demande atteint sa pointe annuelle.Il faut également vidanger cer- Vous conservez vos Québec Science ?Ayez l’information à la portée de la main grâce aux reliures de Québec Science • solides • pratiques • peuvent contenir jusqu’à 12 magazines I Je désire recevoir i à 11,95$ l’unité reliures Québec Science, 525, rue Louis-Pasteur, Boucherville (Québec) J4B 8E7 Nom________________________________________ ______________________ Adresse, Seulement 11958 l’unité, transport et taxes inclus code postal téléphone Mode de paiement EU chèque EU Visa EU MasterCard (à l’ordre de Québec Science) N" de carte___________________________________________ Date d’expiration___________/_ 20 Quebec Science / Mars 1999 Signature, Offre valide au Canada jusqu’au 30 avril 1999 TPS : R 1335 97427 TVQ : 1013609081 î V .* \ al-[it I tains réservoirs à la fin de l’hiver pour ac-(*!!-, 1 commoder les crues printanières.D’autres igfrt | peuvent être maintenus plus pleins si les jiisii ïi précipitations ont été inférieures à la nor- me.Et il faut toujours garder en tête que la production régionale doit d’abord servir la consommation régionale afin de réduire les pertes dans le transport de l’énergie.Cependant, ce plan n’est pas coulé dans le béton : c’est le Centre de conduite du réseau au complexe Desjardins (voir Québec Science, novembre 1997) qui décide en fonction des impératifs du moment : un camion qui tombe dans un réservoir, forçant l’arrêt de la centrale, une tempête de verglas qui détruit la ligne à haute tension de la centrale Churchill Falls, au Labrador, etc.Ainsi, en janvier 1998, lorsque la tempête de verglas a fait chuter la consommation en plongeant le sud du Québec dans le noir, Hydro-Québec a obtenu que les centrales ontariennes en amont retiennent l’eau et fassent augmenter le niveau de 50 cm.Peu importe l’événement, il n’est pas question de gaspiller l’eau.André Michaud s’est retrouvé au centre de la controverse l’été dernier lorsque des journalistes ont accusé la société d’État de dilapider ses réserves d’eau au profit des exportations d’énergie.Mais ne comptez ni sur lui ni sur René Roy pour en connaître l’inventaire exact : pour des raisons concurrentielles, l’état des réserves hydriques est le secret le mieux gardé chez Hydro-Québec.Chaque millimètre et chaque hec- tomètre cube (1 000 mètres cubes) d’eau ont une valeur précise.René Roy reçoit fréquemment la visite d’observateurs chinois et polonais qui s’intéressent au contrôle des crues, un problème qu’Hydro-Québec a appris à bien gérer.La société d’État fait tout ce qu’elle peut pour éviter de gaspiller l’eau en la retenant derrière ses barrages, mais elle doit aussi éviter les inondations.« La constitution de réserves d’eau, dit René Roy, arrive en quatrième place dans les priorités, après la sécurité des riverains, la navigation et la ssgîgP hH HI • Accès 56K • Liens dédiés • LNPA • Cybercommerce • Hébergement • LiG ¦i.M® F^ilink M LienlTtl incluant la boucle locale internet Monirêni : 500, boul.Fierié-Lévsïcius O.Bureau 1005, iVlonîTé-sl (Quàbsc; HBZ'1W7 -5707 ') 55'l-1550 pwr.-i -oo8-Mlink-56 Fax.: 1-800-Mlink-84 info@Mlink.NET http://www.Mlink.NET • Montréal • Québec • Hull • Ottawa • Toronto • Calgary • Vancouver Québec Science / Mars 1999 21 F.Jourdan/Explorer/Publiphoto protection de l'environnement.» Peu de gens savent qu’Hydro-Québec contrôle le niveau de l’eau dans le port de Montréal par sa centrale de Beauharnois.Et il arrive qu’elle doive laisser passer plus d’eau qu’elle ne le voudrait en décembre parce que le port attend un transocéanique à fort tirant d’eau ! C’est la navigation qui a la priorité.Les riverains, le port de Montréal, la voie maritime, Ontario Hydro et la New York Power Authority ont tous leur mot à dire.Le contrôle des crues est le domaine par excellence de l’incertitude.