N’oubliez surtout pas votre seconde dose de vaccin anti-Covid-19 : voici pourquoi

Les scientifiques de l’université de Stanford ont démontré pourquoi la seconde dose de vaccin anti-Covid-19 est indispensable. Cette dernière stimule des acteurs de l’immunité que la première dose seule ne parvient pas à réveiller.

Pfizer, Moderna et AstraZeneca, les trois vaccins les plus administrés en France, nécessitent deux doses pour atteindre leur efficacité maximale. Plusieurs semaines s’écoulent entre la primo-injection et le rappel, et c’est un rendez-vous à ne manquer ou à ne reporter sous aucun prétexte. Une étude menée par Bali Pulendran, professeur d’immunologie à Stanford, et son équipe, explique pourquoi.

La première raison, déjà connue avant le travail des scientifiques d’Harvard, est qu’après la première dose de vaccin, la protection qu’il confère n’est pas optimale, surtout face au variant Delta. Les anticorps neutralisants spécifiques du SARS-CoV-2 apparaissent déjà, mais ils ne sont pas assez nombreux et durables. De plus, l’immunité vaccinale ne se résume pas aux anticorps neutralisants. Si leur rôle – empêcher l’entrée du virus dans la cellule hôte – est primordial, d’autres acteurs de l’immunité entrent en jeu, comme les lymphocytes, les cytokines ou encore les cellules de l’immunité innée.

Vaccination Covid-19 2ème dose
La seconde dose de vaccin anti-Covid est indispensable pour obtenir une efficacité optimale.
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En Espagne, le lynx sauvé de l’extinction par un programme d’élevage en captivité

Le lynx ibérique était dans une situation délicate il y a quelques années. Mais les efforts des autorités et des ONG ont permis d’inverser la tendance grâce à la lutte contre le braconnage, la réintroduction de lapins dans la zone et surtout l’élevage en captivité.

Quatre bébés lynx ibériques dorment paisiblement contre le flanc de leur mère, Nota. Une scène touchante rendue possible par un programme de reproduction et d’élevage en captivité de cette espèce emblématique en Espagne, qui a frôlé l’extinction.

A l’abri du soleil, Sismo, Sicilia, Sénégal et Susurro, trois mois à peine, se reposent dans le centre d’El Acebuche situé dans le parc national de Doñana, gigantesque zone protégée du sud de l’Espagne. Ce centre est l’un des cinq sites (quatre en Espagne et un au Portugal) créés dans les années 2000 pour élever le Lynx pardinus en captivité en vue de réintroduire ce félin tacheté dans son milieu naturel. Victime du braconnage et de la raréfaction des lapins sauvages, base de son alimentation, l’espèce ne comptait plus que 100 individus en 2002 contre plus de 100.000 au début du XXe siècle et était alors « en danger critique » d’extinction, selon la Liste rouge de l’Union internationale pour la conservation de la Nature (UICN).

Mais les efforts des autorités et des ONG ont permis d’inverser la tendance grâce à la lutte contre le braconnage, la réintroduction de lapins dans la zone et surtout l’élevage en captivité. En 2020, pour la première fois, 1.100 individus ont été recensés. Bien qu’il soit toujours menacé, l’animal aux longues oreilles pointues se terminant par une fine touffe et aux épaisses moustaches blanches s’est multiplié en Andalousie et a fait son retour dans d’autres régions espagnoles dont il avait disparu (Estrémadure, Castille-La-Manche) ainsi qu’au Portugal.

Lynx ibérique
Un lynx ibérique le 30 juin 2021 dans le centre d’El Acebuche, dans le parc national de Doñana, (Espagne). (Source : AFP)
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Des physiciens développent une méthode pour produire de l’antimatière à partir de la lumière

Créer de l’antimatière artificiellement en dehors des accélérateurs de particules est théoriquement possible. En effet, le processus de Breit-Wheeler décrit comment la collision de deux photons gamma de haute énergie peut produire une paire électron-positron. Cependant, un tel mécanisme nécessite des lasers à photons gamma, et ceux-ci nous sont encore technologiquement hors de portée. Cependant, une équipe de physiciens a récemment démontré qu’il était possible de contourner ce problème en développant une solution expérimentale alternative.

Une équipe de physiciens a montré que des lasers à haute intensité peuvent être utilisés pour générer des collisions de photons gamma — les longueurs d’onde de la lumière les plus énergétiques — pour produire des paires électron-positron. Cela pourrait aider à comprendre les environnements autour de certains des objets les plus extrêmes de l’Univers : les étoiles à neutrons.

