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Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci de compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références »
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En pratique : Quelles sources sont attendues ? Comment ajouter mes sources ?
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Énée (en grec ancien Αἰνείας / Aineías, en latin aeneas « de cuivre », dérivé du mot aes, aeris « cuivre »), fils du mortel Anchise et de la déesse Aphrodite (Vénus), est l'un des héros de la guerre de Troie. Il est chanté par Virgile dans l’Énéide, dont il est le personnage central.
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Père d'Ascagne (ou Iule), il est le fondateur mythique de Lavinium à l'origine de Rome, puis de sa monarchie. Le roi Latinus lui offre sa fille Lavinia en mariage. Énée régnera sur sa ville nommée Lavinium en référence à sa seconde épouse, appelée Lavinia.
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Anchise était apparenté à la famille royale de Troie. Il appartenait à une branche issue d'Assaracos, fils de Tros (qui a donné son nom à Troie) et frère d'Ilos (fondateur mythique de Troie, ville également connue sous le nom d'Ilion).
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Alors qu'Anchise gardait ses troupeaux sur le Mont Ida, près de Troie, Aphrodite le rencontra et s'éprit de lui, touchée par sa beauté. Il s'unit à elle et lui donna un fils, Énée.
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Aphrodite ordonna à Anchise de ne jamais révéler leur union. Pour l'avoir fait un soir d'ivresse, il fut puni par Zeus, frappé par la foudre, et resta boiteux (ou aveugle selon les versions) jusqu'à la fin de sa vie.
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La légende se rattache aux schèmes mythiques selon lesquels la déesse de l'Aurore, ici Aphrodite, s'unit à un mortel, et donne naissance à un Soleil mortel. Le qualificatif d'Aeneas Indiges renvoie au Jupiter Indiges et à Sol Indiges[1].
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Causée par l'enlèvement d'Hélène, épouse du roi de Sparte, Ménélas, la guerre de Troie met aux prises d'illustres héros troyens, tel Hector, et achéens, tels Ajax le grand, Achille ou encore le célèbre Ulysse, fils de Laërte et roi d'Ithaque.
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Énée y participe[2] : il est gravement blessé par Diomède, mais sa mère Aphrodite le sauve. Celle-ci sera blessée par Diomède à son tour et s'enfuira sur le Mont Olympe. Apollon dissimule Énée dans un nuage et le transporte à Pergame où Artémis le soigne. De retour au combat, Énée s'illustre comme l'un des meilleurs guerriers troyens, il vainc notamment Orsiloque et Créthon, Aphareus, Jase et Médon. En passe d'être blessé par Achille, il est à nouveau sauvé par un dieu, Poséidon. À la mort d'Hector, il devient le principal rempart des Troyens. Au moment de la chute de Troie, Énée s'enfuit en portant son père, Anchise, accompagné de son fils Ascagne et sa femme Créuse qui est malheureusement abandonnée par Énée sur l’ordre des dieux, en particulier Aphrodite (Vénus), sa mère.
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L’Énéide, de Virgile, est le plus long poème de l'antiquité latine. Son auteur mourut avant d'avoir pu le terminer. On raconte qu'il avait dit à des amis de le brûler à sa mort, car il ne souhaitait pas publier une œuvre incomplète, mais ses amis s'y refusèrent. L’Énéide est divisée en douze chants. Il raconte l'histoire d’Énée, un demi-dieu, fils d'Aphrodite (Vénus chez les Romains). En voici le résumé.
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Quand Troie tombe aux mains des Achéens grâce à la célèbre ruse d'Ulysse, Énée s'enfuit avec ses amis Misenus, Achate, Sergeste, Gyas, Acmon, le médecin Iapyx, la nourrice Caiete, son père Anchise, sa femme Créuse (qu'il est malheureusement obligé d'abandonner sur l'ordre des dieux, et d'Aphrodite en particulier), son fils Ascagne (aussi appelé Iule, qui deviendra le premier roi d'Albe-la-Longue), les Lares, les Pénates ainsi que Mimas pour fonder selon les vœux des Dieux la nouvelle Troie en Hespérie (l'actuelle Italie).
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Partis du port d'Antandros, ils arrivent à Carthage où la reine Didon tombe amoureuse d'Énée. Il en repart quand même sur l'ordre d'Hermès, ce qui entraîne le suicide de la reine. Les imprécations que formule Didon lors du départ d'Énée préfigurent l'expédition d'Hannibal et des guerres puniques. Après la mort de son père, Énée descend aux Enfers à Cumes pour lui parler, et rencontrer sa descendance (Silvius, Romulus...). Son père lui montre aussi des romains (Jules César et la descendance de ce dernier). Énée rencontre aussi le fantôme de Didon qui refuse de lui pardonner.
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Près des côtes de Lucanie, un des hommes d'Énée, Palinurus, s'endort et tombe à l'eau. Il nage jusqu'à la plage, mais est tué par les Lucaniens. Le mont Palinuro ainsi que le village de Palinuro sont nommés d'après ce personnage. En Sicile, Énée est accueilli par Aceste et recueille un des marins de l’Odyssée d'Ulysse, Achéménide.
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Juste après son arrivée en Italie, la petite troupe fit la guerre contre la ville de Faléries.
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Latinus, le roi des Latins, accueillit Énée et les siens, et leur permit de s'installer dans le Latium. Alors que sa fille Lavinia était promise à Turnus, roi de Rutulie, Latinus voulut la marier à Énée. À la demande insistante d'Héra (Junon), Turnus déclara la guerre à Énée mais la perdit : le roi des Rutules fut tué. Ascagne, le fils d'Énée que l'auteur romain Virgile appelait Iule, fonda alors Albe dont il devint le roi.
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Énée et Lavinia eurent un fils, Silvius. Ils accueillirent la sœur de Didon, Anna Perenna qui se suicida quand elle apprit la jalousie de Lavinia. Énée fonda enfin la ville de Lavinium en l'honneur de sa femme Lavinia et devint le dieu Indiges après son décès.
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D'après le récit de Virgile, Romulus et Rémus seraient les descendants d'Énée par leur mère Rhéa Silvia, et fils du dieu de la guerre Mars.
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Les Romains considéraient Énée comme le père fondateur de leur civilisation. Et la famille des Julii (la gens Julia en latin) de Rome traça son origine généalogique depuis Iule, fils d'Énée. Les membres les plus célèbres de cette famille sont Jules César (Caius Julius Caesar) et son fils adoptif Auguste, le premier empereur romain, et ils utilisèrent cette origine pour légitimer leur pouvoir. Elle donne son nom à la première dynastie impériale romaine : les Julio-Claudiens.
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Énée est représenté sur les tableaux suivants :
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Énée s'enfuit de Troie, portant son père Anchise. Statue de Pierre Lepautre, commencée en 1697 et achevée en 1716, Musée du Louvre, Paris.
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Vénus abandonne Énée sur les rivages de Libye, par Tiepolo (1757).
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Énée racontant à Didon les malheurs de la ville de Troie, Pierre-Narcisse Guérin, 1815
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Il apparaît dans les œuvres suivantes :
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Les Alpes sont une chaîne de montagnes qui s'étend en Europe, recouvrant la frontière nord de l'Italie, le Sud-Est de la France, Monaco, la Suisse, le Liechtenstein, l'Autriche, le Sud de l'Allemagne et la Slovénie.
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Les Alpes culminent à 4 809 mètres, au sommet du mont Blanc. On recense 82 sommets majeurs de plus de 4 000 m d'altitude (Suisse : 48, Italie : 38, France : 24). Les cols de montagne reliant les vallées ou les pays dépassent souvent les 2 000 m d'altitude. Les Alpes forment une barrière de 1 200 km entre la Méditerranée et le Danube.
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Le choronyme « Alpes » qui définit l’ensemble de la chaîne apparaît dès le Ier siècle av. J.-C. Selon une première hypothèse, l'origine est issue de l'appelatif gaulois alpe, lui-même issu d'une racine celtique ou pré-celtique alp qui viendrait d'albos, signifiant selon Delamarre « le monde lumineux, le monde d'en-haut », ou de l'indo-européen commun *albho- signifiant « blanc »[1]. Ainsi, il y aurait une forte connotation religieuse dans cette racine. Selon P.-L. Rousset, le choronyme « Alpes » trouve son origine dans la somme de très nombreux lieux élevés contenant la racine alp (par exemple « alpage ») et cela à travers tous les pays alpins[2].
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Le mot est attesté dans les prénoms gaulois Albos, Albios, Albiorix[3].
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Le peuplement de l'arc alpin par l'homme est attesté à partir du Paléolithique moyen (vers -100 000 ans).
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Le peuplement alpin du Néolithique est bien connu des archéologues, en raison des conditions climatiques très favorables à la conservation des matériaux composant les objets du quotidien[4].
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En moyenne, en montant en altitude, la température diminue de 0,65 °C pour 100 mètres, et donc de 1 °C pour 154 mètres.
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L'arc alpin forme une barrière climatique colossale. Lorsqu'un anticyclone s'approche des côtes atlantiques il forme un vaste courant rotatif horaire (sens des aiguilles d'une montre) chassant l'air nord-italien vers la Méditerranée ; mais plus au nord l'air entraîné par ce courant reste bloqué en Bavière et en Suisse par la barrière alpine et une dépression se forme sur le golfe de Gênes, c'est cette dépression couplée à l'anticyclone qui entraînera la formation du mistral et de la tramontane. L'effet inverse se produit lorsqu'une dépression s'approche des côtes atlantiques, elle force l'air dans un mouvement rotatif anti-horaire à se bloquer au nord de l'Italie, un anticyclone se forme donc et va resserrer les isobares sur l'Europe occidentale, amplifiant les vents parfois tempétueux provoqués par le passage de la dépression. Les effets de la chaîne sur la météorologie européenne sont multiples et ont des conséquences sur l'ensemble du climat européen[réf. souhaitée].
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Selon des études du Giec, sous l'effet du réchauffement climatique, les glaciers alpins ont perdu entre 20 et 30 % de leur volume depuis 1980. Étant donné que nous sommes depuis 1850 dans une période de recul des glaciers, ils pourraient régresser de 30 à 70 % de leur volume d'ici 2050.
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Selon Jean-François Donzier, directeur général de l'Office international de l'eau, organisateur des états généraux de l'eau en montagne, qui ont eu lieu à Megève en 2010, « Avec le réchauffement climatique, l'hiver, la neige se transforme en pluie et ne permet plus de stocker l'eau. Or, normalement, c'est cette neige qui fond l'été qui sert à alimenter les rivières ». Les experts réunis lors de ces états généraux ont alerté que les Alpes risquent de ne plus pouvoir jouer leur rôle de « château d'eau de l'Europe »[5].
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Les constats de la déclaration de Megève (24 septembre 2010) sont notamment que, « malgré une apparente abondance de la ressource en eau (Alpes du Nord), il y a émergence d’une véritable prise de conscience que la ressource est limitée, notamment dans sa répartition spatio-temporelle »[6].
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La population sur l'ensemble de l'arc alpin était de 12 295 000 habitants en 2001[7][réf. non conforme], dont 30,1 % en Italie, 23,9 % en Autriche, 18 % en France, 12,8 % en Suisse, 10,1 % en Allemagne, 4,7 % en Slovénie et 0,2 % au Liechtenstein et à Monaco[8][réf. non conforme].
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Les deux plus grandes villes du massif sont Grenoble (France), aire urbaine de plus de 600 000 habitants, et Innsbruck (Autriche), agglomération de plus de 190 000 habitants, deux villes considérées comme étant, l'une pour les Français, l'autre pour les Autrichiens, capitale des Alpes.
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En incluant Monaco, la chaîne alpine s'étend sur huit pays. Ainsi, avant d'être reconnue comme « un territoire alpin », c'est d'abord huit petits morceaux de huit nations bien différentes. Les politiques de protection de l'environnement et de développement durable diffèrent donc en fonction des territoires alpins. Une Commission internationale pour la protection des Alpes (CIPRA), une organisation non gouvernementale fondée en 1952 pour tirer profit des potentiels de cet espace alpin et sauvegarder sa diversité culturelle et naturelle, en initiant un développement soutenable à de multiples niveaux. Elle a œuvré pour qu'un outil juridique international unique puisse faciliter la mise en place de politiques de développement durable sur l'ensemble des Alpes.
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Il aura fallu 40 ans pour que ce traité international voie le jour. En 1991, les ministres de l'Environnement des États alpins, plus l'Union européenne, signent la Convention alpine. Aujourd'hui, la CIPRA, comme bien d'autres organisations non gouvernementales alpines telles que le Club Arc alpin, l'Association des élus de montagne, Alpe Adria, Arge Alp, la COTRAO (Communauté de Travail des Alpes occidentales), Euromontana, la FIANET (Fédération Internationale des Associations Nationales d'Exploitation de Téléphériques), l'International Steering Committee of the Network of Protected areas, l'IUCN (International Union for Conservation of Nature), la Managing Authority of the European Cooperation Programme Alpine Space, Pro Mont Blanc, l'UNO/UNEP-ROE et l'ISCAR (Comité scientifique international recherche alpine), accompagne la mise en œuvre de la Convention alpine. Toutes y ont un statut d'observateur, participent aux conférences alpines et à différents groupes de travail.
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La Convention alpine se compose de plusieurs protocoles traitant des thématiques suivantes : aménagement du territoire et développement durable, protection des sols, protection de la nature et entretien des paysages, agriculture de montagne, forêts de montagne, tourisme, transports, énergie.
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En 2016-2017, un « Projet Sentinelles des Alpes » vise à élaborer, partager et intégrer avant 2020 les moyens d'observation des relations climat-homme-biodiversités à l’échelle du massif côté français. Porté par le CNRS, l'IRSTEA et financé par l'Agence française pour la biodiversité, il est coordonné par une « zone atelier Alpes », pour anticiper les changements globaux (climatiques et socio-économiques) et y mieux répondre. Dans ce cadre, des scientifiques coopèrent avec des gestionnaires d’espaces protégés, des décideurs, des représentants du monde agricole, du tourisme et des usagers de la montagne des cinq dispositifs sentinelles déjà mis en place (ORCHAMP[9], Alpages sentinelles, Lacs sentinelles, Refuges sentinelles et le réseau de conservation de la flore Alpes-Ain)[10]. Cette zone atelier est l'un des maillons français du réseau Long Term Ecological Research Network[11].
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Les Alpes peuvent être subdivisées en trois parties, les Alpes occidentales (de la Méditerranée au mont Blanc), les Alpes centrales (de la Vallée d'Aoste au Brenner) et les Alpes orientales (du Brenner à la Slovénie).
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La surface des Alpes (190 959 km2) est partagée entre l'Autriche (28,5 %), l'Italie (27,2 %), la France (20,7 %), la Suisse (14 %), l'Allemagne (5,6 %), la Slovénie (4 %) et les deux micro-États que sont le Liechtenstein et Monaco[12]. Ainsi donc, dans l'ordre décroissant, les pays les plus alpins sont, sans compter le Liechtenstein et Monaco, l'Autriche (65,5 % de son territoire), la Suisse (65 %), la Slovénie (38 %), l'Italie (17,3 %), la France (7,3 %) et l'Allemagne (3 %).
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Les Alpes font partie des chaînes alpines péri-téthysiennes, formées pendant le Mésozoïque (−252 à −66 Ma) et le Cénozoïque (depuis −66 Ma), qui s’étendent du Maghreb à l’Extrême-Orient. Une partie de ces chaînes de montagnes (les chaînes péri-méditerranéennes) est issue de l’ouverture, puis de la fermeture de bassins océaniques du système téthysien. L’existence de ces orogènes est liée à la convergence des plaques tectoniques africaine et européenne et à l'interposition de blocs ou de microplaques.
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Les Alpes proprement dites s’étendent sur un millier de kilomètres, entre Gênes et Vienne, avec une largeur comprise entre 100 et 400 kilomètres.
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On peut les subdiviser selon des critères géographiques, géologiques et topologiques, en trois parties distinctes :
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L’arc des Alpes occidentales est classiquement subdivisé en deux parties, séparées par le chevauchement pennique crustal : la zone externe et les zones internes. Ce chevauchement majeur juxtapose des unités paléogéographiques distinctes, ayant eu des histoires tectoniques et métamorphiques différentes : globalement, les unités de la zone externe correspondent aux parties proximales de la marge européenne, qui ont été peu raccourcies et peu métamorphisées lors de l’histoire alpine, alors que les unités internes correspondent aux parties plus distales et au plancher océanique, qui ont subi un métamorphisme et un raccourcissement plus fort.
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Les déformations dans les Alpes, observables grâce aux séismes et à la géodésie, sont actuellement faibles. Les Alpes occidentales sont toutefois en surrection rapide, jusqu’à 2,5 mm/an au nord-ouest de l’arc[13]. Cette surrection est une réponse isostatique à l’érosion et la fonte des glaciers alpins d’une part, et à des processus profonds à l’échelle lithosphérique d’autre part (épaississement crustal). Les mouvements horizontaux sont plus faibles d’un ordre de grandeur, avec des vitesses horizontales relatives de part et d’autre de la chaîne (entre la plaine du Pô et l’avant-pays alpin) de l’ordre de 0,1 à 0,3 mm/an, plutôt en divergence[13].
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Les espèces suivantes peuvent se trouver en assez grand nombre dans les espaces protégés.
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Zygènes, Zygaena carniolica.
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Chamois.
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Bouquetin.
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Hermine.
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Lynx lynx.
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Tétras lyre.
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Lagopède alpin ou perdrix des neiges.
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Aigle royal.
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Gypaète barbu.
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Chocard à bec jaune, Pyrrhocorax graculus.
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Accenteur alpin.
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Chouette de Tengmalm.
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Salamandre noire.
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Une grenouille rousse juvénile à 2 300 mètres.
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La flore alpine est largement gouvernée par l'altitude, et dans une moindre mesure l'exposition et la latitude. La limite supérieure des forêts se situe habituellement entre 1 800 m sur les sommets exposés des Préalpes et 2 500 m dans les vallées intérieures suisses du Valais et de l'Engadine. Cette limite s'est élevée ces dernières dizaines d'années. La cause peut en être, comme en Sibérie, le réchauffement climatique. Cependant, dans les Alpes, l'agriculture en baisse à haute altitude peut aussi en être la cause[14].
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Edelweiss(Leontopodium alpinum).
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Aster des Alpes (Aster alpinus), à 2 500 mètres d'altitude, Haute Maurienne.
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Orchis de Savoie(Dactylorhiza savogiensis), rare et de description récente.
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Artemisia glacialis(Génépi des glaciers), Haute Maurienne.
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Orchis nain des Alpes(Chamorchis alpina).
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Gentiane acaule(Gentiana acaulis).
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Renoncule des glaciers(Ranunculus glacialis).
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Pin de montagne ou pin mugo(Pinus mugo).
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Pulsatille des Alpes(Pulsatilla alpina).
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Androsace des Alpes(Androsace alpina).
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Pedicularis oederi.
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Gentiana pannonica.
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Pedicularis verticillata.
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Fraisier sauvage.
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Aspect de l’écorce du bouleau verruqueux à la base du tronc.
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Mélèze en automne.
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Groseilliers.
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Framboisiers sauvages.
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Cynorrhodons d’un églantier.
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Hêtre européen.
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Cytise faux ébénier.
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Pin sylvestre.
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Sapin blanc.
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Épicéa commun.
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De nombreuses vallées alpines ont connu un système éducatif depuis plusieurs siècles[15]. Pier Paolo Viazzo parle de « paradoxe alpin »[16], soulignant que, contrairement à ce que l'on pourrait penser de populations de territoires enclavés et parfois difficiles d'accès, les populations alpines étaient souvent plus éduquées et cultivées que d'autres, curieuses et sachant adapter leurs modes de vie en fonction des contraintes rencontrées. Au cours des siècles passés, parmi ces populations, nombre de personnes devenaient « colporteurs en écriture »[17],[18], maîtres à domicile ou maîtres d'école[19] ; ils faisaient ce travail dans les Alpes mais aussi en plaine. L'instituteur itinérant avait, à une époque, une, deux ou trois plumes à son chapeau, en fonction de ses compétences : une plume pour ceux qui n'enseignent qu'à lire, deux pour ceux qui enseignent la lecture et le calcul, trois pour ceux qui enseignent lecture, calcul et latin[20],[21]. D'autres devenaient libraires, dont certains ont circulé dans toute l'Europe, voire se sont installés sur d'autres continents[22].
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La scolarisation précoce des régions de montagne par rapport à d'autres régions est vue comme paramètre constitutif de l'identité alpine par l'anthropologue Robert K. Burns, de l'université du Michigan (États-Unis d'Amérique), dans les années 1960[18]. Il avait auparavant observé que dans la vallée alpine du Queyras (Hautes-Alpes, France), des écoles existaient dans chaque village depuis au moins le XVe siècle, voire le XIVe siècle. Il note que ces écoles étaient faites par des instituteurs payés par plusieurs familles, les enfants se regroupant dans une des maisons du village ; les personnes qui faisaient office d'instituteur étaient souvent aussi notaires et écrivain public, et allaient souvent en plaine proposer leurs services aux populations locales, moins lettrées. Des historiens vaudois ont également noté au fil des siècles l'importance de l'éducation chez les populations de ces montagnes et la présence des instituteurs itinérants dans les villages, par exemple dans la vallée d'Angrogne (Italie)[18] ; ils soulignent un réseau, déjà existant au XVIe siècle. L'anglais Charles Beckwith, au début du XIXe siècle, qualifie ces écoles d'« universités des chèvres »[18]. L'écrivain français Victor Hugo décrit également dans son livre Les Misérables (XIXe siècle) le système éducatif particulier au Queyras[20]. Ces faits sont également constatés sous Napoléon[18]. Quant à l'émigration temporaire des instituteurs (durant l'hiver), un ancien préfet des Hautes-Alpes (département français) en parle dans un livre, et énumère parmi les émigrants temporaires 705 instituteurs pour les années 1807 et 1808, pour son seul département[23].
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Énée (en grec ancien Αἰνείας / Aineías, en latin aeneas « de cuivre », dérivé du mot aes, aeris « cuivre »), fils du mortel Anchise et de la déesse Aphrodite (Vénus), est l'un des héros de la guerre de Troie. Il est chanté par Virgile dans l’Énéide, dont il est le personnage central.
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Père d'Ascagne (ou Iule), il est le fondateur mythique de Lavinium à l'origine de Rome, puis de sa monarchie. Le roi Latinus lui offre sa fille Lavinia en mariage. Énée régnera sur sa ville nommée Lavinium en référence à sa seconde épouse, appelée Lavinia.
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Anchise était apparenté à la famille royale de Troie. Il appartenait à une branche issue d'Assaracos, fils de Tros (qui a donné son nom à Troie) et frère d'Ilos (fondateur mythique de Troie, ville également connue sous le nom d'Ilion).
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Alors qu'Anchise gardait ses troupeaux sur le Mont Ida, près de Troie, Aphrodite le rencontra et s'éprit de lui, touchée par sa beauté. Il s'unit à elle et lui donna un fils, Énée.
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Aphrodite ordonna à Anchise de ne jamais révéler leur union. Pour l'avoir fait un soir d'ivresse, il fut puni par Zeus, frappé par la foudre, et resta boiteux (ou aveugle selon les versions) jusqu'à la fin de sa vie.
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La légende se rattache aux schèmes mythiques selon lesquels la déesse de l'Aurore, ici Aphrodite, s'unit à un mortel, et donne naissance à un Soleil mortel. Le qualificatif d'Aeneas Indiges renvoie au Jupiter Indiges et à Sol Indiges[1].
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Causée par l'enlèvement d'Hélène, épouse du roi de Sparte, Ménélas, la guerre de Troie met aux prises d'illustres héros troyens, tel Hector, et achéens, tels Ajax le grand, Achille ou encore le célèbre Ulysse, fils de Laërte et roi d'Ithaque.
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Énée y participe[2] : il est gravement blessé par Diomède, mais sa mère Aphrodite le sauve. Celle-ci sera blessée par Diomède à son tour et s'enfuira sur le Mont Olympe. Apollon dissimule Énée dans un nuage et le transporte à Pergame où Artémis le soigne. De retour au combat, Énée s'illustre comme l'un des meilleurs guerriers troyens, il vainc notamment Orsiloque et Créthon, Aphareus, Jase et Médon. En passe d'être blessé par Achille, il est à nouveau sauvé par un dieu, Poséidon. À la mort d'Hector, il devient le principal rempart des Troyens. Au moment de la chute de Troie, Énée s'enfuit en portant son père, Anchise, accompagné de son fils Ascagne et sa femme Créuse qui est malheureusement abandonnée par Énée sur l’ordre des dieux, en particulier Aphrodite (Vénus), sa mère.
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L’Énéide, de Virgile, est le plus long poème de l'antiquité latine. Son auteur mourut avant d'avoir pu le terminer. On raconte qu'il avait dit à des amis de le brûler à sa mort, car il ne souhaitait pas publier une œuvre incomplète, mais ses amis s'y refusèrent. L’Énéide est divisée en douze chants. Il raconte l'histoire d’Énée, un demi-dieu, fils d'Aphrodite (Vénus chez les Romains). En voici le résumé.
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Quand Troie tombe aux mains des Achéens grâce à la célèbre ruse d'Ulysse, Énée s'enfuit avec ses amis Misenus, Achate, Sergeste, Gyas, Acmon, le médecin Iapyx, la nourrice Caiete, son père Anchise, sa femme Créuse (qu'il est malheureusement obligé d'abandonner sur l'ordre des dieux, et d'Aphrodite en particulier), son fils Ascagne (aussi appelé Iule, qui deviendra le premier roi d'Albe-la-Longue), les Lares, les Pénates ainsi que Mimas pour fonder selon les vœux des Dieux la nouvelle Troie en Hespérie (l'actuelle Italie).
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Partis du port d'Antandros, ils arrivent à Carthage où la reine Didon tombe amoureuse d'Énée. Il en repart quand même sur l'ordre d'Hermès, ce qui entraîne le suicide de la reine. Les imprécations que formule Didon lors du départ d'Énée préfigurent l'expédition d'Hannibal et des guerres puniques. Après la mort de son père, Énée descend aux Enfers à Cumes pour lui parler, et rencontrer sa descendance (Silvius, Romulus...). Son père lui montre aussi des romains (Jules César et la descendance de ce dernier). Énée rencontre aussi le fantôme de Didon qui refuse de lui pardonner.
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Près des côtes de Lucanie, un des hommes d'Énée, Palinurus, s'endort et tombe à l'eau. Il nage jusqu'à la plage, mais est tué par les Lucaniens. Le mont Palinuro ainsi que le village de Palinuro sont nommés d'après ce personnage. En Sicile, Énée est accueilli par Aceste et recueille un des marins de l’Odyssée d'Ulysse, Achéménide.
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Juste après son arrivée en Italie, la petite troupe fit la guerre contre la ville de Faléries.
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Latinus, le roi des Latins, accueillit Énée et les siens, et leur permit de s'installer dans le Latium. Alors que sa fille Lavinia était promise à Turnus, roi de Rutulie, Latinus voulut la marier à Énée. À la demande insistante d'Héra (Junon), Turnus déclara la guerre à Énée mais la perdit : le roi des Rutules fut tué. Ascagne, le fils d'Énée que l'auteur romain Virgile appelait Iule, fonda alors Albe dont il devint le roi.
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Énée et Lavinia eurent un fils, Silvius. Ils accueillirent la sœur de Didon, Anna Perenna qui se suicida quand elle apprit la jalousie de Lavinia. Énée fonda enfin la ville de Lavinium en l'honneur de sa femme Lavinia et devint le dieu Indiges après son décès.
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D'après le récit de Virgile, Romulus et Rémus seraient les descendants d'Énée par leur mère Rhéa Silvia, et fils du dieu de la guerre Mars.
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Les Romains considéraient Énée comme le père fondateur de leur civilisation. Et la famille des Julii (la gens Julia en latin) de Rome traça son origine généalogique depuis Iule, fils d'Énée. Les membres les plus célèbres de cette famille sont Jules César (Caius Julius Caesar) et son fils adoptif Auguste, le premier empereur romain, et ils utilisèrent cette origine pour légitimer leur pouvoir. Elle donne son nom à la première dynastie impériale romaine : les Julio-Claudiens.
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Énée s'enfuit de Troie, portant son père Anchise. Statue de Pierre Lepautre, commencée en 1697 et achevée en 1716, Musée du Louvre, Paris.
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Vénus abandonne Énée sur les rivages de Libye, par Tiepolo (1757).
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Énée racontant à Didon les malheurs de la ville de Troie, Pierre-Narcisse Guérin, 1815
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Énée (en grec ancien Αἰνείας / Aineías, en latin aeneas « de cuivre », dérivé du mot aes, aeris « cuivre »), fils du mortel Anchise et de la déesse Aphrodite (Vénus), est l'un des héros de la guerre de Troie. Il est chanté par Virgile dans l’Énéide, dont il est le personnage central.
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Père d'Ascagne (ou Iule), il est le fondateur mythique de Lavinium à l'origine de Rome, puis de sa monarchie. Le roi Latinus lui offre sa fille Lavinia en mariage. Énée régnera sur sa ville nommée Lavinium en référence à sa seconde épouse, appelée Lavinia.
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Anchise était apparenté à la famille royale de Troie. Il appartenait à une branche issue d'Assaracos, fils de Tros (qui a donné son nom à Troie) et frère d'Ilos (fondateur mythique de Troie, ville également connue sous le nom d'Ilion).
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Alors qu'Anchise gardait ses troupeaux sur le Mont Ida, près de Troie, Aphrodite le rencontra et s'éprit de lui, touchée par sa beauté. Il s'unit à elle et lui donna un fils, Énée.
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Aphrodite ordonna à Anchise de ne jamais révéler leur union. Pour l'avoir fait un soir d'ivresse, il fut puni par Zeus, frappé par la foudre, et resta boiteux (ou aveugle selon les versions) jusqu'à la fin de sa vie.
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La légende se rattache aux schèmes mythiques selon lesquels la déesse de l'Aurore, ici Aphrodite, s'unit à un mortel, et donne naissance à un Soleil mortel. Le qualificatif d'Aeneas Indiges renvoie au Jupiter Indiges et à Sol Indiges[1].
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Causée par l'enlèvement d'Hélène, épouse du roi de Sparte, Ménélas, la guerre de Troie met aux prises d'illustres héros troyens, tel Hector, et achéens, tels Ajax le grand, Achille ou encore le célèbre Ulysse, fils de Laërte et roi d'Ithaque.
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Énée y participe[2] : il est gravement blessé par Diomède, mais sa mère Aphrodite le sauve. Celle-ci sera blessée par Diomède à son tour et s'enfuira sur le Mont Olympe. Apollon dissimule Énée dans un nuage et le transporte à Pergame où Artémis le soigne. De retour au combat, Énée s'illustre comme l'un des meilleurs guerriers troyens, il vainc notamment Orsiloque et Créthon, Aphareus, Jase et Médon. En passe d'être blessé par Achille, il est à nouveau sauvé par un dieu, Poséidon. À la mort d'Hector, il devient le principal rempart des Troyens. Au moment de la chute de Troie, Énée s'enfuit en portant son père, Anchise, accompagné de son fils Ascagne et sa femme Créuse qui est malheureusement abandonnée par Énée sur l’ordre des dieux, en particulier Aphrodite (Vénus), sa mère.
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L’Énéide, de Virgile, est le plus long poème de l'antiquité latine. Son auteur mourut avant d'avoir pu le terminer. On raconte qu'il avait dit à des amis de le brûler à sa mort, car il ne souhaitait pas publier une œuvre incomplète, mais ses amis s'y refusèrent. L’Énéide est divisée en douze chants. Il raconte l'histoire d’Énée, un demi-dieu, fils d'Aphrodite (Vénus chez les Romains). En voici le résumé.
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Quand Troie tombe aux mains des Achéens grâce à la célèbre ruse d'Ulysse, Énée s'enfuit avec ses amis Misenus, Achate, Sergeste, Gyas, Acmon, le médecin Iapyx, la nourrice Caiete, son père Anchise, sa femme Créuse (qu'il est malheureusement obligé d'abandonner sur l'ordre des dieux, et d'Aphrodite en particulier), son fils Ascagne (aussi appelé Iule, qui deviendra le premier roi d'Albe-la-Longue), les Lares, les Pénates ainsi que Mimas pour fonder selon les vœux des Dieux la nouvelle Troie en Hespérie (l'actuelle Italie).
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Partis du port d'Antandros, ils arrivent à Carthage où la reine Didon tombe amoureuse d'Énée. Il en repart quand même sur l'ordre d'Hermès, ce qui entraîne le suicide de la reine. Les imprécations que formule Didon lors du départ d'Énée préfigurent l'expédition d'Hannibal et des guerres puniques. Après la mort de son père, Énée descend aux Enfers à Cumes pour lui parler, et rencontrer sa descendance (Silvius, Romulus...). Son père lui montre aussi des romains (Jules César et la descendance de ce dernier). Énée rencontre aussi le fantôme de Didon qui refuse de lui pardonner.
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Près des côtes de Lucanie, un des hommes d'Énée, Palinurus, s'endort et tombe à l'eau. Il nage jusqu'à la plage, mais est tué par les Lucaniens. Le mont Palinuro ainsi que le village de Palinuro sont nommés d'après ce personnage. En Sicile, Énée est accueilli par Aceste et recueille un des marins de l’Odyssée d'Ulysse, Achéménide.
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Latinus, le roi des Latins, accueillit Énée et les siens, et leur permit de s'installer dans le Latium. Alors que sa fille Lavinia était promise à Turnus, roi de Rutulie, Latinus voulut la marier à Énée. À la demande insistante d'Héra (Junon), Turnus déclara la guerre à Énée mais la perdit : le roi des Rutules fut tué. Ascagne, le fils d'Énée que l'auteur romain Virgile appelait Iule, fonda alors Albe dont il devint le roi.
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Énée et Lavinia eurent un fils, Silvius. Ils accueillirent la sœur de Didon, Anna Perenna qui se suicida quand elle apprit la jalousie de Lavinia. Énée fonda enfin la ville de Lavinium en l'honneur de sa femme Lavinia et devint le dieu Indiges après son décès.
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D'après le récit de Virgile, Romulus et Rémus seraient les descendants d'Énée par leur mère Rhéa Silvia, et fils du dieu de la guerre Mars.
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Les Romains considéraient Énée comme le père fondateur de leur civilisation. Et la famille des Julii (la gens Julia en latin) de Rome traça son origine généalogique depuis Iule, fils d'Énée. Les membres les plus célèbres de cette famille sont Jules César (Caius Julius Caesar) et son fils adoptif Auguste, le premier empereur romain, et ils utilisèrent cette origine pour légitimer leur pouvoir. Elle donne son nom à la première dynastie impériale romaine : les Julio-Claudiens.
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L'énergie est un concept relié à ceux d'action, de force et de durée : la mise en œuvre d'une action nécessite de maintenir une certaine force pendant une durée suffisante, pour vaincre les inerties et résistances qui s'opposent à ce changement. L'énergie qui aura été nécessaire pour accomplir finalement l'action envisagée rend compte à la fois de la force et de la durée pendant laquelle elle aura été exercée.
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Le sens premier est celui d'une vertu morale : l'énergie morale et physique que l'homme doit mettre en œuvre pour accomplir un travail donné, mais l'énergie est aussi étudiée en physique, et en économie, pour évoquer notamment la production, la distribution et la consommation d'énergie, les enjeux environnementaux associés, ainsi que la question des ressources énergétiques, renouvelables ou non.
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L'énergie est un concept qui remonte à l'Antiquité.
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Le mot français « énergie » vient du latin vulgaire energia, lui-même issu du grec ancien ἐνέργεια / enérgeia. Ce terme grec originel signifie « force en action », par opposition à δύναμις / dýnamis signifiant « force en puissance »[1] ; Aristote a utilisé ce terme « au sens strict d'opération parfaite »[2], pour désigner la réalité effective en opposition à la réalité possible[3].
