22 découvertes qui ont marqué l'année 2022

Chaque année, l'humanité gagne en savoir grâce au travail des chercheurs à travers le monde. Archéologues et paléontologues explorent les vestiges de notre passé, révélant des écosystèmes et des civilisations effacés par le temps. Alors que l'astronomie tente de percer les secrets des mondes qui nous entourent, la biologie et les sciences de la Terre lèvent le voile sur les mécanismes de notre propre planète et la vie qu'elle abrite. Pendant ce temps, les chercheurs en médecine étudient les complexités du corps humain et les maladies qui le menacent pour mettre au point de nouveaux instruments capables de protéger notre espèce.

Bien souvent, notre soif intarissable d'exploration et d'expérimentation donne lieu à des révélations inattendues et hors du commun. Voici une sélection des découvertes les plus remarquables de l'année.

Découverte de fossiles spectaculaires en Australie

En janvier 2022 dans le sud de l'Australie, une équipe de chercheurs a découvert un site dont les roches abritaient un formidable registre de la vie au sein d'une ancienne forêt pluviale. Sur ce site baptisé McGraths Flat en référence à l'auteur de la découverte, Nigel McGrath, les fossiles datés de 11 à 16 millions d'années représentent l'un des rares écosystèmes de forêt pluviale du Miocène. Des créatures au corps mou et de petite taille y ont été préservées avec d'incroyables détails, notamment des araignées donnant à voir les poils de leurs pattes ou des poissons leur ventre rempli de moucherons. Les chercheurs sont même parvenus à distinguer les pores de feuilles fossilisées qui absorbaient autrefois le dioxyde de carbone. « La qualité de la préservation nous offre une fenêtre inédite sur ces écosystèmes, » témoigne Matthew McCurry, paléontologue de l'Australian Museum Research Institute de Sydney et coauteur principal de l'étude présentant la découverte.

Le rover Perseverance explore le paysage martien

Le dernier-né des rovers martiens de la NASA poursuit sa quête des signes de vie sur la planète rouge, cette année dans le cratère Jezero, un bassin d'impact de 45 km de diamètre autrefois rempli d'eau. Le rover a détecté quelques éléments surprenants au cours de son odyssée à travers le cratère, notamment de fines pellicules violettes sur certaines roches martiennes rappelant le vernis formé sur les roches terrestres par certains microbes. Curiosity a également fait d'énorme progrès dans ses prélèvements rocheux, avec 14 échantillons prêts à être cachés sur Mars en vue d'une future mission de récupération. Au mois de septembre, le rover s'est engagé dans l'exploration très attendue d'un ancien delta fluvial sur les bords du cratère. La NASA et l'Agence spatiale européenne réfléchissent actuellement à un plan pour récupérer les échantillons, une tâche qui nécessitera différents engins spatiaux, dont un duo d'hélicoptères.

Un navire espagnol légendaire retrouvé sur les côtes de l'Oregon

Les vestiges d'un galion espagnol du 17e siècle ont été identifiés sur la côte nord de l'Oregon. Ils appartenaient probablement au Santo Cristo de Burgos, un navire qui reliait le Mexique depuis les Philippines en 1693 avant de faire fausse route et de disparaître.

Connu pour ses blocs de cire d'abeille encore charriés de temps à autre sur le rivage, le galion disparu faisait partie des légendes locales depuis des siècles. Les vestiges de la coque du navire sont cependant restés non identifiés jusqu'à ce que des chercheurs analysent des bois découverts dans une grotte marine près d'Astoria et révèlent qu'ils étaient fabriqués à partir d'un type de bois dur utilisé pour construire des navires en Asie au 18e siècle : une correspondance parfaite avec le Santo Cristo de Burgos disparu.

Une équipe de chercheurs « ressuscite » des organes mourants

Grande première dans le monde médical, des scientifiques de l'université Yale ont réussi à préserver la fonction de différents organes du cochon comme le cerveau, le cœur, le foie et les reins une heure après le décès des animaux. Les travaux pourraient un jour étendre la durée de vie des organes prélevés en vue d'une greffe, sachant que plusieurs milliers de greffons sont rejetés chaque année, car ils n'ont pas été immédiatement préservés.

