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Comment se forme l’écume de mer ?

Added 13/8/2014

La formation de l'écume, et sa composition, obéissent à des phénomènes complexes qui pourraient bien être à l'origine de la vie sur Terre :

L’océan primitif était un mélange d’eau et de molécules organiques. Celles-ci peuvent être très complexes et très réactives. Il semble donc que l’océan primitif satisfait aux conditions de la théorie kauffmanienne de la génération spontanée.

Les réseaux autocatalytiques expliquent la reproduction des molécules mais à eux seuls ils ne suffisent pas pour expliquer la reproduction des unicellulaires.

La formation spontanée des vésicules

Il suffit d’agiter une eau savonneuse pour obtenir de la mousse. L’écume de la mer se forme de la même façon, d’autant plus facilement que l’eau est plus sale. On l’explique à partir du caractère amphiphile de certaines molécules. Une molécule est hydrophile si elle « préfère » être dans l’eau que dans l’huile, c’est-à-dire si spontanémént, du fait des lois de la physique statistique, elles se concentrent davantage dans l’eau que dans l’huile. Elle est hydrophobe, ou lipophile, dans le cas inverse. Certaines molécules, telles que celles du savon, sont allongées avec une extrémité hydrophile et l’autre hydrophobe, c’est pourquoi elles sont dites amphiphiles. Lorsqu’elles sont mises en solution dans l’eau, elles forment alors spontanément de nombreuses structures qui peuvent être très complexes et notamment des bicouches qui se replient en vésicules. Une bicouche est une paroi, plongée dans l'eau, dont les deux faces sont composées de têtes hydrophiles, les extrémités hydrophobes étant rassemblées à l’intérieur de la bicouche. Une vésicule est un petit sac plein d’eau, qui flotte dans l’eau, et dont la paroi est une bicouche.

Alors d’où vient cette écume ?

Les cellules des êtres vivants sont des vésicules très élaborées. Leur paroi est essentiellement une bicouche mais elle est beaucoup plus complexe que les parois des vésicules dans l’eau savonneuse. L’intérieur de la cellule surtout est très différent de son extérieur, ce qui n’est pas le cas des vésicules que l’on forme en agitant une eau sale.[/i] (source Wikipédia : Génération spontanée).

L'écume est provoquée par le mouvement de la mer : lorsque l'eau heurte les rochers, ou une autre surface, elle est violemment agitée, ce qui provoque l'apparition de fines bulles d'air. Ces bulles contiennent également d'autres éléments : de l'eau, du sel, des particules organiques en suspension (protéines, enzymes), mais aussi des hydrocarbures et des lipides dont l'élimination contribue à "nettoyer" la mer.

Plusieurs mécanismes rentrent dans la formation de l’écume. Tout d’abord il faut de l’eau, du sel et du mouvement. Cela tombe bien l’océan remplit ces 3 conditions. De plus, plus il est agité, plus il y aura d’écume formée. En Australie, le mur d’écume a été formé grâce au cyclone Oswald et à ses vents puissants qui ont remués fortement l’océan. Cependant l’eau, le sel et le mouvement n’expliquent pas tout. En effet, si vous mettez de l’eau salée dans un récipient et que vous le secouez fortement, vous n’arriverez pas à former de l’écume. Il manque un élément essentiel : de la matière organique.

Qu’est ce que la matière organique ?

Il s’agit de la matière formée par tous les êtres vivants (végétaux, animaux et micro-organismes). La matière organique responsable de la formation de l’écume est constituée de micro-algues du genre Phaeocystis qui regroupe 6 espèces différentes présentes un peu de partout dans les océans de la planète. Lorsque ces micro-algues se multiplient et se reproduisent de manière importante (on parle du bloom), elles forment une substance (mucilage) qui gonfle au contact de l’eau et qui devient visqueuse comme la gélatine.

Maintenant refaites l’expérience chez vous. Mettez de l’eau salée dans un récipient, avec un petit peu de gélatine et secouez fortement. Vous devriez observer maintenant un petit peu d’écume.

C’est ainsi que se forme l’écume de l’océan

ps : Attention il existe deux autres formes d’écumes : l’écume minérale et l’écume des vagues. A ne pas confondre avec l’écume « mousse » dont je vous ai parlé dans cet article.

 


Une ville australienne recouverte par l'écume... par lemondefr

 

http://www.guichetdusavoir.org/viewtopic.php?t=21198

 

http://kidiscience.cafe-sciences.org/articles/comment-se-forme-lecume-de-mer/

Tags : ecume
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