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La science et les technologies russes au jour le jour

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Un procédé révolutionnaire de neutralisation des déchets radioactifs?/ Les OGM de Pouchtchino/ Programme d'étude de l'ours blanc dans l'Arctique

 

Un procédé révolutionnaire de neutralisation des déchets nucléaires?

Une équipe de chercheurs russes affirme avoir mis au point au Kamtchatka (Extrême-Orient russe) un procédé fondamentalement nouveau d'enfouissement des déchets nucléaires liquides et semi-liquides, rapporte le site cybersecurity.ru.

Ce nouveau procédé consiste à enfouir les déchets à une température élevée (350°) dans des systèmes hydrothermaux.

"Pour résoudre ce problème, nous avons procédé à une étude détaillée du système géothermal de Paramouchir, explique Alexandre Vaïner, l'un des co-auteurs du projet. L'île de Paramouchir, la plus proche du Kamtchatka, a été choisie comme terrain d'expérimentation pour construire ce système et déterminer, en envoyant dans un puits un liquide de simulation, ce qui se produit avec les sels de métaux lourds à une grande profondeur."

L'expérience a montré que la chaîne des réactions chimiques conduit à la formation, à partir des déchets radioactifs, de combinaisons stables et de gisements géologiques miniers d'origine hydrothermale. Dans ces conditions naturelles, les déchets s'associent dans des ensembles géologiques localisés, inoffensifs pour la biosphère, affirment les auteurs du projet. Autrement dit, l'opération consiste à restituer à la nature ce qu'on lui a pris.

Au Kamtchatka et dans les îles Kouriles, on a mis en évidence une combinaison unique de pression, de températures et autres facteurs, qui activent des processus géochimiques naturels de dépôt des sels de métaux lourds dans ce que l'on appelle les "zones de transition profondes". Et tout cela se produit en tout en quelques heures. Ce système, assure Alexandre Vaïner, a une capacité permettant "d'enfouir tous les déchets radioactifs de tous les pays du monde".

La neutralisation des déchets dans des systèmes géothermaux serait écologiquement inoffensive et apporterait une solution peu onéreuse à un problème majeur qui se pose à l'échelle mondiale, assurent ces scientifiques. Entre 1993 et 1996, ils ont obtenu trois brevets pour cette technique de neutralisation des déchets. Ce qui importe, c'est que le système géothermal utilisé convienne à la neutralisation des déchets: toute une série de conditions sont nécessaires, et notamment une température et une pression élevées, ainsi qu'une minéralisation poussée et une puissante décharge du flux.

De tels systèmes n'existent sûrement pas qu'au Kamtchatka. On pourrait en découvrir dans d'autres zones du globe. Mais dans bien des régions, l'accès sera beaucoup plus difficile et bien plus onéreux. Viktor Sougrobov, ancien responsable du département de géothermie et de géochimie de l'Institut de volcanologie de la section Extrême-orientale de l'Académie des sciences russe, estime qu'un système tel que celui de Paramouchir permettrait de neutraliser une centaine de tonnes d'uranium par an, ainsi que des déchets radioactifs. Ce procédé, note-t-il, est conforme aux exigences de l'AIEA.

Les chercheurs soulignent que cette intrusion dans des processus naturels n'aura pas de conséquences négatives. Cela s'explique par le volume insignifiant des déchets envoyés comparativement aux volumes de ces flux. Ils estiment que cette neutralisation des déchets pourrait commencer à être mise en œuvre d'ici un an. Il ne manque, selon eux, que la volonté politique et 70 millions de dollars d'investissements.


Les OGM de Pouchtchino

Des biologistes de la région de Moscou produisent, à titre expérimental, des OGM, dont la culture généralisée est pour l'instant interdite en Russie, rapporte le site nkj.ru.

Des biologistes russes produisent à Pouchtchino, non loin de la capitale russe, du blé, des fleurs et des fruits OGM (organismes génétiquement modifiés). Les cultures OGM occupent aujourd'hui quelque 134 millions d'hectares dans le monde. Il s'agit, pour l'essentiel, de maïs, de coton, de soja et de colza. En Russie, la production de cultures transgéniques est interdite, bien que les opinions soient partagées à ce sujet. Des végétaux transgéniques poussent tout de même dans le pays mais, pour l'instant, sur les seules aires expérimentales des établissements de recherche.