Normalement, les organes doivent être prélevés dès l'arrêt du cœur pour être considérés comme viables. Grâce à une solution bleu-saphir baptisée OrganEx et mise au point par le neuroscientifique Nenad Sestan et son équipe, les chercheurs ont pu restaurer les fonctions de base des organes bien après la fin de l'irrigation des tissus par du sang frais. Pour ce faire, les chercheurs ont déclenché des arrêts cardiaques chez les cochons et laissé leurs corps à température ambiante pendant une heure avant de mélanger leur sang à l'OrganEx, une substance contenant des acides aminés, des vitamines, des métabolites et 13 composants supplémentaires. À l'aide d'une machine, ils ont fait circuler ce mélange pendant six heures et ont détecté des signes de reprise dans les organes mourant : les cellules cardiaques ont recommencé à battre, les cellules hépatiques ont absorbé le glucose présent dans le sang et la réparation de l'ADN a repris.

Malgré tout, Sestan appelle à la prudence. « On peut dire que le cœur bat à nouveau, mais comment par rapport à un cœur sain ? Cela nécessitera de plus amples analyses. » Les prochaines étapes consisteront à greffer des organes traités à l'OrganEx sur des cochons vivants pour étudier leur fonctionnement.

Éruption volcanique et tsunami : que s'est-il passé dans les îles Tonga ?

En janvier, un volcan sous-marin du Royaume de Tonga, le Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, a connu une éruption sans précédent au cours des dernières décennies. L'explosion a généré différentes ondes de choc qui ont parcouru la planète en provoquant des tsunamis sur les rivages plus ou moins éloignés. Avant même la retombée du nuage volcanique, les scientifiques se pressaient pour recueillir des données sur les mystères de l'éruption dans l'espoir de mieux comprendre le mécanisme derrière la puissante déflagration et sa cascade de répercussions. « À ce stade, tout ce qui concerne cette éruption dépasse l'entendement, » avait déclaré la volcanologue Janine Krippner qui travaillait pour le Global Volcanism Program de la Smithsonian Institution lors des événements.

L'éruption a soulevé 9,5 kilomètres cubes de roche du plancher océanique, ce qui en fait la plus grande explosion volcanique depuis un siècle. L'explosion a également déclenché des avalanches de cendre chaude et débris volcaniques connues sous le nom de coulées pyroclastiques qui ont parcouru le plancher océanique sur plus de 80 km.

Découverte d'escargots plus petits qu'un grain de sable

Alors qu'ils sondaient le sol à la recherche d'animaux sur deux sites du Sud-est asiatique, des scientifiques ont découvert une poignée de nouvelles espèces d'escargots, dont deux plus petites que toutes les autres. Ils ont baptisé  la première Angustopila psammion, un nom taillé sur-mesure, « psammion » signifiant « grain de sable » en grec ancien. Cette espèce vit sur les murs de grottes vietnamiennes et ne mesure que 0,6 millimètre de diamètre, si bien que plusieurs centaines de ses représentants pourraient tenir sur une pièce de 50 centimes d'euros.

La seconde espèce est légèrement plus grande et a été découverte dans une gorge de calcaire au Laos. Cet escargot dispose d'une coquille aux projections pointues ornées de perles couleur boue, probablement de la matière fécale, ce qui lui a valu le nom A. coprologos,  ou « cueilleur d'excréments » en grec.

Le rapport du GIEC alerte quant à l'impact du changement climatique sur notre santé

Cela fait maintenant plusieurs décennies que les scientifiques nous alarment sur les risques à venir liés au changement climatique, mais certains de ces dangers sont déjà présents, comme un impact direct sur la santé humaine, selon le rapport de référence publié par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat. D'ici 2100, les trois quarts de la population mondiale pourraient subir des épisodes réguliers de chaleur extrême, peut-on lire dans le rapport. La population est également confrontée à une augmentation des lésions pulmonaires liées à la pollution atmosphérique et à une recrudescence des maladies à transmission vectorielle par des insectes hématophages, comme les moustiques et les tics, à mesure qu'ils colonisent de nouvelles régions. Les auteurs du rapport insistent sur la nécessité de réduire rapidement et drastiquement les émissions et de s'adapter à un monde plus chaud avant l'aggravation des menaces climatiques.

