Six découvertes scientifiques qui ont marqué l'année 2024

L’année 2024 a été tumultueuse à bien des égards, mais nous a également offert de nombreuses découvertes qui ont bouleversé notre conception de l’univers. Grâce aux progrès continus de la science, nous n’avons jamais, en tant qu’espèce, détenu autant de connaissances sur le monde qui nous entoure qu’à l’heure où vous lisez ces lignes.

Il est difficile de sélectionner les meilleures découvertes scientifiques d'une année entière. En effet, tandis que certaines découvertes transforment radicalement notre perception de l’humanité, de notre planète, voire du cosmos tout entier, d’autres, d’apparence moins révolutionnaires, peuvent constituer une étape cruciale dans l’avancée de la science qui, à terme, pourrait mener à des révélations que nous ne pouvons même pas imaginer.

Ainsi, qu’elle améliore notre connaissance du monde microscopique ou transforme totalement notre perception de nos planètes voisines, chaque avancée mérite d’être célébrée.

Cela étant dit, voici une sélection des découvertes scientifiques les plus étonnantes de l’année 2024, selon National Geographic.

DES OCÉANS DÉCOUVERTS À TRAVERS LE SYSTÈME SOLAIRE EXTERNE

Pendant longtemps, nous pensions que les océans terrestres étaient uniques. Pour les scientifiques, Mars était un désert radioactif, Vénus était un paysage volcanique aride, et les nombreuses lunes de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune étaient de simples boules de glace. Cependant, dans les années 1980, d’étranges signaux électriques provenant d’Europe, la lune de Jupiter, ont fortement suggéré qu’un ancien océan composé d’eau liquide, chaude et salée se cachait sous son épaisse coquille de glace.

Cette révélation a précipité le lancement de la mission Europa Clipper de la NASA, dans le cadre de laquelle une sonde d’exploration a quitté la Terre en octobre dernier dans l’espoir d’étudier cet océan et de déterminer s’il serait ou non capable d’accueillir la vie.

De nos jours, les scientifiques ne cessent de trouver de nouvelles preuves irréfutables de l’existence d’autres océans à travers le système solaire externe.

Il a par exemple été révélé qu’Encelade, une lune glacée de Saturne, abritait elle aussi un océan liquide, et cette année, plusieurs autres ont encore été découverts. En février, des astronomes ont annoncé avoir trouvé des preuves de l’existence d’un océan global caché sur Mimas, l’une des lunes de Saturne. Puis, en octobre, des données convaincantes ont indiqué qu’un autre océan était peut-être enfoui dans les profondeurs de Miranda, une étrange lune d’Uranus.

La présence d’autres océans dans le système solaire a d’importantes implications, notamment car l’eau est un élément essentiel de la vie telle que nous la connaissons. Si nous ne savons pas si ces lunes abritent des formes de vie, qu’elles prennent la forme de microbes ou de créatures similaires à nos poissons, les scientifiques disposent désormais de bien plus d’endroits où en chercher à travers le système solaire.

LE CERVEAU D’UNE MOUCHE ENTIÈREMENT CARTOGRAPHIÉ

Vous ne pensez probablement pas très souvent aux mouches du vinaigre, et pourtant, pour de nombreux scientifiques, ces petits insectes parfois agaçants constitueraient l’une des espèces les plus importantes de la planète. Le cerveau de Drosophila melanogaster est certes minuscule, mais il exécute un bon nombre de processus neurologiques de base identiques à ceux que nous observons chez les humains, que ce soit lorsque l’insecte est à la recherche de nourriture ou lorsqu’il interagit avec d’autres membres de son espèce. Par conséquent, son minuscule cerveau pourrait bien nous renseigner sur tous les types de cerveau, y compris le nôtre.

En octobre, le cerveau d’une mouche du vinaigre adulte, avec ses 50 millions de synapses reliant environ 140 000 neurones, a été entièrement cartographié pour la première fois.

Quel que soit l’organisme qu’elle cherche à représenter, la méthode de la cartographie cérébrale s’avère aussi difficile que prometteuse.