« On a beau connaître l’accumulation exacte de neige, dit René Roy, on ne sait pas en combien de temps elle fondra.» Ainsi, au printemps 1998, la fonte a eu lieu en seulement quatre jours dans l’Outaouais.Hydro-Québec avait prévu une crue de 3 500 mVsec, mais elle en a reçu le double.Elle a réussi à contenir les débordements, sauf très loin en aval, à Châteauguay, là où la rivière des - Outaouais rencontre le fleuve, dont le niveau était trop élevé.C’est là que les sous-sols ont été mondés.Le grand défi scientifique des spécialistes d’Hydro-Québec demeure toutefois la prévision à long terme de la demande en énergie et de l’apport en eau.Les modèles météorologiques actuels ne permettent pas de prévoir plus de quatre jours à l’avance.Au-delà de cette limite, on n’a que des moyennes historiques.Hydro-Québec cherche donc un système climatique permettant de faire des prédictions exactes trois ou même six mois à l’avance.La solution pourrait bien venir de l’Atlantique.Hydro-Québec étudie actuellement le lien entre la pression atmosphérique dans l’Atlantique et les précipitations sur le Nord-Est américain.Un lien direct permettrait de prévoir, sur plusieurs mois, la quantité de pluie et la demande énergétique globale au sud.Un atout inestimable pour René Roy et ses collègues.• 22 Québec Science / Mars 1999 L'homme des glaces On connaît l’homme des neiges.Hydro-Québec a plutôt son homme des glaces : un spécialiste des banquises préfabriquées et des embâcles sous contrôle.Sylvain Robert fabrique les plus grandes patinoires du monde : celles qui couvrent les réservoirs et les canaux devant les barrages d’Hydro-Québec.« Une glace compacte et lisse empêche l’eau qui se trouve dessous de descendre sous 0 °C et permet l’utilisation à pleine puissance des centrales », explique cet hydrolicien et maître en glaciologie.« Construire » une banquise est crucial pour les centrales dites « au fil de l’eau », c’est-à-dire sans réservoir et alimentées à même le flot de la rivière.C’est le cas notamment de Beauharnois, près de Montréal, une centrale sur le fleuve de 1 650 mégawatts dont le débit est de 7 000 mVsec, soit les deux tiers du débit du fleuve.Un embâcle peut la bloquer si Sylvain Robert, l’homme des glaces, se trompe.Une accumulation mal placée peut réduire le flot, voire le couper presque totalement.« Ce genre d’incident survient toujours parce qu’on n’a pas été patient », dit Sylvain Robert.L’ingénieur est particulièrement attentif à ce qu’il appelle la « zone de frasil actif ».Ce mélange de cristaux et d’eau — l’équivalent de la slush — peut prendre très rapidement en plaque de glace lorsque sa température descend sous 0 °C.Le phénomène se produit par inoculation, c’est-à-dire lorsqu’un agent extérieur (bloc de glace à la dérive, cristaux de neige, débris de métal, algues sous-marines, pierres, impuretés) vient brusquement modifier l’équilibre entre les molécule de H20 et provoquer la cristallisation.Dans une bouteille d’eau au congélateur, la bouteille elle-même est l’agent extérieur, et les plaques de cristaux apparaissent vers -2 °C.Dans une rivière, où le nombre d’impuretés est élevé, la zone de frasil actif se situe aux environs de -0,02 °C.À cette température, des plaques de cristaux se forment rapidement et elles peuvent bloquer le point faible du barrage, c’est-à-dire la grille à débris devant les prises d’eau des turbines.« Dès que le cristal se fixe, tout se passe très vite, par inoculation.