Le processus de création d’une paire de particules matière-antimatière — un électron et un positron — à partir de photons s’appelle le processus de Breit-Wheeler, et il est extrêmement difficile à réaliser expérimentalement. La probabilité que cela se produise lorsque deux photons entrent en collision est très faible. Il faut des photons de très haute énergie, ou rayons gamma, et en très grand nombre, pour maximiser les chances d’observation.

Nous n’avons pas encore la capacité de construire un laser à rayons gamma, de sorte que le processus de Breit-Wheeler photon-photon reste actuellement expérimentalement inachevé. Mais une équipe de physiciens dirigée par Yutong He de l’Université de Californie a proposé une nouvelle solution de contournement qui, selon leurs simulations, pourrait réellement fonctionner.

Production antimatière à partir de la lumière
Des physiciens développent une méthode pour produire de l’antimatière à partir de la lumière.
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Les « signes vitaux » de la Terre s’affaiblissent, selon des scientifiques

Les « signes vitaux » de la planète s’affaiblissent sous les coups de l’économie mondiale, ont mis en garde mercredi 28 juillet 2021 des scientifiques de premier plan, s’inquiétant de l’imminence possible de certains « points de rupture » climatiques.

Ces chercheurs, qui font partie d’un groupe de plus de 14.000 scientifiques ayant plaidé pour la déclaration d’une urgence climatique mondiale, estiment que les gouvernements ont de manière systématique échoué à s’attaquer aux causes du changement climatique : « la surexploitation de la Terre ». Depuis une évaluation précédente en 2019, ils soulignent la « hausse sans précédent » des catastrophes climatiques, des inondations aux canicules, en passant par les cyclones et les incendies.

Sur les 31 « signes vitaux » de la planète, qui incluent les émissions de gaz à effet de serre, l’épaisseur des glaciers ou la déforestation, 18 atteignent des records, selon ce texte publié dans la revue BioScience. Ainsi, malgré la chute des émissions de gaz à effet de serre en raison de la pandémie de Covid-19, les concentrations de CO2 et de méthane dans l’atmosphère ont atteint des niveaux record en 2021.

Déforestation Amazonie
Déforestation de la forêt amazonienne, au Brésil (Source : SIPA)
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Déceler les formes graves de Covid-19 dès le diagnostic, ce serait possible

Les cellules prélevées lors du diagnostic de Covid-19 permettraient de déceler, dès l’infection, des signes de formes sévères ou bénignes de la maladie d’après une étude américaine. Les chercheurs voient là l’opportunité d’intervenir précocement avant qu’une forme grave de Covid-19 ne se développe.

Des chercheurs du Broad Institute du MIT et de Harvard et du Ragon Institute du Massachusetts General Hospital ont étudié des cellules prélevées lors du diagnostic de Covid-19. Ils ont comparé les résultats des patients qui ont développé une forme de Covid-19 légère par rapport à ceux qui ont évolué vers une forme plus grave. Résultat : les patients atteints d’une forme sévère présentaient une réponse antivirale beaucoup plus atténuée que ceux qui avaient une évolution bénigne. Les résultats de leurs recherches ont donné lieu à une étude publiée dans la revue Cell.

Pour réaliser cette étude, les chercheurs ont étudié les prélèvements des écouvillons nasaux (que l’on utilise lors de test PCR) de 58 personnes. Parmi elles, 35 provenaient de personnes atteintes du Covid-19, présentant une « variété d’états pathologiques de légers à graves », 17 étaient sains et 6 patients souffraient  d’une insuffisance respiratoire due à d’autres causes.

Diagnostic formes graves Covid-19
Peut-on déceler les formes graves de Covid-19 dès le diagnostic ?
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Des filaments fossiles vieux de 3,42 milliards d’années pourraient être les plus anciennes archéobactéries connues

Les archées, anciennement appelées archéobactéries, sont des microorganismes constitués d’une cellule unique (unicellulaires) qui ne comprend ni noyau ni organites, à l’instar des bactéries. Il y a une dizaine d’années, des chercheurs ont découvert en Afrique du Sud des filaments fibreux pressés dans la roche qui, selon de récentes analyses, pourraient être les vestiges d’archées datant de 3,42 milliards d’années ! Si la découverte est confirmée, il s’agirait alors de la plus ancienne preuve directe d’un métabolise basé sur le méthane.

Les archées découvertes auraient généré du méthane près de cheminées hydrothermales il y a des milliards d’années, rapportent les chercheurs. Ces anciens filaments fossiles pourraient donc contenir des indices sur les premières formes de vie terrestre et peut-être même donner une idée des lieux à privilégier pour la recherche de vie extraterrestre. En effet, les chercheurs soupçonnent que la vie sur notre planète aurait pu naître dans un tel environnement. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Science Advances.

