Il ne s’agit pas de déprime hivernale ni de poussée d’hormones printanière ni de détente estivale… Pour accomplir une même tâche cognitive, la mécanique du cerveau serait différente entre l’hiver, le printemps, l’été et l’automne, ce indépendamment des mouvements d’humeur ou de tout autre facteur psychologique liée au changement de saisons. Tel est la conclusion d’une étude récente parue dans les Comptes-rendus de l’Académie des sciences américaine, qui met en lumière un phénomène inconnu jusqu’ici.

Néanmoins, cette variation de la dynamique des processus cérébraux ne modifie pas nos compétences cognitives : celles-ci demeurent constantes, mais avec un coût cognitif – c’est-à-dire l’activité cérébrale sollicité pour effectuer la tâche – différent entre l’hiver et l’été.

Le cerveau s’active différemment en été, automne, hiver et printemps

En substance, des chercheurs de l’université de Liège (Belgique), en collaboration avec l’université de Surrey (Royaume-Uni), on découvert que l’activité cérébrale pour effectuer une tâche requérant une attention soutenue est au maximum autour du solstice d’été (21 juin) et au minimum autour du solstice d’hiver (21 décembre).

Au contraire, pour une tâche sollicitant la mémoire de travail, le maximum tourne autour de l’équinoxe d’automne (22-23 septembre) et au minimum à l’équinoxe de printemps (19-21 mars).

Des activités cérébrales en forme de sinusoïdes

Entre ces maximums et minimums, les paramètres d’activité cérébrale mesurés croissent et décroissent de manière régulière, formant globalement des sinusoïdes.

A l’origine, l’expérience des chercheurs, menée sur 28 volontaires âgés de 20 à 23 ans, se destinait à tester les effets cognitifs sur la déprivation de sommeil. Mais pour des raisons méthodologiques, ils l’ont étendue sur plus d’une année – de mai 2010 à octobre 2011 – à raison de plusieurs séances identiques.

Deux fonctions cérébrales testées : l’attention et la mémoire

Il s’agissait en fait de mesurer l’activité cérébrales des volontaires durant des séances de quatre jours et demi, par IRM fonctionnelle (IRMf), au cours desquelles ils étaient totalement isolés du monde extérieur – afin d’éviter des biais liés à des paramètres de luminosité, température, etc.

Les deux types de tâches à accomplir consistaient, d’une part, à observer l’image d’un chronomètre (en fonction) sur un écran et à appuyer sur un bouton aussi vite que possible dès la réinitialisation du chronomètre (tâche d’attention soutenue). D’autre part, de voir défiler des consonnes et de signaler quand une consonne était la même que celle apparue trois tours avant (tâche de mémoire de travail).

Des variations statistiquement constantes pour tous les volontaires

Durant ces séances, outre 2 jours d’adaptation aux conditions expérimentales et de mesures diverses, les candidats devaient accomplir le deux sortes de taches plusieurs fois tout en étant privés de sommeil durant près de 40 heures puis autorisés à dormir huit heures, puis encore quelques heures de veille. A chaque séance de travail, on enregistrait leur IRMf.

Les chercheurs ont ainsi découvert que le taux et les zones des activations cérébrales durant ces exercices différaient, pour chaque participant, selon la saison. Et que ces variations étaient, en moyenne, de même type pour tous, ce qui statistiquement rend le phénomène général.

Que gagne le cerveau avec ces variations saisonnières ?

Si, grâce aux précautions expérimentales prises par les chercheurs, ceux-ci peuvent affirmer que ces changements saisonniers ne sont pas liés à des variations des paramètres psychologiques, comportementaux, endocriniens ou neurophysiologiques, leur découverte, signalent-ils, n’a pas encore d’explication.