À quoi ressemble une bonne ou une mauvaise connexion entre des cellules cérébrales ? Comment la navigation en 3D est-elle intégrée dans le cerveau ? D’où vient le comportement ? Que sont réellement les pensées et les souvenirs ? Bien que le cerveau de la mouche du vinaigre soit beaucoup moins complexe que celui de l’être humain, cette carte devrait aider les neuroscientifiques à comprendre ce qui fait que nous sommes ce que nous sommes.

LA LIMITE DE 1,5 °C DE RÉCHAUFFEMENT DEVRAIT ÊTRE ATTEINTE

D’une certaine manière, cette nouvelle n’a rien de surprenant : les plus grands émetteurs de gaz à effet de serre au monde n’ont pas réduit leur impact, et la planète a continué à se réchauffer à un rythme effréné, entraînant toutes sortes d’événements climatiques extrêmes. Cependant, cette année, pour la toute première fois, il est extrêmement probable que les températures moyennes mondiales dépassent le seuil fatidique de + 1,5 °C par rapport à l’ère préindustrielle.

Bien que souvent cité, ce seuil est quelque peu arbitraire. En effet, si l’on omet les phénomènes météorologiques extrêmes et des bouleversements climatiques que nous subissons déjà aujourd’hui et qui continueront de s’aggraver, la Terre ne sera pas soudainement frappée par de graves catastrophes à la seconde où nous franchirons les 1,5 °C de réchauffement. Pourtant, cette limite reste très importante et n’a pas été fixée sans raison.

Lors de l’Accord de Paris, près de 200 pays se sont mis d’accord pour maintenir l’augmentation de la température moyenne mondiale bien en dessous de 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels, mais idéalement, ils voulaient la maintenir en dessous de 1,5 °C. Pourquoi ? Car, plus la planète se réchauffe, plus les effets néfastes du changement climatique seront dramatiques. Chaque augmentation de 0,1 °C augmente ainsi drastiquement le risque de tempêtes plus violentes, de vagues de chaleur plus longues, d’inondations catastrophiques, etc.

Le seuil de + 1,5 °C était un objectif ambitieux. En le franchissant, nous faisons une découverte effrayante, mais essentielle. La sonnette d’alarme n’a jamais retenti aussi fort : si des mesures adaptées ne sont pas prises rapidement pour inverser, ou au moins arrêter cette hausse des températures, notre avenir sera de plus en plus marqué par les conséquences dramatiques du changement climatique.

LES HUMAINS CONNAISSENT DES « POUSSÉES DE VIEILLISSEMENT »

C’est une expérience des plus ordinaires : un beau jour, on se réveille, on se baisse pour faire ses lacets, et soudainement, on sent une douleur lancinante dans le bas du dos… et on se sent beaucoup plus vieux que la veille.

Il est toujours vrai d’affirmer que le corps humain vieillit un peu chaque jour, mais curieusement, des scientifiques ont découvert cette année que nous connaissions également deux « coups de vieux » significatifs au cours de notre vie : l’un à 44 ans, et l’autre à 60 ans.

En se basant sur toutes sortes d’échantillons biologiques fournis par 108 participants, les chercheurs ont suivi l’évolution de divers biomarqueurs à différents âges de la vie. Pour des raisons qui échappent aux scientifiques, les femmes comme les hommes semblent connaître une transformation majeure au milieu de la quarantaine : soudainement, le corps ne traite plus les maladies cardiovasculaires et ne décompose plus des substances telles que l’alcool, les graisses et la caféine de la même façon. Puis, à l’arrivée de la soixantaine, l’organisme subit encore d’autres changements, notamment dans la régulation du système immunitaire et dans le métabolisme des glucides.

Nous ne savons pas si ces changements sont provoqués par des facteurs purement biologiques, ou si des modifications du mode de vie observées fréquemment à ces périodes de la vie (comme l’augmentation de la consommation d’alcool à la quarantaine, considérée comme stressante par de nombreuses personnes) ont également leur rôle à jouer, mais quoi qu’il en soit, cette découverte est aussi fascinante qu’inattendue.