Les biologistes ont déduit que les métabolismes basés sur la mastication ou l’éructation de méthane ont évolué très tôt dans l’histoire de la Terre, mais ils ne savent pas exactement quand, explique Barbara Cavalazzi, géobiologiste à l’université de Bologne, en Italie. Des recherches antérieures ont permis de trouver des preuves indirectes de l’existence de microbes qui recyclent le méthane dans la chimie de poches remplies de fluide situées dans des roches anciennes datant d’environ 3,5 milliards d’années. « Mais ces travaux n’ont pas permis de trouver les véritables microbes. Avec cette analyse de fossiles, ce que nous trouvons, en fait, c’est une preuve du même âge. Mais il s’agit d’un reste cellulaire – c’est l’organisme même », déclare Cavalazzi.

Les filaments fossiles nouvellement identifiés possèdent une coquille à base de carbone. Cette coquille est structurellement différente de l’intérieur préservé, ce qui suggère une enveloppe cellulaire renfermant l’intérieur des cellules, expliquent les auteurs de l’étude. « Les filaments ont colonisé les parois des conduits créés par le fluide hydrothermal à basse température. Associés à leurs caractéristiques morphologiques et chimiques étudiées à différentes échelles, ils peuvent être considérés comme les plus anciens méthanogènes et/ou méthanotrophes ayant prospéré dans un substrat volcanique », ajoutent-ils.

Filaments fossiles 3,42 milliards d'années
Des fossiles d’archées productrices de méthane (au centre), potentiellement les plus anciennes jamais découverts, précédant de loin des spécimens datant de moins de 500 millions d’années (Source : B. Cavalazzi et al./ Science Advances).
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L’intérieur de Mars révélé par InSight

La planétologie comparée vient de faire un nouveau bond grâce aux données de la mission InSight, notamment via les ondes sismiques détectées avec l’instrument Seis sur Mars. Après la Terre et la Lune, nous disposons donc de connaissances sur la structure interne d’une nouvelle planète rocheuse qui elle aussi comporte une croûte, un manteau et un noyau.

L’équipe internationale de planétologues de la mission InSight de la NASA vient de publier trois articles dans la revue Science qui montrent le chemin parcouru depuis les missions Viking des années 1970, les premières à débuter sérieusement l’exploration de Mars au sol. Carl Sagan n’est hélas plus là pour prendre connaissance des résultats révélés dans ces articles (et les commenter) qui nous annoncent que l’on a enfin une première image complète et précise, autant qu’il se peut actuellement, de la structure interne de Mars.

Les planétologues spécialisés dans la géologie et la géophysique martienne avaient déjà pu atteindre quelques conclusions il y a des années en étudiant le champ de gravité et la topographie martienne, mettant en relation les données dans ces domaines avec les informations minéralogiques et cosmochimiques fournies par l’étude des météorites martiennes (en science planétaire comme en astrophysique, la structure microscopique du monde et sa structure macroscopique entretiennent des liens de causalité étroits). On savait ainsi que l’épaisseur de la croûte de la Planète rouge devait être comprise entre 30 et 100 kilomètres. Mais on ne pouvait pas aller très loin avec d’autres données en ce qui concerne la structure profonde de Mars, tout au plus on en avait déduit qu’un noyau devait bien exister, avec un rayon dont la valeur était estimée entre 1.400 et 2.000 kilomètres.

Les articles publiés dans Science par la collaboration InSight concernent la croûte, le manteau et le noyau de Mars. Le premier fait état de plusieurs discontinuités physiques et peut-être aussi chimiques dans la croûte martienne. Comme l’explique un communiqué du CNRS, une première se trouve à environ 10 km de profondeur et les géologues martiens avancent qu’elle traduirait l’existence de roches très altérées, résultant d’une très ancienne circulation de fluide. En dessous, une structure géologique peu altérée existerait avec une seconde discontinuité vers 20 km, puis une troisième, moins marquée, vers 35 km.

Structure interne Mars
Vue d’artiste de la structure interne de Mars (Source : IPGP/David Ducros).
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5% des centrales électriques dans le monde sont responsables de près de 75% des émissions de CO2 du secteur

Une nouvelle étude montre qu’en ciblant les centrales électriques « hyperémettrices », il serait possible d’entraîner des réductions drastiques et jusqu’ici inespérées des émissions de carbone résultant de la production mondiale d’électricité. Limiter leur production ou pollution en attendant de les remplacer entièrement pourrait donc s’avérer être une stratégie ultra-efficace et rapide pour réduire considérablement les émissions de CO2 du secteur. En effet, toujours selon l’étude, 5% des centrales électriques mondiales sont responsables de près de 75% des émissions de CO2 dues à la production d’électricité.