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Après avoir exploité sa propre force et celle des animaux, l'homme a appris à exploiter les énergies contenues dans la nature (d’abord les vents, énergie éolienne et les chutes d'eau, énergie hydraulique) et capables de lui fournir une capacité croissante de travail mécanique par l’emploi de machines : machines-outils, chaudières et moteurs. L'énergie est alors fournie par un carburant (liquide ou gazeux, issu d'énergie fossile ou non).
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Si le terme d'énergie s'est précisé dans le cadre des sciences physiques depuis le XVIIIe siècle, il garde toutefois plusieurs sens différents, fort d'une histoire dont on trouve trace dès l'Antiquité[4],[5]. Le terme est utilisé dans de nombreux domaines dont la philosophie, l'économie, la nutrition, la spiritualité, voire l'ésotérisme, où il se rapporte à des notions variées, et à des concepts divergents en fonction des époques, des lieux et des auteurs.
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L'énergie est un concept qui intervient lors des transformations entre phénomènes physiques différents[6],[7]. Ces transformations sont contrôlées par les lois et principes de la thermodynamique. L'unité de l'énergie définie par le Bureau international des poids et mesures (BIPM) dans le Système international (SI) est le joule.
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L'énergie est un concept essentiel en physique, qui se précise depuis le XIXe siècle.
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On retrouve le concept d'énergie dans toutes les branches de la physique : mécanique, thermodynamique, électromagnétisme, mécanique quantique mais aussi dans d'autres disciplines telles que la chimie.
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En science physique, l'énergie, mesurée en joules[8], est une mesure de la capacité d'un système à modifier un état, à produire un travail entraînant un mouvement, un rayonnement électromagnétique ou de la chaleur.
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Le travail est ainsi un transfert ordonné d'énergie entre un système et le milieu extérieur, tandis que la chaleur est un transfert désordonné d'énergie entre le système et le milieu extérieur.
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Les transformations de l'énergie qui font intervenir l'énergie thermique sont étudiées par la thermodynamique :
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En pratique, on distingue souvent différentes « formes » d'énergie, telles que :
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L'économie de l'énergie concerne l'approvisionnement des acteurs économiques en énergie. Elle regroupe ainsi, d'une part, l'activité de l'ensemble des entreprises qui exploitent les sources d'énergie, la produisent, la transforment, la distribuent et la commercialisent, et d'autre part la consommation qui en est faite. Cette économie comprend ainsi la production et la distribution d'électricité, la production de produits pétroliers par raffinage, celle de gaz naturel et de chaleur de réseau.
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Si le domaine de l'économie évoque la « production » et la « consommation », l'énergie au sens de la physique n'est ni créée, ni détruite, seulement transformée et transférée[9].
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L'utilisation de l'énergie permet de satisfaire des besoins humains appartenant in fine à trois grandes catégories que sont :
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Cette répartition est illustrée par les scénarios énergétiques sous forme de diagramme de Sankey[10].
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L'économie de l'énergie est fortement liée aux politiques énergétiques menées par les États.
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Comme le reste du monde physique, les êtres vivants sont soumis au deuxième principe de la thermodynamique : l'entropie — le désordre — peut soit demeurer constante soit augmenter, mais ne peut jamais diminuer. Par rapport à ce principe fondamental, la vie constitue en soi un paradoxe apparent : comment les êtres vivants peuvent-ils se construire, croître et maintenir leur organisation — donc créer et maintenir de l'ordre — sans diminution d'entropie ? Cette question a été étudiée dès 1944 par le physicien et prix Nobel Erwin Schrödinger, qui a introduit le concept de néguentropie.
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Selon ce principe, les êtres vivants fonctionnent comme des systèmes dissipatifs ouverts[11] :
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Dans le bilan entropique global, si l'on prend en compte à la fois les êtres vivants et leur environnement, l'entropie augmente toujours, et les lois de la thermodynamique sont respectées.
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À titre d'exemple, un adulte au repos dissipe une chaleur d'environ 70 watts, soit autant qu'une lampe à incandescence[12]. L'énergie ainsi dissipée chaque jour correspond à environ 1 400 kilocalories, qui doivent être compensées par un apport énergétique quotidien provenant de la ration alimentaire.
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Puisque la vie dépend d'échanges énergétiques permanents, tout écosystème a besoin d'une source d'énergie, et d'organismes capables de capter cette énergie et de l'intégrer dans le réseau trophique (organismes autotrophes). La biosphère terrestre dépend en premier lieu de l'énergie solaire, grâce aux organismes capables de photosynthèse (plantes, phytoplancton, algues, etc.). À un degré moindre, d'autres formes d'énergie peuvent être intégrées en complément, par exemple l'énergie géothermique pour les bactéries thermophiles.
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Une fois intégrée dans la chaîne alimentaire, l'énergie est stockée sous forme d'énergie chimique, et circule au sein de réseaux trophiques, passant d'un niveau trophique à l'autre : des autotrophes vers les hétérotrophes, des proies vers les prédateurs, sans oublier le rôle essentiel des décomposeurs.
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L'importance primordiale de l'énergie solaire pour la biosphère est illustrée par les extinctions massives, où un évènement catastrophique empêche le rayonnement solaire d'atteindre le sol (hiver volcanique, hiver d'impact…) : soumises au froid et privées de lumière, les plantes se raréfient, puis les herbivores meurent de faim, et c'est ensuite au tour des carnassiers. On pense que c'est un tel évènement qui a provoqué l'extinction des dinosaures à la fin du crétacé. Selon certaines théories, l'espèce humaine aurait échappé de peu à l'extinction il y a 74 000 ans, lors de l'hiver volcanique provoqué par le supervolcan de Toba.
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Dans les cellules, l'énergie peut être présente sous une forme directement utilisable (adénosine triphosphate), ou au contraire stockée pour plus tard sous forme de sucres simples ou ramifiés (amidon), de graisse chez les animaux, d'huiles chez les végétaux.
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La notion d'énergie est assez floue pour avoir donné, dans l'imagerie populaire, la conception d'une sorte de fluide qui passerait d'un objet à l'autre au cours des transformations. Dans son ouvrage L'Énergie spirituelle de 1919, Henri Bergson affirme que comme il existe une énergie électrique, il existe une énergie spirituelle qui ne peut se réduire à l'énergie physique et biologique.
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Le terme « énergie » est fréquemment utilisé dans les discours vitalistes pseudo-scientifiques du New Age, ou encore dans les « pratiques énergétiques » comme le Reiki, pour lesquelles l'énergie est une substance invisible plus ou moins définie ou d'origine divine. À la différence du concept d'énergie utilisé en physique, précisément défini et mesurable, reposant sur des théories réfutables et vérifiables, les énergies « psychokinétique » ou « cosmique » ne relèvent pas de la méthode scientifique.
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« Il ne peut se créer ni se détruire d'énergie, et il est impropre de parler comme on le fait couramment de « production » ou de « consommation » d'énergie. Dans tous les cas, il s'agit de changement de forme, ou de transfert d'un système à un autre. »
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fr/1743.html.txt
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Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci de compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références »
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En pratique : Quelles sources sont attendues ? Comment ajouter mes sources ?
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L’électricité est l'effet du déplacement de particules chargées à l’intérieur d'un conducteur, sous l'effet d'une différence de potentiel aux extrémités de celui-ci. Ce phénomène physique est présent dans de nombreux contextes : l'électricité constitue aussi bien l'influx nerveux des êtres vivants que les éclairs d'un orage. Les découvertes des lois naturelles de l'électricité ont conduit à l'inventions de tout un ensemble de technologies et de techniques regroupées dans l'électrotechnique. Cette dernière est largement utilisée dans les sociétés développées, par exemple pour transporter de grandes quantités d'énergie facilement utilisable.
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Les propriétés de l'électricité ont été découvertes au cours du XVIIIe siècle. La maîtrise du courant électrique a permis l'avènement de la seconde révolution industrielle. Aujourd'hui, l'énergie électrique est omniprésente dans les pays industrialisés : produite à partir de différentes sources d'énergie, principalement thermique, nucléaire et hydraulique, l'électricité est un vecteur énergétique employé dans de très nombreux usages domestiques et industriels et indispensable dans les communications à distance.
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Le mot « électricité » provient du grec ἤλεκτρον, êlektron, signifiant ambre jaune[1]. Les Grecs anciens avaient découvert qu’en frottant l’ambre jaune, ce matériau attire des objets légers et produit parfois des étincelles.
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Bien que les phénomènes électriques et les autres interactions de l'électricité avec la matière soient observables depuis le début de la formation de la Terre et même de l'Univers, leur étude, et surtout leur compréhension, par les hommes sont relativement récentes.
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Les effets de l'électricité statique et du magnétisme sont décrits pour la première fois, en 600 av. J.-C., par Thales de Milet.
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On doit l'emploi moderne du terme « électricité » à l'Anglais William Gilbert, qui distingue corps électriques et magnétiques dans De Magnete en 1600[2]. Il note les lois de répulsion et d'attraction des aimants par leur pôle, assimile la Terre à l'un d'eux, puis établit une liste des corps électrisables par frottement, après avoir découvert l'influence de la température sur le magnétisme du fer. Les premiers générateurs de charges électriques sont ainsi des machines à frottement.
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En 1663, Otto von Guericke, de Magdebourg, construit une forme primitive de machine électrique, sous la forme d'un globe de soufre en rotation frotté à la main.
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Au XVIIIe siècle débute une période d'observation et de création d'électricité statique. En 1733, du Fay découvre les charges positives et négatives et observe leurs interactions. Coulomb en énonce les premières lois physiques. En 1750, via des expériences sur la foudre, Benjamin Franklin identifie l'électricité naturelle, canalisée par le paratonnerre.
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En 1799, Alessandro Volta crée la pile électrique.
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Cet article contient une ou plusieurs listes. Ces listes gagneraient à être rédigées sous la forme de paragraphes synthétiques, plus agréables à la lecture, les listes pouvant être aussi introduites par une partie rédigée et sourcée, de façon à bien resituer les différents items.
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En avril 1820, lors d'un cours sur l'électricité qu'il donnait à ses étudiants, le professeur Ørsted découvre une relation entre l'électricité et le magnétisme dans une expérience, qui nous apparaît aujourd'hui comme très simple : un fil parcouru par un courant électrique est capable de faire dévier l'aiguille aimantée d'une boussole.
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En 1820, André-Marie Ampère, en approfondissant les travaux d’Ørsterd, découvre et formule quelques lois sur les relations du magnétisme et de l'électrodynamique.
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En 1831, Michael Faraday découvre que, si un courant électrique produit un champ magnétique, l'inverse est vrai : on peut produire un courant électrique en mettant en mouvement un champ magnétique, selon la loi de Lenz-Faraday.
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En 1868, la dynamo du Belge Zénobe Gramme met en application certaines de ces découvertes.
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En 1879, la lampe à incandescence de Joseph Swan permet de produire de la lumière. La même année, la première centrale hydroélectrique (de 7 kW) voit le jour à Saint-Moritz (Suisse).
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En 1883, Aristide Bergès développe le concept de houille blanche, avec la première ligne électrique, en collaboration avec Lucien Gaulard et John Dixon Gibbs.
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Dès 1889, un fil de 14 km relie la cascade des Jarrauds et la ville de Bourganeuf, dans la Creuse.
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En 1891, la première ligne à haute tension (de) est construite par l'entreprise suisse Maschinenfabrik Oerlikon (en). Elle transporte l'énergie électrique sous 25 000 V à 40 Hz, sur 175 km entre Lauffen et Francfort-sur-le-Main, en Allemagne. Les pertes sont de seulement 4 %, ce qui a met fin à la controverse entre les défenseurs du système de transport en courant continu et ceux partisans du transport en courant alternatif, ces derniers sortant grands gagnants.
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En 1892, Heilbronn, en Allemagne, est la première ville d'Europe à être équipée d'un réseau de distribution en courant alternatif[réf. nécessaire].
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À la fin du XIXe siècle, la production industrielle d'électricité devient possible et les premières applications techniques apparaissent, comme le moteur électrique, l'éclairage électrique, le télégraphe et le téléphone[3].
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Dans les années 1900, les progrès technologiques de l'hydroélectricité suisse sont à l'origine d'intenses spéculations boursières sur les sociétés hydroélectriques, qui profitent aux implantations industrielles dans les Alpes. L'électricité investit l'industrie, l'éclairage public et le chemin de fer, avant d'entrer dans les foyers.
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La forte expansion électrique des années 1920 permet un maillage du territoire dans les grands pays industriels. La France bénéficie alors d'une multiplication par huit de la production d'électricité hydraulique grâce aux premiers barrages[4]. En 1925, Grenoble organise l'Exposition internationale de la houille blanche.
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Dans les années 1990-2000, les préoccupations environnementales croissantes font apparaître les termes d'électricité décarbonée, d'origine renouvelable, sûre, verte, etc.
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En 2013, un communiqué de la Commission européenne mentionne : « La contribution de l'électricité d'origine renouvelable à l'objectif de durabilité consiste non seulement en réductions des émissions de gaz à effet de serre, mais aussi en réductions des émissions atmosphériques de substances polluantes et en une diminution des besoins en eau de refroidissement par rapport aux formes d'énergie conventionnelles. L'électricité d'origine renouvelable contribue en outre à l'objectif de diversification de l'approvisionnement et d'utilisation plus efficace des ressources. »[5].
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C'est le mouvement des charges électriques de la matière qui est à l'origine de l'électricité. Comme la masse, la charge électrique permet d'expliquer l'origine de certains phénomènes. Si personne n'a jamais observé directement une charge électrique, les scientifiques remarquent des similitudes de comportement de certaines particules. Ils en déduisent que ces particules partagent des caractéristiques communes, dont les propriétés coïncident avec leurs observations.
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Contrairement à la masse, deux types de charges électriques se comportent comme si elles étaient « opposées » l'une à l'autre : par convention, l'une est dite positive et l'autre négative. Un atome possède une charge positive lorsque le nombre de protons est supérieur au nombre d'électrons.
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Des charges, égales, de natures opposées s'annulent : une particule qui possède autant de charges positives que négatives se comporte comme si elle n'en possédait aucune. On dit qu'elle est électriquement neutre.
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Dans la nature, les électrons sont des porteurs de charges négatives et les protons des porteurs de charges positives. Les atomes qui composent la matière ordinaire comprennent des électrons qui se déplacent autour d'un noyau composé de protons et de neutrons, ces derniers étant électriquement neutres. Lorsque le nombre d'électrons est égal au nombre de protons, l'ensemble est électriquement neutre. Il est question d'électricité statique lorsqu'il n'y a pas de circulation des charges électriques. Expérimentalement, cela est généralement obtenu en utilisant des matériaux dans lesquels les charges sont « piégées », des matériaux isolants comme le plastique, le verre, le papier… qui résistent à la circulation des charges[a].
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Quand on frotte certains matériaux entre eux, les électrons superficiels des atomes de l'un sont arrachés et récupérés par les atomes de l'autre. Par exemple :
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Dans l'industrie, l’utilisation de sources de 241Am, émetteur alpha, sous forme de rubans placés en fin de machines de production (de papiers, plastiques, textiles synthétiques) à quelques millimètres du matériau permet, en rendant l’air avoisinant conducteur, de supprimer l’accumulation d’électricité statique.
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Certains matériaux sont dits conducteurs de l’électricité (métaux, eau salée, corps humain, graphite, etc.), quand ils permettent aux charges électriques de se déplacer facilement.
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Lorsqu'on marche sur une moquette, le frottement des pieds sur le sol arrache des électrons et le corps se charge d'électricité statique. Si l'on touche alors une poignée de porte métallique, on ressent une petite décharge électrostatique accompagnée potentiellement d'une étincelle, causée par le déplacement brutal des charges électriques qui s'écoulent du corps vers le sol à travers les matériaux conducteurs de la porte.
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Cet écoulement, ou courant, est dû au fait qu'il existe à ce moment une différence de charges électrique entre le corps et le sol ; cette différence de charges est une différence de potentiel ; la sensation ressentie provient du courant électrique généré par la différence de potentiel existante entre la poignée et le corps humain. On en déduit que :
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Pour créer un courant électrique, il faut donc, un circuit de matériaux conducteurs, qui permet aux charges électriques de se déplacer, et un système capable de créer une différence de potentiel entre les deux extrémités du circuit. Ce système est appelé générateur : ce peut être, par exemple, une pile, une dynamo ou un alternateur.
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Dans un circuit électrique, on dit que le courant électrique, noté I, circule entre les électrodes depuis le pôle positif vers le pôle négatif du générateur. Ce sens est purement conventionnel, puisque le courant peut aussi bien être causé par des charges positives (manque d’électron), qui seront attirées par le pôle négatif du générateur, que par des charges négatives (les électrons) qui se déplaceront en sens inverse, vers le pôle positif. Cependant, on s’intéresse essentiellement au déplacement des électrons qui sont les seuls à pouvoir se déplacer (sauf dans des matériaux radioactifs en cours de désintégration).
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Dans certains cas, des charges positives et négatives se déplacent en même temps et ce double déplacement est responsable du courant électrique global. C'est le cas dans les solutions ioniques, où les cations et les anions se déplacent dans des sens opposés, et dans les semi-conducteurs comme une diode, où électrons et « trous » font de même. Les charges ne peuvent pas toutes se déplacer sous l'action du champ électrique et c'est ainsi que dans un fil électrique, les charges positives (les noyaux des atomes) restent fixes dans la structure du métal et ne peuvent constituer aucun courant électrique ; le courant électrique dans un métal est créé uniquement par le déplacement des charges négatives (les électrons libres) vers le pôle positif du générateur : c'est un courant électronique, cependant, on utilise dans tous les cas le sens conventionnel « I » du courant, institué avant la découverte de la charge négative de l'électron.
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On parle de courant continu quand le sens reste constant et, de courant alternatif quand il change périodiquement. La fréquence d'un courant alternatif est le nombre de périodes par seconde. Elle s'exprime en hertz (Hz), par exemple, le courant distribué dans les installations électriques est à une fréquence : de 50 Hz en Europe et, de 60 Hz aux États-Unis.
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Pour comprendre certaines propriétés du courant électrique, il est intéressant de le comparer à de l'eau s'écoulant dans un circuit de tuyaux. Le générateur peut alors être vu comme une pompe chargée de mettre sous pression le liquide dans les tuyaux.
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La différence de potentiel, ou tension, ressemble alors à la différence de pression entre deux points d'un circuit d'eau. Elle est notée « U », et est exprimée en volts (V).
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L'intensité du courant électrique peut être assimilée au débit d'eau dans le tuyau. Elle rend compte du nombre de charges qui passent à chaque seconde dans un point du circuit ; elle est souvent notée « I », et mesurée en ampères (A). En d'autres termes la tension électrique serait la hauteur d'une chute d'eau et son intensité le diamètre de la chute d'eau.
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La résistance d'un circuit électrique serait alors l'analogue du diamètre des tuyaux. Plus les tuyaux sont petits, plus il faut de pression pour obtenir un même débit ; de façon analogue, plus la résistance d'un circuit est élevée, plus il faut une différence de potentiel élevée pour avoir une même intensité. La résistance électrique rend compte de la faculté d'un matériau à s'opposer plus ou moins au passage du courant. Elle est notée « R » et, elle est exprimée en ohms (Ω).
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Il est possible de pousser cette analogie beaucoup plus loin[b] mais elle a ses limites et certaines propriétés du courant électrique s'écartent sensiblement de ce modèle basé sur un fluide, des tuyaux, et des pompes.
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Les échanges électriques sont omniprésents dans la nature. En général, il s’agit de phénomènes peu visibles, mais ils sont fondamentaux : les forces électromagnétiques et électrofaibles font partie des quatre interactions fondamentales qui structurent tout l’Univers.
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La friction de nombreux matériaux naturels ou artificiels produit de la triboélectricité. La foudre est une énorme décharge électrique due à l'accumulation d'électricité statique dans les nuages. En temps normal l'air est un isolant, qui bloque le passage de l'électricité. Lorsque la charge électrique dans les nuages d'orage arrive à une valeur certaine, la différence de potentiel due aux très nombreuses charges accumulées, est telle qu'elle parvient à modifier localement la structure des gaz qui composent l'air, les transformant en un plasma ionisé, qui conduit lui parfaitement l'électricité. Des arcs électriques géants se forment alors, entre deux nuages ou, entre un nuage et la terre : les éclairs, permettant le rééquilibrage des charges électriques.
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L'électrisation de l'air peut donner lieu à d'autres phénomènes, comme le feu de Saint-Elme.
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La circulation des charges électriques intervient dans de nombreux phénomènes naturels, et notamment dans les réactions chimiques d’oxydo-réduction comme la combustion.
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Le champ électromagnétique terrestre est lui aussi créé par des courants électriques circulant dans le noyau de notre planète.
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Les poissons électriques sont capables de tirer parti du courant électrique pour s'orienter, pour se protéger ou bien pour communiquer. Il existe des espèces capables de produire de véritables décharges électriques : 620 V pour l'anguille électrique ; cela lui permet d'assommer ses proies avant de les consommer. Ils produisent de telles décharges électriques grâce à leurs organes électriques, qui ont une structure interne semblable aux muscles du corps humain.
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Les animaux utilisent l'électricité pour animer les muscles ou pour transmettre de l’information par l'influx nerveux dans les nerfs. Ce phénomène a été mis en évidence par les expériences de Galvani. C'est pourquoi les médecins peuvent utiliser l'électrocardiographie et l'électro-encéphalographie pour diagnostiquer les pathologies du cœur ou du cerveau. La science qui étudie les phénomènes électriques chez les animaux est l'électrophysiologie.
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L'électricité représente environ un tiers de l'énergie consommée dans le monde[6]. L'électrotechnique est la science des applications domestiques et industrielles (production, transformation, transport, distribution et utilisation) de l'électricité.
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La méthode la plus courante pour produire de grandes quantités d'électricité consiste à utiliser un générateur convertissant une énergie mécanique en une tension alternative. Cette énergie d'origine mécanique est la plupart du temps obtenue à partir d'une source de chaleur, issue elle-même d'une énergie primaire. Ces énergies primaires peuvent être des énergies fossiles comme le pétrole, l'énergie nucléaire, ou une énergie renouvelable telle l'énergie solaire. L'énergie mécanique entraînant le générateur peut également être d'origine hydraulique ou l'éolienne.
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L'électricité peut également être directement tirée du rayonnement solaire, converti par des panneaux solaires.
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Le courant qui circule sur réseau électrique est le plus souvent alternatif et triphasé, car c'est le plus économique à produire et à transporter. Bien que le consommateur final ait besoin de courant à basse tension, moins dangereux à utiliser, il est plus économique pour le transport du courant sur de longues distances d'utiliser une haute tension.
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En effet, à puissance constante, si l'on augmente la tension, on réduit l'intensité du courant (
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{\displaystyle P=U\cdot I\cdot \cos(\phi )}
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en monophasé) et donc, les pertes par effet Joule ou pertes thermiques (
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{\displaystyle P_{th}=R\cdot I^{2}}
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), ainsi que l'effet de peau qui limite la circulation des forts courants à la surface extérieure des conducteurs : ceci obligerait d'utiliser des câbles de cuivre de plus grosse section mais dont le cœur serait moins bien refroidi. Pour réduire les pertes par effet Joule tout en limitant la section des câbles, on utilise des transformateurs élévateurs de tension, de manière à réduire l'intensité du courant pour le transport, et des transformateurs abaisseurs de tension pour la distribution (en basse tension) aux usagers.
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En France, les principaux fournisseurs d'électricité sont EDF, Engie (ex. GDF Suez) et Direct Énergie[7], qui peuvent programmer leurs investissements en s'appuyant sur la Programmation pluriannuelle de l'énergie.
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Les tensions électriques peuvent être transformées et converties. En règle générale, pour les grosses puissances, les tensions sont alternatives. Elles passent par des transformateurs pour convertir le courant en flux magnétique, lui-même reconverti en courant dans des bobines. Ce principe permet d'abaisser le niveau de tension tout en conservant la fréquence et une isolation galvanique entre les circuits, primaire et secondaire, du transformateur de tension.
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Pour les puissances le permettant technologiquement, on utilise des convertisseurs à semi-conducteurs (transistors, thyristors) :
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La combinaison des deux systèmes précédents, avec éventuellement l'aide d'un transformateur de tension permet d’effectuer des élévations ou des abaissements de tensions continues avec un bon rendement.
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Pour que l'électricité soit transportée et distribuée au moyen de conducteurs, il est nécessaire d'équilibrer à tout moment la production et la consommation. Les centrales thermiques au gaz, au pétrole ou au charbon, sont généralement mises en service pour répondre à des pics de demande. On utilise aussi des stations de pompage-turbinage entre deux retenues d’eau situées à deux altitudes différentes : pendant les heures creuses, l'eau est pompée vers le bassin supérieur alors que pendant les heures de pointe, l'eau passe dans une turbine qui produit un appoint d'électricité sur le réseau.
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Il est aussi possible de stocker l'électricité à petite échelle au moyen de batteries d'accumulateurs, de condensateurs ou de bobines d'inductances.
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L'électrotechnique, ou génie électrique, est la science et l'application de l'électricité, qui peut être pratiquée par un ingénieur, un électrotechnicien, un dessinateur-projeteur, etc. Parmi ceux-ci, citons :
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Une multitude de métiers sont également liés à l'industrie de l'électricité. Pour les plus courants : chimiste, calorifugeur[8], thermicien[9], robinetier, chaudronnier, mécanicien, etc.
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Mème si l'électricité s'est largement diffusée dans le monde au cours du XXe siècle, en 2015, on estimait qu'environ 1,3 milliard de personnes (sur un total de 7,3 milliards de Terriens) n'avaient pas accès à cette énergie[10]. L'ONU a ainsi, intégré parmi les Objectifs de développement durable l'accès à l'énergie et l'extension des infrastructures existantes.
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On distingue souvent deux types d'usages[11] :
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Dans les pays riches, l'industrie n'est plus le premier consommateur d'électricité car elle en consomme moins d'un tiers[12]. En France, ce sont ainsi les secteurs résidentiel et tertiaire (via le chauffage, l'électroménager, l'éclairage et l'informatique) qui consomment en 2009 environ 67 % de l'électricité.
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Depuis les années 2000, lors des pics de consommation accompagnant les vagues de froid, RTE craint un effondrement d'une partie du réseau. Il diffuse, notamment en Bretagne et en Provence-Alpes-Côte d'Azur, des incitations à économiser l'électricité. En effet, l'électricité ne pouvant être massivement stockée en l'état actuel des technologies, c'est la « puissance appelée » qui devient le facteur dimensionnant du système de distribution électrique, c’est-à-dire l'énergie consommée à un instant donné, et non seulement la consommation cumulée sur la journée, la saison ou l'année. La répartition spatio-temporelle des usages électriques a un impact majeur sur le plan économique, mais aussi environnemental, car les ressources appelées en derniers recours lors des pics émettent le plus de CO2. Ainsi, le chauffage électrique « pèse » « 2,5 fois plus en puissance instantanée (36 % au moment du record de consommation sur le réseau français) qu’en consommation cumulée en moyenne sur l’année (14 %) »[11].
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Le smart grid est censé aider les clients à moins consommer en période de pointe et permettre d'appeler l'électricité par le chemin le plus court, conduisant à moins de pertes lors du transport de l'électricité. Ceci serait encore plus vrai dans une perspective de troisième révolution industrielle, telle que définie par Jeremy Rifkin et dont le soutien de principe a été adopté par le Parlement européen en 2007[13], mais sans répondre au risque d'effet rebond[14].
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L'efficacité énergétique a été poussée par une directive de l'Union européenne sur l'efficacité minimum des appareils électriques, après une directive sur l'étiquetage en 1992, suivie en 1997 d'une directive limitant les consommations de réfrigérateurs, congélateurs et combinés, en veillant à ne pas dépasser l'optimum pour le consommateur en termes de récupération rapide de l'investissement initial par les économies d'énergie. En huit ans, l'efficacité énergétique des appareils frigorifiques a ainsi, été améliorée de 30 %, puis, rien n'a été fait durant treize ans sur l'électroménager en Europe, alors que des normes d'efficience énergétique se développaient aux États-Unis, depuis 1989.
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Malgré une notable amélioration de l'efficience énergétique de 1999 à 2004, la consommation finale continue à augmenter en Europe (UE-25) ; Un ménage moyen de l’UE-25 consommait 4 098 kWh en 2004, alors qu'il aurait pu n'en consommer que 800 kWh s'il était équipé d'appareils à basse consommation et en abandonnant les ampoules à incandescence (et encore moins avec les techniques les plus efficientes). Selon le Centre commun de recherche (CCR) de l’Union européenne, de 2005 à 2006, la consommation a augmenté dans l’UE-25 dans tous les secteurs ; dans le résidentiel, dans le tertiaire (+ 15,8 %) et dans l'industrie (+ 9,5 %), à un rythme calqué sur celui du PIB global (+ 10,8 %). Le rapport recommande d'encourager les chauffe-eau solaires et les économies d'énergie, par remplacement notamment des lampes à incandescence. En novembre 2006, la Commission européenne a engagé un plan d'action pour l'efficacité énergétique qui visant - 20 % la consommation d'électricité de l’UE-25 d'ici 2020[15]. Les appareils consomment plutôt moins, mais ils sont plus utilisés (explosion de l'utilisation de l'ordinateur et du téléphone portable). Le temps passé devant la télévision a augmenté de 13 % entre 1995 et 2005[15].
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En Europe, dans le tertiaire, l'éclairage (de jour souvent) est devenu le premier poste de consommation électrique, avec 175 TWh consommés par an représentant 26 % de consommation électrique totale du secteur tertiaire[15]. Par ailleurs, l'éclairage nocturne (principale cause, avec la publicité lumineuse, du phénomène dit de pollution lumineuse) est en hausse constante depuis 50 ans.
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En France, un arrêté limite l’allumage des vitrines de commerces, des bureaux et des façades extérieures des magasins et bâtiments depuis le 1er juillet 2013. Cette mesure vise des économies de 2 TWh par an selon l'ADEME[16]. Néanmoins, sans objectif de sobriété énergétique, un effet rebond (direct ou indirect et externe) peut faire que les sommes ainsi économisées seront dépensées dans d'autres usages énergivores.
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À part les appareils à piles ou les batteries d'automobile, la majorité de l'électricité utilisée dans la vie quotidienne provient du réseau électrique. Chaque habitation est reliée au réseau par l'intermédiaire d'un tableau qui contient au moins un compteur destiné à la facturation, ainsi qu'un disjoncteur général servant d'interrupteur général et permettant de protéger l'installation en cas de surintensité. En général, de ce disjoncteur sortent deux conducteurs qui alimentent l'installation domestique : la phase et le neutre, dans les installations triphasées deux conducteurs de phase supplémentaires sont présents. Pour des impératifs de sécurité des personnes, les installations modernes et sécurisées comportent aussi un conducteur relié à la terre et un disjoncteur différentiel.
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On trouve ensuite un tableau de fusibles ou de disjoncteurs, distribuant le courant dans les différents circuits de la maison. On prévoit généralement des circuits spécialisés pour les appareils qui ont besoin de beaucoup de puissance (four, cuisinière électrique, lave-linge, lave-vaisselle, chauffe-eau, etc.), et normalement, par pièce, un circuit pour l'éclairage et un pour les prises électriques.
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On utilise des interrupteurs pour ouvrir ou fermer les circuits électriques. Il est possible d'utiliser des montages spéciaux comme un va-et-vient ou un télérupteur quand on souhaite disposer de plusieurs points de commande, par exemple, à chaque bout d'un couloir.
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Selon une étude parue dans Nature en 2020, même à supposer que le contenu en carbone de l'électricité ne présente pas d'amélioration, il y aurait quand même intérêt à passer aux voitures électriques pour les transports, et aux pompes à chaleur pour les bâtiments[17].
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L'électrisation est le passage de courant électrique dans le corps humain. Même avec un courant relativement faible l'électricité est dangereuse pour la santé des êtres vivants, ce qui justifie la nécessité de disjoncteurs différentiel calibrés à 30 mA pour garantir la protection des personnes[18].
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Les normes de conception des matériels électriques, définissent qu'une tension de plus de 25 V alternatifs / 50 V continus (12 V alternatifs / 25 V continus en milieu humide) présente un danger d’électrisation et qu'une tension supérieure à 50 V alternatifs / 120 V continus (12 V alternatifs / 25 V continus en milieu immergé et 25 V alternatifs / 50 V continus en milieu humide)) présente un danger mortel : l'électrocution.
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Les conséquences d'une électrisation dépendent de la nature de la tension (alternative ou continue), de la résistance du corps humain généralement admis comme étant à 5 000 ohms en TBT (très basse tension), 1 000 ohms sous 220 V alternatif et 400 ohms sous 500 V (la résistance est dégressive en fonction de la tension d'exposition), de l'amplitude du courant ayant circulé et du temps de passage de ce courant.
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Il est couramment admis quelques seuils sur lesquels se basent les règles de sécurité :
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Au-dessus de 20 mA et plus d'une seconde, il existe un risque de fibrillation cardiaque si le courant passe par le cœur. En TBT avec maximum 50 V en alternatif et 120 V en continu, le danger pour l'homme est considéré comme faible, mais non nul: (I=U/R) ; 50 V/5 000 ohms = 10 mA [19].
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Au-dessus de 1 000 V, il y a danger, même sans contact direct avec un conducteur, car il se produit une ionisation de l'air, les distances d'approche minimales sont évaluées en fonction du niveau de tension. D'où l'interdiction d'entrer dans les enceintes des transformateurs électriques. Malgré la distance conséquente séparant les conducteurs des lignes haute tension, le bruit que l'on peut entendre en dessous de ces lignes est consécutif à des micro-amorçages par claquage de l'air.
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L'absence visuelle de brûlure après une électrisation n'exclut pas des brûlures internes sur le chemin de passage du courant dans le corps, lesquelles peuvent engendrer des nécroses. En plus, des cas de chocs rénaux, dus à la décomposition du sang par le passage du courant, sont relevés après des électrisations sévères, ces événements ont lieu quelques dizaines de minutes après l'accident, il faut donc toujours aller à l'hôpital après un accident électrique conséquent.
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Mais l'électricité sert aussi à soigner : elle peut être utilisée telle quelle, pour administrer des électrochocs ou stimuler des tissus nerveux ou musculaires, ou encore alimenter les appareils de pointe utilisés en médecine, permettant des techniques de soin telles que radiothérapie, électropuncture[20], stimulateur cardiaque, prothèse, et de diagnostic telles que radiographie, scanner, résonance magnétique, endoscopie.
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La Programmation pluriannuelle de l'énergie cadre la programmation du secteur de l'électricité (et le mix énergétique)
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Il existe en France trois normalisations en électricité :
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La normalisation en France est réglementée par la loi du 24 mai 1941, qui a créé l’Association française de normalisation (AFNOR) et définit la procédure d’homologation des normes. Le décret d'application de cette loi est le décret no 2009-697 du 16 juin 2009.
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Par ailleurs, une norme homologuée peut être rendue d’application obligatoire par arrêté, mais cette procédure n’a été jusqu’à présent que peu utilisée en électricité, sauf en ce qui concerne la sécurité : (NF C18-510, NF C15-100 et NF C13-200).
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Il existe deux grandes familles de normes qui visent d’une part, la construction du matériel électrique et d’autre part, la réalisation des installations électriques.
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Une loi du 30 décembre 2006 rend obligatoire un diagnostic immobilier pour le contrôle des installations domestiques existantes de plus de 15 ans, obligatoire depuis le 1er semestre 2008. Une nouvelle norme est sortie en août 2007 pour le contrôle de ces installations dans le cadre de ce diagnostic.
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Les principales normes de réalisation sont :
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Les principales normes de conception sont :
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La norme expérimentale de contrôle des installations existantes :
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En 1936-37, l'artiste Raoul Dufy réalise l'une des plus grandes fresques au monde (10 m x 64 m) sur le thème de La Fée Électricité (située au musée d'art moderne de la ville de Paris).