Dans la ville scientifique de Pouchtchino, des biologistes sont à l'oeuvre dans le centre Biotron (filiale de l'Institut de chimie organique Chemiakine et Ovtchinnikov de l'Académie des sciences russe). En coopération avec des spécialistes étrangers, ils procèdent à de multiples expériences sur des végétaux génétiquement modifiés.  

Les scientifiques russes considèrent comme une orientation prometteuse pour leur pays la modification du blé, qui est la principale culture céréalière nationale d'exportation. Les gènes responsables de certains indicateurs de la résistance du blé ont une structure très complexe. C'est pourquoi on ne parvient pas toujours à obtenir les variétés souhaitées résistantes au stress. La méthode la plus répandue d'introduction d'un matériau génétique étranger dans le génome du blé est ce que l'on appelle la transformation balistique: une culture de cellules de blé est "bombardée" de particules d'or (ou d'un autre métal inerte), recouvertes de molécules d'une ADN étrangère. Ce bombardement n'est pas très ciblé, mais l'ADN se retrouve tout de même à l'intérieur du noyau de la cellule-cible.

Le blé peut être sujet à différentes affections mycosiennes. Pour accroître sa résistance aux champignons, les chercheurs russes introduisent dans son génome des gènes de riz et d'avoine. Aujourd'hui, dans le monde, 20% environ des espaces cultivés et environ la moitié des terres irriguées sont victimes d'une salinisation. Dans le centre Biotron, on procède à des expériences d'introduction dans le blé d'un gène tiré de l'orge augmentant la résistance aux concentrations élevées de sel.

De nombreux axes de recherche sont développés à Pouchtchino. Les scientifiques s'intéressent ainsi aux fleurs transgéniques. Des prototypes russes de chrysanthèmes génétiquement modifiés avec des gènes d'endotoxine B.thuringiensis ont été mis au point. Ces chrysanthèmes, qui résistent aux tétranyques (communément appelés araignées rouges), ont été testés dans le centre néerlandais de CPRLO. Les scientifiques de Pouchtchino ont fait par ailleurs une constatation très intéressante: l'introduction d'un gène de l'enzyme chalcone-synthase, provenant d'une gueule-de-loup, décolore les pétales des chrysanthèmes.

Les généticiens russes s'occupent également de la modification génétique d'arbres fruitiers tels que les pommiers et les poiriers. Pour améliorer leur résistance aux infections bactériennes et mycosiennes, ils ont introduit dans les génomes de poiriers et de pommiers des gènes de défensine de gros radis. Ces protéines antibactériennes protègent dans la nature les semences durant la période de germination. Elles sont clonées à l'Institut de biotechnologie agricole de l'Académie des sciences agricoles russe. Afin d'améliorer le goût des fruits, on a introduit également dans le génome des pommiers et des poiriers un gène d'une protéine supersucrée (6.000 fois plus sucrée que le sucre), la thaumatine II, provenant d'une plante tropicale, le Thaumatococcus danielli.

Bien d'autres végétaux, allant de la fraise des bois à la carotte, en passant par le clou de girofle et la pomme de terre, font l'objet de recherches à Pouchtchino. Les travaux portent aussi bien sur la résistance de ces végétaux aux différents agents (herbicides, insectes, froid, etc.) qu'à leur amélioration (goût, structure, couleur, etc.).


Programme d'étude de l'ours blanc dans l'Arctique

Une expédition scientifique a été menée récemment afin de créer les conditions d'une étude depuis l'espace des ours blancs de l'Arctique, rapporte le site strf.ru.

Une expédition organisée par l'IPEE (Institut des problèmes de l'écologie et de l'évolution) de l'Académie des sciences russe a eu lieu en avril dernier. Elle a été menée dans la région de l'archipel arctique de la Terre François-Joseph, conjointement avec la Société géographique russe. Cette mission d'un mois avait pour objectif d'étudier, de préserver et de rétablir la population des ours blancs dans l'Arctique russe.

Le programme de l'IPEE vise, plus précisément, à étudier l'aire de résidence actuelle de l'ours blanc dans l'Arctique russe; collecter des informations objectives sur le déplacement de cet animal et sur les frontières de ses différentes populations géographiques; établir les causes et le caractère des facteurs négatifs influant sur l'habitat des ours; analyser les modifications de son habitat dans le contexte du changement climatique global; procéder à une étude complexe de ces facteurs; établir des recommandations pratiques garantissant la survie et le rétablissement de la population des ours blancs dans l'Arctique russe.