Ça peut tout boucher en 20 minutes.» La présence de frasil actif explique aussi la formation de glace de fond, un phénomène courant mais rarement observé parce que les amateurs de sports nautiques sont frileux.Dans les cours d’eau où le niveau de l’eau est bas, on peut observer des masses blanchâtres au fond.Il s’agit effectivement de pierres ou d’algues couvertes de glace qui s’est formée lorsque le frasil est entré en contact avec ces objets.L’accumulation peut être telle qu’elle soulève pierres et ancres.À Maniwaki, en 1994, cette glace de fond a même causé un débordement hivernal que Sylvain Robert a mis un certain temps à expliquer.« Le niveau de l’eau montait alors que le débit à la centrale avait diminué ! » En amont de Montréal, le niveau du lac Saint-Louis monte de 0,6 m l’hiver en raison de ce phénomène, typique du rapide de Lachine.Selon les circonstances, la formation d’une banquise peut prendre de 6 à 20 jours et se faire n’importe quand entre le 6 décembre et le 20 janvier.Hydro-Québec a développé quelques trucs pour aider la nature, en particulier à Beauharnois, un barrage compliqué en raison de son débit et de l’étroitesse du chenal (1 km de large, 9 m de profond).Sept estacades retiennent les blocs de glace en certains endroits, mais le principal défi consiste à réduire le débit du chenal de 7 000 à 5 000 mVsec.La glace se forme plus difficilement à la hauteur de Valleyfield, là où le chenal rétrécit, ce qui augmente la vitesse du flot.Pour que la glace prenne à cet endroit, Hydro-Québec demande aux brise-glace de la Garde côtière de faire descendre des pans de glace dans le chenal.Dès que la glace couvre tout le chenal, il n’y a plus de risque de frasil actif parce que la température de l’eau ne baisse jamais sous 0 °C sous la glace.Mais la préparation de la glace n’est pas finie.Inévitablement, des blocs finissent par s’empiler, et la banquise présente généralement une plus grande épaisseur près du barrage.Dans un chenal qui ne fait que 9 m de profond, cela représente une baisse importante du débit.Il faut compter environ un mois pour que la rugosité et les aspérités disparaissent, permettant ainsi de porter la puissance de la centrale au maximum. Le respect de la loi : c’est votre affaire ! que vous dirigez.Par son service de renseignements par téléphone, por ses publications, par lo documentation qu'elle rend disponible sur Internet, por la présence de ses représentants à des congrès, des colloques et des expositions, par les séances d'information et les séminaires thématiques qu'elle organise à l'intention des employeurs, la Commission des normes du travail est toujours présente pour répondre à vos demandes d'information.La surveillance de l'application de la loi : notre mandat La Commission des normes du travail a le mandat de surveiller l'application de la Loi sur les normes du travail.Elle s'acquitte de cette responsabilité, notamment, en faisant des visites auprès des employeurs, visites ou cours desquelles ses représentants vérifient divers aspects du respect de la loi.Pour toute information sur lo Loi sur les normes du travail, communiquez avec lo Commission des normes du travail ou visitez notre site Internet.Grande région de Montréal : (514) 873-7061 Ailleurs au Québec (sans frais) : 1 800 265-1414 Internet : http://www.cnt.gouv.qc.ca Les normes du travail, comme les gens, ça se respecte i Gouvernement du Québec Commission des normes du travail 3e édition biennale Salon des technologies environnementales des Amériques La, AMERICANA 1999 porte Centrée desAmériques de l’industrie environnementale 24-26 mars 1999 Montréal, Canada Americana 99 c’est : y ^QQ participants 400 exPosants 250 con^rences tec^n'(lues et commerc>ales m Américana 99 est l’événement des technologies ’environnement