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Sur les autres projets Wikimedia :
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fr/1744.html.txt
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Une éolienne est un dispositif qui transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, dite énergie éolienne, laquelle est ensuite le plus souvent transformée en énergie électrique. Les éoliennes produisant de l'électricité sont appelées aérogénérateurs, tandis que les éoliennes qui pompent directement de l'eau sont parfois dénommées éoliennes de pompage ou pompe à vent. Une forme ancienne d'éolienne est le moulin à vent.
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Les termes « centrale éolienne », « parc éolien » ou « ferme éolienne » sont utilisés pour décrire les unités de production groupées, installées à terre ou en mer.
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Les pays du monde où les champs éoliens sont les plus nombreux sont la Chine, les États-Unis, l'Allemagne, l'Espagne, l'Inde, le Royaume-Uni et, en proportion de la population, le Danemark (voir Production d'énergie éolienne).
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En 1885, Ernest-Sylvain Bollée, inventeur de l'éolienne Bollée, utilise le mot « éolienne » pour la première fois comme nom commun à partir de l'adjectif substantivé (énergie éolienne). Le mot trouve sa place dans le Larousse en 1907[1].
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L'ancêtre de l'éolienne est le moulin à vent, apparu en Perse dès l'an 620 et suivi de la pompe à vent, apparue au IXe siècle dans l'actuel Afghanistan. De nos jours, ils sont encore utilisés couplés à une pompe à eau, généralement pour drainer et assécher des zones humides ou au contraire irriguer des zones sèches ou permettre l'abreuvage du bétail.
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En 1888, Charles Francis Brush construit une grande éolienne pour alimenter sa maison en électricité, avec stockage par batterie d'accumulateurs.
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La première éolienne « industrielle » génératrice d'électricité est mise au point par le Danois Poul La Cour en 1890, pour fabriquer de l'hydrogène par électrolyse. Dans les années suivantes, il crée l'éolienne « Lykkegard », dont il vend soixante-douze exemplaires en 1908[2].
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En 1923, le généticien britannique John Burdon Sanderson Haldane écrit :
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« Si une éolienne dans le jardin pouvait produire 50 kg de charbon par jour (or, elle peut produire l’équivalent en énergie), nos mines de charbon fermeraient dès demain. Personnellement, je pense que d’ici 400 ans, on aura peut-être résolu le problème de l’énergie en Angleterre de la façon suivante : le pays sera recouvert de rangées d’éoliennes de métal, entraînant des moteurs électriques qui eux-mêmes fourniront un courant à très haute tension à un grand réseau électrique. De grandes centrales judicieuses espacées utiliseront le surplus d’énergie des périodes venteuses pour effectuer la décomposition électrolytique de l’eau en oxygène et en hydrogène. Ces gaz seront liquéfiés et stockés dans de vastes réservoirs à double paroi sous vide, probablement enterrés. (…) Par temps calme, les gaz seraient recombinés dans des moteurs à explosion reliés à des dynamos pour récupérer de l’électricité ou, plus probablement, dans des piles à combustibles[3]. »
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Une éolienne expérimentale de 800 kVA fonctionna de 1955 à 1963 en France, à Nogent-le-Roi dans la Beauce. Elle avait été conçue par le Bureau d'études scientifiques et techniques de Lucien Romani et exploitée pour le compte d'EDF. Simultanément, deux éoliennes Neyrpic de 130 et 1 000 kW furent testées par EDF à Saint-Rémy-des-Landes (Manche)[4]. Il y eut également une éolienne raccordée au secteur sur les hauteurs d'Alger (Dély-Ibrahim) en 1957.
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Cette technologie ayant été quelque peu délaissée par la suite, il faudra attendre les années 1970 et le premier choc pétrolier pour que le Danemark reprenne les installations d'éoliennes.
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L'éolienne la plus courante, à axe horizontal, se compose des éléments suivants :
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Des éléments annexes, comme un poste de livraison pour injecter l'énergie électrique produite au réseau électrique, complètent l'installation.
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Une telle éolienne se modélise principalement à partir de ses caractéristiques aérodynamiques, mécaniques et électrotechniques. En pratique, on distingue aussi le « grand éolien », qui concerne les machines de plus de 350 kW[6], de l'éolien de moyenne puissance (entre 36 et 350 kW[6]) et du petit éolien (inférieur à 36 kW[6]).
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Une éolienne à axe horizontal est une hélice perpendiculaire au vent, montée sur un mât. La hauteur est généralement de 20 m pour les petites éoliennes, et supérieure au double de la longueur d'une pale pour les modèles de grande envergure.
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En 2017, la plus grande éolienne mesure 187 m de haut pour une puissance de 9,5 MW[7]. En 2019, le prototype de l'Haliade X, installé à Rotterdam, d'une puissance de 12 MW, atteint 260 m de haut[8].
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La puissance du vent contenue dans un cylindre de section
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S
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est :
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Une éolienne ne permet de récupérer qu'une partie de cette puissance, car l'écoulement ne peut pas avoir une vitesse nulle après son passage à travers la turbine (dans le cas contraire, cela reviendrait à « arrêter le vent »).
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L'énergie récupérable[a] est inférieure à l'énergie cinétique de l'air situé en amont de l'éolienne, puisque l'air doit conserver une énergie cinétique résiduelle pour qu'il subsiste un écoulement. Albert Betz a démontré que la puissance maximale récupérable est égale aux 16⁄27 de la puissance incidente.
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La puissance maximale théorique d'une éolienne est ainsi fixée à :
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Où :
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Cette puissance maximale est ensuite affectée du coefficient de performance propre au type et au modèle d'éolienne et au site d'installation. Ce coefficient est en général compris entre 0,20 et 0,70.
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Pour le calcul de la puissance d'une éolienne tenant compte de l'énergie cinétique et potentielle, voir : calcul de la puissance d'une turbine type éolien ou hydrolienne.
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Du fait de l'intermittence du vent et des variations de sa puissance, il est important de distinguer deux notions :
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En 2009, l'éolien représentait 1,3 % de la production mondiale d'électricité :
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Éoliennes et lignes à haute tension près de Rye, en Angleterre.
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Coucher de soleil sur le parc éolien de Guazhou, en Chine, qui comprend plus de 200 éoliennes.
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Parc éolien d'Estinnes, Belgique, 11 éoliennes, vues le 10 octobre 2010.
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Cliquez sur une vignette pour l’agrandir.
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Pour des raisons de sécurité, il est nécessaire d'immobiliser les pales lorsque le vent est trop fort. En effet, les pales fléchissent sous la force du vent et, par vent trop fort, viendraient percuter le mât. L'inertie de la turbine est à peu près proportionnelle au cube de la longueur des pales alors que la surface résistante au vent est proportionnelle au carré de cette longueur. Les pressions exercées sur une éolienne augmentent donc très rapidement à mesure que sa taille augmente. Ainsi la longueur maximale d'une pale est-elle limitée par la résistance de ses matériaux.
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Les dimensions d'une éolienne sont contraintes par la résistance des matériaux. Les pales de grande taille sont réalisées avec des matériaux composites à base de fibre de verre ou de carbone et une résine époxy ou polyester[14] ; d'autres matériaux peuvent être utilisés[15]. Les éoliennes plus petites peuvent être construites dans des matériaux moins chers, tels que la fibre de verre, l'aluminium ou le bois lamellé.
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Moyeu d'une éolienne sans pales (Enercon E-70) sur l’île de El Hierro (Canaries).
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Pale sur une remorque.
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Segments du mât sur remorques et embase d'une pale.
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Pales de remplacement mesurant environ 15 m de long.
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Les petites éoliennes sont dirigées vers le vent par un aileron arrière, à la manière d'une girouette. Les grandes éoliennes possèdent des capteurs qui détectent la direction du vent et actionnent un moteur qui fait pivoter le rotor.
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Chaque pale en rotation se comporte comme un gyroscope, et du fait de la force de gravité qui s'exerce sur elle, elle est soumise à une force de précession qui, étant perpendiculaire à la fois à l'axe de rotation et à la force de gravité, est horizontale. Cette force de précession est donc parallèle à la pale lorsque celle-ci est horizontale, et lui est perpendiculaire lorsque la pale est verticale. À terme, ces changements cycliques de force sur les pales peuvent fatiguer et faire casser la base des pales, et/ou l'axe de la turbine.
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Quand une éolienne puissante possède plus d'une pale, celles-ci sont perturbées par l'air déplacé par la pale précédente. Le rendement s'en trouve réduit.
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Les vibrations diminuent quand le nombre de pales augmente. En plus de fatiguer les mécanismes, certaines vibrations sont audibles et provoquent des nuisances sonores. Cependant, les éoliennes possédant moins de pales, plus grandes, fonctionnent à un nombre de Reynolds plus élevé, et sont par conséquent[réf. nécessaire] plus efficaces. Le prix d'une éolienne augmentant avec le nombre de pales, le nombre optimal pour un système à axe horizontal est donc de trois, car avec deux pales les problèmes de balourd seraient plus importants. En effet le nombre de pales doit être impair pour que l'équilibrage soit optimal[16].
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Les rotors à nombre pair de pales ne nécessitent pas obligatoirement de fixer individuellement chaque pale sur un moyeu. Aussi, beaucoup d'éoliennes commercialisées ont deux pales, car il est plus facile et plus économique de fabriquer celles-ci d'un seul tenant. Les éoliennes à trois pales, plus silencieuses, doivent généralement être montées sur place.
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La plupart des éoliennes artisanales possèdent deux pales, car elles sont fabriquées à partir d'une seule longue pièce de bois ou de métal, montée sur un générateur de récupération, tel qu'un alternateur de voiture ou un moteur de machine à laver.
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Comme le mât produit des turbulences derrière lui, le rotor est généralement placé devant le mat. Dans ce cas, le rotor est placé assez loin en avant, et son axe est parfois incliné par rapport à l'horizontale, afin d'éviter que les pales ne viennent heurter le mât. On construit parfois des éoliennes dont le rotor est placé en aval du mât, malgré les problèmes de turbulences, car les pales peuvent ainsi être plus souples et se courber sans risquer de heurter le mât en cas de grand vent, réduisant ainsi leur résistance à l'air.
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Les anciens moulins à vent sont équipés de voilures en guise de pales, mais celles-ci ont une espérance de vie très limitée. De plus, leur résistance à l'air est relativement élevée par rapport à la puissance qu'elles reçoivent. Elles font tourner le générateur trop lentement et gaspillent l'énergie potentielle du vent dont la poussée implique qu'elles soient montées sur un mât particulièrement solide. C'est pourquoi on leur préfère aujourd'hui des pales profilées rigides.
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Quand une pale est en rotation, la vitesse relative du vent par rapport à la pale est supérieure à sa vitesse propre, et dépend de l'éloignement du point considéré de la pale avec son axe de rotation. Cela explique que le profil et l'orientation de la pale varient dans sa longueur. La composition des forces s'exerçant sur les pales se résume en un couple utile permettant la production d'électricité par l'alternateur, et une force de poussée axiale, répercutée sur le mât par l'intermédiaire d'une butée. Cette poussée peut devenir excessive par vent trop fort ; c'est pourquoi les éoliennes sont alors arrêtées et orientées pour offrir la moindre prise au vent.
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Des essais ont été effectués (2004) pour utiliser des pales cylindriques et bénéficier de l'effet Magnus.
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Outre les éoliennes classiques à axe horizontal parallèle à la direction du vent, les éoliennes dites « à axe vertical » présentent un axe perpendiculaire à la direction du vent. L'axe est souvent positionné à la verticale, mais des éoliennes de ce type peuvent aussi être positionnées à l'horizontale[17],[18]. Ce type d'éoliennes se décline suivant plusieurs principes.
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L'éolienne de type Darrieus repose sur l’effet de portance subi par un profil soumis à l'action d'un vent relatif, tel l'effet qui s'exerce sur l'aile d'un avion. On distingue plusieurs déclinaisons autour de ce principe, depuis le simple rotor cylindrique – deux profils disposés de part et d'autre de l'axe – jusqu'au rotor parabolique où les profils sont recourbés en troposkine et fixés au sommet et à la base de l'axe vertical. Une éolienne de ce type a fonctionné au Québec (au Parc Éole) de 1983 à 1992. De grandes dimensions (110 m de haut), le prototype s'est détérioré lors d'une rafale. Il était conçu pour fournir 4 MW avec un générateur au sol.
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Le type Savonius, constitué schématiquement de deux ou plusieurs godets demi-cylindriques légèrement désaxés présente un grand nombre d'avantages. Outre son faible encombrement, qui permet d'intégrer l'éolienne aux bâtiments sans en dénaturer l'esthétique, il est peu bruyant. Il démarre à de faibles vitesses de vent et présente un couple élevé quoique variant de façon sinusoïdale au cours de la rotation. Il existe une variante, appelée Savonius hélicoïdal (ou twisted Savonius en anglais), qui permet d'augmenter le rendement en proposant de façon continue une surface d'accroche au vent. Au lieu d'avoir des demi-cylindres verticaux, ceux-ci sont tordus de façon hélicoïdale autour de l'axe de rotation. Du fait de leur faible encombrement au sol, de leur bon rendement et du besoin d'un très faible vent, ils sont utilisés en ville sur les toits des maisons, sur des bateaux, comme le Hornblower Hybrid, ou encore dans la Tour de la Rivière des Perles, une tour à énergie positive. Elles sont également adaptées à une position horizontale, l'axe de rotation restant perpendiculaire au vent et non dans le profil du vent, comme les éoliennes classiques à axe horizontal.
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Certain constructeurs ont également conçu des éoliennes intégrant à la fois la technologie Darrieus et la technologie Savonius en cherchant à combiner les avantages de ces deux technologies.
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Une déclinaison de ce type d'éolienne est le Moulinet, dont l'anémomètre constitue une bonne illustration. Citons aussi les modèles à écran où on masque le côté « contre-productif » de l'engin. Ce modèle utilise un système d’orientation de l'écran par rapport au vent, supprimant de fait un avantage essentiel des éoliennes à axe vertical. Finalement l'accroissement important de la masse en fonction de la dimension rend l'éolienne de type Savonius peu adaptée à la production de grande taille dans un parc à éoliennes.
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Le type à voilure tournante (ou panémone) est caractérisé par l'optimisation dynamique du calage des pales en temps réel. Celles-ci se comportent de la même manière que la voile d'un voilier qui ferait un cercle dans l'eau avec un vent déterminé. Les pales reproduisent ainsi fidèlement toutes les allures d'un voilier suivant leur cap tangentiel (angle) par rapport �� la direction du vent. Il en résulte que la poussée tangentielle sur les bras du rotor supportant les pales est toujours optimisée. Cette forme de captation de l'énergie éolienne est très ancienne (Iran, Crète…). Ce procédé, qui a reçu la médaille d'argent au Salon international des inventions de Genève en 2006, donne lieu à plusieurs expérimentations[20],[21].
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D'autres modèles sont construits par diverses entreprises pour s'affranchir des limites dues à la taille des pales, à leur vitesse de rotation et au bruit. Le principe est celui d'un rotor d'axe vertical qui tourne au centre d'un stator à ailettes. Ce type de solution réduit considérablement le bruit tout en permettant le fonctionnement avec des vents supérieurs à 220 km/h et quelle que soit leur direction. L'encombrement total est plus faible aussi bien pour l'espace au sol que pour la hauteur. Pour une éolienne de 3 m de diamètre et 2 m de haut, une production de 8 000 kWh/an est annoncée (2007)[réf. nécessaire]. Ce dispositif est installé seulement sur de petites éoliennes ; il modifie les efforts de l'air sur les pales. Il agit de façon à sortir le rotor du lit du vent de façon à diminuer ses effets sur les pales.[pas clair]
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Il ne s’agit plus d’un système de ralentissement, mais d'arrêt complet de l’éolienne.
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Ce mécanisme se déclenche automatiquement lorsque la vitesse atteint un certain seuil par l’intermédiaire d’un détecteur de vitesse. En cas de ralentissement du vent, le frein est relâché et l’éolienne fonctionne de nouveau librement. Ce dispositif peut aussi se déclencher lorsqu'un problème de réseau électrique est détecté.
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Les éoliennes à pas fixe et régulation Stall comportent souvent, par sécurité, deux freins à disques.
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Les modèles d'éoliennes de classe III, spécialement adaptés aux sites bénéficiant de vitesses de vents moyennes sur un an, allant jusqu’à 7,5 mètres par seconde, ont connu des progrès technologiques importants et présentent des rendements supérieurs de l’ordre de 10 à 25 % par rapport à la précédente génération. Elles sont généralement de plus grande hauteur et possèdent des pales beaucoup plus longues, ce qui leur permet de diminuer le rapport entre la puissance électrique et la surface balayée par les pales, donc d'augmenter significativement la durée d’utilisation des machines (facteur de charge). Leur production est également plus régulière, ce qui limite les difficultés de gestion des pics de puissance par les réseaux d’électricité. Enfin, elles peuvent être installées au plus près des zones de consommation, ce qui permet de limiter les investissements du réseau de distribution. Les sites peu ventés sont également beaucoup plus répandus et souvent beaucoup plus facilement accessibles que les sites de classe I (fortement ventés) ou II (moyennement ventés), ce qui ouvre de nouvelles perspectives sur les marchés internationaux. Le lancement de nombreux modèles est annoncé pour 2017 par Nordex, Gamesa, Enercon, Vestas et GE Wind[23].
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Les critères de choix d'une implantation éolienne dépendent de la taille, puissance et du nombre d'unités. Ils nécessitent la présence d'un vent régulier (cf. atlas éolien) et diverses conditions telles que : proximité d'un réseau électrique pour y raccorder les aérogénérateurs, absence de zones d'exclusion (dont périmètre de monuments historiques, sites classés, zones à phénomènes d'écho en montagnes, paysages, ) et de préférence une zone dite "non-conflit" par les promoteurs de l'éolien (population peu dense et offrant peu de résistance).
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L'efficacité d'une éolienne dépend notamment de son emplacement. En effet, la puissance fournie augmente avec le cube de la vitesse du vent[b], raison pour laquelle les sites sont d'abord choisis en fonction de la vitesse et de la fréquence des vents présents. Un site avec des vents de 30 km/h de moyenne sera huit fois plus productif qu'un autre site avec des vents de 15 km/h de moyenne. Une éolienne fonctionne d'autant mieux que les vents sont réguliers et fréquents.
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Un autre critère important pour le choix du site est la constance de la vitesse et de la direction du vent, autrement dit la turbulence du vent. En effet, en règle générale, les éoliennes sont utilisables quand la vitesse du vent est supérieure à une valeur comprise entre 10 et 20 km/h, sans toutefois atteindre des valeurs excessives (supérieures à 90 km/h) qui conduiraient à la destruction de l'éolienne ou à la nécessité de la « débrayer » (pales en drapeau) pour en limiter l'usure. La vitesse du vent doit donc être comprise le plus souvent possible entre ces deux valeurs pour un fonctionnement optimal de l'éolienne. De même, l'axe de rotation de l'éolienne doit rester la majeure partie du temps parallèle à la direction du vent. Même avec un système d'orientation de la nacelle performant, il est donc préférable d'avoir une direction de vent la plus stable possible pour obtenir un rendement optimal (alizés par exemple).
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Certains sites proches de grands obstacles sont ainsi à proscrire, car le vent y est trop turbulent (arbres, bâtiments, escarpements complexes en montagne, régions à phénomènes d'écho...).
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De manière empirique, on trouve les sites propices à l'installation d'éoliennes en observant les arbres et la végétation. Les sites sont intéressants s'ils sont constamment courbés par les vents, la courbure des arbres, dans le même sens, indiquant la régularité des vents.. Les implantations industrielles utilisent des cartes de la vitesse des vents des atlas éoliens (là où ils existent) ou des données accumulées par une station météorologique proche, le mieux étant d'effectuer la mesure sur le lieu même d'implantation.
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En France, un projet est considéré comme économiquement rentable si la vitesse moyenne annuelle du site est supérieure à 6 ou 7 m/s, soit 21 à 25 km/h. Cette rentabilité dépend de nombreux autres facteurs, dont les plus importants sont le coût de connexion au réseau et le coût des fondations (déterminant dans le cas d'un projet en mer) ainsi que les coûts de rachat de l'électricité et de prise en charge des impacts environnementaux (sur la faune, les paysages, par nuisances acoustiques et stroboscopiques).
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Certains sites sont particuliers en ce qu'ils augmentent la vitesse du vent et sont donc plus propices à une installation éolienne :
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De manière générale, il est toujours nécessaire d'effectuer une mesure de vent précise durant plusieurs mois, afin de s'assurer du potentiel éolien du site[24]. Une étude précise permet ensuite d'extrapoler les données et de déterminer plus ou moins précisément les caractéristiques annuelles du vent (fréquence, vitesse…) et son évolution au cours des années.
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D'autres critères sont pris en compte pour le choix du site :
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Dans une installation éolienne, il est préférable de placer la génératrice sur un mât à une hauteur de plus de 10 mètres jusqu'à environ 100 m, de façon à capter des vents plus forts et moins perturbés par la « rugosité » du sol. Dans les zones où le relief est très complexe, il est possible de doubler la quantité d'énergie produite en déplaçant l'installation de seulement quelques dizaines de mètres. Des mesures in situ et des modèles mathématiques permettent d'optimiser le positionnement d'éoliennes.
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Pour ces zones, des éoliennes spéciales ont été conçues : elles sont haubanées pour pouvoir être couchées au sol en 45 minutes et sont de plus allégées. Elles peuvent aussi résister aux tremblements de terre les plus courants. Elles ne nécessitent pas de fondations aussi profondes que les autres et se transportent en pièces détachées. Par exemple, sept éoliennes de 275 kW unitaires rendent Terre-de-Bas excédentaire en électricité, lui permettant d'en fournir à la Guadeloupe. De 1990 à 2007, 20 MW de puissance éolienne ont ainsi pu être installés en Guadeloupe. Toutes peuvent être couchées au sol et arrimées, comme ce fut le cas lors des passages des ouragans Ivan et José.
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Mi-2007, il y avait environ 500 de ces éoliennes installées dans le monde, pour une puissance totale de 80 MW. La puissance des aérogénérateurs qui les équipent est passée de 30 à 275 kW en dix ans.
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À la condition qu'elles soient implantées assez loin de la côte, les éoliennes en pleine mer (offshore) entraînent moins de conséquences sur le paysage terrestre. En revanche, l'installation d'éoliennes en mer est beaucoup plus coûteuse qu'à terre : les mâts doivent être étudiés pour résister à la force des vagues et du courant, la protection contre la corrosion (particulièrement importante du fait des embruns et du sel) doit être renforcée, l'implantation en mer nécessite des engins spécialisés, le raccordement électrique implique des câbles sous-marins coûteux et fragiles, et les opérations de maintenance peuvent nécessiter de gros moyens. En contrepartie, une éolienne en mer peut fournir jusqu'à 6 MW de puissance (à comparer aux éoliennes terrestres limitées à 3 MW), qui peuvent produire une énergie utile d'environ 15 000 MWh/an dans des sites bien ventés et avec un facteur de charge de 30 %, soit 2 500 heures/an environ.
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Dans les zones où la mer est peu profonde (par exemple au Danemark), il est assez simple de les installer avec un bon rendement. L'ensemble des éoliennes (en pleine mer ou terrestres) du Danemark produit, début 2006, 23 % de l'électricité nécessaire au pays[31]. Ce pays est précurseur et en tête dans la construction et l'utilisation de l'énergie éolienne, avec un projet lancé dans les années 1970. Aujourd'hui, de grands parcs sont en construction au large de l'Angleterre[32], dans l'estuaire de la Tamise, ainsi qu'en Écosse, pour une puissance totale d'environ 4 000 MW.
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La France ne possède pas encore de parc en mer en 2018, mais des appels d'offres organisés en 2012 et 2014 ont sélectionné des projets de parcs à St-Nazaire-Guérande (420 à 750 MW), Courseulles-sur-Mer (420 à 500 MW) et Fécamp (480 à 500 MW) et dans la baie de Saint-Brieuc (480 à 500 MW) en 2012[33], puis en 2014 aux îles d'Yeu et de Noirmoutier (Vendée) et au Tréport (Seine-Maritime), pour 500 MW chacun[34]. Le parc éolien au large de Dieppe et du Tréport (62 éoliennes, 496 MW) est prévu pour une mise en service en 2021[35], et celui de Fécamp (83 éoliennes, 498 MW) en 2022[36].
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Les éoliennes flottantes peuvent être installées plus loin des cotes, où l’eau est beaucoup plus profonde et les vents plus forts et plus stables, permettant un facteur de charge plus important. Alors que les turbines terrestres peuvent tourner en moyenne 80 jours par an, les éoliennes flottantes peuvent produire de l’électricité 160 jours/an. Le premier parc éolien de ce type a vu le jour au large de l’Écosse[37]. Le champ de cinq éoliennes flottantes, chacune d’une taille de 253 mètres et d'un poids de 12 000 tonnes, a une capacité totale de 30 mégawatts, soit la consommation électrique d'environ 22 000 foyers.
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Selon le rapport 2019 de l'Agence internationale de l'énergie, l’éolien en mer pourrait attirer 1 000 milliards de dollars d’investissements d’ici à 2040[38] ; le potentiel éolien en mer permettrait de répondre aux besoins en électricité du monde entier, mais il ne représente aujourd'hui que 0,3 % de la production mondiale. Cette énergie renouvelable pourrait devenir la première source de production d'ici 2040.
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De nouvelles éoliennes sont capables de s'élever dans le ciel pour atteindre les vents d'altitude, plus puissants et plus réguliers. Pour l'instant, au stade expérimental, elles sont de trois types :
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En environnement urbain, où il est difficile d'obtenir de puissants flux d'air, de plus petits équipements peuvent être utilisés pour faire tourner des systèmes basse tension. Des éoliennes sur un toit fonctionnant dans un système d'énergie distribuée permettent d'alléger les problèmes d'acheminement de l'énergie et de pallier les pannes de courant. De petites installations telles que des routeurs Wi-Fi peuvent être alimentées par une éolienne portative qui recharge une petite batterie.
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En Chine, plusieurs villes dont Weihai, dans la province du Shandong, ou encore l'autoroute de la province de Hubei reliant Jingzhou au barrage des Trois-Gorges, sont équipées de poteaux sur lesquels sont couplés de petits générateurs éoliens silencieux et des panneaux solaires, pour alimenter l'éclairage des lampadaires ; le surplus d'énergie peut être réinjecté dans le circuit électrique de la ville. L'emplacement du poteau d'éclairage est choisi à bon escient (voir photo). Ces installations utilisent généralement des éoliennes à axe horizontal. Il apparaît aujourd'hui des installations du même type, avec une éolienne à axe vertical de type Savonius hélicoïdal (Twisted Savonius) offrant 40 W d'éolien + 80 W de solaire sur un seul poteau et une forme plus compacte[40]. Certains hauts gratte-ciel, tels que la Tour de la Rivière des Perles, comprennent des éoliennes dans leur structure, profitant ainsi des vents forts provoqués par les différences de température des structures en verre de ces bâtiments, selon qu'ils sont du côté ombré ou ensoleillé. Du point de vue énergétique, ces éoliennes de type Savonius hélicoïdal bénéficient en outre de l'effet Venturi provoqué par la taille du canal qui les contient lorsque le vent s'y engouffre. L'énergie éolienne est couplée avec l'énergie électrique fournie par les vitres de cette tour qui sont faites de panneaux solaires transparents
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En ville, on pourra envisager l'implantation d'éoliennes à axe vertical, hélicoïdales, à effet Venturi ou un mélange de ces différentes techniques, qui ont un rendement inférieur mais qui produisent de l'électricité même par vent faible et ne font pas de bruit.
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Des éoliennes peuvent également être placées sur le toit des tours[réf. souhaitée].
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En 2012, l'énergie éolienne a confirmé son statut de deuxième source} d'électricité renouvelable après l'hydroélectricité : avec une production mondiale de 534,3 TWh, elle représente 11,4 % de la production d'électricité renouvelable et 2,4 % de la production totale d'électricité[41].
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Une éolienne utilisée pour fournir de l'électricité aux réseaux délivre de l'ordre de 2 MW à l'intérieur des terres et de 5 MW en mer, mais des modèles plus petits sont également disponibles.
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C'est ainsi que certains navires sont maintenant équipés d'éoliennes pour faire fonctionner des équipements tels que le conditionnement d'air. Typiquement, il s'agit alors de modèles à axe vertical prévus pour fournir de l'énergie quelle que soit la direction du vent. Une éolienne de ce type délivrant 3 kW tient dans un cube de 2,5 m de côté.
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Certaines éoliennes produisent uniquement de l'énergie mécanique, sans production d'électricité, notamment pour le pompage de l'eau dans des lieux isolés. Ce mode de fonctionnement correspond à celui des moulins à vent d'autrefois, qui entraînaient le plus souvent des meules de pierre ; en effet, la plupart des 20 000 moulins à vent à la fin du XVIIIe siècle en France servaient à la minoterie.
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La situation concurrentielle du secteur éolien diffère entre les deux grands segments de marchés : sur celui de l’éolien terrestre, en 2016, la concurrence est largement dispersée avec un nombre d’acteurs important, sans que se dégage un industriel disposant d’une place dominante sur le marché mondial. La plupart des grands acteurs industriels peuvent s’appuyer sur un marché national actif, ce qui leur permet de disposer d’une assise solide pour disputer et gagner des parts de marché sur les marchés internationaux. C’est notamment le cas de GE Wind aux États-Unis, Enercon, Senvion et Nordex en Allemagne, Suzlon en Inde et Goldwind, United Power et Mingyang en Chine. Les autres acteurs sont fragilisés et font l'objet d'un mouvement de consolidation du secteur[23].
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Le segment de marché de l’éolien en mer, lui, est beaucoup plus restreint et n'a encore qu’un déploiement international limité : principalement cantonné sur quelques marchés en mer du Nord, en mer Baltique et au large des côtes britanniques, il reste aux mains d’une minorité d’acteurs expérimentés, au premier rang desquels le numéro un mondial Siemens Wind Power avec 80 % du marché et MHI Vestas, la filiale commune formée en 2013 par le Danois Vestas, numéro un mondial sur le segment du terrestre, et le Japonais Mitsubishi. D’autres fabricants sont positionnés sur ce marché et ont déjà livré leurs premières machines, mais sont en difficulté car les perspectives de croissance ne sont pour l’instant pas aussi importantes qu’espérées. Depuis 2013, une vague de consolidation affecte ce secteur : rapprochement en 2013 de Vestas et de Mitsubishi, puis en 2014 création d'Adwen, filiale commune d'Areva et de Gamesa. En 2015, le Français Alstom, qui développe l’éolienne en mer Haliade 150, est passé dans le giron de l’Américain GE[23].
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Dans l'éolien terrestre, l'Allemand Nordex et l'Espagnol Acciona ont annoncé en octobre 2015 leur intention de fusionner leurs forces pour entrer dans le top 5 mondial. Les dirigeants de Gamesa ont annoncé le 29 janvier 2016 qu’ils étaient entrés en discussion avec Siemens en vue d’un rapprochement de leur activité éolienne, créant le poids lourd du secteur mondial avec environ 15 % de part de marché devant General Electric (11 %) et Vestas (10 %)[23]. Ces discussions ont abouti à un accord annoncé le 17 juin 2016 : le siège de la nouvelle société sera situé en Espagne et celle-ci restera cotée à la Bourse de Madrid ; Siemens détiendra 59 % de la nouvelle entité et versera un paiement en numéraire de 3,75 euros par action aux actionnaires de Gamesa, soit au total plus d'un milliard d'euros ; Areva aura trois mois pour choisir entre vendre sa participation dans Adwen ou racheter la part de Gamesa puis vendre la totalité de la société à un autre acteur ; General Electric serait intéressé[42]. En novembre 2017, Siemens et Gamesa ont annoncé une restructuration pouvant concerner jusqu'à 6 000 postes dans 24 pays. Lors de l'annonce de leur union mi-2016, les deux industriels comptaient 21 000 salariés, dont 13 000 issus de Siemens. Le chiffre d'affaires a reculé de 12 % entre avril et septembre 2017, en raison d'une « suspension temporaire » du marché indien, et le groupe prévoit une forte baisse en 2018[43].
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Au premier semestre 2016, Vestas a vu son chiffre d’affaires bondir de 23 %[44].
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En 2015, selon une étude publiée le 22 février 2016 par Bloomberg New Energy Finance (BNEF), General Electric a été détrôné par le groupe chinois Goldwind qui a installé 7,8 GW de turbines dans le monde dans l'année, devançant Vestas (7,3 GW) et General Electric (5,9 GW). En 2014, Goldwind était 4e avec 4,5 GW installés. La Chine a représenté en 2015 la moitié du marché mondial et cinq fabricants chinois apparaissent dans le top 10. Siemens est le premier européen du classement 2015, au 4e rang mondial avec 5,7 GW, dont 2,6 GW en mer, segment où il est le leader incontesté, quatre fois plus gros que le numéro deux ; sa fusion en discussion avec l'espagnol Gamesa (3,1 GW) pourrait le porter au 1er rang mondial[45].
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Les dix premiers fabricants en 2015 étaient[23] :
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NB : Vestas reste au 1er rang pour le chiffre d'affaires avec 8 400 M€ contre 4 180 M€ pour Goldwind.
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En 2012, les parts de marché mondiales des principaux fabricants d'éoliennes selon BTM Consult étaient les suivantes[46] :
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General Electric Wind finalise son ascension, Vestas perd sa première place après douze ans de règne ; les Allemands reviennent en force ; les quatre principaux fabricants chinois d'éoliennes Goldwind, United Power, Sinovel et Mingyang sont dans le Top 10, mais aucun ne figure dans le Top 5.
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Dans le secteur des éoliennes en mer, deux des principaux fabricants, Areva et Gamesa, ont signé en juillet 2014 un accord sur la création d'une coentreprise détenue à parts égales par les deux groupes, avec pour objectif 20 % de part de marché en Europe en 2020, ainsi que de se placer sur le marché asiatique, chinois en particulier, en phase de décollage. Gamesa a un prototype d'éolienne de 5 MW et Areva des machines de 5 à 8 MW, dont 126 exemplaires installés fin 2014, soit 630 MW, et 2,8 GW en portefeuille de projets. En prenant le meilleur de chaque technologie, la coentreprise compte aboutir, à terme, à une seule plate-forme de 5 MW[47].
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En 2010, les parts de marché mondiales des principaux fabricants d'éoliennes, selon Make Consulting, étaient les suivantes[48] :
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Les principaux fabricants d'éoliennes construisent des machines d'une puissance d'environ 1 à 6 MW. Il existe de très nombreux autres fabricants d'éoliennes, parfois de très petite dimension pour des applications individuelles ou de niche.
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Les principaux fabricants d'éoliennes étaient d'abord originaires principalement du Danemark et d'Allemagne, pays qui ont investi très tôt dans ce secteur. En 2010, certains pays augmentent leurs investissements pour combler leur retard, comme les États-Unis avec GE Wind qui a presque doublé ses parts de marché en cinq ans, ou la France avec Areva, qui détenait jusqu'en 2007, 70 % du capital de REpower (12e au classement 2010). Le marché est marqué en 2010 par l'émergence des acteurs asiatiques (8 sur les 15 premiers), qui parviennent à gagner des marchés en Occident.
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Liste non exhaustive de fabricants[49] :
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En janvier 2009, selon le Syndicat des énergies renouvelables (SER), le secteur éolien avait créé durant les cinq années précédentes en moyenne 33 nouveaux emplois par jour en Europe[50].
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Une méthode utilisée pour exploiter et stocker les productions excédentaires des éoliennes consiste à les coupler à des installations de pompage-turbinage au sein de centrales hydro-éoliennes : une ferme éolienne génère de l'électricité grâce à des aérogénérateurs. Une partie de cette électricité est envoyée sur le réseau pour alimenter les consommateurs, l'excédent est utilisé pour pomper de l'eau vers une retenue d'altitude. Lors des périodes de vent faible, l'eau de la retenue est turbinée dans une centrale hydroélectrique et stockée dans une retenue basse ; l'électricité ainsi obtenue est envoyée sur le réseau.