Les Everglades ripostent face au python birman

En Floride, la région des Everglades est envahie par les pythons birmans depuis des dizaines d'années. Cette espèce invasive est si dévastatrice sur le plan écologique, car il n'existe aucun prédateur capable de l'inquiéter parmi les espèces natives, c'est du moins ce que pensaient les scientifiques.

Pour la première fois, une équipe de biologistes a observé une espèce native, un lynx roux, s'attaquer à un nid de python pour dévorer ses œufs. Plus tard, lorsque le lynx est revenu sur les lieux en présence du serpent, il n'a pas hésité à engager le combat avec le reptile. « Quand vous assistez à des interactions de ce genre et que vous voyez la faune endémique se défendre, c’est comme un rayon de Soleil pour nous », se réjouit Ian Bartoszek, écologue de la Mission de conservation de Floride du Sud. « Depuis dix ans que je piste des serpents, je peux compter sur les doigts de la main le nombre de fois où j’ai observé » des animaux endémiques résister à des serpents, affirme-t-il. La confrontation pourrait être un premier pas vers le retour à un équilibre biologique dans ces Everglades tyrannisés par les pythons.

Un nouveau télescope spatial nous offre une vue incroyable de l'univers 

Désormais stationné à 1,5 million de kilomètres de la Terre, le télescope spatial James Webb de la NASA a passé la moitié de l'année 2022 à préparer ses premiers clichés. Diffusées au mois de juillet, ces premières images peignent un tableau du cosmos truffé de détails incroyables. L'une d'entre elles, une image de galaxies lointaines grossies par la gravité de galaxies intermédiaires, nous offre « la vue la plus profonde de l'univers à ce jour », déclare Thomas Zurbuchen, administrateur adjoint de la NASA. Parmi les autres clichés du télescope spatial figurent la désormais célèbre nébuleuse de la Carène ainsi qu'un cliché renversant des anneaux de Neptune. Le télescope s'efforce actuellement de suivre la longue liste d'observations programmées au fil desquelles il explorera des galaxies primitives ou l'atmosphère de lointaines exoplanètes.

Les barrières de glace de l'Antarctique se fragilisent

L'Ouest Antarctique, la partie du continent austral située directement sous l'Argentine, contient suffisamment de glace pour faire grimper de trois mètres le niveau des océans. Une partie de cette glace est condamnée à fondre sous l'effet du changement climatique, mais les climatologues ne connaissent ni la quantité précise ni le rythme de fonte. Plus tôt dans l'année, les chercheurs ont identifié des signes inquiétants, annonciateurs d'une rupture majeure : une importante barrière de glace, l'excroissance qui protège l'inlandsis de la fonte, venait de rompre de manière inattendue. La rupture pourrait entraîner une réaction en chaîne dévastatrice aboutissant au morcellement de l'inlandsis « en plusieurs centaines d'icebergs, comme la vitre d'une voiture », la première étape d'un effondrement majeur, déplore la scientifique Erin Pettit.

Dénisoviens : nouvelle découverte sur ce mystérieux ancêtre de l'Homme

Tous les os et dents de Dénisoviens trouvés à ce jour pourraient facilement tenir dans un petit sac plastique : quelques dents, un os de petit doigt, un fragment de crâne et une mâchoire partielle. Jusqu'à récemment, les restes de ce mystérieux groupe proche de l'Homme de Néandertal provenaient exclusivement de deux sites, l'un en Sibérie et l'autre au Tibet. En mai dernier, des scientifiques ont annoncé la découverte d'une molaire probablement dénisovienne dans une grotte laotienne, à plusieurs milliers de kilomètres des sites précédents. Cette découverte met en lumière l'aire de répartition incroyablement diversifiée des homininés et leur capacité à survivre dans une variété de climats. « Cela me fait penser à leur similarité avec notre espèce, » déclare Laura Shackelford, auteure de l'étude et paléoanthropologue au sein de l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign. « Nous sommes incroyablement flexibles, c'est un peu la marque de fabrique des humains modernes. »