environnementales de pointe des Amériques 40 délégations étrangères dont 20 de l’Amérique latine Oui, Je suis intéressé(e) à recevoir plus d’informations à titre de : ?exposant ' ?congressiste / ?jumelage d’entreprise * ?conférencier ?visiteur de l’exposition Secteur d’activité ¦ Q Eau ü Air Ville Province/état Pays Code postal ?Sol ?Matières résiduelles I ?Autre___________________ ?Gestion environnementale - Téléphone Télécopieur Courrier électronique Photocopier ce coupon et postez-le ou télécopier-le : Americana 99 911, rue Jean-Talon Est, Bureau 220, Montréal (Québec) Canada H2R IV5 Téléphone : (514) 270-71 I Télécopieur : (514) 270-7154 Courrier électronique : info@americana.org Site web : www.americana.org Nom et titre Nom de la compagnie Adresse Québec Science / Mars 1999 23 Astrophysique La folle des sa p a axies La genèse des galaxies est maintenant à la portée des grands télescopes.par Vinrent Sicotte «i Rodger Thompson semblait très fier, le 8 octobre dernier, lors d’une conférence au quartier général de la NASA, à Washington.Montée sur le télescope Hubble, la caméra infrarouge NICMOS, dont il est le responsable scientifique, avait fait merveille.Grâce à elle, on a pu voir des galaxies situées à 12 milliards d’années-lumière de nous — les plus lointaines jamais observées ! L’image qu’elle présentait alors était bien plus qu’un instantané d’une galaxie : elle témoignait aussi de son histoire.En effet, si rapide soit-elle, la lumière ne parcourt qu’une année-lumière par an.Les objets nous apparaissaient donc tels qu’ils étaient il y a 12 milliards d’années, dans leur prime jeunesse.Pour les astronomes, cette information est inestimable; elle serait l’équivalent, pour un paléontologue, d’une photo d’australopithèque ! Selon < Rodger Thompson, grâce à la caméra infra- I rouge, nous serons bientôt en mesure de s répondre à l’une des questions les plus £ troublantes de l’astronomie moderne : « Comment les galaxies ont-elles évolué ?» Par analogie, si l’évolution des étoiles est connue aujourd’hui, c’est parce que des étoiles naissent, vivent et meurent continuellement autour de nous.Or, les galaxies, elles, se sont formées durant une période qui restait jusqu’ici inaccessible à l’observation.Le télescope spatial Hubble et la nouvelle génération de très grands télescopes au sol nous révèlent maintenant un Univers tel que les astronomes ne l’avaient jamais vu, voire imaginé.Même si l’étude des galaxies progresse aujourd’hui à pas de géant, cette science demeure relativement jeune.Jusqu’au début des années 20, en effet, on discutait ferme à propos de ces taches diffuses dans le ciel, qu’on appelait alors des « nébuleuses ».Quelle est leur composition ?se demandait-on.Se trouvent-elles à l’intérieur ou à l'extérieur de la Voie lactée ?Il a fallu attendre jusqu’en 1924 pour que la controverse soit résolue : Edwin Hubble pomte alors le plus grand télescope de l’époque, le 2,5 m du mont Wilson, vers la galaxie Andromède.Il réussit à établir la distance de cette galaxie, notre plus proche voisine - 800 000 années-lumière ! Un chiffre stupéfiant pour l’époque.La preuve est faite : les nébuleuses sont bel et bien des galaxies semblables - mais extérieures - à la nôtre.Des « univers-îles », comme l’a suggéré le philosophe Kant.L’espace prend tout à coup des dimensions vertigineuses.24 Québec Science / Mars 1999 Dans les années qui suivent, Hubble continue ses recherches sur les galaxies.Il remarque que malgré leur grand nombre, elles peuvent être classées selon leur apparence.L’astronome américain propose du reste une classification, encore utilisée aujourd’hui, à laquelle son nom reste associé (voir l’encadré à la page 26).Cette classification représentait également une séquence d’évolution dans le temps.Les galaxies naîtraient rondes, s’aplatiraient ensuite progressivement, puis évolueraient vers les spirales aux bras les plus ouverts.