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Un projet de ce type est opérationnel aux Îles Canaries dans l'île de El Hierro depuis 2014. Ce système de 11,5 MW permet d'éviter annuellement le transport de 6 000 tonnes de fioul par tankers, et l'émission de 18 000 tonnes de CO2[52],[53]. Sur son premier semestre de fonctionnement, ce système a couvert en moyenne 30,7 % de la demande d'électricité de l'île, selon les données en temps réel publiées par le gestionnaire de réseau Red Eléctrica de España (REE)[54].
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Eole Water est une entreprise française dans le domaine des systèmes de production d’eau par condensation de l’air. Elle a développé des capacités de production d'eau potable à partir de l'énergie éolienne ou solaire[55].
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En fin de vie ou quand elle devient obsolète, une éolienne peut être remplacée par un modèle plus efficace. Elle est alors soit revendue sur le marché international de l'occasion, soit démantelée[56].
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Si le recyclage de l'acier composant le mât, du cuivre et des équipements électroniques est maîtrisé, le traitement des pales pose problème. Composées d’un mélange de fibre de verre et de fibre de carbone liées à l’aide de résine de polyester, leur combustion génère des microparticules qui obstruent les filtres des incinérateurs[57].
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Certaines entreprises (dont la filiale Remondis Olpe du groupe allemand Remondis (de)) se spécialisent dans ce recyclage et dans le traitement complexe des pales (dont le matériau composite est proche de celui des coques de bateaux de plaisance). Les grandes pales sont découpées in situ en fragments de 13 mètres ou moins, puis emportées vers une usine de traitement (il en existe trois en Rhénanie-Westphalie)[56]. Les métaux sont recyclés et les composites sont broyés et revendus comme combustible de cimenterie, la silice de la fibre de verre apportant en outre un ingrédient utile au ciment. Les composants électriques et électroniques sont recyclés par une filière spécialisée. Ainsi, au premier semestre 2015, 158 turbines d'éoliennes ont été démantelées en Allemagne et le marché de moyen-terme est saturé (24 800 éoliennes sont actives en Allemagne)[56].
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Les fondations de l'éolienne ne sont arasées que jusqu'à 1 m de profondeur, permettant la reprise d'une activité agricole, mais laissant d'importants socles en béton armé enfouis dans le sous-sol.
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En France, l'implantation d'une éolienne domestique est réglementée ; les règles applicables varient selon la taille de l'éolienne. Le site Service-public.fr précise les règles à respecter pour une éolienne d'une hauteur maximale de 12 mètres sans permis de construire, le non-respect de ces règles expose le contrevenant à une amende de 1 200 €. Au-delà de 12 mètres de haut la demande de permis de construire est obligatoire. Toutes les zones ne sont pas susceptibles de recevoir une implantation d'éolienne domestique ; quatre zones principales sont interdites[58]. D'autres règles sont à prendre en compte. Il est par exemple nécessaire de demander une autorisation de défrichement si le terrain sur lequel l'éolienne va être implantée avait une destination forestière. Pour une éolienne de moins de 50 mètres, une distance d'au moins trois mètres doit être respectée par rapport à la limite séparative du voisinage. Les voisins doivent être informés au préalable de l'installation d'une éolienne. La norme EN 50 308 : « Aérogénérateur, mesures de protection, exigences pour la conception, le fonctionnement et la maintenance » s'applique à l'éolien[59].
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En ce qui concerne l’acoustique des sites éoliens, l’arrêté ICPE du 26 août 2011[60], applicable depuis le 1er janvier 2012, réglemente ce domaine. Cet arrêté concerne l’ensemble des parcs français de travaux publics comme privés, ou des « travaux intéressant les bâtiments et leurs équipements soumis à une procédure de déclaration ou d'autorisation ». Certaines circonstances caractérisent l'atteinte à la tranquillité du voisinage ou l'atteinte à la santé comme « le non-respect des conditions fixées par les autorités compétentes en ce qui concerne soit la réalisation des travaux, soit l'utilisation ou l'exploitation de matériels ou d'équipements », « l'insuffisance de précautions appropriées pour limiter ce bruit », ou encore « un comportement anormalement bruyant ».
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Afin de vérifier le bruit provenant des éoliennes, des études de développement[61] sont faites dans les futurs parcs éoliens, ces mesures sont prises au niveau des zones à émergence réglementée (ZER) durant une à plusieurs semaines. Le but est ensuite de déterminer le bruit ambiant du site sur lequel les éoliennes seront placées en modélisant au préalable le bruit des futures éoliennes.
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De nouvelles mesures sont prises après la construction des éoliennes, ces mesures sont faites en alternant des phases d’arrêts et des phases de fonctionnement des éoliennes. Si durant ces mesures il y a un dépassement de 3 à 5 dB au-dessus des 35 dB il faut calculer un programme de bridage des machines afin de réduire le bruit.
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La réglementation ICPE permet au préfet, en cas de plainte des riverains, de demander une expertise sur le site. Si celle-ci démontre que la réglementation en matière de bruit n’a pas été respectée, le parc peut être arrêté. Cependant dans les faits, l’arrêt d'un parc pour non-respect de la réglementation en matière d’acoustique n’a jamais eu lieu.
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fr/1745.html.txt
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On appelle combustible fossile tous les combustibles riches en carbone — essentiellement des hydrocarbures — issus de la méthanisation d'êtres vivants morts et enfouis dans le sol depuis plusieurs millions d’années, jusqu’à parfois 650 millions d’années[1]. Il s’agit du pétrole, du charbon, de la tourbe et du gaz naturel. Parmi ces derniers, le méthane (CH4) présente le rapport H/C le plus élevé, alors que l’anthracite et certaines houilles sont composés de carbone presque pur.
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Ces sources d'énergie ne sont pas renouvelables car elles demandent des millions d'années pour se constituer et qu'elles sont utilisées beaucoup plus rapidement que le temps nécessaire pour recréer des réserves. L’utilisation de combustibles fossiles a plus que doublé depuis les années 1970[2].
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Les combustibles fossiles représentaient en 2002 environ 80 % des 10 078 MTep d'énergie consommée dans le monde. Ils sont généralement classés en deux grandes catégories :
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Les combustibles fossiles conventionnels représentent la quasi-totalité de la consommation actuelle d’énergies fossiles.
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Parmi les combustibles fossiles non conventionnels, on peut citer :
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Les réserves prouvées de combustibles fossiles dans le monde au 1er janvier 2013 sont les suivantes (entre parenthèses, les 3 premiers pays du monde en termes de réserves pour chaque catégorie) :
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Les ressources sont inégalement réparties à l'échelle planétaire. Pour le pétrole, les 3 pays les mieux dotés possèdent 45 % des réserves mondiales totales, et les 20 premiers pays plus de 95 %[4]. En ce qui concerne le gaz, les 20 premiers pays détiennent plus de 91 % des réserves prouvées[5]. Finalement, environ 60 % des réserves de charbon sont détenues par 3 pays[6].
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Aujourd'hui (année 2018), l’utilisation par l’humanité de quantités considérables de combustibles fossiles est à l’origine d’un déséquilibre important du cycle du carbone, ce qui provoque une augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre et, par voie de conséquence, entraîne des changements climatiques.
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Les réserves de combustibles fossiles de la planète se renouvellent bien plus lentement que leur vitesse de consommation actuelle, ce qui a laissé présager leur épuisement au cours des prochaines décennies. Pour donner un ordre de grandeur de la vitesse d’utilisation des combustibles fossiles, on considère que, au rythme actuel, l’humanité aura épuisé en moins de 200 ans les réserves accumulées pendant plusieurs centaines de millions d’années (pour fixer les idées, on prendra 200 millions d’années, sachant que le carbonifère dura environ 60 millions d’années[pourquoi ?]). On constate ainsi que l’humanité épuise les réserves de combustibles fossiles environ un million de fois plus vite que ce que la nature a mis pour les constituer.
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La théorie du pic pétrolier (ou de pic de Hubbert), popularisée au début des années 2000, prédisait la survenue sous quelques années du moment où la production mondiale de pétrole plafonnerait et commencerait à décliner en raison d'un épuisement des ressources disponibles. Ces prédictions ont cependant été rendues caduques à la suite de la crise économique de 2008, qui a entraîné un affaiblissement de la demande mondiale. L'entrée en exploitation du pétrole de schiste aux États-Unis et dans d'autres pays à partir de 2010 a quant à elle contribué à étendre les réserves exploitables, repoussant d'autant la perspective d'un épuisement du pétrole. En 2014, l'Agence internationale de l'énergie prévoyait une hausse de 15 % de la production mondiale de pétrole d'ici 2040, en fonction d'arbitrages opérés par les pays de l'OPEP[7].
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La part des énergies fossiles dans le mix énergétique mondial devrait passer de 82 % en 2014 à 75 % en 2040, au profit d'une progression des énergies renouvelables[8].
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En novembre 2019, la Banque européenne d'investissement (BEI) annonce la fin de ses financements de projets énergétiques en lien avec les énergies fossiles (pétrole, charbon et gaz) à partir de 2022[9]. Cette annonce fait suite à d'autres engagements semblables comme celui du fonds souverain norvégien[10],[11].
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La Chine et quelques pays continuent à fortement soutenir le développement du charbon.
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Le gaz de schiste a connu un fort développement aux États-Unis, mais pourrait connaitre un ralentissement en raison des impacts environnementaux des techniques de fracturation hydraulique et des fluides de fracturation nécessaires pour extraire ce gaz des couches de schiste compact.
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En 2013, l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) publie un premier inventaire de la « fiscalité noire », c'est-à-dire des soutiens aux énergies fossiles accordés par les 34 pays-membres de cette institution ; de même qu'un inventaire des « effets des taux légaux des taxes sur divers carburants et combustibles, lorsque ces taux sont exprimés par unité d’énergie ou par unité d’émission de dioxyde de carbone (CO2) »[12]. Les conclusions de cette étude et le communiqué qui l'accompagne encouragent les États-membres de l’OCDE à accélérer de développement de leur fiscalité écologique (« fiscalité verte ») pour notamment favoriser l’efficacité énergétique et la transition énergétique (afin de sortir de la dépendance aux énergies fossiles en particulier) en développant les énergies propres et sûres, tout en diminuant la pollution. En France, Pascal Saint-Amans (directeur du Centre de politique et d'administration fiscales), rappelant que la fiscalité relève de la souveraineté des États, a encouragé le sénat à soutenir l'action politique en faveur de l'écotaxe en France, lors d’une audition par la commission des finances du Sénat (20 février 2013)[13].
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L'OCDE dénonce à cette occasion la persistance et l'importance de cette « fiscalité noire » et encourage à la supprimer (les subventions à la production et consommation d’énergies fossiles ont représenté de 55 à 90 Md$ (de 41 à 67 Md€) par an de 2005 à 2011 pour les 34 États de l’OCDE, les 2⁄3 de ces subventions ayant été touchés par l’industrie pétrolière, le 1⁄3 restant ayant été équitablement partagé entre l'Industrie du charbon et la filière gaz naturel. L'OCDE note aussi une « distorsion inquiétante », de la fiscalité du Gazole (carburant très polluant et affectant le plus la santé en termes de mortalité), surfavorisé par une moindre taxation (−37 % par rapport à l’essence).
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Le Danemark est félicité pour ses écotaxes.
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L'Allemagne est encouragée à poursuivre une réforme qui a déjà (en 2012) divisé par 2 les soutiens à la production de combustibles fossiles (2 Md€ en 2011, soit environ 0,1 % du PIB) tout en soutenant le développement du solaire et de l’éolien.<vbr/>la France fait encore figure de mauvaise élève avec de nombreuses exonérations (carburants de navires, taxis, pour certains usages agricole, pour des droits d'accise offertes producteurs de gaz naturel, l'industrie du raffinage, avec également des exonérations de TVA pour les équipements de forage en mer, des aides aux stations-service des régions isolées, des soutiens au Diesel, etc.)[13].
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En 2013, l’OCDE liste une trentaine de subventions encourageant les énergies fossiles et polluantes, sur la base de données fournies par la France (qui a oublié la détaxation du kérosène utilisé par les vols intérieurs)[13].
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En septembre 2015, l'OCDE publie un nouvel Inventaire des mesures de soutien pour les combustibles fossiles : le soutien public (affiché dans les budgets nationaux) à la production et à la consommation de combustibles fossiles dans les pays de l’OCDE et les grandes économies émergentes y est évalué à environ 160-200 milliards USD par an, ce qui entrave l'effort mondial de réduction des émissions et de lutter contre le changement climatique. Près de 800 programmes de dépenses et d'allégements fiscaux ont été mis en œuvre dans les 34 pays de l’OCDE et six grandes économies émergentes du G20 (Brésil, Chine, Inde, Indonésie, Russie et Afrique du Sud), qui incitent encore à produire ou consommer des combustibles fossiles, notamment en réduisant les prix pour les consommateurs ainsi que les coûts d’exploration et d’exploitation pour les compagnies pétrolières et gazières. Au sein de l'OCDE, le montant de ces mesures a chuté d'un tiers en 6 ans (2008-2014) mais principalement grâce aux efforts du Mexique et de l'Inde, et en ne décroissant que depuis 2013 dans les pays émergents[14]. La France continue à soutenir des énergies fossiles en encourageant le diesel, et en subventionnant certains outils de cogénération, le secteur agricoles, les raffineries. Ce travail n'inclut pas les subventions existantes dans les pays pétroliers hors OCDE, ni les soutiens transnationaux comme les crédits à l'export de charbon ; il ne présente qu'une partie de la fiscalité noire dans le monde[14].
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L'Agence internationale de l'énergie, avec une méthodologie différente et un champ plus large, évalue à 548 Mds $ (milliards de dollars) en 2013 les subventions à la consommation mondiale de combustibles fossiles, dont plus de la moitié pour les produits pétroliers ; c'est quatre fois le montant de celles attribuées aux énergies renouvelables et plus de quatre fois supérieures aux investissements dans l'amélioration de l'efficacité énergétique[15]. Les pays pétroliers (Moyen-Orient, Afrique du Nord) ne sont pas repris dans les statistiques de l'OCDE (ci-dessus), or ce sont ceux qui subventionnent le plus le carbone fossile : Iran 84 Mds $, Arabie Saoudite 62 Mds $, Russie 47 Mds $, Venezuela 38 Mds $, Égypte 30 Mds $, Indonésie 29 Mds $, etc. L'AIE note aussi que les deux pays les plus peuplés ont aussi des subventions importantes : Inde 47 Mds $ et Chine 21 Mds $[16].
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Des initiatives courageuses ont été prises récemment : le président indonésien Joko Widodo, à peine intronisé en 2014, a d'emblée imposé une hausse de 30 % du prix de l'essence, afin de récupérer le coût des subventions à l'énergie, estimé à plus de 20 milliards de dollars par an, pour dégager des marges suffisantes en vue de moderniser les infrastructures et investir dans l'éducation[17].
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Ce sont des énergies non renouvelables à l'échelle de l'humanité car leur reconstitution naturelle demanderait des millions d’années pour être achevée[18]. Outre leur épuisement inéluctable, l’exploitation de ces combustibles est à l’origine de problèmes environnementaux relatifs aux dégâts écologiques liés à leur extraction (celle des sables bitumineux de l’Athabasca a été particulièrement médiatisée) et à leur utilisation (réchauffement climatique dont seraient en grande partie responsables les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone massivement émis par leur combustion et le méthane émis lors de l'extraction et du transport du gaz naturel).
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Selon la revue Nature (janvier 2015), un tiers des réserves de pétrole, la moitié de celles de gaz, et 80 % de celles de charbon devraient rester sous terre pour que soit respecté l’objectif de seuil maximal de hausse des températures de 2 °C d’ici à 2050[19].
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De nombreuses conférences sur le climat ont eu lieu depuis des décennies pour essayer de contenir le réchauffement climatique. La plus médiatisée a été la Conférence de Paris de 2015 sur les changements climatiques (COP21). Malgré ces mises en garde répétées, le quasi-consensus scientifique sur l'impact de l'exploitation des combustibles fossiles sur le climat, et les risques d'accident sur les plateformes en mer, les grandes entreprises des secteurs pétrolier et gazier, profitant d'une certaine absence de réglementation internationale sur l'exploitation en mer des hydrocarbures, poursuivent cette exploitation. Depuis 2004, elles organisent chaque année une conférence sur l'exploitation des hydrocarbures en eaux profondes, appelée MCE Deepwater Development (MCEDD)[20]. La conférence de 2016 s'est tenue à Pau du 5 au 7 avril 2016, et avait pour objectif de « réussir une baisse significative des coûts pour que l’industrie opérant en mer profonde puisse rester compétitive »[21].
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L'ONU rappelait en 2007 dans son rapport GEO-4[22] que la « combustion des carburants fossiles dans les centrales électriques et dans les véhicules est la principale source d’émissions de CO2, de SO2 et de NOx », précisant que « les liens entre l’exposition aux polluants atmosphériques et les problèmes sanitaires humains ne font aucun doute. Dans les premières années de notre décennie, on estime que la pollution de l’air a été à l’origine de 70 000 morts prématurées par an aux États-Unis et de 5 900 au Canada. On sait qu’elle favorise l’asthme, dont l’augmentation du nombre de cas est importante, en particulier chez les enfants. Le mercure émis lors de la combustion du charbon dans les centrales électriques entre dans la chaîne alimentaire, affectant les peuples indigènes du Nord de l'Amérique plus que tout autre Nord Américain (voir Chapitre 2 et la section de ce chapitre consacrée aux régions polaires). Ses effets sur la santé peuvent être très graves ».
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On appelle combustible fossile tous les combustibles riches en carbone — essentiellement des hydrocarbures — issus de la méthanisation d'êtres vivants morts et enfouis dans le sol depuis plusieurs millions d’années, jusqu’à parfois 650 millions d’années[1]. Il s’agit du pétrole, du charbon, de la tourbe et du gaz naturel. Parmi ces derniers, le méthane (CH4) présente le rapport H/C le plus élevé, alors que l’anthracite et certaines houilles sont composés de carbone presque pur.
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Ces sources d'énergie ne sont pas renouvelables car elles demandent des millions d'années pour se constituer et qu'elles sont utilisées beaucoup plus rapidement que le temps nécessaire pour recréer des réserves. L’utilisation de combustibles fossiles a plus que doublé depuis les années 1970[2].
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Les combustibles fossiles représentaient en 2002 environ 80 % des 10 078 MTep d'énergie consommée dans le monde. Ils sont généralement classés en deux grandes catégories :
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Les combustibles fossiles conventionnels représentent la quasi-totalité de la consommation actuelle d’énergies fossiles.
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Parmi les combustibles fossiles non conventionnels, on peut citer :
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Les réserves prouvées de combustibles fossiles dans le monde au 1er janvier 2013 sont les suivantes (entre parenthèses, les 3 premiers pays du monde en termes de réserves pour chaque catégorie) :
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Les ressources sont inégalement réparties à l'échelle planétaire. Pour le pétrole, les 3 pays les mieux dotés possèdent 45 % des réserves mondiales totales, et les 20 premiers pays plus de 95 %[4]. En ce qui concerne le gaz, les 20 premiers pays détiennent plus de 91 % des réserves prouvées[5]. Finalement, environ 60 % des réserves de charbon sont détenues par 3 pays[6].
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Aujourd'hui (année 2018), l’utilisation par l’humanité de quantités considérables de combustibles fossiles est à l’origine d’un déséquilibre important du cycle du carbone, ce qui provoque une augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre et, par voie de conséquence, entraîne des changements climatiques.
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Les réserves de combustibles fossiles de la planète se renouvellent bien plus lentement que leur vitesse de consommation actuelle, ce qui a laissé présager leur épuisement au cours des prochaines décennies. Pour donner un ordre de grandeur de la vitesse d’utilisation des combustibles fossiles, on considère que, au rythme actuel, l’humanité aura épuisé en moins de 200 ans les réserves accumulées pendant plusieurs centaines de millions d’années (pour fixer les idées, on prendra 200 millions d’années, sachant que le carbonifère dura environ 60 millions d’années[pourquoi ?]). On constate ainsi que l’humanité épuise les réserves de combustibles fossiles environ un million de fois plus vite que ce que la nature a mis pour les constituer.
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La théorie du pic pétrolier (ou de pic de Hubbert), popularisée au début des années 2000, prédisait la survenue sous quelques années du moment où la production mondiale de pétrole plafonnerait et commencerait à décliner en raison d'un épuisement des ressources disponibles. Ces prédictions ont cependant été rendues caduques à la suite de la crise économique de 2008, qui a entraîné un affaiblissement de la demande mondiale. L'entrée en exploitation du pétrole de schiste aux États-Unis et dans d'autres pays à partir de 2010 a quant à elle contribué à étendre les réserves exploitables, repoussant d'autant la perspective d'un épuisement du pétrole. En 2014, l'Agence internationale de l'énergie prévoyait une hausse de 15 % de la production mondiale de pétrole d'ici 2040, en fonction d'arbitrages opérés par les pays de l'OPEP[7].
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La part des énergies fossiles dans le mix énergétique mondial devrait passer de 82 % en 2014 à 75 % en 2040, au profit d'une progression des énergies renouvelables[8].
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En novembre 2019, la Banque européenne d'investissement (BEI) annonce la fin de ses financements de projets énergétiques en lien avec les énergies fossiles (pétrole, charbon et gaz) à partir de 2022[9]. Cette annonce fait suite à d'autres engagements semblables comme celui du fonds souverain norvégien[10],[11].
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La Chine et quelques pays continuent à fortement soutenir le développement du charbon.
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Le gaz de schiste a connu un fort développement aux États-Unis, mais pourrait connaitre un ralentissement en raison des impacts environnementaux des techniques de fracturation hydraulique et des fluides de fracturation nécessaires pour extraire ce gaz des couches de schiste compact.
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En 2013, l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) publie un premier inventaire de la « fiscalité noire », c'est-à-dire des soutiens aux énergies fossiles accordés par les 34 pays-membres de cette institution ; de même qu'un inventaire des « effets des taux légaux des taxes sur divers carburants et combustibles, lorsque ces taux sont exprimés par unité d’énergie ou par unité d’émission de dioxyde de carbone (CO2) »[12]. Les conclusions de cette étude et le communiqué qui l'accompagne encouragent les États-membres de l’OCDE à accélérer de développement de leur fiscalité écologique (« fiscalité verte ») pour notamment favoriser l’efficacité énergétique et la transition énergétique (afin de sortir de la dépendance aux énergies fossiles en particulier) en développant les énergies propres et sûres, tout en diminuant la pollution. En France, Pascal Saint-Amans (directeur du Centre de politique et d'administration fiscales), rappelant que la fiscalité relève de la souveraineté des États, a encouragé le sénat à soutenir l'action politique en faveur de l'écotaxe en France, lors d’une audition par la commission des finances du Sénat (20 février 2013)[13].
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L'OCDE dénonce à cette occasion la persistance et l'importance de cette « fiscalité noire » et encourage à la supprimer (les subventions à la production et consommation d’énergies fossiles ont représenté de 55 à 90 Md$ (de 41 à 67 Md€) par an de 2005 à 2011 pour les 34 États de l’OCDE, les 2⁄3 de ces subventions ayant été touchés par l’industrie pétrolière, le 1⁄3 restant ayant été équitablement partagé entre l'Industrie du charbon et la filière gaz naturel. L'OCDE note aussi une « distorsion inquiétante », de la fiscalité du Gazole (carburant très polluant et affectant le plus la santé en termes de mortalité), surfavorisé par une moindre taxation (−37 % par rapport à l’essence).
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Le Danemark est félicité pour ses écotaxes.
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L'Allemagne est encouragée à poursuivre une réforme qui a déjà (en 2012) divisé par 2 les soutiens à la production de combustibles fossiles (2 Md€ en 2011, soit environ 0,1 % du PIB) tout en soutenant le développement du solaire et de l’éolien.<vbr/>la France fait encore figure de mauvaise élève avec de nombreuses exonérations (carburants de navires, taxis, pour certains usages agricole, pour des droits d'accise offertes producteurs de gaz naturel, l'industrie du raffinage, avec également des exonérations de TVA pour les équipements de forage en mer, des aides aux stations-service des régions isolées, des soutiens au Diesel, etc.)[13].
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En 2013, l’OCDE liste une trentaine de subventions encourageant les énergies fossiles et polluantes, sur la base de données fournies par la France (qui a oublié la détaxation du kérosène utilisé par les vols intérieurs)[13].
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En septembre 2015, l'OCDE publie un nouvel Inventaire des mesures de soutien pour les combustibles fossiles : le soutien public (affiché dans les budgets nationaux) à la production et à la consommation de combustibles fossiles dans les pays de l’OCDE et les grandes économies émergentes y est évalué à environ 160-200 milliards USD par an, ce qui entrave l'effort mondial de réduction des émissions et de lutter contre le changement climatique. Près de 800 programmes de dépenses et d'allégements fiscaux ont été mis en œuvre dans les 34 pays de l’OCDE et six grandes économies émergentes du G20 (Brésil, Chine, Inde, Indonésie, Russie et Afrique du Sud), qui incitent encore à produire ou consommer des combustibles fossiles, notamment en réduisant les prix pour les consommateurs ainsi que les coûts d’exploration et d’exploitation pour les compagnies pétrolières et gazières. Au sein de l'OCDE, le montant de ces mesures a chuté d'un tiers en 6 ans (2008-2014) mais principalement grâce aux efforts du Mexique et de l'Inde, et en ne décroissant que depuis 2013 dans les pays émergents[14]. La France continue à soutenir des énergies fossiles en encourageant le diesel, et en subventionnant certains outils de cogénération, le secteur agricoles, les raffineries. Ce travail n'inclut pas les subventions existantes dans les pays pétroliers hors OCDE, ni les soutiens transnationaux comme les crédits à l'export de charbon ; il ne présente qu'une partie de la fiscalité noire dans le monde[14].
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L'Agence internationale de l'énergie, avec une méthodologie différente et un champ plus large, évalue à 548 Mds $ (milliards de dollars) en 2013 les subventions à la consommation mondiale de combustibles fossiles, dont plus de la moitié pour les produits pétroliers ; c'est quatre fois le montant de celles attribuées aux énergies renouvelables et plus de quatre fois supérieures aux investissements dans l'amélioration de l'efficacité énergétique[15]. Les pays pétroliers (Moyen-Orient, Afrique du Nord) ne sont pas repris dans les statistiques de l'OCDE (ci-dessus), or ce sont ceux qui subventionnent le plus le carbone fossile : Iran 84 Mds $, Arabie Saoudite 62 Mds $, Russie 47 Mds $, Venezuela 38 Mds $, Égypte 30 Mds $, Indonésie 29 Mds $, etc. L'AIE note aussi que les deux pays les plus peuplés ont aussi des subventions importantes : Inde 47 Mds $ et Chine 21 Mds $[16].
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Des initiatives courageuses ont été prises récemment : le président indonésien Joko Widodo, à peine intronisé en 2014, a d'emblée imposé une hausse de 30 % du prix de l'essence, afin de récupérer le coût des subventions à l'énergie, estimé à plus de 20 milliards de dollars par an, pour dégager des marges suffisantes en vue de moderniser les infrastructures et investir dans l'éducation[17].
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Ce sont des énergies non renouvelables à l'échelle de l'humanité car leur reconstitution naturelle demanderait des millions d’années pour être achevée[18]. Outre leur épuisement inéluctable, l’exploitation de ces combustibles est à l’origine de problèmes environnementaux relatifs aux dégâts écologiques liés à leur extraction (celle des sables bitumineux de l’Athabasca a été particulièrement médiatisée) et à leur utilisation (réchauffement climatique dont seraient en grande partie responsables les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone massivement émis par leur combustion et le méthane émis lors de l'extraction et du transport du gaz naturel).
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Selon la revue Nature (janvier 2015), un tiers des réserves de pétrole, la moitié de celles de gaz, et 80 % de celles de charbon devraient rester sous terre pour que soit respecté l’objectif de seuil maximal de hausse des températures de 2 °C d’ici à 2050[19].
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L'ONU rappelait en 2007 dans son rapport GEO-4[22] que la « combustion des carburants fossiles dans les centrales électriques et dans les véhicules est la principale source d’émissions de CO2, de SO2 et de NOx », précisant que « les liens entre l’exposition aux polluants atmosphériques et les problèmes sanitaires humains ne font aucun doute. Dans les premières années de notre décennie, on estime que la pollution de l’air a été à l’origine de 70 000 morts prématurées par an aux États-Unis et de 5 900 au Canada. On sait qu’elle favorise l’asthme, dont l’augmentation du nombre de cas est importante, en particulier chez les enfants. Le mercure émis lors de la combustion du charbon dans les centrales électriques entre dans la chaîne alimentaire, affectant les peuples indigènes du Nord de l'Amérique plus que tout autre Nord Américain (voir Chapitre 2 et la section de ce chapitre consacrée aux régions polaires). Ses effets sur la santé peuvent être très graves ».
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L'énergie est un concept relié à ceux d'action, de force et de durée : la mise en œuvre d'une action nécessite de maintenir une certaine force pendant une durée suffisante, pour vaincre les inerties et résistances qui s'opposent à ce changement. L'énergie qui aura été nécessaire pour accomplir finalement l'action envisagée rend compte à la fois de la force et de la durée pendant laquelle elle aura été exercée.
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Le sens premier est celui d'une vertu morale : l'énergie morale et physique que l'homme doit mettre en œuvre pour accomplir un travail donné, mais l'énergie est aussi étudiée en physique, et en économie, pour évoquer notamment la production, la distribution et la consommation d'énergie, les enjeux environnementaux associés, ainsi que la question des ressources énergétiques, renouvelables ou non.
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L'énergie est un concept qui remonte à l'Antiquité.
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Le mot français « énergie » vient du latin vulgaire energia, lui-même issu du grec ancien ἐνέργεια / enérgeia. Ce terme grec originel signifie « force en action », par opposition à δύναμις / dýnamis signifiant « force en puissance »[1] ; Aristote a utilisé ce terme « au sens strict d'opération parfaite »[2], pour désigner la réalité effective en opposition à la réalité possible[3].
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Après avoir exploité sa propre force et celle des animaux, l'homme a appris à exploiter les énergies contenues dans la nature (d’abord les vents, énergie éolienne et les chutes d'eau, énergie hydraulique) et capables de lui fournir une capacité croissante de travail mécanique par l’emploi de machines : machines-outils, chaudières et moteurs. L'énergie est alors fournie par un carburant (liquide ou gazeux, issu d'énergie fossile ou non).
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Si le terme d'énergie s'est précisé dans le cadre des sciences physiques depuis le XVIIIe siècle, il garde toutefois plusieurs sens différents, fort d'une histoire dont on trouve trace dès l'Antiquité[4],[5]. Le terme est utilisé dans de nombreux domaines dont la philosophie, l'économie, la nutrition, la spiritualité, voire l'ésotérisme, où il se rapporte à des notions variées, et à des concepts divergents en fonction des époques, des lieux et des auteurs.
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L'énergie est un concept qui intervient lors des transformations entre phénomènes physiques différents[6],[7]. Ces transformations sont contrôlées par les lois et principes de la thermodynamique. L'unité de l'énergie définie par le Bureau international des poids et mesures (BIPM) dans le Système international (SI) est le joule.
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L'énergie est un concept essentiel en physique, qui se précise depuis le XIXe siècle.
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On retrouve le concept d'énergie dans toutes les branches de la physique : mécanique, thermodynamique, électromagnétisme, mécanique quantique mais aussi dans d'autres disciplines telles que la chimie.
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En science physique, l'énergie, mesurée en joules[8], est une mesure de la capacité d'un système à modifier un état, à produire un travail entraînant un mouvement, un rayonnement électromagnétique ou de la chaleur.
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Le travail est ainsi un transfert ordonné d'énergie entre un système et le milieu extérieur, tandis que la chaleur est un transfert désordonné d'énergie entre le système et le milieu extérieur.
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Les transformations de l'énergie qui font intervenir l'énergie thermique sont étudiées par la thermodynamique :
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En pratique, on distingue souvent différentes « formes » d'énergie, telles que :
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L'économie de l'énergie concerne l'approvisionnement des acteurs économiques en énergie. Elle regroupe ainsi, d'une part, l'activité de l'ensemble des entreprises qui exploitent les sources d'énergie, la produisent, la transforment, la distribuent et la commercialisent, et d'autre part la consommation qui en est faite. Cette économie comprend ainsi la production et la distribution d'électricité, la production de produits pétroliers par raffinage, celle de gaz naturel et de chaleur de réseau.
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Si le domaine de l'économie évoque la « production » et la « consommation », l'énergie au sens de la physique n'est ni créée, ni détruite, seulement transformée et transférée[9].
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L'utilisation de l'énergie permet de satisfaire des besoins humains appartenant in fine à trois grandes catégories que sont :
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Cette répartition est illustrée par les scénarios énergétiques sous forme de diagramme de Sankey[10].
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L'économie de l'énergie est fortement liée aux politiques énergétiques menées par les États.
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Comme le reste du monde physique, les êtres vivants sont soumis au deuxième principe de la thermodynamique : l'entropie — le désordre — peut soit demeurer constante soit augmenter, mais ne peut jamais diminuer. Par rapport à ce principe fondamental, la vie constitue en soi un paradoxe apparent : comment les êtres vivants peuvent-ils se construire, croître et maintenir leur organisation — donc créer et maintenir de l'ordre — sans diminution d'entropie ? Cette question a été étudiée dès 1944 par le physicien et prix Nobel Erwin Schrödinger, qui a introduit le concept de néguentropie.
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Selon ce principe, les êtres vivants fonctionnent comme des systèmes dissipatifs ouverts[11] :
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Dans le bilan entropique global, si l'on prend en compte à la fois les êtres vivants et leur environnement, l'entropie augmente toujours, et les lois de la thermodynamique sont respectées.
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À titre d'exemple, un adulte au repos dissipe une chaleur d'environ 70 watts, soit autant qu'une lampe à incandescence[12]. L'énergie ainsi dissipée chaque jour correspond à environ 1 400 kilocalories, qui doivent être compensées par un apport énergétique quotidien provenant de la ration alimentaire.
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Puisque la vie dépend d'échanges énergétiques permanents, tout écosystème a besoin d'une source d'énergie, et d'organismes capables de capter cette énergie et de l'intégrer dans le réseau trophique (organismes autotrophes). La biosphère terrestre dépend en premier lieu de l'énergie solaire, grâce aux organismes capables de photosynthèse (plantes, phytoplancton, algues, etc.). À un degré moindre, d'autres formes d'énergie peuvent être intégrées en complément, par exemple l'énergie géothermique pour les bactéries thermophiles.
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Une fois intégrée dans la chaîne alimentaire, l'énergie est stockée sous forme d'énergie chimique, et circule au sein de réseaux trophiques, passant d'un niveau trophique à l'autre : des autotrophes vers les hétérotrophes, des proies vers les prédateurs, sans oublier le rôle essentiel des décomposeurs.
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L'importance primordiale de l'énergie solaire pour la biosphère est illustrée par les extinctions massives, où un évènement catastrophique empêche le rayonnement solaire d'atteindre le sol (hiver volcanique, hiver d'impact…) : soumises au froid et privées de lumière, les plantes se raréfient, puis les herbivores meurent de faim, et c'est ensuite au tour des carnassiers. On pense que c'est un tel évènement qui a provoqué l'extinction des dinosaures à la fin du crétacé. Selon certaines théories, l'espèce humaine aurait échappé de peu à l'extinction il y a 74 000 ans, lors de l'hiver volcanique provoqué par le supervolcan de Toba.
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Dans les cellules, l'énergie peut être présente sous une forme directement utilisable (adénosine triphosphate), ou au contraire stockée pour plus tard sous forme de sucres simples ou ramifiés (amidon), de graisse chez les animaux, d'huiles chez les végétaux.