Une raie géante bat le record du plus grand poisson d'eau douce 

Depuis 2005, l'explorateur National Geographic Zeb Horgan parcourt le monde à la recherche du plus grand poisson de la planète. En juin dernier, une équipe cambodgienne sous sa direction a reçu l'appel d'un pêcheur prénommé Moul Thun qui pêchait sur le Mékong lorsqu'il a accidentellement accroché une raie géante d'eau douce comme il n'en avait jamais vu auparavant.

À leur arrivée, les chercheurs ont découvert cette femelle mesurant 4 m du museau à la queue, pour un poids phénoménal de 300 kg, ce qui fait d'elle le plus gros poisson d'eau douce à ce jour, un titre certifié par le Livre Guinness des records le 24 juin.

Nouveaux détails sur la disparition des dinosaures

Il y a 66 millions d'années, la vie sur Terre a connu un violent tournant lorsqu'un astéroïde de dix kilomètres de large s'est écrasé au large de l'actuelle péninsule mexicaine du Yucatán. La collision apocalyptique a provoqué une extinction massive qui a eu raison de plus de 75 % des espèces vivant à l'époque, dont l'ensemble des dinosaures à l'exception des oiseaux. L'impact a laissé derrière lui un cratère sous-marin gigantesque connu sous le nom de Chicxulub.

En février, une équipe de chercheurs qui étudiait les fossiles de poissons emportés par la catastrophe a conclu que l'astéroïde avait frappé la Terre au printemps de l'hémisphère Nord. Au mois de mars, d'autres scientifiques ont apporté de plus amples précisions sur le cataclysme : quelques minutes après l'impact, des roches formées par les températures extrêmes ont commencé à pleuvoir sur des milliers de kilomètres autour du cratère. Quelques mois plus tard, en août, une nouvelle équipe de chercheurs annonçait la découverte d'un potentiel cratère sous-marin à l'ouest des côtes africaines, d'un âge similaire à celui de Chicxulub, suggérant qu'un fragment de l'astéroïde se serait détaché pour percuter la Terre à un autre endroit.

Des microplastiques dans le corps humain

Des fragments de plastique ont déjà été retrouvés sur les hauteurs de l'Everest, au plus profond des océans et désormais dans le sang et les poumons du corps humain. En étudiant des échantillons de don du sang, des chercheurs ont découvert des nanoplastiques, des fragments de l'ordre du nanomètre, qui pourraient avoir été inhalés ou ingérés. Ils ont également trouvé des fibres de plastique d'une longueur allant jusqu'à deux millimètres dans les poumons de patients chirurgicaux. Personne ne sait pour le moment si ces morceaux de plastique peuvent nuire à notre santé, mais « nous devrions nous en soucier, » déclare l'écotoxicologie Dick Vethaak. « Il ne devrait pas y avoir de plastique dans notre sang. »

Une éruption volcanique en Islande annonce plusieurs décennies d'activité

Cela faisait près de 800 ans que les volcans de la péninsule de Reykjanes en Islande étaient plongés dans un sommeil profond, mais ils se sont réveillés en 2021 et ont craché de la lave pendant six mois, avant de se donner à nouveau en spectacle cette année. Dans cette région, le volcanisme s'endort et se réveille en cycles et ce second épanchement de lave en moins d'un an pourrait bien annoncer plusieurs décennies d'activité volcanique pour la nation insulaire.