DE NOUVELLES INFORMATIONS SUR LES ORIGINES DU SYSTÈME SOLAIRE

Vous avez peut-être déjà entendu la citation suivante du scientifique et astronome Carl Sagan : « Nous sommes faits de poussières d’étoiles ». C’est on ne peut plus vrai. Tous les éléments qui nous constituent nous, mais aussi les planètes et tout ce qui nous entoure, sont le produit de la disparition d’innombrables étoiles, et aujourd’hui, grâce à la mission OSIRIS-REx de la NASA, nous ne sommes plus très loin de découvrir d’où provient toute cette matière stellaire.

En 2020, la sonde OSIRIS-Rex, acronyme de Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security–Regolith Explorer (en français : Origines, interprétation spectrale, identification des ressources, sécurité, explorateur de régolithe), est parvenue à se poser brièvement sur l’astéroïde Bénou et à y prélever un peu de matière, et en septembre 2023, l’engin spatial a enfin rapporté cet échantillon sur Terre. Avec ses 121,6 grammes de matériaux vierges, le colis rapporté par OSIRIS-Rex constitue de loin le plus grand échantillon d’astéroïde jamais récupéré.

Les astéroïdes sont des débris datant de la violente formation de notre système solaire. Ainsi, ces objets célestes contiennent non seulement les minéraux qui ont servi à fabriquer les planètes, dont la Terre, mais aussi les processus chimiques qui a permis la création de nos mers et nos océans, et peut-être même les composés à l’origine des toutes premières formes de vie.

Cette année, pour la première fois, les scientifiques ont enfin pu observer cet échantillon venu tout droit de l’espace, et ont été stupéfaits de découvrir certaines des informations qu’il renfermait. Le Soleil aurait par exemple été forgé grâce à la mort de multiples étoiles, certaines de faible masse, et d’autres suffisamment grosses pour provoquer de puissantes supernovas au moment de son explosion. Ce n’est pas tout : d’étranges molécules retrouvées dans l’échantillon suggèrent également que celui-ci provient d’un ancien monde géologiquement actif, désormais détruit, et une série de composés prébiotiques, dont toutes sortes d’acides aminés, ont été retrouvés dans cet astéroïde primitif.

Pour le moment, seulement 1 % de cet échantillon, et cela suffit déjà à réécrire ce que nous pensions savoir des origines du système solaire. Qui sait quelles autres informations il pourrait bien avoir à nous dévoiler ?

L’IA DÉVOILE LES SECRETS DES PROTÉINES

Tandis qu’elle prend une place de plus en plus importante dans nos vies, l’intelligence artificielle fait l’objet d’une certaine méfiance. Cette année nous a cependant permis de réaliser que cet outil révolutionnaire pourrait grandement contribuer à améliorer notre compréhension de la vie et de son fonctionnement.

En octobre, le prix Nobel de chimie a été décerné à plusieurs chercheurs impliqués dans l’étude des protéines, ces machines moléculaires qui assurent une multitude de fonctions dans notre organisme.

En comprenant leur fonctionnement, nous pourrions, entre autres grandes avancées, identifier les origines de certaines maladies, comme la malaria ou la maladie de Parkinson, et ainsi trouver une méthode efficace pour les faire disparaître.

Deux des trois lauréats du prix, Demis Hassabis et John Jumper, qui travaillent tous deux pour Google DeepMind, doivent leurs révélations à leur modèle d’IA baptisé AlphaFold2. 

Cet outil a pu prédire avec une incroyable efficacité la structure de la quasi-totalité des 200 millions de protéines découvertes à ce jour. Cela signifie que les scientifiques disposent désormais d’un outil capable de déterminer rapidement et précisément quels types de protéines seront impliquées dans, ou résulteront de, toutes sortes de réactions chimiques ou d’autres phénomènes biologiques.

Les scientifiques n’ont ainsi jamais été aussi près de décoder autant d’aspects jusqu’ici inexplicables de la biochimie, tels que la résistance aux antibiotiques ou les maladies neurologiques.