L'un des principaux objectifs de cette expédition était d'approuver une méthode et une technologie d'organisation des travaux de suivi satellitaire sur le territoire arctique lointain de la Réserve naturelle d'Etat de la Terre François-Joseph.

Les principales menaces qui pèsent sur l'ours blanc sont la mise en valeur industrielle de l'Arctique, la pollution et la destruction de son habitat, sans parler de son anéantissement pur et simple (le braconnage). Le facteur limitant les déplacements de l'ours blanc est l'état saisonnier de la glace de mer.

Les scientifiques ont travaillé pendant près d'un mois dans des conditions extrêmement difficiles (vents forts et températures inférieures à -20°). Ils ont pu, durant cette période, capturer et neutraliser quatre ours mâles. Diverses analyses (sang, poils, prélèvements génétiques, etc.) ont été faites sur eux à cette occasion. Pour le suivi satellitaire, il est nécessaire de placer un collier autour du cou des animaux. Généralement, les scientifiques préfèrent placer ces colliers sur des femelles, leur morphologie s'y prêtant mieux. En effet, contrairement à ces dernières, les mâles grandissent et grossissent tout au long de leur vie (y compris leur tour de cou), ce qui rend a priori la pose de ces colliers plus compliquée. De fait, des colliers ont été posés sur deux mâles, mais l'un d'entre eux l'a perdu. Les scientifiques russes n'ont pas eu le choix: toutes les ourses qu'ils avaient pu repérer étaient accompagnées d'oursons, et la capture et la neutralisation des mères auraient à coup sûr mis en danger la vie des petits.

Le collier perdu par l'un des deux ours a toutefois continué d'émettre, ce qui a permis aux scientifiques d'en savoir plus sur la dérive des glaces. Quant au collier toujours porté par le second ours, il permet de suivre les évolutions de ce dernier. L'animal s'était déplacé, dans les cinq premiers jours ayant suivi sa capture, de 60 km dans la direction plein nord. Compte tenu de la dérive des glaces, cela signifie que l'ours a accompli quotidiennement une dizaine de kilomètres. Il était intéressant pour les scientifiques de savoir dans quelle direction se déplaçaient les ours en cette période de l'année.

Au total, depuis leur hélicoptère, les scientifiques ont repéré 22 ours, dont 3 femelles accompagnées de leurs petits. D'autres animaux ont pu, naturellement, être étudiés durant cette mission - baleines du Groenland, morses de l'Atlantique, ainsi que différents oiseaux (mouettes blanches et sternes arctiques).

Outre les quelques hommes politiques qui ont brièvement participé à cette expédition (tels le Premier ministre russe Vladimir Poutine et le ministre des Situations d'urgence Sergueï Choïgou), cette mission a rassemblé des scientifiques des profils les plus divers - zoologues, écologues-climatologues, spécialistes des mammifères marins, spécialistes de la neutralisation des animaux, chercheurs de l'Institut des problèmes écologiques du Nord, de la réserve de la Terre François-Joseph, représentants de la Commission russo-américaine pour l'ours blanc.

 

(*) L'ours blanc (ursus maritimus) est le plus gros représentant de la famille des ours. Il peut atteindre 800 kilos. D'ordinaire, les mâles pèsent entre 400 et 450 kilos, et les femelles entre 350 et 380 kilos. Les mâles font entre 2 et 2,5 m de long, les femelles entre 1,6 et 2,5 m. Leur taille au garrot oscille entre 1,3 et 1,5 m. Outre sa couleur, l'ours blanc se distingue de l'ours brun par des pattes plus courtes. On dénombre en Russie 3 populations différentes d'ours blanc (sur les 19 recensées). L'ours blanc se rencontre dans la zone circumpolaire, au nord, jusqu'à 88° de latitude nord, puis au sud, jusqu'à Newfoundland, et sur le continent, jusqu'à la zone de la toundra. L'ours blanc est une espèce protégée. Il est porté sur le livre rouge de la Fédération de Russie et sur la Liste rouge de l'IUCN (Union internationale pour la protection de la nature). On n'en compte guère plus de 25 000.

 

 

 

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