Chaque nouvelle éruption est une fenêtre sur les mécanismes internes de notre planète et les scientifiques ont déjà commencé à explorer les profondeurs de l'Islande, l'un des seuls endroits au monde où une partie de la crête médio-océanique jaillit de la mer. Le long de cette frontière, les plaques tectoniques s'écartent en provoquant la remontée et l'éruption de fragments du manteau en fusion. L'île se trouve également à la verticale d'un panache de roches chaudes qui alimente les éruptions. En étudiant ces phénomènes, les chercheurs espèrent mieux comprendre les forces qui ont façonné le paysage islandais.

Les araignées aussi voyagent au pays des rêves

Écologiste à l'université de Constance, Daniela Roessler travaille habituellement sur le terrain dans la forêt amazonienne, mais en 2020 le coronavirus l'a forcée à se concentrer sur les araignées sauteuses établies dans un champ voisin de sa maison de Trèves, en Allemagne. En observant les petites araignées durant leur sieste, suspendues à un fil de soie les pattes repliées, la scientifique a remarqué qu'il leur arrivait de sursauter, comme si elles étaient malmenées par un rêve.

« La façon dont elles se tortillaient m'a fait penser aux chiens ou aux chats en plein rêve, » se souvient Roessler. Elle a donc installé un laboratoire pour observer leur comportement et l'étude publiée cette année révèle que les araignées sauteuses connaissent un état comparable au sommeil avec des mouvements oculaires rapides, similaires à ceux observés lorsque nous rêvons.

Le plus ancien dinosaure d’Afrique aurait vécu il y a 230 millions d’années

Au mois d'août, une équipe de chercheurs financée par la National Geographic Society a présenté un fossile remarquable : le plus ancien dinosaure découvert en Afrique. Baptisée Mbiresaurus raathi et découverte dans la formation rocheuse de Pebbly Arkose, au Zimbabwe, la créature aurait vécu il y a 230 millions d'années durant la période du Trias. Mbiresaurus figurait parmi les premiers ancêtres du groupe emblématique des géants au long cou, comme Brontosaurus, mais lui-même n'avait rien d'un géant. Les experts estiment que l'animal n'aurait pas dépassé les 60 cm de hauteur à la hanche, révélant les origines évolutionnaires modestes d'un groupe qui comptera plus tard parmi ses membres les plus grandes créatures ayant foulé la Terre.

Un microbiome humain synthétique fabriqué de toutes pièces

Des chercheurs de l'université de Stanford ont présenté un microbiome synthétique complexe intégralement créé de leurs mains.  En le transplantant chez des souris sans micro-organismes, les 119 espèces de bactéries, toutes présentes dans l'intestin humain, sont restées stables et ont même résisté à des agents pathogènes.

Les connaissances des scientifiques sur le microbiote intestinal proviennent essentiellement de la transplantation de l'ensemble de la communauté microbienne présente dans les excréments humains chez des animaux ou d'autres humains. Il n'existe aucun outil pour manipuler les espèces présentes dans les échantillons de matière fécale, contenant chacun plusieurs centaines, voire plusieurs milliers d'espèces microbiennes avec de grandes différences entre les individus.

D'après l'équipe de Stanford, le nouveau microbiome synthétique est largement représentatif de la flore intestinale humaine. Les scientifiques peuvent modifier cette communauté microbienne en ajoutant ou en supprimant des espèces pour comprendre leur influence sur la santé humaine, un processus complexe qui pourrait aboutir à de nouveaux traitements. D'autres versions du microbiome synthétique pourraient voir le jour à mesure que les chercheurs expérimentent avec cette colonie en ajoutant ou supprimant des espèces pour étudier différents troubles et mettre au point des thérapies innovantes.

La redécouverte d'une plante miraculeuse

La plante en question valait littéralement son pesant d'or, côtoyant les métaux précieux dans le trésor impérial de la Rome antique. Le silphium, une plante à fleurs censée guérir la maladie et donner à chaque aliment un goût extraordinaire, était si populaire dans le monde méditerranéen qu'elle aurait été consommée jusqu'à disparaître il y a environ 2 000 ans… du moins c'est ce que pensaient les scientifiques.