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La notion d'énergie est assez floue pour avoir donné, dans l'imagerie populaire, la conception d'une sorte de fluide qui passerait d'un objet à l'autre au cours des transformations. Dans son ouvrage L'Énergie spirituelle de 1919, Henri Bergson affirme que comme il existe une énergie électrique, il existe une énergie spirituelle qui ne peut se réduire à l'énergie physique et biologique.
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Le terme « énergie » est fréquemment utilisé dans les discours vitalistes pseudo-scientifiques du New Age, ou encore dans les « pratiques énergétiques » comme le Reiki, pour lesquelles l'énergie est une substance invisible plus ou moins définie ou d'origine divine. À la différence du concept d'énergie utilisé en physique, précisément défini et mesurable, reposant sur des théories réfutables et vérifiables, les énergies « psychokinétique » ou « cosmique » ne relèvent pas de la méthode scientifique.
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« Il ne peut se créer ni se détruire d'énergie, et il est impropre de parler comme on le fait couramment de « production » ou de « consommation » d'énergie. Dans tous les cas, il s'agit de changement de forme, ou de transfert d'un système à un autre. »
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On appelle combustible fossile tous les combustibles riches en carbone — essentiellement des hydrocarbures — issus de la méthanisation d'êtres vivants morts et enfouis dans le sol depuis plusieurs millions d’années, jusqu’à parfois 650 millions d’années[1]. Il s’agit du pétrole, du charbon, de la tourbe et du gaz naturel. Parmi ces derniers, le méthane (CH4) présente le rapport H/C le plus élevé, alors que l’anthracite et certaines houilles sont composés de carbone presque pur.
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Ces sources d'énergie ne sont pas renouvelables car elles demandent des millions d'années pour se constituer et qu'elles sont utilisées beaucoup plus rapidement que le temps nécessaire pour recréer des réserves. L’utilisation de combustibles fossiles a plus que doublé depuis les années 1970[2].
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Les combustibles fossiles représentaient en 2002 environ 80 % des 10 078 MTep d'énergie consommée dans le monde. Ils sont généralement classés en deux grandes catégories :
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Les combustibles fossiles conventionnels représentent la quasi-totalité de la consommation actuelle d’énergies fossiles.
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Parmi les combustibles fossiles non conventionnels, on peut citer :
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Les réserves prouvées de combustibles fossiles dans le monde au 1er janvier 2013 sont les suivantes (entre parenthèses, les 3 premiers pays du monde en termes de réserves pour chaque catégorie) :
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Les ressources sont inégalement réparties à l'échelle planétaire. Pour le pétrole, les 3 pays les mieux dotés possèdent 45 % des réserves mondiales totales, et les 20 premiers pays plus de 95 %[4]. En ce qui concerne le gaz, les 20 premiers pays détiennent plus de 91 % des réserves prouvées[5]. Finalement, environ 60 % des réserves de charbon sont détenues par 3 pays[6].
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Aujourd'hui (année 2018), l’utilisation par l’humanité de quantités considérables de combustibles fossiles est à l’origine d’un déséquilibre important du cycle du carbone, ce qui provoque une augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre et, par voie de conséquence, entraîne des changements climatiques.
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Les réserves de combustibles fossiles de la planète se renouvellent bien plus lentement que leur vitesse de consommation actuelle, ce qui a laissé présager leur épuisement au cours des prochaines décennies. Pour donner un ordre de grandeur de la vitesse d’utilisation des combustibles fossiles, on considère que, au rythme actuel, l’humanité aura épuisé en moins de 200 ans les réserves accumulées pendant plusieurs centaines de millions d’années (pour fixer les idées, on prendra 200 millions d’années, sachant que le carbonifère dura environ 60 millions d’années[pourquoi ?]). On constate ainsi que l’humanité épuise les réserves de combustibles fossiles environ un million de fois plus vite que ce que la nature a mis pour les constituer.
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La théorie du pic pétrolier (ou de pic de Hubbert), popularisée au début des années 2000, prédisait la survenue sous quelques années du moment où la production mondiale de pétrole plafonnerait et commencerait à décliner en raison d'un épuisement des ressources disponibles. Ces prédictions ont cependant été rendues caduques à la suite de la crise économique de 2008, qui a entraîné un affaiblissement de la demande mondiale. L'entrée en exploitation du pétrole de schiste aux États-Unis et dans d'autres pays à partir de 2010 a quant à elle contribué à étendre les réserves exploitables, repoussant d'autant la perspective d'un épuisement du pétrole. En 2014, l'Agence internationale de l'énergie prévoyait une hausse de 15 % de la production mondiale de pétrole d'ici 2040, en fonction d'arbitrages opérés par les pays de l'OPEP[7].
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La part des énergies fossiles dans le mix énergétique mondial devrait passer de 82 % en 2014 à 75 % en 2040, au profit d'une progression des énergies renouvelables[8].
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En novembre 2019, la Banque européenne d'investissement (BEI) annonce la fin de ses financements de projets énergétiques en lien avec les énergies fossiles (pétrole, charbon et gaz) à partir de 2022[9]. Cette annonce fait suite à d'autres engagements semblables comme celui du fonds souverain norvégien[10],[11].
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La Chine et quelques pays continuent à fortement soutenir le développement du charbon.
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Le gaz de schiste a connu un fort développement aux États-Unis, mais pourrait connaitre un ralentissement en raison des impacts environnementaux des techniques de fracturation hydraulique et des fluides de fracturation nécessaires pour extraire ce gaz des couches de schiste compact.
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En 2013, l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) publie un premier inventaire de la « fiscalité noire », c'est-à-dire des soutiens aux énergies fossiles accordés par les 34 pays-membres de cette institution ; de même qu'un inventaire des « effets des taux légaux des taxes sur divers carburants et combustibles, lorsque ces taux sont exprimés par unité d’énergie ou par unité d’émission de dioxyde de carbone (CO2) »[12]. Les conclusions de cette étude et le communiqué qui l'accompagne encouragent les États-membres de l’OCDE à accélérer de développement de leur fiscalité écologique (« fiscalité verte ») pour notamment favoriser l’efficacité énergétique et la transition énergétique (afin de sortir de la dépendance aux énergies fossiles en particulier) en développant les énergies propres et sûres, tout en diminuant la pollution. En France, Pascal Saint-Amans (directeur du Centre de politique et d'administration fiscales), rappelant que la fiscalité relève de la souveraineté des États, a encouragé le sénat à soutenir l'action politique en faveur de l'écotaxe en France, lors d’une audition par la commission des finances du Sénat (20 février 2013)[13].
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L'OCDE dénonce à cette occasion la persistance et l'importance de cette « fiscalité noire » et encourage à la supprimer (les subventions à la production et consommation d’énergies fossiles ont représenté de 55 à 90 Md$ (de 41 à 67 Md€) par an de 2005 à 2011 pour les 34 États de l’OCDE, les 2⁄3 de ces subventions ayant été touchés par l’industrie pétrolière, le 1⁄3 restant ayant été équitablement partagé entre l'Industrie du charbon et la filière gaz naturel. L'OCDE note aussi une « distorsion inquiétante », de la fiscalité du Gazole (carburant très polluant et affectant le plus la santé en termes de mortalité), surfavorisé par une moindre taxation (−37 % par rapport à l’essence).
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Le Danemark est félicité pour ses écotaxes.
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L'Allemagne est encouragée à poursuivre une réforme qui a déjà (en 2012) divisé par 2 les soutiens à la production de combustibles fossiles (2 Md€ en 2011, soit environ 0,1 % du PIB) tout en soutenant le développement du solaire et de l’éolien.<vbr/>la France fait encore figure de mauvaise élève avec de nombreuses exonérations (carburants de navires, taxis, pour certains usages agricole, pour des droits d'accise offertes producteurs de gaz naturel, l'industrie du raffinage, avec également des exonérations de TVA pour les équipements de forage en mer, des aides aux stations-service des régions isolées, des soutiens au Diesel, etc.)[13].
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En 2013, l’OCDE liste une trentaine de subventions encourageant les énergies fossiles et polluantes, sur la base de données fournies par la France (qui a oublié la détaxation du kérosène utilisé par les vols intérieurs)[13].
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En septembre 2015, l'OCDE publie un nouvel Inventaire des mesures de soutien pour les combustibles fossiles : le soutien public (affiché dans les budgets nationaux) à la production et à la consommation de combustibles fossiles dans les pays de l’OCDE et les grandes économies émergentes y est évalué à environ 160-200 milliards USD par an, ce qui entrave l'effort mondial de réduction des émissions et de lutter contre le changement climatique. Près de 800 programmes de dépenses et d'allégements fiscaux ont été mis en œuvre dans les 34 pays de l’OCDE et six grandes économies émergentes du G20 (Brésil, Chine, Inde, Indonésie, Russie et Afrique du Sud), qui incitent encore à produire ou consommer des combustibles fossiles, notamment en réduisant les prix pour les consommateurs ainsi que les coûts d’exploration et d’exploitation pour les compagnies pétrolières et gazières. Au sein de l'OCDE, le montant de ces mesures a chuté d'un tiers en 6 ans (2008-2014) mais principalement grâce aux efforts du Mexique et de l'Inde, et en ne décroissant que depuis 2013 dans les pays émergents[14]. La France continue à soutenir des énergies fossiles en encourageant le diesel, et en subventionnant certains outils de cogénération, le secteur agricoles, les raffineries. Ce travail n'inclut pas les subventions existantes dans les pays pétroliers hors OCDE, ni les soutiens transnationaux comme les crédits à l'export de charbon ; il ne présente qu'une partie de la fiscalité noire dans le monde[14].
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L'Agence internationale de l'énergie, avec une méthodologie différente et un champ plus large, évalue à 548 Mds $ (milliards de dollars) en 2013 les subventions à la consommation mondiale de combustibles fossiles, dont plus de la moitié pour les produits pétroliers ; c'est quatre fois le montant de celles attribuées aux énergies renouvelables et plus de quatre fois supérieures aux investissements dans l'amélioration de l'efficacité énergétique[15]. Les pays pétroliers (Moyen-Orient, Afrique du Nord) ne sont pas repris dans les statistiques de l'OCDE (ci-dessus), or ce sont ceux qui subventionnent le plus le carbone fossile : Iran 84 Mds $, Arabie Saoudite 62 Mds $, Russie 47 Mds $, Venezuela 38 Mds $, Égypte 30 Mds $, Indonésie 29 Mds $, etc. L'AIE note aussi que les deux pays les plus peuplés ont aussi des subventions importantes : Inde 47 Mds $ et Chine 21 Mds $[16].
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Des initiatives courageuses ont été prises récemment : le président indonésien Joko Widodo, à peine intronisé en 2014, a d'emblée imposé une hausse de 30 % du prix de l'essence, afin de récupérer le coût des subventions à l'énergie, estimé à plus de 20 milliards de dollars par an, pour dégager des marges suffisantes en vue de moderniser les infrastructures et investir dans l'éducation[17].
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Ce sont des énergies non renouvelables à l'échelle de l'humanité car leur reconstitution naturelle demanderait des millions d’années pour être achevée[18]. Outre leur épuisement inéluctable, l’exploitation de ces combustibles est à l’origine de problèmes environnementaux relatifs aux dégâts écologiques liés à leur extraction (celle des sables bitumineux de l’Athabasca a été particulièrement médiatisée) et à leur utilisation (réchauffement climatique dont seraient en grande partie responsables les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone massivement émis par leur combustion et le méthane émis lors de l'extraction et du transport du gaz naturel).
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Selon la revue Nature (janvier 2015), un tiers des réserves de pétrole, la moitié de celles de gaz, et 80 % de celles de charbon devraient rester sous terre pour que soit respecté l’objectif de seuil maximal de hausse des températures de 2 °C d’ici à 2050[19].
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De nombreuses conférences sur le climat ont eu lieu depuis des décennies pour essayer de contenir le réchauffement climatique. La plus médiatisée a été la Conférence de Paris de 2015 sur les changements climatiques (COP21). Malgré ces mises en garde répétées, le quasi-consensus scientifique sur l'impact de l'exploitation des combustibles fossiles sur le climat, et les risques d'accident sur les plateformes en mer, les grandes entreprises des secteurs pétrolier et gazier, profitant d'une certaine absence de réglementation internationale sur l'exploitation en mer des hydrocarbures, poursuivent cette exploitation. Depuis 2004, elles organisent chaque année une conférence sur l'exploitation des hydrocarbures en eaux profondes, appelée MCE Deepwater Development (MCEDD)[20]. La conférence de 2016 s'est tenue à Pau du 5 au 7 avril 2016, et avait pour objectif de « réussir une baisse significative des coûts pour que l’industrie opérant en mer profonde puisse rester compétitive »[21].
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L'ONU rappelait en 2007 dans son rapport GEO-4[22] que la « combustion des carburants fossiles dans les centrales électriques et dans les véhicules est la principale source d’émissions de CO2, de SO2 et de NOx », précisant que « les liens entre l’exposition aux polluants atmosphériques et les problèmes sanitaires humains ne font aucun doute. Dans les premières années de notre décennie, on estime que la pollution de l’air a été à l’origine de 70 000 morts prématurées par an aux États-Unis et de 5 900 au Canada. On sait qu’elle favorise l’asthme, dont l’augmentation du nombre de cas est importante, en particulier chez les enfants. Le mercure émis lors de la combustion du charbon dans les centrales électriques entre dans la chaîne alimentaire, affectant les peuples indigènes du Nord de l'Amérique plus que tout autre Nord Américain (voir Chapitre 2 et la section de ce chapitre consacrée aux régions polaires). Ses effets sur la santé peuvent être très graves ».
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En météorologie, un nuage est une masse visible constituée initialement d'une grande quantité de gouttelettes d’eau (parfois de cristaux de glace associés à des aérosols chimiques ou des minéraux) en suspension dans l’atmosphère au-dessus de la surface d'une planète. L’aspect d'un nuage dépend de sa nature, de sa dimension, de la lumière qu’il reçoit, ainsi que du nombre et de la répartition des particules qui le constituent. Les gouttelettes d’eau d’un nuage proviennent de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l’air. La quantité maximale de vapeur d’eau (gaz invisible) qui peut être contenue dans une masse d'air est fonction de la température : plus l’air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d’eau.(Voir les articles Pression de vapeur saturante et Formule de Clapeyron)
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L'histoire des représentations des nuages présente les différentes perceptions des nuages au cours des siècles.
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La majorité des philosophes de l'Antiquité considèrent que les nuages sont issus des exhalaisons humides que dégagent la mer et les cours d'eau[1]. Ainsi Aristote dans son traité des Météorologiques utilise sa théorie des quatre éléments pour classer les nuages dans les météores aqueux (les hydrométéores). L'explication aristotélicienne repose sur la double exhalaison tellurique provoquée par l'aspiration du soleil : des vapeurs naissent des lieux humides et se concentrent dans l'air pour former les météores humides, des exhalaisons sèches naissent de la terre pour former les météores secs (vents, foudre, tonnerre, météores ignés tels que comètes, étoiles filantes et voie lactée)[2].
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Au XIIe siècle, appelé nue[3], le nuage est perçu dans une perspective théologique comme la « nuée mystique », c'est-à-dire le voile de Dieu (allant jusqu'à dévoiler le paradis lors d'un éclair)[4] ou selon une perspective plus naturelle (classification selon les couleurs[a] en nuages noirs apportant la pluie selon la métaphore des nimborum naves, « navires de pluie », nuages lumineux et blancs s'étant vidé de leur eau, éventuellement en nuages rouges de l'aurore et du crépuscule) mais sa nature fait débat[5]. La renaissance du XIIe siècle voit la diffusion des ouvrages d'Aristote, notamment les Météorologiques dans lesquels il décrit les nuages sans parvenir à expliquer pourquoi ces particules restent en suspension dans l'atmosphère[6] : à partir du XIIIe siècle, les scolastiques et les encyclopédistes envisagent alors le nuage non plus simplement comme un objet dans le ciel mais comme une matière faite d'air, d'eau, voire de feu selon la théorie aristotélicienne des Quatre éléments, tel Barthélemy l'Anglais dans son Livre des propriétés des choses[7].
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À la fin du Moyen Âge, la littérature qui a jusque-là du mal à saisir le caractère éphémère et mobile du nuage, développe ce thème qui correspond encore plus aux inspirations des siècles suivants (période baroque et romantisme, notamment le Sturm und Drang allemand)[8]. Néanmoins, le nuage représenté dans les arts reste essentiellement du domaine du sacré jusqu'au XIXe siècle (hiérophanie de l'ascension du Christ, visions mystiques)[9]. À partir du XIXe siècle et jusqu'à aujourd'hui, les artistes comme Claude Monet, John Constable ou Olafur Eliasson utilisent les observations scientifiques des nuages (notamment à partir de montées en ballons) dans leurs œuvres[10]. Quant à Charles Baudelaire, il représente les nuages comme la quintessence de la vie d'un étranger dans son poème L'Étranger : « - Qui aimes-tu le mieux, homme énigmatique, dis ? ton père, ta mère, ta soeur ou ton frère ? - Je n'ai ni père, ni mère, ni soeur, ni frère. - Tes amis ? - Vous vous servez là d'une parole dont le sens m'est resté jusqu'à ce jour inconnu. - Ta patrie ? - J'ignore sous quelle latitude elle est située. - La beauté ? - Je l'aimerais volontiers, déesse et immortelle. - L'or ? - Je le hais comme vous haïssez Dieu. - Eh ! qu'aimes-tu donc, extraordinaire étranger ? - J'aime les nuages... les nuages qui passent... là-bas... là-bas... les merveilleux nuages ! ».
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Avant le XIXe siècle, les nuages sont donc avant tout des objets esthétiques. Les savants tentent de les décrire subjectivement mais leur nature trop diverse, complexe et leur fugacité est un obstacle à leur catégorisation bien qu'il y ait eu quelques tentatives pour les utiliser dans les prévisions météorologiques. Jean-Baptiste de Lamarck propose en 1802 la première classification scientifique des nuages[11] par une liste de termes descriptifs[12] en français, mais c'est le système de Luke Howard, utilisant le latin universel de la classification binomiale de Carl von Linné, qui connaît le succès dès sa parution en 1803 et dont la terminologie est toujours utilisée aujourd'hui[13]. En 1855, Émilien Renou[14] proposa l’ajout des genres Altocumulus et Altostratus. En septembre 1896, cette version élargie de la classification originelle de Howard fut officiellement adoptée et publiée dans le premier Atlas international des nuages de 1896. L’édition actuelle publiée par l’Organisation météorologique mondiale date de 1956 pour le volume I et de 1987 pour le volume II. C’est elle qui fait foi dans les différents services météorologiques nationaux.
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La formation de nuages résulte du refroidissement d’un volume d’air jusqu’à la condensation d’une partie de sa vapeur d’eau. Si le processus de refroidissement se produit au sol (par contact avec une surface froide, par exemple), on assiste à la formation de brouillard. Dans l’atmosphère libre, le refroidissement se produit généralement par soulèvement, en vertu du comportement des gaz parfaits dans une atmosphère hydrostatique, selon lequel un gaz se refroidit spontanément lorsque la pression baisse. Les nuages peuvent aussi perdre une partie de leur masse sous forme de précipitations, par exemple sous forme de pluie, grêle ou neige.
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La condensation de la vapeur d'eau, en eau liquide ou en glace, se produit initialement autour de certains types de microparticules de matière solide (aérosols), qu'on appelle des noyaux de condensation ou de congélation. La formation de ces aérosols a été spécifiquement étudiée par l’expérience CLOUD du CERN, qui a mis principalement en évidence l'importance des vapeurs organiques. L'expérience souligna également le rôle potentiellement important des rayons cosmiques galactiques dans le processus complexe de création des nuages[15]. La congélation spontanée de l'eau liquide en glace, dans une atmosphère très pure, ne se produit pas au-dessus de −40 °C. Entre 0 et −40 °C, les gouttes d'eau restent dans un état métastable (surfusion), qui cesse dès qu'elles entrent en contact avec un noyau de condensation (poussière, cristal de glace, obstacle). Lorsque ce phénomène se produit au sol, on assiste à des brouillards givrants.
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Juste après la condensation ou la congélation, les particules sont encore très petites. Pour des particules de cette taille, les collisions et l’agrégation ne peuvent pas être les facteurs principaux de croissance. Il se produit plutôt un phénomène connu sous le nom de « effet Bergeron ». Ce mécanisme repose sur le fait que la pression partielle de saturation de la glace est inférieure à celle de l’eau liquide. Ceci signifie que, dans un milieu où coexistent des cristaux de glace et des gouttelettes d’eau surfondue, la vapeur d’eau ambiante se condensera en glace sur les cristaux de glace déjà existants, et que les gouttelettes d’eau s’évaporeront d’autant. On voit ainsi que le soulèvement est doublement important dans la formation de nuages et de précipitations : en premier lieu comme mécanisme de refroidissement, et ensuite comme porteur de gouttelettes d’eau liquide jusqu’au niveau où elles deviennent surfondues.
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Le soulèvement peut être dû à la convection atmosphérique, à la présence de terrains montagneux faisant obstacle à l’écoulement de l’air ou à des facteurs de la dynamique atmosphérique, comme les ondes baroclines (aussi appelées « ondes frontales »).
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La dissipation des nuages à l'inverse de leur formation se produit lorsque l'air environnant subit un réchauffement et donc un assèchement relatif de son contenu en vapeur d'eau puisqu'un air chaud peut contenir plus de vapeur d'eau qu'un air froid. Ce processus est favorable à l'évaporation, ce qui dissipe les nuages. Le réchauffement de l'air environnant est souvent causé par une subsidence de l'air qui entraîne une compression adiabatique de celui-ci.
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À l'échelle mondiale, il y a plus de nuages le long de la zone de convergence intertropicale qui entoure la Terre près de l'équateur, ainsi qu'à proximité des 50e parallèles de latitude dans les hémisphères nord et sud car l'air y suit un mouvement vertical ascendant dans des zones dépressionnaires[16]. La convergence horizontale de l'air près du sol dans ces zones mène à une accumulation qui doit être compensée par sa montée en altitude pour donner plus de nuages par le processus de refroidissement adiabatique[17]. Ceci est particulièrement vrai dans les zones océaniques où l'humidité est plus importante.
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À l'opposé, autour des 20e parallèles nord et sud se trouvent la région des crêtes subtropicales et à haute latitudes celles des anticyclones arctiques et antarctiques. L'air y suit un mouvement vertical descendant par subsidence qui l'assèche et dissipe les nuages[17]. Se retrouvent dans ces zones des déserts comme le Sahara et celui du plateau Antarctique qui sont essentiellement sans nuages.
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La distribution des nuages va également varier selon certains effets topographiques. Par exemple, le flux d'air le long d'une pente montante va augmenter la production de nuages et de précipitations à cet endroit car l'air est forcé en altitude. À l'inverse, l'air descendant des montagnes par effet de foehn va s'assécher et dissiper les nuages. Ceci donne des régions plus nuageuses que d'autres avec un même système météorologique à grande échelle : les régions côtières sont plus nuageuses que celles en aval des montagnes.
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Finalement, selon la stabilité de l'air, des nuages convectifs se formeront à certaines saisons et pas à d'autres sur une région.
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Les nuages se forment selon deux processus : la convection et le soulèvement progressif de la masse d'air.
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Le soulèvement convectif est dû à l'instabilité de l'air. Il est souvent vigoureux et au déclenchement abrupt. Il produit des nuages caractérisés par une extension verticale élevée, mais une extension horizontale limitée. Ces nuages sont désignés génériquement par le terme « cumulus ». Ils peuvent se développer à différents niveaux de la troposphère, là où l'instabilité existe.
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Le soulèvement dit synoptique est le résultat des processus de la dynamique en atmosphère stable, dans un écoulement stratifié. Ce soulèvement est graduel, produisant des systèmes nuageux d'une texture uniforme, pouvant couvrir des milliers de kilomètres carrés. Ces nuages sont désignés génériquement par le terme « stratus ». Il arrive parfois que ce soulèvement graduel déstabilise la couche atmosphérique, donnant lieu à des nuages convectifs imbriqués dans le nuage stratiforme.
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Pour les types de nuages sans développement vertical important, cette nomenclature a été organisée selon la hauteur de leur base au-dessus du sol en trois niveaux appelées « étages », et non l'altitude de leur sommet, ainsi qu'en quatre familles qui sont décrites ci-dessous. Chaque nuage d'une famille est rattaché à un genre et une espèce. Il peut également être associé à un descriptif supplémentaire appelé variété.
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Un étage de nuage est une couche ou région de l'atmosphère dans laquelle les nuages de certains familles apparaissent normalement. La troposphère a été divisée verticalement en trois étages dont les limites se chevauchent quelque peu et varient selon la latitude des régions : polaires, tempérées et tropicales. Les hauteurs approximatives de ces limites sont[18] :
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Les nuages dans l'Atlas international des nuages sont classés en dix genres illustrés dans l'image ci-contre[19] :
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Pour chaque genre de nuages, on note des subdivisions appelées espèces qui s'excluent mutuellement. Elles sont déterminées selon au moins une des caractéristiques suivantes[21] :
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Chaque espèce et genre peuvent encore être divisés. Ces divisions sont nommées variétés et ne s'excluent pas mutuellement, sauf les variétés translucidus (translucide) et opacus (opaque). Elles sont déterminées selon l'une des deux caractéristiques suivantes[22] :
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En plus de cette classification formelle, il existe des nuages accompagnant un autre nuage, généralement plus petits que ce dernier, et séparés de sa partie principale ou parfois partiellement soudés à elle. Un nuage donné peut être accompagné d'un ou de plusieurs de ces nuages annexes dont les principaux sont [23] : l'arcus, l'entonnoir nuageux, le mur de foehn, le mamma, le nuage-mur (Wall cloud), le pannus, le pileus, le sommet protubérant et le velum. La traînée de condensation produite par le passage d'un avion en haute altitude n'est pas un nuage en elle-même mais peut se transformer en nuage du genre cirrus.
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Genitus et mutatus sont des suffixes utilisés dans le nom d'un nuage pour indiquer son origine ou sa transformation :
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Ils se forment au-dessus de 5 000 mètres dans la région froide de la troposphère. Ils sont classés en utilisant le préfixe cirro- ou cirrus. À cette altitude, l'eau gèle quasiment toujours : les nuages sont donc composés de cristaux de glace.
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Ils se développent entre 2 000 et 7 000 mètres (dans les régions tempérées) et sont classés en utilisant le préfixe alto-. Ils sont formés de gouttelettes d'eau.
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Ce sont des nuages de basses altitudes (jusqu'à 2 000 mètres). Lorsque ces derniers rencontrent la terre, on les appelle brouillard.
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Ce sont des nuages de basses à moyennes altitudes (base jusqu'à 3 000 mètres, sommet jusqu'à 6 000 mètres)[30]. Les cumulus mediocris et congestus se forment généralement à basse altitude sauf lorsque l'air est très sec et ils peuvent alors se retrouver à l'étage moyen. Ils sont formés de gouttelettes surfondues et présentent des protubérances ou des bourgeonnements[30]. Ceux-ci sont peu ou modérément développés dans le cas des mediocris et fortement développés dans celui du congestus. Les dimensions de ces protubérances peuvent varier notablement d'un nuage à l'autre.
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Le nimbostratus se forme à partir d'altostratus d'altitude moyenne qui s'épaississent et dont la base s'approche du sol avec les précipitations. Son sommet va atteindre 4 kilomètres dans les régions arctiques et plus de 7 kilomètres dans les régions tempérées et tropicales[31]. La constitution physique de ce nuage est analogue à celle de l'altostratus, mais ses particules constitutives sont généralement plus grosses et leur concentration plus forte. Par suite de l'extension verticale généralement grande du nimbostratus, ce dernier est assez sombre dans sa région inférieure. Bien qu'il soit essentiellement un nuage stratiforme avec faible mouvement vertical interne, des masses nuageuses d'origine convective, à grande extension verticale, peuvent se former dans son sein[31].
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Les cumulonimbus peuvent avoir de forts courants verticaux et s'élèvent bien au-dessus de leur base (généralement de basse à moyenne altitude jusqu'à 3 000 mètres). Leur sommet est de plus de 7 000 mètres et peut même atteindre les 15 kilomètres[32]. Ils sont constitués par des gouttelettes d'eau et, dans leurs régions supérieures, par des cristaux de glace. L'eau des gouttelettes et des gouttes de pluie peut être fortement surfondue et mener à la formation d'un rapide dépôt de glace sur les aéronefs. Les cumulonimbus donnent de grosses gouttes de pluie, du grésil ou de la grêle.
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La classification des nuages date du XIXe siècle et était à l'origine purement visuelle. À cette époque il n'y avait ni radiosondage, satellite ou planeur. Depuis, de grands progrès ont été faits et à titre d'exemple les sondages atmosphériques (définissant la physique des nuages) sont de nos jours monnaie courante et aisément accessibles sur Internet, affichés sous forme de SkewTs, téphigrammes ou émagrammes.
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La dernière version de l'Atlas international des nuages date de 1975 pour le premier volume et de 1982 pour le second mais contient le même classement[33],[34]. Ainsi, l'Atlas définit les cumulus comme étant des nuages de l'étage inférieur (i.e. leur base est généralement à moins de 2 km de hauteur) tandis que les altocumulus castellanus sont des nuages de l'étage moyen (i.e. leur base est entre 2 et 5 km). Cette définition fait fi de leur mode de formation et peut provoquer des confusions. Par exemple, en Arizona les cumulus formés par le réchauffement diurne peuvent avoir leur base à 4 km de hauteur à cause de l'air très sec en surface tandis que certains altocumulus castellanus peuvent avoir leur base à 2 km, voire moins (dans ce cas, ce sont des stratocumulus castellanus). C'est pourquoi des auteurs comme Scorer[35]
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ou Corfidi[36]
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plaident pour une définition physique des nuages. Ceci est aussi le cas pour les pilotes de planeur. Le même problème apparaît pour les cumulonimbus.
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En 1976, la National Aeronautics and Space Administration américaine a d'ailleurs publié son propre classement qui place la structure physique devant la plage d'altitude pour les critères de définition des classes. Cinq familles ou catégories ont été identifiées : Cirriforme, cumuliforme, stratiforme, stratocumuliforme, et cumulonimbiforme[37].
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Depuis le début de la Révolution industrielle, l'utilisation de combustible fossile ajoute humidité et particules dans l'atmosphère ce qui va servir à la formation de nuages. Ces nuages peuvent se développer seuls ou augmenter la production de la nébulosité naturelle[38]. Les nuages anthropogéniques, ou homogenitus selon l'Atlas international des nuages de 2017[28], sont ainsi des nuages artificiellement produits par l'activité humaine.
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Le type de nuages anthropogéniques le plus courant est la traînée de condensation qui se forme à haute altitude dans le sillage des avions. La formation des traînées change l'albédo de l'atmosphère et l’augmentation du trafic aérien mondial produit ainsi un effet sur les échanges énergétiques de l'atmosphère, d'autant plus que le transport aérien tend à augmenter[39],[40],[41]. Ces traînées, par leurs impacts en termes d'effet de serre[42],[43],[44], doubleraient la responsabilité du trafic aérien en termes de contribution au réchauffement[45] (sachant qu'en 2010, les émissions provenant de l'aviation représentaient environ 3 % du total annuel des émissions de CO2 provenant des carburants fossiles)[45], augmentant ainsi une part qu'on estimait autrefois faible par rapport à d'autres modes de transport[46].
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Plus bas dans l'atmosphère, les usines, les centrales électriques au charbon et au pétrole, ainsi que les transports produisent localement beaucoup d'humidité et de particules. Même les centrales nucléaires et géothermiques produisent de l'humidité pour leur refroidissement. Dans des conditions d'air très stable, la production de stratus, de brouillard et de smog sera augmenté. Un exemple est celui des traînées de condensation de navires qui augmente l'albédo le long des couloirs maritimes.
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Des nuages convectifs se forment aussi lors de feux de forêts (pyrocumulus) ou d'explosions (nuage en champignon). Finalement, les nuages artificiels peuvent aussi être produits volontairement. Les nombreuses expériences de modification du temps impliquent l'augmentation de la nébulosité ou sa diminution par divers moyens.
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Enfin les grandes villes créent aussi leurs propres nuages, comme le montrent l'imagerie satellitaire de conurbations comme celles de Londres et de Paris. Au printemps et en été ces zones sont toujours plus nuageuses l'après-midi et le soir (de plusieurs points de pourcentage) que ne le sont les zones rurales périphériques. Alors que l'évaporation est moindre en ville, l'empoussièrement et la chaleur y sont plus élevés et augmentent au cours de la journée. La chaleur forme des turbulences au dessus des villes, qui peuvent attirer l'air plus humide périphérique alors que les particules peuvent faciliter la nucléation de microgouttelettes dans l'air. On a aussi constaté que les Week-end présentent une météorologie différente[47].
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Les nuages nacrés sont des nuages qui se forment dans la stratosphère à une altitude située entre 15 000 et 25 000 mètres. Les nuages nacrés sont rares et se forment surtout l'hiver à proximité des pôles. Ils ont été décrits par l'astronome Robert Leslie dès 1885. Ils sont impliqués dans la formation de trous dans la couche d'ozone car ils supportent les réactions chimiques qui produisent des molécules de composés chlorés. Ces molécules servent de catalyseur à la réaction détruisant les molécules d'ozone.
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Les nuages noctulescents, aussi connus sous le nom de nuages polaires mésosphériques[48], nuages nocturnes lumineux[49] ou de nuages noctiluques[48], sont des formations atmosphériques de très haute altitude. Pour un observateur terrestre, ils se présentent comme de brillants nuages en forme de filaments ou de nappes, visibles durant le crépuscule profond c'est-à-dire le crépuscule astronomique. La plupart du temps, ces nuages sont observés durant les mois d'été entre les latitudes 50° et 70° au nord et au sud de l'équateur. Ils se trouvent entre 75 et 90 kilomètres d'altitude[49].
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Dans les rapports météorologiques, les METAR, la nébulosité et l'opacité des nuages sont signalés. La nébulosité, ou couverture nuageuse, est la fraction du ciel couverte par les nuages d'un certain genre, d'une certaine espèce, d'une certaine variété, d'une certaine couche, ou d'une certaine combinaison de nuages. La nébulosité totale est la fraction du ciel cachée par l'ensemble des nuages visibles[50]. Les deux se mesurent en octas, soit le un huitième de la voûte céleste, ou en dixièmes.
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L’opacité est la visibilité verticale à travers les nuages. Les nuages peuvent être minces et transparents comme les cirrus ou bloquer complètement la lumière.
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La nébulosité et l'opacité sont estimées en général par un observateur, utilisant parfois des lunettes d'obscurité pour éviter les reflets. Cependant, la nébulosité peut être calculée par la fraction de l'heure où un célomètre enregistre des nuages. De façon alternative, la nébulosité totale peut être estimée par un instrument qui mesure E, l'éclairement sur une surface horizontale, par des estimations de la forme[51] :
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L'état du ciel est la description de la nébulosité, de l'opacité, de la hauteur et du type de nuages, ainsi que les obstructions à la visibilité comme le brouillard, les précipitations ou la fumée, à un moment déterminé aux différents étages nuageux[52].
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La nébulosité est cumulative, c'est-à-dire qu'elle est la fraction, en octats ou dixièmes de la voûte céleste, couverte par des couches situées à ce niveau et au-dessous. Par exemple, si une couche de nuages de l'étage bas couvre 3 octats, la couche rapporté au niveau moyen sera de 3 octats ou plus. L'opacité est rapportée de la même façon[53].
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L'état du ciel total peut être décrit comme la somme des caractéristiques de la somme des couches de nuages et d'obstruction à visibilité où[54] :
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Une couche doit être décrite comme « mince » lorsque les deux conditions suivantes s’y retrouvent[54] :
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Les obstructions à la visibilité, les précipitations, la hauteur des couches, etc. seront ajoutées dans un rapport METAR de l'état du ciel.