Don Grant et ses collègues de l’université du Colorado à Boulder, ont passé au peigne fin un inventaire de plus de 29 000 centrales électriques à combustibles fossiles réparties dans 221 pays pour identifier les plus gros pollueurs du monde en 2018. Ils ont ensuite calculé les réductions d’émissions potentielles qui pourraient être atteintes si les pires centrales augmentaient leur efficacité, passaient à des combustibles à plus faible teneur en carbone ou mettaient en œuvre des technologies de capture du carbone.

Les chercheurs ont notamment constaté que les « émetteurs extrêmes » de CO2 — les centrales électriques qui se classent parmi les 5% les plus polluantes pour le climat — étaient responsables de 73% des émissions mondiales dues à la production d’électricité, et avaient tendance à être moins efficaces que les centrales électriques moyennes de leur pays d’origine. Selon les calculs de l’équipe, les émissions diminueraient d’environ 25% si ces pollueurs amélioraient leur efficacité pour atteindre la moyenne mondiale.

Centrales électriques & CO2
5% des centrales électriques dans le monde sont responsables de près de 75% des émissions de CO2 du secteur.
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Hubble découvre pour la première fois de la vapeur d’eau sur Ganymède

La découverte de vapeur d’eau dans l’atmosphère de Ganymède, à partir d’observations réalisées par Hubble en 1998, 2010 et 2018, renforce l’attrait de cette lune. Cette lune, qui sera étudiée de près par la sonde Juice de l’ESA à partir de 2029, arbitre un océan d’eau salée à l’état liquide. Ce dernier pourrait être propice à l’existence d’une forme de vie !

Pour la première fois, des astronomes ont détecté de la vapeur d’eau dans l’atmosphère de Ganymède, une des quatre lunes galiléennes de Jupiter. Cette découverte renforce l’intérêt de cette lune dont on sait aujourd’hui qu’elle abrite un océan d’eau salée à l’état liquide, piégé entre deux couches de glace à plus de 160 kilomètres sous sa surface. Comme sur Europe et Callisto, deux autres lunes de Jupiter.

Cette découverte, on la doit à une équipe d’astronomes, sous la direction de Lorenz Roth du KTH Royal Institute of Technology de Stockholm, en Suède, qui, en fouillant dans de vielles données d’Hubble afin de préparer les observations de la mission Juno, a fait cette incroyable découverte. En effet, comme le souligne le communiqué de l’ESA et de la NASA, « là où il y a de l’eau, il pourrait y avoir la vie telle que nous la connaissons ». Cela dit, si cette condition est nécessaire à l’existence d’une forme de vie, si simple soit-elle, elle n’est évidemment pas suffisante. Il faut aussi une source d’énergie et des éléments essentiels (le carbone C, l’hydrogène H, l’azote N, l’oxygène O, le phosphore P et le soufre S) regroupés sous l’acronyme CHNOPS.

Ganymède & Jupiter
Vue d’artiste de Jupiter et Ganymède, une des quatre lunes Galiléennes de Jupiter (Source : ESA/Hubble/M. Ail).
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L’aimant le plus fin du monde ne mesure qu’un atome d’épaisseur !

Une équipe de chercheurs américains a mis au point un aimant en oxyde de zinc et cobalt d’un seul atome d’épaisseur. Ses applications iraient de l’électronique de pointe, pour le stockage des données, jusqu’à la physique fondamentale avec l’étude des propriétés quantiques de la matière.

C’est l’aimant le plus fin du monde, et le record ne devrait pas être battu de sitôt… Puisque son épaisseur n’est que d’un atome ! D’ailleurs, les chercheurs de l’Université de Californie (Lawrence Berkeley National Laboratory) à l’origine de sa fabrication le qualifient d’objet à deux dimensions : longueur et largeur. L’épaisseur étant de fait négligeable…

“Nous sommes les premiers à fabriquer un aimant à 2D chimiquement stable dans les conditions de températures et pressions ambiantes”, se félicite sur le site des Berkeley Labs Jie Yao, l’un des coauteurs de l’étude. “Cette découverte est excitante non seulement parce qu’il s’agit de magnétisme à deux dimensions, mais aussi parce que cela permet d’explorer un nouveau mécanisme pour y parvenir”, renchérit Rui Chen, également de Berkeley. Jusqu’à présent, les aimants 2D perdaient leur magnétisme à température ambiante. Celui-ci le conserve jusqu’à 100 °C, ce qui constitue une avancée majeure pour des applications en électronique.

Aimant 2D
L’aimant fabriqué par les chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory est une couche d’oxyde de zinc dopée avec des atomes de cobalt. Cette couche ne mesure qu’un atome d’épaisseur. (Source : Berkeley Lab)
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