« Malheureusement, il manquait à Hubble un morceau du casse-tête », indique Claude Carignan, un astronome de l’Université de Montréal spécialisé dans l’étude des galaxies.À cette époque, on croyait que la plupart des étoiles avaient le même âge, soit environ celui de l’Univers.On sait maintenant que c’est faux.Vers 1943, l’astronome Walter Baade a en effet démontré qu’il existait des étoiles vieilles et des étoiles jeunes, réparties différemment dans les galaxies.Dès lors, on imagine mal comment une galaxie elliptique, constituée essentiellement d’étoiles vieilles, pourrait évoluer en une galaxie spirale qui, elle, contient beaucoup d’étoiles jeunes.Pendant de longues années, l’évolution des galaxies est demeurée un sujet de recherche secondaire.Ce n’est qu’en 1977, à l’université Yale, au Connecticut, lors d’une célèbre conférence sur les galaxies, que ce domaine a pris un nouvel essor.La galaxie Androhiède, située a plus, dé 2 millions d'années-lumière.Hubble avait d'abord estimé sa distance à ¦ .800 Q00 années-lumière^'* Québec Science / Mars 1999 25 Spirales normales Elliptiques 5q Irrégulières EO E3 ?Spirales barrées La classification de Hubble La galaxie spirale typique a une masse de 100 milliards de fois celle du Soleil.On observe cependant des spécimens de 1 à 1 000 milliards de masses solaires.Elle a trois composantes : un bulbe sphéroïdal au centre, un disque plat sur lequel se superposent les bras spiraux, et un halo sphérique d'étoiles regroupées en petit amas globulaires.Le bulbe et le halo, tous deux sphériques et sans rotation globale importante, contiennent de vieilles étoiles.Le disque en rotation comporte aussi des étoiles âgées, mais se distingue par ses nombreuses jeunes étoiles brillantes, regroupées dans les bras spiraux.Il renferme également de grands nuages de gaz et de la poussière.On distingue deux classes de spirales : barrées et normales.La galaxie SO (ou lenticulaire) ressemble par sa forme à une spirale (disque mince et bulbe rond), mais on n'y trouve pas de bras spiraux, et très peu de gaz et de poussière.Il ne reste que les vieilles étoiles.On croit que ce sont d'anciennes spirales « déshabillées » de leur gaz.La galaxie elliptique est une boule d'étoiles plus ou moins ovale, sans structure apparente.Les elliptiques géantes sont 10 à 100 fois plus massives que les spirales, mais on observe aussi des elliptiques naines, 10 à 100 fois plus petites que les spirales.Les étoiles des elliptiques sont vieilles, en rotation désordonnée, comme des abeilles autour d'une ruche.Il reste très peu de gaz libre dans ces galaxies.Finalement, il y a « les autres » : les galaxies irrégulières.Elles n'ont pas de structure définie, mais contiennent des étoiles jeunes, beaucoup de poussière et de gaz.Ces galaxies ont peut-être vécu des événements cataclysmiques qui les ont perturbées, ou sont peut-être des spirales avortées.Edwin Hubble a proposé ces catégories vers 1925.Il a ensuite synthétisé sa classification en 1936, dans son livre The Realm of the Nebulae, en présentant le fameux diapason qu'on retrouve dans tous les livres d'astronomie.Les elliptiques y sont classées par ordre d'aplatissement, suivies des lenticulaires, puis des spirales, elles-mêmes ordonnées selon l'ouverture de leurs bras spiraux et l'importance du bulbe.Environ deux tiers des galaxies sont des spirales, 20 % des SO, 10 % des elliptiques et le reste des irrégulières.