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La diffusion de la lumière par les gouttelettes des nuages selon la théorie de Mie se fait surtout vers la direction d'où vient la lumière et dans la direction où elle va, c'est la luminance du nuage[55]. Cette lumière provient, pour la plus grande part, directement de l'astre éclairant ou du ciel, mais une part appréciable peut provenir également de la surface terrestre. Ainsi, la blancheur des nuages est maximale lorsque l'observateur dirige son regard dans un axe aligné avec le soleil, soit dans le dos ou devant lui. À tout autre angle, il reçoit seulement une fraction de la luminosité. Naturellement, l'épaisseur et la densité du nuage (notion d'opacité précédemment évoquée) intervient également, d'où la base parfois extrêmement sombre des cumulonimbus.
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La dispersion de la lumière à travers les cristaux de glace des cirrostratus, obéit quant à elle à la diffusion de Rayleigh qui est isotrope selon l'angle mais dépend de la longueur d'onde. C'est pourquoi on voit souvent des halos circulaires autour du soleil ou des parhélies (ou faux soleils) lorsque ce type de nuage s'interpose.
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La Terre n'est pas le seul corps céleste à avoir une atmosphère où se forment des nuages. De façon générale, la plupart des planètes et lunes du Système solaire possédant une atmosphère importante ont des nuages, mais leur composition est souvent fort différente puisque leur atmosphère est formée de gaz variés. Ainsi par exemple, les nuages épais qui recouvrent Vénus sont formés de dioxyde de soufre, de vapeur d'eau et de gouttelettes d'acide sulfurique, alors que ceux de Jupiter et de Saturne sont faits d'ammoniaque à l'extérieur, de hydrosulfure d'ammonium au milieu et d'eau à l'intérieur[56],[57]. Des nuages semblent également avoir été détectés autour de planètes extrasolaires, et il est très probable que la plupart des planètes des autres systèmes planétaires en possèdent si elles ont une atmosphère, même si des planètes à l'atmosphère « transparente » (sans nuage) semblent également avoir été détectées, y compris des géantes gazeuses.
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La formation et la classification de ces nuages extraterrestres varient également avec la composition de l'atmosphère considérée.
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On appelle combustible fossile tous les combustibles riches en carbone — essentiellement des hydrocarbures — issus de la méthanisation d'êtres vivants morts et enfouis dans le sol depuis plusieurs millions d’années, jusqu’à parfois 650 millions d’années[1]. Il s’agit du pétrole, du charbon, de la tourbe et du gaz naturel. Parmi ces derniers, le méthane (CH4) présente le rapport H/C le plus élevé, alors que l’anthracite et certaines houilles sont composés de carbone presque pur.
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Ces sources d'énergie ne sont pas renouvelables car elles demandent des millions d'années pour se constituer et qu'elles sont utilisées beaucoup plus rapidement que le temps nécessaire pour recréer des réserves. L’utilisation de combustibles fossiles a plus que doublé depuis les années 1970[2].
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Les combustibles fossiles représentaient en 2002 environ 80 % des 10 078 MTep d'énergie consommée dans le monde. Ils sont généralement classés en deux grandes catégories :
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Les combustibles fossiles conventionnels représentent la quasi-totalité de la consommation actuelle d’énergies fossiles.
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Parmi les combustibles fossiles non conventionnels, on peut citer :
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Les réserves prouvées de combustibles fossiles dans le monde au 1er janvier 2013 sont les suivantes (entre parenthèses, les 3 premiers pays du monde en termes de réserves pour chaque catégorie) :
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Les ressources sont inégalement réparties à l'échelle planétaire. Pour le pétrole, les 3 pays les mieux dotés possèdent 45 % des réserves mondiales totales, et les 20 premiers pays plus de 95 %[4]. En ce qui concerne le gaz, les 20 premiers pays détiennent plus de 91 % des réserves prouvées[5]. Finalement, environ 60 % des réserves de charbon sont détenues par 3 pays[6].
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Aujourd'hui (année 2018), l’utilisation par l’humanité de quantités considérables de combustibles fossiles est à l’origine d’un déséquilibre important du cycle du carbone, ce qui provoque une augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre et, par voie de conséquence, entraîne des changements climatiques.
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Les réserves de combustibles fossiles de la planète se renouvellent bien plus lentement que leur vitesse de consommation actuelle, ce qui a laissé présager leur épuisement au cours des prochaines décennies. Pour donner un ordre de grandeur de la vitesse d’utilisation des combustibles fossiles, on considère que, au rythme actuel, l’humanité aura épuisé en moins de 200 ans les réserves accumulées pendant plusieurs centaines de millions d’années (pour fixer les idées, on prendra 200 millions d’années, sachant que le carbonifère dura environ 60 millions d’années[pourquoi ?]). On constate ainsi que l’humanité épuise les réserves de combustibles fossiles environ un million de fois plus vite que ce que la nature a mis pour les constituer.
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La théorie du pic pétrolier (ou de pic de Hubbert), popularisée au début des années 2000, prédisait la survenue sous quelques années du moment où la production mondiale de pétrole plafonnerait et commencerait à décliner en raison d'un épuisement des ressources disponibles. Ces prédictions ont cependant été rendues caduques à la suite de la crise économique de 2008, qui a entraîné un affaiblissement de la demande mondiale. L'entrée en exploitation du pétrole de schiste aux États-Unis et dans d'autres pays à partir de 2010 a quant à elle contribué à étendre les réserves exploitables, repoussant d'autant la perspective d'un épuisement du pétrole. En 2014, l'Agence internationale de l'énergie prévoyait une hausse de 15 % de la production mondiale de pétrole d'ici 2040, en fonction d'arbitrages opérés par les pays de l'OPEP[7].
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La part des énergies fossiles dans le mix énergétique mondial devrait passer de 82 % en 2014 à 75 % en 2040, au profit d'une progression des énergies renouvelables[8].
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En novembre 2019, la Banque européenne d'investissement (BEI) annonce la fin de ses financements de projets énergétiques en lien avec les énergies fossiles (pétrole, charbon et gaz) à partir de 2022[9]. Cette annonce fait suite à d'autres engagements semblables comme celui du fonds souverain norvégien[10],[11].
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La Chine et quelques pays continuent à fortement soutenir le développement du charbon.
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Le gaz de schiste a connu un fort développement aux États-Unis, mais pourrait connaitre un ralentissement en raison des impacts environnementaux des techniques de fracturation hydraulique et des fluides de fracturation nécessaires pour extraire ce gaz des couches de schiste compact.
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En 2013, l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) publie un premier inventaire de la « fiscalité noire », c'est-à-dire des soutiens aux énergies fossiles accordés par les 34 pays-membres de cette institution ; de même qu'un inventaire des « effets des taux légaux des taxes sur divers carburants et combustibles, lorsque ces taux sont exprimés par unité d’énergie ou par unité d’émission de dioxyde de carbone (CO2) »[12]. Les conclusions de cette étude et le communiqué qui l'accompagne encouragent les États-membres de l’OCDE à accélérer de développement de leur fiscalité écologique (« fiscalité verte ») pour notamment favoriser l’efficacité énergétique et la transition énergétique (afin de sortir de la dépendance aux énergies fossiles en particulier) en développant les énergies propres et sûres, tout en diminuant la pollution. En France, Pascal Saint-Amans (directeur du Centre de politique et d'administration fiscales), rappelant que la fiscalité relève de la souveraineté des États, a encouragé le sénat à soutenir l'action politique en faveur de l'écotaxe en France, lors d’une audition par la commission des finances du Sénat (20 février 2013)[13].
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L'OCDE dénonce à cette occasion la persistance et l'importance de cette « fiscalité noire » et encourage à la supprimer (les subventions à la production et consommation d’énergies fossiles ont représenté de 55 à 90 Md$ (de 41 à 67 Md€) par an de 2005 à 2011 pour les 34 États de l’OCDE, les 2⁄3 de ces subventions ayant été touchés par l’industrie pétrolière, le 1⁄3 restant ayant été équitablement partagé entre l'Industrie du charbon et la filière gaz naturel. L'OCDE note aussi une « distorsion inquiétante », de la fiscalité du Gazole (carburant très polluant et affectant le plus la santé en termes de mortalité), surfavorisé par une moindre taxation (−37 % par rapport à l’essence).
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Le Danemark est félicité pour ses écotaxes.
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L'Allemagne est encouragée à poursuivre une réforme qui a déjà (en 2012) divisé par 2 les soutiens à la production de combustibles fossiles (2 Md€ en 2011, soit environ 0,1 % du PIB) tout en soutenant le développement du solaire et de l’éolien.<vbr/>la France fait encore figure de mauvaise élève avec de nombreuses exonérations (carburants de navires, taxis, pour certains usages agricole, pour des droits d'accise offertes producteurs de gaz naturel, l'industrie du raffinage, avec également des exonérations de TVA pour les équipements de forage en mer, des aides aux stations-service des régions isolées, des soutiens au Diesel, etc.)[13].
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En 2013, l’OCDE liste une trentaine de subventions encourageant les énergies fossiles et polluantes, sur la base de données fournies par la France (qui a oublié la détaxation du kérosène utilisé par les vols intérieurs)[13].
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En septembre 2015, l'OCDE publie un nouvel Inventaire des mesures de soutien pour les combustibles fossiles : le soutien public (affiché dans les budgets nationaux) à la production et à la consommation de combustibles fossiles dans les pays de l’OCDE et les grandes économies émergentes y est évalué à environ 160-200 milliards USD par an, ce qui entrave l'effort mondial de réduction des émissions et de lutter contre le changement climatique. Près de 800 programmes de dépenses et d'allégements fiscaux ont été mis en œuvre dans les 34 pays de l’OCDE et six grandes économies émergentes du G20 (Brésil, Chine, Inde, Indonésie, Russie et Afrique du Sud), qui incitent encore à produire ou consommer des combustibles fossiles, notamment en réduisant les prix pour les consommateurs ainsi que les coûts d’exploration et d’exploitation pour les compagnies pétrolières et gazières. Au sein de l'OCDE, le montant de ces mesures a chuté d'un tiers en 6 ans (2008-2014) mais principalement grâce aux efforts du Mexique et de l'Inde, et en ne décroissant que depuis 2013 dans les pays émergents[14]. La France continue à soutenir des énergies fossiles en encourageant le diesel, et en subventionnant certains outils de cogénération, le secteur agricoles, les raffineries. Ce travail n'inclut pas les subventions existantes dans les pays pétroliers hors OCDE, ni les soutiens transnationaux comme les crédits à l'export de charbon ; il ne présente qu'une partie de la fiscalité noire dans le monde[14].
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L'Agence internationale de l'énergie, avec une méthodologie différente et un champ plus large, évalue à 548 Mds $ (milliards de dollars) en 2013 les subventions à la consommation mondiale de combustibles fossiles, dont plus de la moitié pour les produits pétroliers ; c'est quatre fois le montant de celles attribuées aux énergies renouvelables et plus de quatre fois supérieures aux investissements dans l'amélioration de l'efficacité énergétique[15]. Les pays pétroliers (Moyen-Orient, Afrique du Nord) ne sont pas repris dans les statistiques de l'OCDE (ci-dessus), or ce sont ceux qui subventionnent le plus le carbone fossile : Iran 84 Mds $, Arabie Saoudite 62 Mds $, Russie 47 Mds $, Venezuela 38 Mds $, Égypte 30 Mds $, Indonésie 29 Mds $, etc. L'AIE note aussi que les deux pays les plus peuplés ont aussi des subventions importantes : Inde 47 Mds $ et Chine 21 Mds $[16].
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Des initiatives courageuses ont été prises récemment : le président indonésien Joko Widodo, à peine intronisé en 2014, a d'emblée imposé une hausse de 30 % du prix de l'essence, afin de récupérer le coût des subventions à l'énergie, estimé à plus de 20 milliards de dollars par an, pour dégager des marges suffisantes en vue de moderniser les infrastructures et investir dans l'éducation[17].
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Ce sont des énergies non renouvelables à l'échelle de l'humanité car leur reconstitution naturelle demanderait des millions d’années pour être achevée[18]. Outre leur épuisement inéluctable, l’exploitation de ces combustibles est à l’origine de problèmes environnementaux relatifs aux dégâts écologiques liés à leur extraction (celle des sables bitumineux de l’Athabasca a été particulièrement médiatisée) et à leur utilisation (réchauffement climatique dont seraient en grande partie responsables les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone massivement émis par leur combustion et le méthane émis lors de l'extraction et du transport du gaz naturel).
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Selon la revue Nature (janvier 2015), un tiers des réserves de pétrole, la moitié de celles de gaz, et 80 % de celles de charbon devraient rester sous terre pour que soit respecté l’objectif de seuil maximal de hausse des températures de 2 °C d’ici à 2050[19].
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De nombreuses conférences sur le climat ont eu lieu depuis des décennies pour essayer de contenir le réchauffement climatique. La plus médiatisée a été la Conférence de Paris de 2015 sur les changements climatiques (COP21). Malgré ces mises en garde répétées, le quasi-consensus scientifique sur l'impact de l'exploitation des combustibles fossiles sur le climat, et les risques d'accident sur les plateformes en mer, les grandes entreprises des secteurs pétrolier et gazier, profitant d'une certaine absence de réglementation internationale sur l'exploitation en mer des hydrocarbures, poursuivent cette exploitation. Depuis 2004, elles organisent chaque année une conférence sur l'exploitation des hydrocarbures en eaux profondes, appelée MCE Deepwater Development (MCEDD)[20]. La conférence de 2016 s'est tenue à Pau du 5 au 7 avril 2016, et avait pour objectif de « réussir une baisse significative des coûts pour que l’industrie opérant en mer profonde puisse rester compétitive »[21].
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L'ONU rappelait en 2007 dans son rapport GEO-4[22] que la « combustion des carburants fossiles dans les centrales électriques et dans les véhicules est la principale source d’émissions de CO2, de SO2 et de NOx », précisant que « les liens entre l’exposition aux polluants atmosphériques et les problèmes sanitaires humains ne font aucun doute. Dans les premières années de notre décennie, on estime que la pollution de l’air a été à l’origine de 70 000 morts prématurées par an aux États-Unis et de 5 900 au Canada. On sait qu’elle favorise l’asthme, dont l’augmentation du nombre de cas est importante, en particulier chez les enfants. Le mercure émis lors de la combustion du charbon dans les centrales électriques entre dans la chaîne alimentaire, affectant les peuples indigènes du Nord de l'Amérique plus que tout autre Nord Américain (voir Chapitre 2 et la section de ce chapitre consacrée aux régions polaires). Ses effets sur la santé peuvent être très graves ».
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L'énergie est un concept relié à ceux d'action, de force et de durée : la mise en œuvre d'une action nécessite de maintenir une certaine force pendant une durée suffisante, pour vaincre les inerties et résistances qui s'opposent à ce changement. L'énergie qui aura été nécessaire pour accomplir finalement l'action envisagée rend compte à la fois de la force et de la durée pendant laquelle elle aura été exercée.
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Le sens premier est celui d'une vertu morale : l'énergie morale et physique que l'homme doit mettre en œuvre pour accomplir un travail donné, mais l'énergie est aussi étudiée en physique, et en économie, pour évoquer notamment la production, la distribution et la consommation d'énergie, les enjeux environnementaux associés, ainsi que la question des ressources énergétiques, renouvelables ou non.
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L'énergie est un concept qui remonte à l'Antiquité.
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Le mot français « énergie » vient du latin vulgaire energia, lui-même issu du grec ancien ἐνέργεια / enérgeia. Ce terme grec originel signifie « force en action », par opposition à δύναμις / dýnamis signifiant « force en puissance »[1] ; Aristote a utilisé ce terme « au sens strict d'opération parfaite »[2], pour désigner la réalité effective en opposition à la réalité possible[3].
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Après avoir exploité sa propre force et celle des animaux, l'homme a appris à exploiter les énergies contenues dans la nature (d’abord les vents, énergie éolienne et les chutes d'eau, énergie hydraulique) et capables de lui fournir une capacité croissante de travail mécanique par l’emploi de machines : machines-outils, chaudières et moteurs. L'énergie est alors fournie par un carburant (liquide ou gazeux, issu d'énergie fossile ou non).
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Si le terme d'énergie s'est précisé dans le cadre des sciences physiques depuis le XVIIIe siècle, il garde toutefois plusieurs sens différents, fort d'une histoire dont on trouve trace dès l'Antiquité[4],[5]. Le terme est utilisé dans de nombreux domaines dont la philosophie, l'économie, la nutrition, la spiritualité, voire l'ésotérisme, où il se rapporte à des notions variées, et à des concepts divergents en fonction des époques, des lieux et des auteurs.
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L'énergie est un concept qui intervient lors des transformations entre phénomènes physiques différents[6],[7]. Ces transformations sont contrôlées par les lois et principes de la thermodynamique. L'unité de l'énergie définie par le Bureau international des poids et mesures (BIPM) dans le Système international (SI) est le joule.
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L'énergie est un concept essentiel en physique, qui se précise depuis le XIXe siècle.
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On retrouve le concept d'énergie dans toutes les branches de la physique : mécanique, thermodynamique, électromagnétisme, mécanique quantique mais aussi dans d'autres disciplines telles que la chimie.
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En science physique, l'énergie, mesurée en joules[8], est une mesure de la capacité d'un système à modifier un état, à produire un travail entraînant un mouvement, un rayonnement électromagnétique ou de la chaleur.
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Le travail est ainsi un transfert ordonné d'énergie entre un système et le milieu extérieur, tandis que la chaleur est un transfert désordonné d'énergie entre le système et le milieu extérieur.
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Les transformations de l'énergie qui font intervenir l'énergie thermique sont étudiées par la thermodynamique :
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En pratique, on distingue souvent différentes « formes » d'énergie, telles que :
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L'économie de l'énergie concerne l'approvisionnement des acteurs économiques en énergie. Elle regroupe ainsi, d'une part, l'activité de l'ensemble des entreprises qui exploitent les sources d'énergie, la produisent, la transforment, la distribuent et la commercialisent, et d'autre part la consommation qui en est faite. Cette économie comprend ainsi la production et la distribution d'électricité, la production de produits pétroliers par raffinage, celle de gaz naturel et de chaleur de réseau.
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Si le domaine de l'économie évoque la « production » et la « consommation », l'énergie au sens de la physique n'est ni créée, ni détruite, seulement transformée et transférée[9].
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L'utilisation de l'énergie permet de satisfaire des besoins humains appartenant in fine à trois grandes catégories que sont :
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Cette répartition est illustrée par les scénarios énergétiques sous forme de diagramme de Sankey[10].
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L'économie de l'énergie est fortement liée aux politiques énergétiques menées par les États.
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Comme le reste du monde physique, les êtres vivants sont soumis au deuxième principe de la thermodynamique : l'entropie — le désordre — peut soit demeurer constante soit augmenter, mais ne peut jamais diminuer. Par rapport à ce principe fondamental, la vie constitue en soi un paradoxe apparent : comment les êtres vivants peuvent-ils se construire, croître et maintenir leur organisation — donc créer et maintenir de l'ordre — sans diminution d'entropie ? Cette question a été étudiée dès 1944 par le physicien et prix Nobel Erwin Schrödinger, qui a introduit le concept de néguentropie.
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Selon ce principe, les êtres vivants fonctionnent comme des systèmes dissipatifs ouverts[11] :
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Dans le bilan entropique global, si l'on prend en compte à la fois les êtres vivants et leur environnement, l'entropie augmente toujours, et les lois de la thermodynamique sont respectées.
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À titre d'exemple, un adulte au repos dissipe une chaleur d'environ 70 watts, soit autant qu'une lampe à incandescence[12]. L'énergie ainsi dissipée chaque jour correspond à environ 1 400 kilocalories, qui doivent être compensées par un apport énergétique quotidien provenant de la ration alimentaire.
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Puisque la vie dépend d'échanges énergétiques permanents, tout écosystème a besoin d'une source d'énergie, et d'organismes capables de capter cette énergie et de l'intégrer dans le réseau trophique (organismes autotrophes). La biosphère terrestre dépend en premier lieu de l'énergie solaire, grâce aux organismes capables de photosynthèse (plantes, phytoplancton, algues, etc.). À un degré moindre, d'autres formes d'énergie peuvent être intégrées en complément, par exemple l'énergie géothermique pour les bactéries thermophiles.
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Une fois intégrée dans la chaîne alimentaire, l'énergie est stockée sous forme d'énergie chimique, et circule au sein de réseaux trophiques, passant d'un niveau trophique à l'autre : des autotrophes vers les hétérotrophes, des proies vers les prédateurs, sans oublier le rôle essentiel des décomposeurs.
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L'importance primordiale de l'énergie solaire pour la biosphère est illustrée par les extinctions massives, où un évènement catastrophique empêche le rayonnement solaire d'atteindre le sol (hiver volcanique, hiver d'impact…) : soumises au froid et privées de lumière, les plantes se raréfient, puis les herbivores meurent de faim, et c'est ensuite au tour des carnassiers. On pense que c'est un tel évènement qui a provoqué l'extinction des dinosaures à la fin du crétacé. Selon certaines théories, l'espèce humaine aurait échappé de peu à l'extinction il y a 74 000 ans, lors de l'hiver volcanique provoqué par le supervolcan de Toba.
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Dans les cellules, l'énergie peut être présente sous une forme directement utilisable (adénosine triphosphate), ou au contraire stockée pour plus tard sous forme de sucres simples ou ramifiés (amidon), de graisse chez les animaux, d'huiles chez les végétaux.
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La notion d'énergie est assez floue pour avoir donné, dans l'imagerie populaire, la conception d'une sorte de fluide qui passerait d'un objet à l'autre au cours des transformations. Dans son ouvrage L'Énergie spirituelle de 1919, Henri Bergson affirme que comme il existe une énergie électrique, il existe une énergie spirituelle qui ne peut se réduire à l'énergie physique et biologique.
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Le terme « énergie » est fréquemment utilisé dans les discours vitalistes pseudo-scientifiques du New Age, ou encore dans les « pratiques énergétiques » comme le Reiki, pour lesquelles l'énergie est une substance invisible plus ou moins définie ou d'origine divine. À la différence du concept d'énergie utilisé en physique, précisément défini et mesurable, reposant sur des théories réfutables et vérifiables, les énergies « psychokinétique » ou « cosmique » ne relèvent pas de la méthode scientifique.
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« Il ne peut se créer ni se détruire d'énergie, et il est impropre de parler comme on le fait couramment de « production » ou de « consommation » d'énergie. Dans tous les cas, il s'agit de changement de forme, ou de transfert d'un système à un autre. »
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L'énergie solaire est la fraction de l'énergie électromagnétique provenant du Soleil, traversant l’atmosphère qui en absorbe une partie, et parvenant à la surface de la Terre.
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Sur Terre, l'énergie solaire est à l'origine du cycle de l'eau, du vent et de la photosynthèse réalisée par le règne végétal, dont dépend le règne animal via les chaînes alimentaires. Le Soleil est à l'origine de la plupart des énergies sur Terre, à l'exception de l'énergie nucléaire et de la géothermie profonde[a].
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Les sources d'énergie issues indirectement de l'énergie solaire sont notamment : l'énergie hydraulique, dérivée de l'énergie cinétique de l'eau dont le cycle dépend du Soleil ; l'énergie éolienne, provenant de l'énergie cinétique du vent lié à l'échauffement et à l'évaporation de l'eau, générés par le Soleil, la rotation de la Terre et la force de Coriolis ; l'énergie hydrolienne et l'énergie des vagues, liées aux mouvements des océans et des cours d'eau ; le bois énergie et l'énergie de la biomasse ainsi que la géothermie de très basse température, provenant des couches superficielles du sol réchauffées par le Soleil. On peut ajouter les combustibles fossiles, provenant de matières organiques créées par photosynthèse (charbon, pétrole, gaz naturel…)[2] auxquelles s'ajoute l'énergie biochimique de la matière organique vivante.
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Cet article traite de l'énergie produite par l'homme en captant le rayonnement solaire, principalement sous forme électrique ou thermique. C'est l'une des principales formes d'énergies renouvelables.
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L'utilisation de l'énergie solaire remonte à l'Antiquité. Par exemple, les Grecs allumaient la flamme olympique grâce à un système de miroirs concentrant les rayons du Soleil.
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Les applications pratiques apparaissent au XVIIe siècle.
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Le Français Salomon de Caus construit en 1615 une pompe solaire, grâce à l'utilisation d'air chauffé par le rayonnement solaire.
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François Villette, opticien au château de Versailles, conçoit un miroir en bronze (appelé « miroir ardent ») d'un mètre de diamètre, grâce auquel il fait des démonstrations de fusion d'objets[3].
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En 1747, Georges-Louis de Buffon expérimente un miroir qui concentre la lumière du soleil en un point focal. Il arrive à faire fondre un morceau d'argent (soit plus de 1 044 °C).
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Dans les années 1780, Horace-Bénédict de Saussure invente un instrument de mesure lui permettant d'étudier les effets calorifiques des rayons du soleil qu'il nomme « hélio thermomètre ». Cet instrument utilise l'effet de serre obtenu par un vitrage placé au-dessus d'un absorbeur dans un caisson isolé. Il crée ainsi un capteur solaire thermique à basse température[4].
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À la fin du XVIIIe siècle, grâce à une lentille à liquide qui concentre les rayons solaires, Antoine Lavoisier construit un four solaire qui atteint la température de 1 800 °C.
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La conversion de la lumière en électricité, appelée effet photovoltaïque, est découverte par Edmond Becquerel en 1839[5], mais il faut attendre près d'un siècle pour que les scientifiques approfondissent et exploitent ce phénomène physique.
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En 1875, Werner von Siemens expose devant l'Académie royale des sciences de Prusse un article sur l'effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs[réf. souhaitée].
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En 1913, William Coblentz dépose le premier brevet pour une cellule solaire, qui ne pourra jamais fonctionner.
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En 1916, Robert Andrews Millikan est le premier à produire de l'électricité avec une cellule solaire, mais pendant les quarante années suivantes, personne ne fera beaucoup de progrès en énergie solaire car les cellules photovoltaïques ont un trop mauvais rendement pour transformer la lumière du soleil en énergie. Le phénomène reste encore une découverte anecdotique.
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Pendant l'année 1954, trois chercheurs américains (Chapin, Pearson et Prince) mettent au point une cellule photovoltaïque à « haut rendement » (9 %) et les Laboratoires Bell construisent le premier panneau solaire mais il était trop coûteux pour être produit en série. C'est la conquête spatiale qui fera réellement progresser l'énergie solaire ; le panneau solaire est le seul moyen non-nucléaire d'alimenter des satellites en énergie, de plus l'énergie solaire est une source d'énergie constante pour les satellites en orbite. En effet, c'est en 1958 qu'a lieu le premier lancement d'un satellite fonctionnant à l'énergie photovoltaïque. L'industrie spatiale investira beaucoup de fonds dans le développement des panneaux solaires. C'est la première utilisation importante de la technologie solaire photovoltaïque.
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Pendant les années 1970 et 1980, des efforts sont faits pour réduire les coûts de sorte que l'énergie photovoltaïque soit également utilisable pour des applications terrestres. L'énergie solaire connaîtra un second élan au cours du premier choc pétrolier dans les années 1970. Alors que le prix du pétrole augmente de façon spectaculaire, les panneaux solaires photovoltaïques commencent à être utilisés pour la première fois dans les maisons. En effet, en 1973, la première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construite à l'université du Delaware et en 1983, la première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une distance de 4 000 km en Australie. Depuis les panneaux solaires se sont développés lentement. Pendant longtemps, ils ont été considérés comme des sources d'énergies naturelles. L'énergie solaire est de nouveau en plein essor car on prévoit une pénurie de pétrole prochaine, on se préoccupe du réchauffement de la planète et les prix de l'énergie n'ont jamais été aussi hauts.
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L'énergie solaire devient une priorité pour de plus en plus de pays. Des centrales solaires sont en cours de construction dans le monde entier. Les entreprises investissent également. Les entreprises d'électricité et les gouvernements ont offert des subventions et des réductions pour encourager les propriétaires à investir dans l'énergie solaire pour leur maison. En effet, en 1995, des programmes de toits photovoltaïques raccordés au réseau ont été lancés, au Japon et en Allemagne, et se généralisent depuis 2001.
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De nouveaux types de panneaux solaires ont été développés ; panneaux solaires très fins (4 mm d'épaisseur) et flexibles, des peintures solaires. L'objectif est de réduire très fortement le coût de l'énergie solaire.
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En novembre 2015, l'Alliance solaire internationale (ou ISA, pour International solar alliance) est créée. Le projet est porté par Narendra Modi, alors Premier ministre de l'Inde. Cette alliance, soutenue par le secteur privé, doit réunir les États disposant d'importantes ressources solaires afin de mieux coordonner le développement de leur exploitation (thermique et photovoltaïque) via des actions de formation, de standardisation de matériels, de partage d'expériences, des coentreprises, etc. La cérémonie de lancement, organisée par l'Inde et la France, a lieu lors de la Conférence de Paris de 2015 sur les changements climatiques[6].
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L'énergie solaire totale absorbée par l'atmosphère terrestre, les océans et les masses continentales est approximativement de 3 850 000 exajoules (EJ) par an[7] ; en 2002, c'est plus d'énergie reçue en une heure que l'humanité n'en utilise pendant une année[8].
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En France, 10 m2 de panneaux photovoltaïques produisent chaque année environ 1 000 kWh d'électricité, de sorte qu'une surface de 5 000 km2 de panneaux (soit 1 % de la superficie) permettrait de produire l'équivalent de la consommation électrique du pays[9].
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Le parc photovoltaïque mondial représentait à la fin 2010 plus de 34 GW, en augmentation de 70 % depuis 2009[10] ; l'énergie ainsi produite est d'environ 40 TWh, soit 2.5⁄1000 de l'ensemble de l'électricité produite dans le monde (40 TWh contre 16 000 TWh[11]).
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L'énergie solaire vient de la fusion nucléaire qui se produit au centre du Soleil. Elle se propage dans le Système solaire et dans l'Univers essentiellement sous la forme d'un rayonnement électromagnétique dont la lumière n'est que la partie visible.
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L'énergie solaire reçue en un point du globe dépend de :
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Globalement, la Terre reçoit en permanence une puissance de 170 millions de gigawatt (soit 170 millions de milliards de watts, ou 1,7 × 1017 joules par seconde), dont 122 sont absorbés alors que le reste est réfléchi. L'énergie totale absorbée sur une année est de 3 850 zettajoules (1021 joules) ; par comparaison, la photosynthèse capte 3 ZJ[12], le vent contient 2,2 ZJ[13], et l'ensemble des usages humains de l'énergie, 0,5 ZJ[11] dont 0,06 ZJ sous forme d'électricité[14].
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Le flux maximum d'énergie solaire reçu au sol terrestre se rencontre sous les tropiques secs (ou arides), c'est-à-dire dans les déserts chauds où les conditions météorologiques et géographiques sont optimales : basse latitude, vaste espace, ensoleillement ininterrompu, ciel clair, grande sécheresse de l'air. Le Sahara, le plus grand désert chaud du monde, est la région de la Terre qui reçoit le plus amplement la chaleur et la lumière du Soleil[15]. C'est en effet la contrée du globe où la durée de l'insolation moyenne est la plus élevée (jusqu'à 4 300 h/an soit entre 97 et 98 % du jour)[16] et où l'irradiation solaire moyenne est la plus grande, avec plus de 280 W/m2 en moyenne sur l'année, nuits comprises[17],[18].
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La collecte et le transport de cette énergie depuis le Sahara vers les pays développés bute sur des obstacles techniques et politiques, aussi les projets comme Desertec ne sont-ils pas encore d'actualité. Toutefois, les zones développés, à la consommation importante et disposant de la technique requise, voient des réalisations de plus en plus importantes apparaître à leurs confins. Ainsi, dans le désert des Mojaves (Californie et Arizona) se trouvent les plus grandes centrales solaires thermodynamiques au monde, notamment la centrale solaire SEGS, d'une puissance totale de 354 MW[19] et celle de Solana, d'une puissance de 280 MW.
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Les techniques pour capter directement une partie de cette énergie peuvent être classées entre solaire « passif », solaire « photovoltaïque » et solaire « thermique ».
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La plus ancienne et certainement la plus importante, quoique discrète, utilisation de l'énergie solaire consiste à bénéficier de l'apport direct du rayonnement solaire, c'est-à-dire l'énergie solaire passive. Pour qu'un bâtiment bénéficie au mieux des rayons du Soleil, on doit tenir compte de l'énergie solaire lors de la conception architecturale (façades doubles, surface vitrée orientée vers le Sud, isolation thermique, etc.). L'apport solaire passif représente alors une part importante du chauffage et de l'éclairage du bâtiment et les économies d'énergies peuvent être importantes.
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L'habitat passif désigne un bâtiment dont les dépenses d'énergie de chauffage sont réduites d'environ 80 % par rapport à une maison neuve construite selon les normes allemandes d'isolation thermique de 1995[réf. nécessaire]. L'énergie solaire passive permet donc de chauffer tout ou partie d'un bâtiment pour un coût proportionnel quasi nul, en tirant parti des conditions d'un site et de son environnement, selon les principes de l'architecture bioclimatique.
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L'énergie solaire thermique consiste à utiliser la chaleur issue du rayonnement solaire. Ce rayonnement se décline de différentes façons :
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Apparue dans les années 1970, la cuisine solaire consiste à préparer des plats à l'aide d'un cuiseur ou d'un four solaire. Les petits fours solaires permettent des températures de cuisson de l'ordre de 150 °C, les paraboles solaires permettent de préparer les mêmes plats qu'une cuisinière classique à gaz ou électrique.
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L'utilisation de l'énergie solaire pour la cuisson des aliments, au-delà d'être gratuite et abondante sur certaines zones géographiques, permet également de réduire la déforestation dans certains pays où la cuisine au bois et au charbon est la norme. Elle permet par la même occasion la diminution des émissions de CO2 dans l'atmosphère, d'environ quatre tonnes de CO2 par an pour une famille africaine cuisinant au bois par exemple[20].
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Gâteau dans un four solaire Global Sun Oven.
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Four solaire parabolique Alsol 1.4.
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Cuisinière solaire.
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Four solaire de campagne (hauts-plateaux tibétains).
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Le solaire thermodynamique est une technique solaire qui consiste à concentrer l'énergie solaire (via des héliostats, miroirs, etc.) pour produire[21] :
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Une centrale solaire thermodynamique à concentration est un système qui concentre les rayons du soleil à l'aide de miroirs afin de chauffer un fluide caloporteur permettant de produire de l'électricité grâce à une turbine qui actionne un générateur d'électricité.
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Des moteurs Stirling utilisant l'énergie solaire comme source chaude ont été conçus. Ainsi du moteur « Stirling SOLO V160 » de la Plataforma Solar de Almería (en), une première installation datant de 1992 et initialement composée de trois unités paraboliques de 7,5 m de diamètre, en mesure de recueillir jusqu'à 40 kWth d'énergie au moyen du moteur et qui pouvait générer jusqu'à 9 kW en zone focale. Le projet a été suivi par une unité parabolique de 8,5 m, le moteur pouvant générer 10 kWe[23].
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Parmi d'autres projets de ce type figure la Sunmachine solaire, présentée au Salon des énergies renouvelables à Paris, en juin 2008[24].
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Le terme « photovoltaïque » peut désigner le phénomène physique d'effet photovoltaïque ou la technique associée. L'énergie solaire photovoltaïque est l'électricité produite par transformation d'une partie du rayonnement solaire par une cellule photovoltaïque. Plusieurs cellules sont reliées entre elles dans un module photovoltaïque, puis les modules sont regroupés pour former des panneaux solaires, installés chez un particulier ou dans une centrale solaire photovoltaïque. Après transformation en courant alternatif grâce à un onduleur, l'installation solaire peut satisfaire un besoin local (en association avec un moyen de stockage) ou être injectée dans un réseau de distribution électrique (le stockage n'étant alors pas nécessaire).
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À l'échelle des villes, des cadastres solaires, établis à l'aide de modèles 3D, permettent d'optimiser le positionnement des panneaux solaires[25].
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En 2015 en France métropolitaine, la part d'électricité produite par le photovoltaïque a été de 1,4 %[26].