Mahmut Miski, un professeur de pharmacognosie (l'étude des médicaments issus de sources naturelles) à l'université d'Istanbul, pense avoir redécouvert cette plante historique dans un petit enclos de pierre au cœur de la campagne turque. Alors que sa propagation et son apparence semblaient correspondre aux anciennes descriptions de la plante, le véritable test consistait à utiliser la plante moderne comme ingrédient dans une recette antique, une expérience qui a produit d'agréables saveurs qui auraient effectivement pu ravir le palais des Romains. « Trouver le silphium original et remettre au goût du jour d'anciennes recettes avec cet ingrédient, c'est un peu comme trouver le Graal », témoigne Sally Grainger, spécialiste de la cuisine historique.

Trois nouvelles espèces de serpent dans un cimetière

En novembre 2021, le biologiste Alejandro Arteaga et ses collègues parcourent les forêts de nuage équatoriennes à la recherche de crapauds. Au cours de leur voyage, ils s'arrêtent dans un petit village et sont accueillis par une femme sympathique qui leur parle d'étranges serpents aperçus autour d'un cimetière.

Intrigués par ces observations, les chercheurs ratissent la zone et finissent par découvrir trois nouvelles espèces de serpents colorés : deux dans le sol meuble du cimetière à flanc de colline et une troisième à proximité. Présentées dans une étude publiée cette année, ces trois espèces sont des serpents terrestres du genre Atractus, un groupe de fouisseurs furtifs qui reste méconnu. Les biologistes comptent attribuer les noms scientifiques suivants aux serpents : A. discovery, les yeux particulièrement petits et le ventre jaune avec une ligne noire ; A. zgap, le ventre jaune, sans ligne ; et A. michaelsabini, « le plus grassouillet des trois », plaisante Arteaga.

De magnifiques œuvres découvertes sur un site détruit par l'État islamique

Des archéologues menant des fouilles dans les ruines d'un ancien palais détruit par l'État islamique ont découvert de splendides ouvrages d'art derrière une porte scellée dont la dernière ouverture remonte à 2 600 ans. Une équipe américaine et irakienne a mis au jour sept panneaux en pierre sculptés datant de 700 avant notre ère. Ces panneaux de gypse proviendraient à l'origine du palais sud-ouest de Ninive, près de l'actuelle Mossoul dans le nord de l'Irak. Selon toute vraisemblance, ils représenteraient les campagnes militaires du roi assyrien Sennachérib. Des panneaux similaires issus de ce palais sont considérés comme un tournant dans l'histoire de l'art et font partie des plus belles œuvres de la collection du British Museum.

« La région regorge d'antiquités, » témoigne Zainab Bahrani de l'université de Columbia. « Il y a de nombreux sites antiques et personne ne pourra effacer toute cette histoire. »

Zoom sur la « matière noire » de l'univers des protéines

Cette année, les géants de la haute technologie ont fait d'importants progrès dans l'exploration des fondements de la vie. La société mère de Facebook, Meta, et DeepMind, une filiale de la société mère de Google, ont toutes deux publié des bases de données de centaines de millions de structures protéiques, pour la plupart inconnues de la science jusqu'à présent. Ces entreprises exploitent l'intelligence artificielle pour anticiper la forme de ces protéines, un outil qui pourrait aider les scientifiques à comprendre leur fonction et ainsi favoriser le développement de nouveaux médicaments.

Les chercheurs ont entraîné les modèles avec des séquences de protéines connues pour que l'IA puisse apprendre des motifs et générer des structures 3D correctes. Meta a également utilisé des modèles pour combler les lacunes des séquences de protéines où il manquait des unités d'acides aminés avant de prédire leurs structures.

En à peine deux semaines, le système mis au point par Meta a prédit les structures de plus de 600 millions de protéines issues de virus, de bactéries ou d'autres microbes. Les données sont accessibles publiquement sur la plateforme ESM Metagenomic Atlas de Meta. Dans le même temps, DeepMind a prédit la structure d'environ 220 millions de protéines présentes chez un million d'espèces différentes, parmi lesquelles des végétaux, des animaux, des champignons et des bactéries.