« Mais ces chiffres ne veulent pas dire grand-chose dans l'absolu », fait remarquer Claude Carignan, de l'Université de Montréal.Par exemple, le centre de l'amas de Coma contient 70 % d'elliptiques et de SO, alors qu'à l'extérieur des amas, 70 % des galaxies sont des spirales.L'environnement joue un rôle prépondérant.Au-delà de ces chiffres, retenons surtout qu'il y a deux grands types morphologiques distincts (spirales et elliptiques), reliés par une classe intermédiaire (SO).Fraîchement diplômé, Alan Dressier y était.Sommité mondiale de l’étude des galaxies et de leur évolution en particulier, il est chercheur à l’Observatoire de la Carnegie Institution of Washington, à Pasadena en Californie.« Pour moi, affirme-t-il, ce champ d’étude a véritablement pris naissance à cette conférence.» Au début de 1980, Alan Dressier a démontré que les spirales se retrouvent plutôt dans les régions extérieures des amas de galaxies.Plus on s’approche des régions denses de l’amas (le centre), plus il y a d’elliptiques et de SO au détriment des spirales.Cette ségrégation a permis de mieux comprendre comment les galaxies se transformaient au cours du temps.On croit maintenant que les spirales situées près du centre des amas se transforment en SO.De quelle façon ?Certaines interactions arracheraient le gaz des spirales, un peu comme un coup de vent emporte la poussière, et laisseraient derrière une SO, sans gaz.Ces interactions étant plus fréquentes dans les régions plus denses, il est donc normal d’y retrouver davantage de SO que de spirales.Une majorité d’astronomes acceptent ce raisonnement.Certains vont même plus loin : des spirales pourraient se transformer carrément en elliptiques.Certes, on observe aujourd’hui des galaxies qui entrent en collision et dont le résultat ressemble plus à une elliptique qu’à une spirale (voir l’article « Galaxies : ça cogne dur ! », mars 98).Mais, en général, le scénario se déroulerait ainsi : deux spirales, avec du gaz et des étoiles jeunes et vieilles, entrent en collision.Sauf dans leur trajectoire, les étoiles sont peu perturbées.Cependant, le gaz est fortement comprimé et chauffé par le choc : il s’ensuit une intense « flambée d’étoiles » qui transforme tout le gaz en étoiles.Les disques et leur structure spirale sont détruits.Et quelques centaines de millions d’années plus tard, il ne reste plus qu’une boule d’étoiles vieilles, presque dénuée de gaz.Une elliptique.Ce scénario suggère donc que l’évolution des galaxies se serait déroulé exactement.dans le sens contraire de ce que croyait Edwin Hubble ! Les spirales se formeraient d’abord et, à la suite de collisions et d’interactions, elles deviendraient ensuite des SO puis des elliptiques.Cette hypothèse est séduisante, mais elle compte également ses détracteurs.dont Alan Dressier.Ce dernier rappelle que, sans nier que nfrt Mes Htib ëiiU tiflr!' jijlllti', Ifev ÜSl: ::æ: pps Md ¦ | S-fflliiïL 26 Québec Science / Mars 1999 des spirales peuvent effectivement entrer en coUision et produire des elliptiques, on observe aussi de très vieilles elliptiques, qui datent presque du big bang.Dans ces conditions, on voit mal comment elles pourraient déjà être à l’état final de leur évolution ! De plus, si les spirales devenaient toutes des elliptiques, on devrait observer des amas constitués principalement d’elliptiques.Or, ce n’est pas le cas.Selon lui, l’évolution des galaxies se fait bel et bien de gauche à droite, sur le diapason de Hubble.Les elliptiques se forment les premières, puis du gaz s’accumule lentement autour de ces boules d’étoiles pour former éventuellement un disque.Alors, match nul entre les « elliptiques d’abord » et les « spirales d’abord » ?