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La recherche mondiale actuelle dans le solaire porte surtout sur l'amélioration des systèmes (augmentation du rendement) et sur la baisse des coûts des équipements[27].
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Dans l'espace, la pression de rayonnement de la lumière du Soleil peut être utilisée directement pour propulser une voile solaire.
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La recherche en France est surtout faite par le secteur privé, mais le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) et le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) ont inauguré en novembre 2010 à Chambéry, Certisolis[28], un laboratoire qui sera à la fois un lieu d'essais et de certification selon les standards internationaux NF EN 61215, NF EN 61646, NF EN 61730 et au regard des performances environnementales et énergétiques des modules photovoltaïques. Une trentaine de tests portent sur la production et la sécurité électriques (flash test ou simulateur pulsé, essais diélectriques et de tension, d'impulsion ou d'essais de foudre). Des essais climatiques et d'ensoleillement estiment les effets du vieillissement des modules, (en enceinte climatique, avec expositions au spectre solaire). Des tests mécaniques portent sur la résistance du module et du système de fixation.
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Sur le long terme, les prix du charbon, du gaz naturel et du pétrole augmentent avec l'épuisement de la ressource. Le solaire apporte une source virtuellement inépuisable d'énergie et la commission européenne pour les énergies renouvelables prévoit que l'énergie solaire représentera une proportion de 20 % dans les énergies renouvelables, celles-ci devant apporter 20 % de l'énergie en 2020 et 50 % en 2040.
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Les systèmes de production d'énergie solaire ont un coût proportionnel quasi-nul : il n'y a pas de combustible, seulement des frais (entretien, gardiennage, réparation...) qui dépendent très peu de la production. Il faut cependant tenir compte des coûts d'investissement, beaucoup plus élevés que pour les techniques fossiles ou les autres renouvelables (éolien, hydraulique…).
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L'usage de capteurs thermiques permet de produire de l'eau chaude sanitaire à faible coût. Une fois l'installation réalisée, l'entretien est très peu coûteux et permet de faire des économies substantielles de combustible fossile ou d'électricité.
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En revanche, pour la production d'électricité, le coût de l'installation est important (pour le solaire thermodynamique) ou très élevé (pour le photovoltaïque), et ces techniques ne sont pas encore matures pour une généralisation. De nombreux pays ont donc mis en place des systèmes d'incitation financière (sous forme de détaxation, de subventions, ou de tarifs avantageux pour le rachat de l'énergie produite).
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L'usage de systèmes de production d'énergie solaire se justifie aussi dans les situations où il est très coûteux de transporter des combustibles (fossiles) ou de procéder à un raccordement au réseau électrique, comme pour des appareils isolés (balises marines, horodateurs), ou dans des zones isolées ou peu peuplées. En France, l'électrification de nombreux refuges en montagne et de villages isolés (en Guyane) a été réalisée par des modules photovoltaïques, parfois couplés à un groupe électrogène d'appoint.
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En dépit de sa profusion, et à cause de ses coûts d'investissements lourds, l'énergie solaire est aujourd'hui une énergie peu compétitive, sauf situations particulières, et qui ne se développe que grâce aux aides gouvernementales. Toutefois, un nombre croissant d'acteurs estiment qu'il serait imprudent d'attendre les effets du pic de production du pétrole sur le prix (économique et politique) des énergies fossiles, ou ceux des éventuels changements climatiques dus à leur combustion (effet de serre) ; Quand ces phénomènes se manifesteront, il sera trop tard pour réagir, ce qui justifie un soutien des États à cette technique qui a un grand potentiel de réduction de prix, passant notamment par une augmentation de la production.
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La filière solaire française a pâti, tout comme son homologue allemande, de la baisse du prix de rachat de l'électricité produite par énergie solaire: Photowatt, leader du secteur installé à Bourgoin-Jallieu (Isère) avec plus de 400 salariés, en a fait les frais, en étant contraint de déposer le bilan en novembre 2011 avant d'être rachetée par EDF Énergies Nouvelles Réparties en février 2012[29].
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Un pôle de compétitivité, Tenerrdis[30], est créé en 2007 et regroupe une centaine d'acteurs de la filière solaire française[31] (dont le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et 60 « PME innovantes »), participant à 43 projets labellisés bénéficiant d'un financement total de 100 M€[32], visant à aider la France à rattraper son retard dans le domaine du solaire. Ce pôle travaille notamment sur l'amont de la filière, sur les équipements de production, les matériaux (silicium notamment), les cellules solaires, les panneaux PV et les systèmes électriques (6 500 emplois en France en 2010[32]).
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En 2010 et 2011, Geneviève Fioraso, alors députée de l'Isère, vice-présidente de la communauté d'agglomération Grenoble-Alpes Métropole et administratrice du pôle Tenerrdis, incite le gouvernement à au moins tripler l'objectif annoncé de 5,4 GW à l'horizon 2020, afin notamment de répondre aux objectifs du Grenelle de l'environnement. Elle appelle également les grands groupes à investir dans la filière en France en alertant sur les retards pris pour la seconde phase de l'Institut national de l'énergie solaire (INES) en raison de financements qui ont été bloqués. Selon Jean-Pierre Vial, sénateur UMP et vice-président du conseil général de la Savoie, coprésident de l'INES et administrateur du pôle Tenerrdis, si ces projets d'investissement sont bloqués et que les grands groupes l'investissement pas en France c'est également parce qu'il y a une responsabilité de la part de l'État qui ne s'est pas assez investi dans cette filière[33].
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Fin 2010, Tenerrdis avait labellisé plus de 400 projets de recherche et développement depuis sa création, dont 146 aidés à hauteur de 142 M€ (pour un budget global de 322 M€). 41 projets de R&D ont concerné le solaire photovoltaïque (labellisés et financés)[34].
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Un procédé Photosil (silicium métallurgique) a été soutenu par l'INES, Apollon Solar et FerroAtlantica avec une pré-production industrielle annoncée pour 2011. Des fabricants français de silicium cristallin et applicatifs (ECM Technologies, Vesuvius, Mersen (ex-Carbone Lorraine), Emix et Photowatt Technologies) se font connaître dans le monde[32]. SolarForce et S'tile innovent dans les technologies couches minces. Concentrix (racheté par Soitec), et Heliotrop se développent sur le domaine du photovoltaïque à concentration[32]. Le premier champ français opérationnel de trackers, qui comprend quatre-vingts unités réparties sur un peu plus de deux hectares, réalisé par Concentrix, se trouve en production sur la commune de RIANS, non loin du CEA de Cadarache, dans le département du Var. Son raccordement au réseau ERDF sera effectif en mai 2011.
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L'INES et le consortium PV Alliance (Photowatt, EDF ENR et le CEA) ont monté un projet « NanoCrystal » (190 M€) qui devrait permettre de produire des cellules à haut rendement et peu chères (unité pilote de démonstration « LabFab » (25 MW) en cours), avec un projet PV20 (porté par MPO Énergie). Nexcis et Screen Solar travaillent de leur côté aux couches minces CIGS. Le procédé Nice (de l'anglais New Industrial Cell Encapsulation) développé avec l'INES, Apollon Solar et Vincent Industries. Il assemble des cellules solaires sous vide, sans soudure (chaînes en cours de montage en France et Tunisie en 2010)[32]. Des projets d'usines d'assemblage de panneaux PV étaient portés en 2010 par Tenesol et Photowatt, mais aussi par Sillia, Auversun, Fonroche Énergie, Solarezo, France Watts, Elifrance qui s'appuient sur des fournisseurs de composants et matériaux tels que Micel Films, Toray, Arkema, MAP, Saint-Gobain, Versaplast, A. Raymond, Air liquide, Komax, Semco Engineering, Machines Dubuit, check Up Solar, IBS, Ardeje[32], etc.
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La filière aval a vu naître de nouvelles entreprises (Nexans, Ogire, Schneider Electric, Radiall, Heliotrop, Exosun, Greenercos, Fleet technologies, EHW Research, Multicontact)[32].
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En 2012, le groupe Total revendique être « le premier employeur de l'industrie solaire en France avec deux usines de fabrication de panneaux solaires et plus de 400 salariés »[35]: il est en effet propriétaire de Sunpower, qui doit ouvrir une usine à Porcelette, en Moselle, ainsi que de Tenesol[35]. Avec les DOM, la France atteint alors une puissance photovoltaïque installée de 4 286 MWc.
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Un des 17 objectifs de développement durable des Nations unies est d’assurer l’accès à l’énergie renouvelable pour tous[36]. Ces objectifs visent à encourager le développement durable dans le monde d’ici 2030. De plus, le Traité de Lisbonne, entré en vigueur au 1er décembre 2009, comprend un chapitre sur l'énergie renouvelable en Europe[37]. Afin d’atteindre les objectifs formulés dans le cadre de ce traité, divers pays développent des textes de loi et des réglementations, parmi lesquels certains promeuvent la production d’électricité produite à partir de panneaux solaires et son rachat par les agences gouvernementales. La France, le Royaume-Uni et la Suisse ont des programmes législatifs et des soutiens gouvernementaux différents.
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En France, un exemple d’initiative gouvernementale pour l’encouragement de l’énergie solaire est la loi Énergie Climat, adoptée le 8 novembre 2019, qui vise à diminuer la dépendance nationale aux énergies fossiles et encourage à cette fin l'utilisation d'énergies renouvelables et notamment solaire[38]. Cette loi a entraîné la modification de deux articles du Code de l’urbanisme, créant de nouvelles opportunités en matière d’installations photovoltaïques :
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La réglementation en matière de pose de panneaux solaires dépend de la localité concernée (région, département, commune) et des critères esthétiques, propres à ces localités, peuvent contraindre cette installation. Le plan local d'urbanisme (PLU) aide les citoyens à savoir si et comment ils peuvent poser des panneaux solaires sur leurs maisons. Le document précise ainsi par exemple qu’il est interdit de faire poser des panneaux solaires sur un bâtiment listé au patrimoine national ou comme héritage local. Pour poser des panneaux solaires individuels, les démarches administratives à suivre sont :
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Au Royaume-Uni, le gouvernement britannique cherchait à multiplier par quatre sa puissance solaire entre 2014 et 2020, soit passer de 5,5 à 22 GW/an[c]. Pour cela, des mesures ont été prises pour faciliter la production d’électricité chez les particuliers, comme le Smart Export Guarantee (SEG), approuvé en juin 2019, et entré en vigueur le 1er janvier 2020. Ce dernier permet à des particuliers et à des entreprises de revendre leur électricité au réseau national s'ils ont une installation allant jusqu'à 5 MW de puissance, ce pour plusieurs énergies renouvelables comme le photovoltaïque, l’éolien ou l’hydroélectrique. Le prix de revente est déterminé par l’acheteur, qui doit être un fournisseur officiel d’électricité[41].
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Plusieurs règles lors de la pose de panneaux solaires doivent être respectées. Par exemple, ces derniers ne peuvent être installés plus haut que la partie la plus haute du toit, et ne peuvent pas dépasser le bord du toit de plus de 20 cm. Comme en France, si le bâtiment concerné est listé comme faisant partie d'un patrimoine ou d’un héritage nationale, aucun panneau solaire ne peut être posé dessus. Pour les panneaux isolés ne faisant pas partie d’un bâtiment, d’autres règles sont appliquées[42].
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En France, le gouvernement soutient le développement de l'énergie solaire au travers de tarifs d’obligation d’achat pour les petites installations (<100 kWc) et des appels d’offre pour les installations plus puissantes. Les tarifs d’obligation d’achat sont fixés par la loi 2000-108 du 10 février 2000, et obligent les distributeurs d’énergie nationaux à acheter l'électricité produite par les producteurs éligibles à un prix fixé[43]. Les producteurs éligibles sont les installations photovoltaïques d’une puissance de moins de 12 MW ayant obtenu un dossier auprès de la direction régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement.
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Au Royaume-Uni, le Energy Entrepreneur Fund, un fond soutenu majoritairement par l’État, soutient le développement de technologies, de produits et de processus dans le domaine de l’énergie renouvelables. Il recherche les meilleurs idées des secteurs privé et public en privilégiant le soutiens aux petites et moyennes entreprises. Depuis 2012, ce fonds a déjà investi 75 millions de livres dans plus de 130 sociétés[44].
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En Suisse, une votation populaire du 21 mai 2017 a résulté en la mise en place d’une rétribution unique (RU) pour remplacer la « rétribution à prix coûtant » (RPC), qui ne bénéficiait pas d'assez de fonds. La RU est une aide à l’investissement unique qui couvre entre 20 et 30 % du coût d’investissement d’une installation. La rétribution dépend fortement de la puissance du dispositif et de sa date d'installation. Le système de rétribution unique différencie le cas d’une petite installation (<100 kWc), qui peut bénéficier d’une « petite rétribution unique » (PRU), des grandes installations (>100 kWc) qui peuvent bénéficier de la « grande rétribution unique » (GRU). Cependant, le temps d’attente de ces rétributions est relativement long: environ un an et demi pour la PRU et environ deux ans pour la GRU[45].
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Dans de nombreux pays d’Afrique, des dispositifs de soutien au solaire se retrouvent aussi, souvent sous forme de projets et d’initiatives soutenus par la Banque mondiale, la Banque africaine de développement et l’Union européenne. L’Alliance solaire internationale (ASI) a été lancée par la France et l’Inde et comporte 47 membres, dont plus de la moitié sont des États africains. Son premier axe de travail est l'amélioration des cadres réglementaires dans le cadre de l’énergie solaire. L’ASI a lancé depuis 2018 des programmes de soutien pour les réseaux à échelle locale et les toitures solaires. Un autre programme, « Terawatt Initiative », a été lancé en 2015, porté par des entreprises privées comme Engie, Total, IBM, et cherche à structurer le dialogue entre les États et les secteurs privés pour déployer un térawatt de capacité voltaïque dans le monde d’ici à 2030[46].
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L’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA), fondée en 2011, rassemble 159 États. Elle vise à faciliter la création de projets en mettant des outils à disposition (Project navigator, Marketplace) et des aides financières.
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Pour la totalité des descriptifs de soutiens gouvernementaux européens, un outil de recherche sur les dispositifs de soutiens aux énergies renouvelables a été créé par la Commission européenne[47].
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Dans une étude menée en Suède entre 2008/2009 et 2014/2016 évaluant la perspective des propriétaires, les motifs principaux avancés pour acheter et installer des panneaux solaires sont la volonté de diminuer l’impact environnemental du foyer et d’économiser de l’argent en achetant moins d’électricité. Les possesseurs de panneaux solaires souhaitent ainsi dans l’idéal subvenir à leur propres besoins énergétiques. Toutefois, les lois en Suède stipulent pour la période 2008/2009 que produire de l’électricité sur sa propriété est synonyme d’activité économique, et que des taxes s’imposent donc, représentant un premier frein à l’achat de ces dispositifs[48].
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Un problème administratif est également évoqué : les propriétaires jugent manquer d'informations fiables et non-biaisées. Les autorités locales sont mal informées et ne peuvent pas répondre aux questions que posent les propriétaires sur les potentiels avantages (économiques notamment) à devenir prosommateur[48].
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L'achat de panneaux solaires est relativement simple : il peut se faire sur Internet, mais l'installation pose divers problèmes, car les propriétaires ne peuvent souvent pas procéder à l'installation eux-mêmes, au risque d’entraver le fonctionnement optimal du dispositif. De plus, l'installation requiert un changement du compteur électrique qui mesure la quantité d'électricité consommée. L'électricité produite en excès doit être décomptée, et certains compteurs électriques plus traditionnels ne peuvent tourner à l'envers. Ce remplacement est sur la période 2008/2009 à la charge des propriétaires.
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Pour la période 2014/2016, les mêmes problèmes sont évoqués, avec un plus fort accent mis sur les problèmes administratifs : avant de devenir prosommateur, il faut remplir de nombreux contrats pour obtenir des subsides de l'état ou pour pouvoir revendre l'excès d'électricité produit aux compagnies électriques. Il faut également parfois obtenir un permis de construire avant de pouvoir installer des panneaux solaires, démarche qui peut impliquer de longs délais.
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Les modalités pour pouvoir revendre l'excédent produit sont contraignantes : par exemple, certaines compagnies d'électricité requièrent que le propriétaire soit déjà leur client avant l'acquisition de panneaux solaires[48].
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Afin d'atteindre ses objectifs climatiques fixés pour 2030, la Californie mise fortement sur les panneaux photovoltaïques. Une loi intitulée "The California solar mandate"[49] adoptée en mai 2018 rend obligatoire l'installation de panneaux photovoltaïques sur les nouvelles résidences dès le 1er janvier 2020 pour compenser leur consommation énergétique. Cependant, l'électricité excédentaire est réinjectée dans le réseau urbain qui en est surchargé le jour. Une telle situation s’est produite au printemps 2018, où les centrales solaires photovoltaïques étaient contraintes de diminuer de 95 000 MWh leur production afin d'empêcher une saturation. A contrario, avec l'absence de soleil la nuit, et les autres sources d'électricité renouvelables n’arrivant pas à combler cet écart, l'électricité tend à manquer, surtout quand le vent est trop faible pour les éoliennes. Ces déficits sont actuellement compensés par des sources d’énergies non renouvelables, souvent émettrices de gaz à effet de serre[50].
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Une solution proposée est de stocker l'énergie pour la réutiliser en différé. Les infrastructures de stockage sont cependant très coûteuses et nécessitent des conditions géographiques spécifiques, telles qu’un paysage montagneux pour les barrages hydroélectriques ou un certain type de sol pour le stockage d’énergie sous forme d’air comprimé. Ces contraintes limitent leur utilisation[source insuffisante][50].
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Une stratégie parallèle serait d'encourager la population à effectuer certaines tâches coûteuses en énergie le jour plutôt que la nuit, par effacement de consommation. Un exemple est la recharge des véhicules électriques, très consommatrice d'électricité. Inciter la population à recharger ses véhicules en plein jour permettrait de répondre à la demande en stockage d'énergie et d'équilibrer la surcharge du réseau aux pics de rayonnement solaire[50].
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La politique actuelle de la Californie concernant le photovoltaïque, qui ne prévoit pas suffisamment de stockage, a pour conséquence directe une chute du prix de l'électricité. Ceci rend désavantageuse l'installation d'autres dispositifs de production d'énergie renouvelable et conventionnelle, posant de grands problèmes aux entreprises concernées qui voient leurs profits fortement diminuer[50][source insuffisante].
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Au niveau individuel, il y a un scepticisme des citoyens envers le financement direct de tels projets, l’investissement semblant conséquent et les gains faibles à court terme[51].
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Une alternative proposée par certains fournisseurs est l'installation sans frais des panneaux. Les résidents payent l'électricité produite chez eux à l'entreprise qui se charge du maintient des infrastructures. Un rachat des panneaux est possible ultérieurement. Cette stratégie permet de pondérer cette peur de l’investissement initial et facilite donc l’achat de panneaux solaires[51][source insuffisante].
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Les régions rurales des pays en développement, principalement en Afrique mais également en Amérique latine, des régions généralement ensoleillées, offrent un grand potentiel pour l’énergie solaire. Cependant, de nombreux facteurs rendent son intégration socio-matérielle difficile.
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Un biais de genre a également été rapporté : dans les régions rurales, les femmes passent plus de temps que les hommes à pratiquer des activités requérant de l'énergie. Les hommes sont généralement responsables des décisions budgétaires, comme l'achat d'une installation solaire, et ils ne sont souvent pas prêts à investir leur capital dans des dispositifs dont l’utilisation bénéficierait principalement aux femmes[52]. Ce sont elles par exemple qui font la cuisine, ou fabriquent des vêtements, des tâches qui requièrent de l’énergie[54].
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Chargeurs de batteries, ventilateurs, lampes de jardin, pompes hydrauliques, tables[55], etc. De plus en plus d'appareils peuvent fonctionner à l'énergie solaire. On peut désormais emporter dans son sac un GPS équipé d'un chargeur solaire, et des panneaux photovoltaïques se multiplient sur les toits. Indispensable à la vie sur Terre, le Soleil peut nous rendre de nombreux autres services : chauffer nos habitations, alimenter en énergie les lieux les plus reculés.
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Dans le monde, des projets de centrales électriques voient le jour presque partout, basés sur un immense potentiel : « 5 % de la surface des déserts permettrait de produire toute l'électricité de la planète », affirment Patrick Jourde et Jean-Claude Muller[56], chercheurs au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et au CNRS.
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Il existe également des moyens de transport individuels, du vélo à assistance électrique à la voiture électrique, en passant par le scooter et la moto électrique, pour des puissances de 500 W à 45 kW (60 ch) voire plus. Certaines voitures électriques peuvent être rechargées par une production individuelle (dans les bonnes conditions climatiques).
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Le principal obstacle à l'exploitation industrielle de l'énergie solaire est son intermittence dans la plupart des régions ayant un besoin régulier d'énergie. Pour cette raison, l'avenir de cette ressource énergétique est intimement lié à l'amélioration des techniques de stockage et de transport de l'énergie, notamment électrique.
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Dans les années 1990 apparaissait la calculatrice de poche solaire. Quelques cellules photovoltaïques y remplaçaient avantageusement les piles électriques, toxiques pour l'environnement. En 2013, des magasins dédiés à l'écologie, mais aussi des enseignes plus grand public, proposent de nombreux objets fonctionnant à l'énergie solaire : torches, lampes de jardin, radioréveils, mobiles animés, montres... Preuve que l'énergie solaire séduit les consommateurs par l'image « verte » qu'elle véhicule. Son autre atout est son côté nomade : des chargeurs solaires permettent désormais d'alimenter en électricité, où que l'on se trouve, un téléphone mobile, un GPS ou un ordinateur portable. Pour les voyageurs au long cours, il existe même des sacs à dos équipés de capteurs solaires. Certains imaginent des vêtements également dotés de cellules photovoltaïques, pour y brancher directement son baladeur MP3 ou même son téléphone portable.
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Le principe d'une centrale électrique thermique solaire est de concentrer les rayons du Soleil, à l'aide de miroirs paraboliques, vers des tubes ou une chaudière contenant un fluide caloporteur. La chaleur ainsi récupérée est transmise à de l'eau. L'eau se transforme en vapeur, qui actionne une turbine couplée à un générateur produisant de l'électricité.
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L'Espagne mise sur cette technologie plutôt que sur le photovoltaïque, dont le coût de production s'avère plus élevé en raison du prix du silicium des cellules photoélectriques. L'Espagne possède depuis 2009 la plus puissante centrale solaire thermodynamique d'Europe Andasol, d'une puissance de 150 MW. Quelque 400 000 miroirs, soit une superficie de 1,5 million de mètres carrés, recueillent l'énergie du Soleil et approvisionne en électricité 45 000 foyers[57].
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Le Maroc aussi s'est lancé début 2010, profitant de son désert, avec un investissement de deux milliards d'euros, dans la construction d'une des plus grandes centrales solaires à concentration du monde à Ouarzazate d'une puissance de 510 MW, sur 3 040 hectares[58]. La centrale solaire Noor Ouarzazate a été suivie par d'autres centrales à concentration qui ont été programmées dans le cadre du plan solaire marocain. L'objectif est d'installer 2 000 MW à l'horizon 2020. Les centrales solaires thermiques marocaines en service à la fin de l'année 2019 sont Noor Ouarzazate I, II et III (510 MW)[59][source insuffisante] et Aïn Beni Mathar (20 MW).
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Aux États-Unis, l'entreprise Florida Power & Light a annoncé l'ouverture pour fin 2010 d'une centrale solaire de 190 000 miroirs[60] et 75 MW. Elle se situe en Floride sur la côte orientale, au nord du comté de Palm Beach et s'étend sur plus de 200 hectares[60].
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Les panneaux photovoltaïques convertissent la lumière du Soleil en électricité. Des années 2000 à 2013, en France et en Belgique, grâce aux aides fiscales de l'État, les particuliers ont été de plus en plus nombreux à s'en équiper. En France, le producteur a le choix entre l'autoconsommation et la vente de l'intégralité de sa production à EDF, qui est tenue depuis 2002 de racheter l'électricité d'origine renouvelable produite par les particuliers ou les collectivités.
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À la suite d'une augmentation plus forte que prévu des demandes de raccordement d'installations photovoltaïques, un moratoire a été décidé en décembre 2010 par l'État français pour les installations de plus de 3 kWc : « L'obligation de conclure un contrat d'achat de l'électricité produite par les installations mentionnées au 3° de l'article 2 du décret du 6 décembre 2000 susvisé est suspendue pour une durée de trois mois courant à compter de l'entrée en vigueur du présent décret. Aucune nouvelle demande ne pouvait être déposée durant la période de suspension »[61],[62], moratoire critiqué par les parties prenantes impliquées dans des opérations déjà lancées ou que l'État devait financer[63].
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Malgré ces moratoires, la puissance solaire installée début 2012 sur les toits et dans les parcs solaires équipés de cellules photovoltaïques représentait 2 672 MW en France[64] et 1 500 MW en Belgique[65]. À titre de comparaison, en 2010, plus de 7 400 MW photovoltaïques ont été vendus et raccordés au réseau en Allemagne (pays leader dans le domaine photovoltaïque)[66] pour un parc installé total de 17 320 MW.
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Une nouvelle génération de panneaux, dit panneaux solaires hybrides, apparaît en 2010 sur le marché, produisant à la fois chaleur et électricité, avec un rendement photovoltaïque amélioré grâce au refroidissement du panneau et à la cogénération[réf. souhaitée].
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Un enjeu prospectif, notamment identifié par Jeremy Rifkin avec son concept de Troisième révolution industrielle, est d'associer une domotique poussée à un réseau électrique intelligent (il parle d'un « Internet de l'énergie »), pour orienter le surplus d'électricité produite vers le besoin le plus proche et ainsi éviter les pertes en ligne ou liées au stockage. Des ensembles de toitures solaires pourraient ainsi devenir l'équivalent de vastes centrales solaires dont les éléments sont distribués au plus près des besoins. Des véhicules électriques peuvent aussi servir de stockage tampon du surplus d'électricité produite. Vers 2010 apparaissent des outils logiciels et modèles 3D permettant de positionner idéalement les panneaux solaires dans les villes, également utiles pour prévoir l'ensoleillement de terrasses végétalisées ; ainsi un « cadastre solaire » sera disponible pour tous les Parisiens en 2012[67]. Ces mêmes outils peuvent généralement intégrer la thermographie aérienne qui permet de profiter d'opérations de rénovation thermique de toiture pour les remplacer par des panneaux solaires.
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En 2011, les centrales solaires photovoltaïques les plus puissantes au monde sont celles de Sarnia[68] au Canada, de Finsterwalde en Allemagne et d'Okhotnykovo en Ukraine. Occupant chacune plus de 300 hectares, avec une puissance installée d'environ 80 MWc, elles sont composées de plus d'un million de panneaux photovoltaïques fixes, dans la plupart des cas ou pouvant s'orienter automatiquement vers le Soleil, pour les autres.
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Dans une cheminée solaire, un vaste collecteur solaire en verre chauffe de l'air, lequel en montant à grande vitesse dans la tour, actionne des turbines générant de l'électricité.Un premier prototype avait été mis en service en 1982 à Manzanares en Espagne ; on envisagea ensuite la construction d'une tour solaire de 750 mètres de hauteur, capable d'alimenter 120 000 foyers.
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Dans les pays suffisamment proches de l'équateur terrestre, où l'ensoleillement est souvent très important, le solaire peut fournir aux régions rurales et urbaines une énergie décentralisée pour l'éclairage et l'alimentation des réfrigérateurs, pompes hydrauliques, installations de télécommunication, etc.
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Soutenus par des ONG, des projets d'électrification de villages sont en cours dans de nombreux pays d'Afrique et d'Amérique du Sud[74].
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Sur les autres projets Wikimedia :
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fr/1756.html.txt
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L'énergie solaire est la fraction de l'énergie électromagnétique provenant du Soleil, traversant l’atmosphère qui en absorbe une partie, et parvenant à la surface de la Terre.
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Sur Terre, l'énergie solaire est à l'origine du cycle de l'eau, du vent et de la photosynthèse réalisée par le règne végétal, dont dépend le règne animal via les chaînes alimentaires. Le Soleil est à l'origine de la plupart des énergies sur Terre, à l'exception de l'énergie nucléaire et de la géothermie profonde[a].
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Les sources d'énergie issues indirectement de l'énergie solaire sont notamment : l'énergie hydraulique, dérivée de l'énergie cinétique de l'eau dont le cycle dépend du Soleil ; l'énergie éolienne, provenant de l'énergie cinétique du vent lié à l'échauffement et à l'évaporation de l'eau, générés par le Soleil, la rotation de la Terre et la force de Coriolis ; l'énergie hydrolienne et l'énergie des vagues, liées aux mouvements des océans et des cours d'eau ; le bois énergie et l'énergie de la biomasse ainsi que la géothermie de très basse température, provenant des couches superficielles du sol réchauffées par le Soleil. On peut ajouter les combustibles fossiles, provenant de matières organiques créées par photosynthèse (charbon, pétrole, gaz naturel…)[2] auxquelles s'ajoute l'énergie biochimique de la matière organique vivante.
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Cet article traite de l'énergie produite par l'homme en captant le rayonnement solaire, principalement sous forme électrique ou thermique. C'est l'une des principales formes d'énergies renouvelables.
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L'utilisation de l'énergie solaire remonte à l'Antiquité. Par exemple, les Grecs allumaient la flamme olympique grâce à un système de miroirs concentrant les rayons du Soleil.
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Les applications pratiques apparaissent au XVIIe siècle.
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Le Français Salomon de Caus construit en 1615 une pompe solaire, grâce à l'utilisation d'air chauffé par le rayonnement solaire.
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François Villette, opticien au château de Versailles, conçoit un miroir en bronze (appelé « miroir ardent ») d'un mètre de diamètre, grâce auquel il fait des démonstrations de fusion d'objets[3].
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En 1747, Georges-Louis de Buffon expérimente un miroir qui concentre la lumière du soleil en un point focal. Il arrive à faire fondre un morceau d'argent (soit plus de 1 044 °C).
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Dans les années 1780, Horace-Bénédict de Saussure invente un instrument de mesure lui permettant d'étudier les effets calorifiques des rayons du soleil qu'il nomme « hélio thermomètre ». Cet instrument utilise l'effet de serre obtenu par un vitrage placé au-dessus d'un absorbeur dans un caisson isolé. Il crée ainsi un capteur solaire thermique à basse température[4].
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À la fin du XVIIIe siècle, grâce à une lentille à liquide qui concentre les rayons solaires, Antoine Lavoisier construit un four solaire qui atteint la température de 1 800 °C.
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La conversion de la lumière en électricité, appelée effet photovoltaïque, est découverte par Edmond Becquerel en 1839[5], mais il faut attendre près d'un siècle pour que les scientifiques approfondissent et exploitent ce phénomène physique.
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En 1875, Werner von Siemens expose devant l'Académie royale des sciences de Prusse un article sur l'effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs[réf. souhaitée].
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En 1913, William Coblentz dépose le premier brevet pour une cellule solaire, qui ne pourra jamais fonctionner.
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En 1916, Robert Andrews Millikan est le premier à produire de l'électricité avec une cellule solaire, mais pendant les quarante années suivantes, personne ne fera beaucoup de progrès en énergie solaire car les cellules photovoltaïques ont un trop mauvais rendement pour transformer la lumière du soleil en énergie. Le phénomène reste encore une découverte anecdotique.
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Pendant l'année 1954, trois chercheurs américains (Chapin, Pearson et Prince) mettent au point une cellule photovoltaïque à « haut rendement » (9 %) et les Laboratoires Bell construisent le premier panneau solaire mais il était trop coûteux pour être produit en série. C'est la conquête spatiale qui fera réellement progresser l'énergie solaire ; le panneau solaire est le seul moyen non-nucléaire d'alimenter des satellites en énergie, de plus l'énergie solaire est une source d'énergie constante pour les satellites en orbite. En effet, c'est en 1958 qu'a lieu le premier lancement d'un satellite fonctionnant à l'énergie photovoltaïque. L'industrie spatiale investira beaucoup de fonds dans le développement des panneaux solaires. C'est la première utilisation importante de la technologie solaire photovoltaïque.
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Pendant les années 1970 et 1980, des efforts sont faits pour réduire les coûts de sorte que l'énergie photovoltaïque soit également utilisable pour des applications terrestres. L'énergie solaire connaîtra un second élan au cours du premier choc pétrolier dans les années 1970. Alors que le prix du pétrole augmente de façon spectaculaire, les panneaux solaires photovoltaïques commencent à être utilisés pour la première fois dans les maisons. En effet, en 1973, la première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construite à l'université du Delaware et en 1983, la première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une distance de 4 000 km en Australie. Depuis les panneaux solaires se sont développés lentement. Pendant longtemps, ils ont été considérés comme des sources d'énergies naturelles. L'énergie solaire est de nouveau en plein essor car on prévoit une pénurie de pétrole prochaine, on se préoccupe du réchauffement de la planète et les prix de l'énergie n'ont jamais été aussi hauts.
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L'énergie solaire devient une priorité pour de plus en plus de pays. Des centrales solaires sont en cours de construction dans le monde entier. Les entreprises investissent également. Les entreprises d'électricité et les gouvernements ont offert des subventions et des réductions pour encourager les propriétaires à investir dans l'énergie solaire pour leur maison. En effet, en 1995, des programmes de toits photovoltaïques raccordés au réseau ont été lancés, au Japon et en Allemagne, et se généralisent depuis 2001.
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De nouveaux types de panneaux solaires ont été développés ; panneaux solaires très fins (4 mm d'épaisseur) et flexibles, des peintures solaires. L'objectif est de réduire très fortement le coût de l'énergie solaire.
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En novembre 2015, l'Alliance solaire internationale (ou ISA, pour International solar alliance) est créée. Le projet est porté par Narendra Modi, alors Premier ministre de l'Inde. Cette alliance, soutenue par le secteur privé, doit réunir les États disposant d'importantes ressources solaires afin de mieux coordonner le développement de leur exploitation (thermique et photovoltaïque) via des actions de formation, de standardisation de matériels, de partage d'expériences, des coentreprises, etc. La cérémonie de lancement, organisée par l'Inde et la France, a lieu lors de la Conférence de Paris de 2015 sur les changements climatiques[6].
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L'énergie solaire totale absorbée par l'atmosphère terrestre, les océans et les masses continentales est approximativement de 3 850 000 exajoules (EJ) par an[7] ; en 2002, c'est plus d'énergie reçue en une heure que l'humanité n'en utilise pendant une année[8].
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En France, 10 m2 de panneaux photovoltaïques produisent chaque année environ 1 000 kWh d'électricité, de sorte qu'une surface de 5 000 km2 de panneaux (soit 1 % de la superficie) permettrait de produire l'équivalent de la consommation électrique du pays[9].
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Le parc photovoltaïque mondial représentait à la fin 2010 plus de 34 GW, en augmentation de 70 % depuis 2009[10] ; l'énergie ainsi produite est d'environ 40 TWh, soit 2.5⁄1000 de l'ensemble de l'électricité produite dans le monde (40 TWh contre 16 000 TWh[11]).
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L'énergie solaire vient de la fusion nucléaire qui se produit au centre du Soleil. Elle se propage dans le Système solaire et dans l'Univers essentiellement sous la forme d'un rayonnement électromagnétique dont la lumière n'est que la partie visible.
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L'énergie solaire reçue en un point du globe dépend de :
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Globalement, la Terre reçoit en permanence une puissance de 170 millions de gigawatt (soit 170 millions de milliards de watts, ou 1,7 × 1017 joules par seconde), dont 122 sont absorbés alors que le reste est réfléchi. L'énergie totale absorbée sur une année est de 3 850 zettajoules (1021 joules) ; par comparaison, la photosynthèse capte 3 ZJ[12], le vent contient 2,2 ZJ[13], et l'ensemble des usages humains de l'énergie, 0,5 ZJ[11] dont 0,06 ZJ sous forme d'électricité[14].