Quel en est le mécanisme et la cause ? A-t-il une origine génétique ? Quel bénéfice pour le cerveau (dans une perspective évolutionniste) ? Cela peut-il expliquer d’autres phénomènes connus, comme la dépression saisonnière ? Il s’agit dès lors de chercher les réponses à ces questions…

–Román Ikonicoff

 

 

Noor. Ainsi se nomme la centrale solaire qui vient d’être officiellement mise en service au Maroc, dans la province de Ouarzazate, à 10 km de la ville éponyme. Noor, cela veut dire “lumière”. Et s’il ne s’agit que du démarrage effectif de la phase I – une centrale d’une capacité de 160 MW – le projet, une fois achevé en 2020, portera bien son nom : ce sera la plus grande centrale solaire du monde, d’une capacité de 580 MW.

Pour l’heure, Noor I ne produit donc “que” 160MW de puissance, soit l’équivalent de la puissance nécessaire pour faire voler un Boeing 747 en vol (passagers inclus) ou pour donner de l’électricité à 1 millions de Marocains (selon les sources officielles), du moins tant que le Soleil est au rendez-vous… et quelques heures après son coucher.

Une centrale solaire thermodynamique

Car Noor I est une centrale “thermodynamique“, utilisant les rayons du Soleil pour chauffer un fluide lequel transmet ensuite la chaleur à l’eau pour faire tourner des turbines à vapeur et produire de l’électricité. Elle devrait ainsi consommer 1,7 millions de mètres-cubes d’eau par an.

De fait, Noor I est un immense champ de miroirs incurvés, un demi-million répartis sur 480 hectares, qui à l’unisson, telle une parabole de télescope ou d’antenne, concentrent les rayons du Soleil en son “foyer” : une tour contenant le fluide thermique.

Bientôt rejointe par Noor II, Noor III et Noor IV

Ce fluide, des sels fondus, qui a la capacité emmagasiner la chaleur par inertie thermique bien plus longtemps que l’eau, est ainsi un réservoir de chaleur qui permet à la centrale de fonctionner environ 3 heures après l’extinction du jour – mais qui, a contrario, tarde plus à s’échauffer le matin.

S’il est prévu que Noor I commence à délivrer son électricité en juin 2017, après une phase de tests et de réglages, sa sœur, Noor II, est déjà en construction et devrait entrer en service en 2017-2018. Prévue pour délivrer environ 200 MW de puissance, elle repose sur une technologie semblable mais moins consommatrice d’eau.

L’équivalent d’un réacteur nucléaire… étalé sur 2500 hectares

Enfin, Noor III, devrait être achevée en 2020, pour une puissance d’environ 150 MW… En tout, le projet Noor, d’un coût total estimé de quelque 9 milliards de dollars (8 milliards d’euros), déploiera ses miroirs sur 2 500 hectares, plus que le site de Disneyland Paris, pour produire 500 MW (avec une consommation d’eau estimée de 2,5 à 3 millions de m3 d’eau par an).

Et Noor IV, une “petite” centrale photovoltaïque de 80 MW, viendra soulager les trois autres en cas de pic. Donc 580 MW en tout, soit la puissance d’un réacteur nucléaire moderne…

11% de l’électricité mondiale à l’horizon 2050

Avec cela, le Maroc se situera en tête du peloton du “solaire thermodynamique” dont l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit qu’il représentera à l’horizon 2050 11% de la production d’électricité mondiale, avec 1 000 GW.

–Román Ikonicoff

 

> Lire aussi:

• Énergies renouvelables : des ballons sous-marins d’air comprimé offrent un nouveau moyen de stockage
• Un rapport affirme qu’il n’y aura pas de pénurie d’énergie durant les 25 prochaines années

 

> Lire aussi dans les Grandes Archives de S&V :

• Solaire, une alternative au nucléaire ? – S&V n°1125, 2011. Après l’accident de Fukushima, les regards se tournent vers le solaire, énergie renouvelable où les progrès avancent à pas de géant : mais peut-elle aspirer à alimenter en énergie tout un pays ?

• Quel avenir pour l’électricité photovoltaïque ? – S&V n°1159 (2014). Une nouvelle génération de panneaux promet de booster les rendements de l’énergie solaire.

• Le dossier noir des énergies vertes — S&V n°1087 (2008). Les énergies renouvelables ne sont pas une solution aussi miraculeuse qu’il n’y paraît. Leur vrai potentiel détaillé dans ce dossier.