« Les spirales et les elliptiques, c’est un peu comme l’histoire de l’œuf et de la poule ! », ironise Mark Dickinson, du Space Telescope Science Institute, à Baltimore.Il avance même qu’il pourrait s’agir d’un faux débat ! Depuis une dizaine d’années, il est établi que les galaxies sont entourées d’un halo sphérique de matière sombre, plus ou moms important, rappelant par sa forme la galaxie elliptique.« Ce halo de matière sombre joue peut-être un rôle dans la formation du disque des galaxies spirales », dit Mark Dickinson.La variété des galaxies pourrait également s’expliquer par la multiplicité des voies évolutives.Certaines elliptiques pourraient être issues de collisions de galaxies, tandis que d’autres se seraient formées U y a très longtemps, sans avoir beaucoup évolué depuis.¦ ‘ i La galaxie de la Roue de charrette montre que des interactions entre galaxies peuvent avoir des effets bizarres.?.La galaxie spirale M101.Certains astronbmes pensent qu'elle se transforme en galaxie elliptique.¦i ; < .>» t: ,, i •** * ri:‘t ?î ¦.% * J .^ î JP / Toute la difficulté vient du fait qu’on ne peut pas suivre l’évolution d’une galaxie individuelle.Un peu comme la biologie évolutionniste, on observe une population de galaxies à des ères différentes.Or, le Darwin des galaxies n’est pas encore arrivé ! Les astronomes s’entendent au moins sur un point : l’année 1996, celle du fameux Hubble Deep Field (HDF), est à marquer d’une pierre blanche.Cette très longue exposition d’un champ minuscule (l’équivalent d’un gram de sable tenu à bout de bras) a ouvert des perspectives insoupçonnées dans la compréhension de l’évolution des galaxies.Pour la première fois, on observait des galaxies à différents moments de leur existence, donc à différents stades de leur évolution.Que voit-on lorsqu’on retourne vers le passé ?Mark Dickinson est bien placé pour le savoff : il travaille sur le HDF depuis deux Québec Science / Mars 1999 27 ans et son équipe a réalisé, en octobre dernier, une expérience similaire dans l’hémisphère Sud : le Hubble Deep Field South.« Les grosses galaxies spirales et elliptiques que l’on observe autour de nous étaient déjà formées à un redshift de 1 », explique-t-il.Une galaxie située à un redshift (ou décalage vers le rouge) de 1 est distante d’environ 6,5 milliards d’années- Ml I M [•" La galaxie ARP 220.Le résultat d'une collision de galaxies.lumière de la Terre.Elle nous apparaît donc telle qu’elle était il y a 6,5 milliards d’années.À cette époque, l’Univers — qui est en expansion — avait la moitié de son volume et de son âge actuels.Dans ce jeune Univers, les galaxies spirales et elliptiques que nous connaissons aujourd’hui existaient déjà.Elles se sont donc formées durant la première moitié de l’histoire de l’Univers.Mais au-delà d’un redshift de 2 (l’Univers avait le tiers de son âge actuel), on ne voit plus tellement de spirales et d’elliptiques classiques, ajoute Mark Dickinson.Tout semble indiquer que la période entre les redshifts 1 et 2 est une période cruciale dans Thistoire de l’Univers.Les galaxies auraient acquis leur forme actuelle durant cette « courte » période, soit à peu près entre 4 et 7 milliards d’années après le big bang, en supposant que celui-ci soit survenu il y a 13 milliards d’années.Mais comme on l’a vu plus haut, les détails de cette maturation sont encore largement inconnus.Et si on remonte encore plus loin, donc encore plus tôt ?Alan Dressier, qui travaille aussi sur le HDF, explique qu’à des redshifts supérieurs à 2 ou 3, il y a de plus en plus de galaxies peu brillantes et d’allure étrange.On remarque aussi que ces galaxies lointaines sont petites, soit environ le millième des galaxies d’aujourd’hui.« Nous voyons pro- 28 Québec Science / Mars 1999 bablement les “blocs de construction” qui s’aggloméreront ensemble pour former les galaxies d’aujourd’hui », explique-t-il.Pour remonter davantage dans le temps, il faut changer de fréquence.En effet, le HDF, réalisé en lumière visible, a permis de déceler des objets lointains, qui existaient lorsque l’Univers avait 10 % de son âge actuel.L’équipe de Rodger Thompson a réussi, avec la caméra infrarouge NICMOS, à remonter à 5 % de l’âge actuel de l’Univers ! « Mère Nature nous a aidés », explique Rodger Thompson, de son bureau de l’université d’Arizona, à Tucson.Comme la fuite des galaxies fait décaler leur lumière vers le rouge, une caméra sensible à l’infrarouge permet de voir plus loin, donc plus tôt.Le dernier pas qui reste à franchir le sera sans doute par le Next Generation Space Telescope (NGST), le successeur A'Hubble.Présentement à l’étude, le NGST devrait être lancé vers 2007 et rejoindre une orbite située au-delà de la Lune, loin de la lumière parasite.Avec un miroir de 6 à 8 mètres de diamètre, il sera spécialement adapté pour l’infrarouge et permettra d’observer la lumière des galaxies encore plus décalée vers le rouge.On prévoit qu’il sera mille fois plus sensible que les meilleurs télescopes actuellement en service.Pour Alan Dressier, un des plus ardents promoteurs du projet, cette technologie est absolument nécessaire : « Nous ne saurons probablement jamais, simplement par simulations informatiques, comment les premières galaxies se sont formées.» Le premier objectif scientifique du NGST sera justement d’observer cette genèse en direct.Avec le NGST en orbite et les télescopes de 8 à 10 mètres au sol, on sera en mesure de voir les galaxies se former et la première génération d’étoiles s’allumer.Quel accomplissement, une trentaine d’années seulement après la conférence de La galaxie NGC4639.Elle aurait acquis sa forme (comme la plupart des galaxies que l'on peut observer) il y a 6 à 9 milliards d'années.Pour le sondage profond réalisé avec NICMOS, le télescope/firbôfe a pointé dans la même direction que pour le HDF, mais le champ était plus petit : environ un huitième du HDF (soit un huitième du grain de sable.).Parmi les quelque 350 objets visibles sur l’image prise par NICMOS, une centaine environ ne sont pas visibles sur le HDF.Parmi ces objets, une dizaine sont des « candidats à hmt redshift », sur lesquels son équipe travaillera durant les prochains mois.« Nous croyons avoir détecté des objets de redshift 7 », dit-il.Un record absolu.« Peut-être même, ajoute-t-ü, les premières galaxies de l’Univers.» Ces galaxies se sont formées très tôt, 650 millions d’années après le big bang.Nous voyons peut-être les rassemblements des premières étoiles de l’Univers.En effet, celles-ci se seraient allumées vers un redshift de 10.Le redshift de 7 atteint par NICMOS correspond à plus de 99 % de cette distance.Si nous n’avons pas atteint les galaxies primordiales, nous y sommes presque ! Yale ! Pour Alan Dressier, dont la carrière d’astronome toucherait à sa fin, la boucle serait bouclée : « J’aimerais bien voir ces premières étoiles.» • Pour en savoir plus Conférence de presse donnée par R.Thompson, en RealVideo oposite.stsci.edu/pubinfo/pr/1998/32/28k.ram Next Generation Space Telescope ngst.gsfc.nasa.gov/ Les galaxies et la structure de l'Univers, par D.Proust et C.Vanderriest.Seuil, coll.Points Sciences, 1997.Hubble Vision (2e éd.), par C.C.Petersen et J.Brandt.Cambridge University Press, 1998.Une superbe anthologie du télescope spatial, doublée d'un cours d'astronomie. «PÉ àii llestél» [Ma metdli Iih.Éd'i iè ::*¦ i -i'/ y * ‘ ' V ¦ ~ "ÎXi fV' N ^' xx i, \ Vf t i *Sv':-: im,,, **» ft si*S | - '*,*X1 » v.f.' , V *rfC