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Le flux maximum d'énergie solaire reçu au sol terrestre se rencontre sous les tropiques secs (ou arides), c'est-à-dire dans les déserts chauds où les conditions météorologiques et géographiques sont optimales : basse latitude, vaste espace, ensoleillement ininterrompu, ciel clair, grande sécheresse de l'air. Le Sahara, le plus grand désert chaud du monde, est la région de la Terre qui reçoit le plus amplement la chaleur et la lumière du Soleil[15]. C'est en effet la contrée du globe où la durée de l'insolation moyenne est la plus élevée (jusqu'à 4 300 h/an soit entre 97 et 98 % du jour)[16] et où l'irradiation solaire moyenne est la plus grande, avec plus de 280 W/m2 en moyenne sur l'année, nuits comprises[17],[18].
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La collecte et le transport de cette énergie depuis le Sahara vers les pays développés bute sur des obstacles techniques et politiques, aussi les projets comme Desertec ne sont-ils pas encore d'actualité. Toutefois, les zones développés, à la consommation importante et disposant de la technique requise, voient des réalisations de plus en plus importantes apparaître à leurs confins. Ainsi, dans le désert des Mojaves (Californie et Arizona) se trouvent les plus grandes centrales solaires thermodynamiques au monde, notamment la centrale solaire SEGS, d'une puissance totale de 354 MW[19] et celle de Solana, d'une puissance de 280 MW.
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Les techniques pour capter directement une partie de cette énergie peuvent être classées entre solaire « passif », solaire « photovoltaïque » et solaire « thermique ».
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La plus ancienne et certainement la plus importante, quoique discrète, utilisation de l'énergie solaire consiste à bénéficier de l'apport direct du rayonnement solaire, c'est-à-dire l'énergie solaire passive. Pour qu'un bâtiment bénéficie au mieux des rayons du Soleil, on doit tenir compte de l'énergie solaire lors de la conception architecturale (façades doubles, surface vitrée orientée vers le Sud, isolation thermique, etc.). L'apport solaire passif représente alors une part importante du chauffage et de l'éclairage du bâtiment et les économies d'énergies peuvent être importantes.
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L'habitat passif désigne un bâtiment dont les dépenses d'énergie de chauffage sont réduites d'environ 80 % par rapport à une maison neuve construite selon les normes allemandes d'isolation thermique de 1995[réf. nécessaire]. L'énergie solaire passive permet donc de chauffer tout ou partie d'un bâtiment pour un coût proportionnel quasi nul, en tirant parti des conditions d'un site et de son environnement, selon les principes de l'architecture bioclimatique.
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L'énergie solaire thermique consiste à utiliser la chaleur issue du rayonnement solaire. Ce rayonnement se décline de différentes façons :
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Apparue dans les années 1970, la cuisine solaire consiste à préparer des plats à l'aide d'un cuiseur ou d'un four solaire. Les petits fours solaires permettent des températures de cuisson de l'ordre de 150 °C, les paraboles solaires permettent de préparer les mêmes plats qu'une cuisinière classique à gaz ou électrique.
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L'utilisation de l'énergie solaire pour la cuisson des aliments, au-delà d'être gratuite et abondante sur certaines zones géographiques, permet également de réduire la déforestation dans certains pays où la cuisine au bois et au charbon est la norme. Elle permet par la même occasion la diminution des émissions de CO2 dans l'atmosphère, d'environ quatre tonnes de CO2 par an pour une famille africaine cuisinant au bois par exemple[20].
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Gâteau dans un four solaire Global Sun Oven.
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Four solaire parabolique Alsol 1.4.
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Cuisinière solaire.
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Four solaire de campagne (hauts-plateaux tibétains).
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Le solaire thermodynamique est une technique solaire qui consiste à concentrer l'énergie solaire (via des héliostats, miroirs, etc.) pour produire[21] :
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Une centrale solaire thermodynamique à concentration est un système qui concentre les rayons du soleil à l'aide de miroirs afin de chauffer un fluide caloporteur permettant de produire de l'électricité grâce à une turbine qui actionne un générateur d'électricité.
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Des moteurs Stirling utilisant l'énergie solaire comme source chaude ont été conçus. Ainsi du moteur « Stirling SOLO V160 » de la Plataforma Solar de Almería (en), une première installation datant de 1992 et initialement composée de trois unités paraboliques de 7,5 m de diamètre, en mesure de recueillir jusqu'à 40 kWth d'énergie au moyen du moteur et qui pouvait générer jusqu'à 9 kW en zone focale. Le projet a été suivi par une unité parabolique de 8,5 m, le moteur pouvant générer 10 kWe[23].
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Parmi d'autres projets de ce type figure la Sunmachine solaire, présentée au Salon des énergies renouvelables à Paris, en juin 2008[24].
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Le terme « photovoltaïque » peut désigner le phénomène physique d'effet photovoltaïque ou la technique associée. L'énergie solaire photovoltaïque est l'électricité produite par transformation d'une partie du rayonnement solaire par une cellule photovoltaïque. Plusieurs cellules sont reliées entre elles dans un module photovoltaïque, puis les modules sont regroupés pour former des panneaux solaires, installés chez un particulier ou dans une centrale solaire photovoltaïque. Après transformation en courant alternatif grâce à un onduleur, l'installation solaire peut satisfaire un besoin local (en association avec un moyen de stockage) ou être injectée dans un réseau de distribution électrique (le stockage n'étant alors pas nécessaire).
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À l'échelle des villes, des cadastres solaires, établis à l'aide de modèles 3D, permettent d'optimiser le positionnement des panneaux solaires[25].
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En 2015 en France métropolitaine, la part d'électricité produite par le photovoltaïque a été de 1,4 %[26].
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La recherche mondiale actuelle dans le solaire porte surtout sur l'amélioration des systèmes (augmentation du rendement) et sur la baisse des coûts des équipements[27].
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Dans l'espace, la pression de rayonnement de la lumière du Soleil peut être utilisée directement pour propulser une voile solaire.
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La recherche en France est surtout faite par le secteur privé, mais le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) et le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) ont inauguré en novembre 2010 à Chambéry, Certisolis[28], un laboratoire qui sera à la fois un lieu d'essais et de certification selon les standards internationaux NF EN 61215, NF EN 61646, NF EN 61730 et au regard des performances environnementales et énergétiques des modules photovoltaïques. Une trentaine de tests portent sur la production et la sécurité électriques (flash test ou simulateur pulsé, essais diélectriques et de tension, d'impulsion ou d'essais de foudre). Des essais climatiques et d'ensoleillement estiment les effets du vieillissement des modules, (en enceinte climatique, avec expositions au spectre solaire). Des tests mécaniques portent sur la résistance du module et du système de fixation.
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Sur le long terme, les prix du charbon, du gaz naturel et du pétrole augmentent avec l'épuisement de la ressource. Le solaire apporte une source virtuellement inépuisable d'énergie et la commission européenne pour les énergies renouvelables prévoit que l'énergie solaire représentera une proportion de 20 % dans les énergies renouvelables, celles-ci devant apporter 20 % de l'énergie en 2020 et 50 % en 2040.
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Les systèmes de production d'énergie solaire ont un coût proportionnel quasi-nul : il n'y a pas de combustible, seulement des frais (entretien, gardiennage, réparation...) qui dépendent très peu de la production. Il faut cependant tenir compte des coûts d'investissement, beaucoup plus élevés que pour les techniques fossiles ou les autres renouvelables (éolien, hydraulique…).
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L'usage de capteurs thermiques permet de produire de l'eau chaude sanitaire à faible coût. Une fois l'installation réalisée, l'entretien est très peu coûteux et permet de faire des économies substantielles de combustible fossile ou d'électricité.
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En revanche, pour la production d'électricité, le coût de l'installation est important (pour le solaire thermodynamique) ou très élevé (pour le photovoltaïque), et ces techniques ne sont pas encore matures pour une généralisation. De nombreux pays ont donc mis en place des systèmes d'incitation financière (sous forme de détaxation, de subventions, ou de tarifs avantageux pour le rachat de l'énergie produite).
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L'usage de systèmes de production d'énergie solaire se justifie aussi dans les situations où il est très coûteux de transporter des combustibles (fossiles) ou de procéder à un raccordement au réseau électrique, comme pour des appareils isolés (balises marines, horodateurs), ou dans des zones isolées ou peu peuplées. En France, l'électrification de nombreux refuges en montagne et de villages isolés (en Guyane) a été réalisée par des modules photovoltaïques, parfois couplés à un groupe électrogène d'appoint.
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En dépit de sa profusion, et à cause de ses coûts d'investissements lourds, l'énergie solaire est aujourd'hui une énergie peu compétitive, sauf situations particulières, et qui ne se développe que grâce aux aides gouvernementales. Toutefois, un nombre croissant d'acteurs estiment qu'il serait imprudent d'attendre les effets du pic de production du pétrole sur le prix (économique et politique) des énergies fossiles, ou ceux des éventuels changements climatiques dus à leur combustion (effet de serre) ; Quand ces phénomènes se manifesteront, il sera trop tard pour réagir, ce qui justifie un soutien des États à cette technique qui a un grand potentiel de réduction de prix, passant notamment par une augmentation de la production.
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La filière solaire française a pâti, tout comme son homologue allemande, de la baisse du prix de rachat de l'électricité produite par énergie solaire: Photowatt, leader du secteur installé à Bourgoin-Jallieu (Isère) avec plus de 400 salariés, en a fait les frais, en étant contraint de déposer le bilan en novembre 2011 avant d'être rachetée par EDF Énergies Nouvelles Réparties en février 2012[29].
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Un pôle de compétitivité, Tenerrdis[30], est créé en 2007 et regroupe une centaine d'acteurs de la filière solaire française[31] (dont le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et 60 « PME innovantes »), participant à 43 projets labellisés bénéficiant d'un financement total de 100 M€[32], visant à aider la France à rattraper son retard dans le domaine du solaire. Ce pôle travaille notamment sur l'amont de la filière, sur les équipements de production, les matériaux (silicium notamment), les cellules solaires, les panneaux PV et les systèmes électriques (6 500 emplois en France en 2010[32]).
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En 2010 et 2011, Geneviève Fioraso, alors députée de l'Isère, vice-présidente de la communauté d'agglomération Grenoble-Alpes Métropole et administratrice du pôle Tenerrdis, incite le gouvernement à au moins tripler l'objectif annoncé de 5,4 GW à l'horizon 2020, afin notamment de répondre aux objectifs du Grenelle de l'environnement. Elle appelle également les grands groupes à investir dans la filière en France en alertant sur les retards pris pour la seconde phase de l'Institut national de l'énergie solaire (INES) en raison de financements qui ont été bloqués. Selon Jean-Pierre Vial, sénateur UMP et vice-président du conseil général de la Savoie, coprésident de l'INES et administrateur du pôle Tenerrdis, si ces projets d'investissement sont bloqués et que les grands groupes l'investissement pas en France c'est également parce qu'il y a une responsabilité de la part de l'État qui ne s'est pas assez investi dans cette filière[33].
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Fin 2010, Tenerrdis avait labellisé plus de 400 projets de recherche et développement depuis sa création, dont 146 aidés à hauteur de 142 M€ (pour un budget global de 322 M€). 41 projets de R&D ont concerné le solaire photovoltaïque (labellisés et financés)[34].
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Un procédé Photosil (silicium métallurgique) a été soutenu par l'INES, Apollon Solar et FerroAtlantica avec une pré-production industrielle annoncée pour 2011. Des fabricants français de silicium cristallin et applicatifs (ECM Technologies, Vesuvius, Mersen (ex-Carbone Lorraine), Emix et Photowatt Technologies) se font connaître dans le monde[32]. SolarForce et S'tile innovent dans les technologies couches minces. Concentrix (racheté par Soitec), et Heliotrop se développent sur le domaine du photovoltaïque à concentration[32]. Le premier champ français opérationnel de trackers, qui comprend quatre-vingts unités réparties sur un peu plus de deux hectares, réalisé par Concentrix, se trouve en production sur la commune de RIANS, non loin du CEA de Cadarache, dans le département du Var. Son raccordement au réseau ERDF sera effectif en mai 2011.
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L'INES et le consortium PV Alliance (Photowatt, EDF ENR et le CEA) ont monté un projet « NanoCrystal » (190 M€) qui devrait permettre de produire des cellules à haut rendement et peu chères (unité pilote de démonstration « LabFab » (25 MW) en cours), avec un projet PV20 (porté par MPO Énergie). Nexcis et Screen Solar travaillent de leur côté aux couches minces CIGS. Le procédé Nice (de l'anglais New Industrial Cell Encapsulation) développé avec l'INES, Apollon Solar et Vincent Industries. Il assemble des cellules solaires sous vide, sans soudure (chaînes en cours de montage en France et Tunisie en 2010)[32]. Des projets d'usines d'assemblage de panneaux PV étaient portés en 2010 par Tenesol et Photowatt, mais aussi par Sillia, Auversun, Fonroche Énergie, Solarezo, France Watts, Elifrance qui s'appuient sur des fournisseurs de composants et matériaux tels que Micel Films, Toray, Arkema, MAP, Saint-Gobain, Versaplast, A. Raymond, Air liquide, Komax, Semco Engineering, Machines Dubuit, check Up Solar, IBS, Ardeje[32], etc.
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La filière aval a vu naître de nouvelles entreprises (Nexans, Ogire, Schneider Electric, Radiall, Heliotrop, Exosun, Greenercos, Fleet technologies, EHW Research, Multicontact)[32].
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En 2012, le groupe Total revendique être « le premier employeur de l'industrie solaire en France avec deux usines de fabrication de panneaux solaires et plus de 400 salariés »[35]: il est en effet propriétaire de Sunpower, qui doit ouvrir une usine à Porcelette, en Moselle, ainsi que de Tenesol[35]. Avec les DOM, la France atteint alors une puissance photovoltaïque installée de 4 286 MWc.
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Un des 17 objectifs de développement durable des Nations unies est d’assurer l’accès à l’énergie renouvelable pour tous[36]. Ces objectifs visent à encourager le développement durable dans le monde d’ici 2030. De plus, le Traité de Lisbonne, entré en vigueur au 1er décembre 2009, comprend un chapitre sur l'énergie renouvelable en Europe[37]. Afin d’atteindre les objectifs formulés dans le cadre de ce traité, divers pays développent des textes de loi et des réglementations, parmi lesquels certains promeuvent la production d’électricité produite à partir de panneaux solaires et son rachat par les agences gouvernementales. La France, le Royaume-Uni et la Suisse ont des programmes législatifs et des soutiens gouvernementaux différents.
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En France, un exemple d’initiative gouvernementale pour l’encouragement de l’énergie solaire est la loi Énergie Climat, adoptée le 8 novembre 2019, qui vise à diminuer la dépendance nationale aux énergies fossiles et encourage à cette fin l'utilisation d'énergies renouvelables et notamment solaire[38]. Cette loi a entraîné la modification de deux articles du Code de l’urbanisme, créant de nouvelles opportunités en matière d’installations photovoltaïques :
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La réglementation en matière de pose de panneaux solaires dépend de la localité concernée (région, département, commune) et des critères esthétiques, propres à ces localités, peuvent contraindre cette installation. Le plan local d'urbanisme (PLU) aide les citoyens à savoir si et comment ils peuvent poser des panneaux solaires sur leurs maisons. Le document précise ainsi par exemple qu’il est interdit de faire poser des panneaux solaires sur un bâtiment listé au patrimoine national ou comme héritage local. Pour poser des panneaux solaires individuels, les démarches administratives à suivre sont :
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Au Royaume-Uni, le gouvernement britannique cherchait à multiplier par quatre sa puissance solaire entre 2014 et 2020, soit passer de 5,5 à 22 GW/an[c]. Pour cela, des mesures ont été prises pour faciliter la production d’électricité chez les particuliers, comme le Smart Export Guarantee (SEG), approuvé en juin 2019, et entré en vigueur le 1er janvier 2020. Ce dernier permet à des particuliers et à des entreprises de revendre leur électricité au réseau national s'ils ont une installation allant jusqu'à 5 MW de puissance, ce pour plusieurs énergies renouvelables comme le photovoltaïque, l’éolien ou l’hydroélectrique. Le prix de revente est déterminé par l’acheteur, qui doit être un fournisseur officiel d’électricité[41].
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Plusieurs règles lors de la pose de panneaux solaires doivent être respectées. Par exemple, ces derniers ne peuvent être installés plus haut que la partie la plus haute du toit, et ne peuvent pas dépasser le bord du toit de plus de 20 cm. Comme en France, si le bâtiment concerné est listé comme faisant partie d'un patrimoine ou d’un héritage nationale, aucun panneau solaire ne peut être posé dessus. Pour les panneaux isolés ne faisant pas partie d’un bâtiment, d’autres règles sont appliquées[42].
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En France, le gouvernement soutient le développement de l'énergie solaire au travers de tarifs d’obligation d’achat pour les petites installations (<100 kWc) et des appels d’offre pour les installations plus puissantes. Les tarifs d’obligation d’achat sont fixés par la loi 2000-108 du 10 février 2000, et obligent les distributeurs d’énergie nationaux à acheter l'électricité produite par les producteurs éligibles à un prix fixé[43]. Les producteurs éligibles sont les installations photovoltaïques d’une puissance de moins de 12 MW ayant obtenu un dossier auprès de la direction régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement.
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Au Royaume-Uni, le Energy Entrepreneur Fund, un fond soutenu majoritairement par l’État, soutient le développement de technologies, de produits et de processus dans le domaine de l’énergie renouvelables. Il recherche les meilleurs idées des secteurs privé et public en privilégiant le soutiens aux petites et moyennes entreprises. Depuis 2012, ce fonds a déjà investi 75 millions de livres dans plus de 130 sociétés[44].
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En Suisse, une votation populaire du 21 mai 2017 a résulté en la mise en place d’une rétribution unique (RU) pour remplacer la « rétribution à prix coûtant » (RPC), qui ne bénéficiait pas d'assez de fonds. La RU est une aide à l’investissement unique qui couvre entre 20 et 30 % du coût d’investissement d’une installation. La rétribution dépend fortement de la puissance du dispositif et de sa date d'installation. Le système de rétribution unique différencie le cas d’une petite installation (<100 kWc), qui peut bénéficier d’une « petite rétribution unique » (PRU), des grandes installations (>100 kWc) qui peuvent bénéficier de la « grande rétribution unique » (GRU). Cependant, le temps d’attente de ces rétributions est relativement long: environ un an et demi pour la PRU et environ deux ans pour la GRU[45].
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Dans de nombreux pays d’Afrique, des dispositifs de soutien au solaire se retrouvent aussi, souvent sous forme de projets et d’initiatives soutenus par la Banque mondiale, la Banque africaine de développement et l’Union européenne. L’Alliance solaire internationale (ASI) a été lancée par la France et l’Inde et comporte 47 membres, dont plus de la moitié sont des États africains. Son premier axe de travail est l'amélioration des cadres réglementaires dans le cadre de l’énergie solaire. L’ASI a lancé depuis 2018 des programmes de soutien pour les réseaux à échelle locale et les toitures solaires. Un autre programme, « Terawatt Initiative », a été lancé en 2015, porté par des entreprises privées comme Engie, Total, IBM, et cherche à structurer le dialogue entre les États et les secteurs privés pour déployer un térawatt de capacité voltaïque dans le monde d’ici à 2030[46].
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L’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA), fondée en 2011, rassemble 159 États. Elle vise à faciliter la création de projets en mettant des outils à disposition (Project navigator, Marketplace) et des aides financières.
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Pour la totalité des descriptifs de soutiens gouvernementaux européens, un outil de recherche sur les dispositifs de soutiens aux énergies renouvelables a été créé par la Commission européenne[47].
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Dans une étude menée en Suède entre 2008/2009 et 2014/2016 évaluant la perspective des propriétaires, les motifs principaux avancés pour acheter et installer des panneaux solaires sont la volonté de diminuer l’impact environnemental du foyer et d’économiser de l’argent en achetant moins d’électricité. Les possesseurs de panneaux solaires souhaitent ainsi dans l’idéal subvenir à leur propres besoins énergétiques. Toutefois, les lois en Suède stipulent pour la période 2008/2009 que produire de l’électricité sur sa propriété est synonyme d’activité économique, et que des taxes s’imposent donc, représentant un premier frein à l’achat de ces dispositifs[48].
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Un problème administratif est également évoqué : les propriétaires jugent manquer d'informations fiables et non-biaisées. Les autorités locales sont mal informées et ne peuvent pas répondre aux questions que posent les propriétaires sur les potentiels avantages (économiques notamment) à devenir prosommateur[48].
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L'achat de panneaux solaires est relativement simple : il peut se faire sur Internet, mais l'installation pose divers problèmes, car les propriétaires ne peuvent souvent pas procéder à l'installation eux-mêmes, au risque d’entraver le fonctionnement optimal du dispositif. De plus, l'installation requiert un changement du compteur électrique qui mesure la quantité d'électricité consommée. L'électricité produite en excès doit être décomptée, et certains compteurs électriques plus traditionnels ne peuvent tourner à l'envers. Ce remplacement est sur la période 2008/2009 à la charge des propriétaires.
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Pour la période 2014/2016, les mêmes problèmes sont évoqués, avec un plus fort accent mis sur les problèmes administratifs : avant de devenir prosommateur, il faut remplir de nombreux contrats pour obtenir des subsides de l'état ou pour pouvoir revendre l'excès d'électricité produit aux compagnies électriques. Il faut également parfois obtenir un permis de construire avant de pouvoir installer des panneaux solaires, démarche qui peut impliquer de longs délais.
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Les modalités pour pouvoir revendre l'excédent produit sont contraignantes : par exemple, certaines compagnies d'électricité requièrent que le propriétaire soit déjà leur client avant l'acquisition de panneaux solaires[48].
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Afin d'atteindre ses objectifs climatiques fixés pour 2030, la Californie mise fortement sur les panneaux photovoltaïques. Une loi intitulée "The California solar mandate"[49] adoptée en mai 2018 rend obligatoire l'installation de panneaux photovoltaïques sur les nouvelles résidences dès le 1er janvier 2020 pour compenser leur consommation énergétique. Cependant, l'électricité excédentaire est réinjectée dans le réseau urbain qui en est surchargé le jour. Une telle situation s’est produite au printemps 2018, où les centrales solaires photovoltaïques étaient contraintes de diminuer de 95 000 MWh leur production afin d'empêcher une saturation. A contrario, avec l'absence de soleil la nuit, et les autres sources d'électricité renouvelables n’arrivant pas à combler cet écart, l'électricité tend à manquer, surtout quand le vent est trop faible pour les éoliennes. Ces déficits sont actuellement compensés par des sources d’énergies non renouvelables, souvent émettrices de gaz à effet de serre[50].
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Une solution proposée est de stocker l'énergie pour la réutiliser en différé. Les infrastructures de stockage sont cependant très coûteuses et nécessitent des conditions géographiques spécifiques, telles qu’un paysage montagneux pour les barrages hydroélectriques ou un certain type de sol pour le stockage d’énergie sous forme d’air comprimé. Ces contraintes limitent leur utilisation[source insuffisante][50].
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Une stratégie parallèle serait d'encourager la population à effectuer certaines tâches coûteuses en énergie le jour plutôt que la nuit, par effacement de consommation. Un exemple est la recharge des véhicules électriques, très consommatrice d'électricité. Inciter la population à recharger ses véhicules en plein jour permettrait de répondre à la demande en stockage d'énergie et d'équilibrer la surcharge du réseau aux pics de rayonnement solaire[50].
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La politique actuelle de la Californie concernant le photovoltaïque, qui ne prévoit pas suffisamment de stockage, a pour conséquence directe une chute du prix de l'électricité. Ceci rend désavantageuse l'installation d'autres dispositifs de production d'énergie renouvelable et conventionnelle, posant de grands problèmes aux entreprises concernées qui voient leurs profits fortement diminuer[50][source insuffisante].
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Au niveau individuel, il y a un scepticisme des citoyens envers le financement direct de tels projets, l’investissement semblant conséquent et les gains faibles à court terme[51].
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Une alternative proposée par certains fournisseurs est l'installation sans frais des panneaux. Les résidents payent l'électricité produite chez eux à l'entreprise qui se charge du maintient des infrastructures. Un rachat des panneaux est possible ultérieurement. Cette stratégie permet de pondérer cette peur de l’investissement initial et facilite donc l’achat de panneaux solaires[51][source insuffisante].
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Les régions rurales des pays en développement, principalement en Afrique mais également en Amérique latine, des régions généralement ensoleillées, offrent un grand potentiel pour l’énergie solaire. Cependant, de nombreux facteurs rendent son intégration socio-matérielle difficile.
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Un biais de genre a également été rapporté : dans les régions rurales, les femmes passent plus de temps que les hommes à pratiquer des activités requérant de l'énergie. Les hommes sont généralement responsables des décisions budgétaires, comme l'achat d'une installation solaire, et ils ne sont souvent pas prêts à investir leur capital dans des dispositifs dont l’utilisation bénéficierait principalement aux femmes[52]. Ce sont elles par exemple qui font la cuisine, ou fabriquent des vêtements, des tâches qui requièrent de l’énergie[54].
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Chargeurs de batteries, ventilateurs, lampes de jardin, pompes hydrauliques, tables[55], etc. De plus en plus d'appareils peuvent fonctionner à l'énergie solaire. On peut désormais emporter dans son sac un GPS équipé d'un chargeur solaire, et des panneaux photovoltaïques se multiplient sur les toits. Indispensable à la vie sur Terre, le Soleil peut nous rendre de nombreux autres services : chauffer nos habitations, alimenter en énergie les lieux les plus reculés.
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Dans le monde, des projets de centrales électriques voient le jour presque partout, basés sur un immense potentiel : « 5 % de la surface des déserts permettrait de produire toute l'électricité de la planète », affirment Patrick Jourde et Jean-Claude Muller[56], chercheurs au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et au CNRS.
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Il existe également des moyens de transport individuels, du vélo à assistance électrique à la voiture électrique, en passant par le scooter et la moto électrique, pour des puissances de 500 W à 45 kW (60 ch) voire plus. Certaines voitures électriques peuvent être rechargées par une production individuelle (dans les bonnes conditions climatiques).
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Le principal obstacle à l'exploitation industrielle de l'énergie solaire est son intermittence dans la plupart des régions ayant un besoin régulier d'énergie. Pour cette raison, l'avenir de cette ressource énergétique est intimement lié à l'amélioration des techniques de stockage et de transport de l'énergie, notamment électrique.
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Dans les années 1990 apparaissait la calculatrice de poche solaire. Quelques cellules photovoltaïques y remplaçaient avantageusement les piles électriques, toxiques pour l'environnement. En 2013, des magasins dédiés à l'écologie, mais aussi des enseignes plus grand public, proposent de nombreux objets fonctionnant à l'énergie solaire : torches, lampes de jardin, radioréveils, mobiles animés, montres... Preuve que l'énergie solaire séduit les consommateurs par l'image « verte » qu'elle véhicule. Son autre atout est son côté nomade : des chargeurs solaires permettent désormais d'alimenter en électricité, où que l'on se trouve, un téléphone mobile, un GPS ou un ordinateur portable. Pour les voyageurs au long cours, il existe même des sacs à dos équipés de capteurs solaires. Certains imaginent des vêtements également dotés de cellules photovoltaïques, pour y brancher directement son baladeur MP3 ou même son téléphone portable.
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Le principe d'une centrale électrique thermique solaire est de concentrer les rayons du Soleil, à l'aide de miroirs paraboliques, vers des tubes ou une chaudière contenant un fluide caloporteur. La chaleur ainsi récupérée est transmise à de l'eau. L'eau se transforme en vapeur, qui actionne une turbine couplée à un générateur produisant de l'électricité.
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L'Espagne mise sur cette technologie plutôt que sur le photovoltaïque, dont le coût de production s'avère plus élevé en raison du prix du silicium des cellules photoélectriques. L'Espagne possède depuis 2009 la plus puissante centrale solaire thermodynamique d'Europe Andasol, d'une puissance de 150 MW. Quelque 400 000 miroirs, soit une superficie de 1,5 million de mètres carrés, recueillent l'énergie du Soleil et approvisionne en électricité 45 000 foyers[57].
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Le Maroc aussi s'est lancé début 2010, profitant de son désert, avec un investissement de deux milliards d'euros, dans la construction d'une des plus grandes centrales solaires à concentration du monde à Ouarzazate d'une puissance de 510 MW, sur 3 040 hectares[58]. La centrale solaire Noor Ouarzazate a été suivie par d'autres centrales à concentration qui ont été programmées dans le cadre du plan solaire marocain. L'objectif est d'installer 2 000 MW à l'horizon 2020. Les centrales solaires thermiques marocaines en service à la fin de l'année 2019 sont Noor Ouarzazate I, II et III (510 MW)[59][source insuffisante] et Aïn Beni Mathar (20 MW).
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Aux États-Unis, l'entreprise Florida Power & Light a annoncé l'ouverture pour fin 2010 d'une centrale solaire de 190 000 miroirs[60] et 75 MW. Elle se situe en Floride sur la côte orientale, au nord du comté de Palm Beach et s'étend sur plus de 200 hectares[60].
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Les panneaux photovoltaïques convertissent la lumière du Soleil en électricité. Des années 2000 à 2013, en France et en Belgique, grâce aux aides fiscales de l'État, les particuliers ont été de plus en plus nombreux à s'en équiper. En France, le producteur a le choix entre l'autoconsommation et la vente de l'intégralité de sa production à EDF, qui est tenue depuis 2002 de racheter l'électricité d'origine renouvelable produite par les particuliers ou les collectivités.
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À la suite d'une augmentation plus forte que prévu des demandes de raccordement d'installations photovoltaïques, un moratoire a été décidé en décembre 2010 par l'État français pour les installations de plus de 3 kWc : « L'obligation de conclure un contrat d'achat de l'électricité produite par les installations mentionnées au 3° de l'article 2 du décret du 6 décembre 2000 susvisé est suspendue pour une durée de trois mois courant à compter de l'entrée en vigueur du présent décret. Aucune nouvelle demande ne pouvait être déposée durant la période de suspension »[61],[62], moratoire critiqué par les parties prenantes impliquées dans des opérations déjà lancées ou que l'État devait financer[63].
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Malgré ces moratoires, la puissance solaire installée début 2012 sur les toits et dans les parcs solaires équipés de cellules photovoltaïques représentait 2 672 MW en France[64] et 1 500 MW en Belgique[65]. À titre de comparaison, en 2010, plus de 7 400 MW photovoltaïques ont été vendus et raccordés au réseau en Allemagne (pays leader dans le domaine photovoltaïque)[66] pour un parc installé total de 17 320 MW.
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Une nouvelle génération de panneaux, dit panneaux solaires hybrides, apparaît en 2010 sur le marché, produisant à la fois chaleur et électricité, avec un rendement photovoltaïque amélioré grâce au refroidissement du panneau et à la cogénération[réf. souhaitée].
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Un enjeu prospectif, notamment identifié par Jeremy Rifkin avec son concept de Troisième révolution industrielle, est d'associer une domotique poussée à un réseau électrique intelligent (il parle d'un « Internet de l'énergie »), pour orienter le surplus d'électricité produite vers le besoin le plus proche et ainsi éviter les pertes en ligne ou liées au stockage. Des ensembles de toitures solaires pourraient ainsi devenir l'équivalent de vastes centrales solaires dont les éléments sont distribués au plus près des besoins. Des véhicules électriques peuvent aussi servir de stockage tampon du surplus d'électricité produite. Vers 2010 apparaissent des outils logiciels et modèles 3D permettant de positionner idéalement les panneaux solaires dans les villes, également utiles pour prévoir l'ensoleillement de terrasses végétalisées ; ainsi un « cadastre solaire » sera disponible pour tous les Parisiens en 2012[67]. Ces mêmes outils peuvent généralement intégrer la thermographie aérienne qui permet de profiter d'opérations de rénovation thermique de toiture pour les remplacer par des panneaux solaires.
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En 2011, les centrales solaires photovoltaïques les plus puissantes au monde sont celles de Sarnia[68] au Canada, de Finsterwalde en Allemagne et d'Okhotnykovo en Ukraine. Occupant chacune plus de 300 hectares, avec une puissance installée d'environ 80 MWc, elles sont composées de plus d'un million de panneaux photovoltaïques fixes, dans la plupart des cas ou pouvant s'orienter automatiquement vers le Soleil, pour les autres.
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Dans une cheminée solaire, un vaste collecteur solaire en verre chauffe de l'air, lequel en montant à grande vitesse dans la tour, actionne des turbines générant de l'électricité.Un premier prototype avait été mis en service en 1982 à Manzanares en Espagne ; on envisagea ensuite la construction d'une tour solaire de 750 mètres de hauteur, capable d'alimenter 120 000 foyers.
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Dans les pays suffisamment proches de l'équateur terrestre, où l'ensoleillement est souvent très important, le solaire peut fournir aux régions rurales et urbaines une énergie décentralisée pour l'éclairage et l'alimentation des réfrigérateurs, pompes hydrauliques, installations de télécommunication, etc.
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Soutenus par des ONG, des projets d'électrification de villages sont en cours dans de nombreux pays d'Afrique et d'Amérique du Sud[74].
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L'énergie thermique est l'énergie cinétique d'agitation microscopique d'un objet, qui est due à une agitation désordonnée de ses molécules et de ses atomes. L'énergie thermique est une partie de l'énergie interne d'un corps. Les transferts d'énergie thermique entre corps sont appelés transferts thermiques et jouent un rôle essentiel en thermodynamique. Ils atteignent un équilibre lorsque la température des corps est égale.
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L'énergie thermique a tendance à se diffuser uniformément dans l'espace. Ce mécanisme naturel d'équilibre est un des mécanismes énoncés dans le principe zéro de la thermodynamique, qui comprend aussi l'équilibre mécanique (des pressions s'équilibrent) et l'équilibre chimique (les fluides se mélangent).
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Les mécanismes de répartition de l'énergie thermique se font :
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Lors de la mise en contact de deux corps, un échange d'énergie thermique se produit. Le point d'équilibre est atteint lorsque les deux corps ont atteint la même température. La notion d'équilibre est transitive : si un corps A est en équilibre avec B, et que ce corps B est en équilibre avec un corps C, alors A et C sont aussi en équilibre ; A, B et C ont la même température. Au début du XXe siècle, il a été jugé que cette loi, qui semble tenir du simple bon sens, méritait d'être formulée comme le principe zéro de la thermodynamique.
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Bien que difficile à définir formellement, la température est une notion utilisée dans la vie courante, car facile à observer. Pour mesurer la température d'un corps, il suffit de le mettre en contact avec un thermomètre (par exemple un thermomètre à alcool) et d'en lire la graduation à l'équilibre thermique.
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De fait, énergie interne et température d'un système sont liées en physique statistique par le théorème d'équipartition :
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De façon plus usuelle, la capacité thermique massique d'un corps est le coefficient qui permet d'exprimer la quantité d'énergie thermique nécessaire pour augmenter la température d'un kilogramme de ce corps d'un degré Celsius. Elle dépend en général de la composition du corps et de sa température. Ainsi,
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Dans le Système international d'unités, la masse du corps s'exprime en kilogrammes, la variation de température s'exprime en kelvins (K) (une variation de 1 K est équivalente à une variation de 1 °C) et la capacité thermique massique s'exprime alors en joules par kilogramme et par kelvin (J/(kg⋅K)).
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En fournissant de l'énergie thermique à un corps, on peut en changer l'état, le faisant passer par exemple de l'état solide à l'état liquide.
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À condition de pression donnée, ces changements d'état se font toujours à la même température, pour un corps d'une composition donnée. Par exemple, la glace fondante reste à 0 °C tant qu'elle n'est pas entièrement liquéfiée. C'est cette propriété qui a été utilisée, ainsi que des considérations d'origine thermodynamique, pour définir l'échelle de température Celsius, en se fondant sur les changements d'état de l'eau.
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+
Les termes chaleur et température sont parfois confondus. À tort, on considère qu'il fait chaud lorsque la température est élevée, mais il s'agit de deux concepts distincts. Toutefois, ils sont tous deux reliés à l'énergie thermique. En effet, l'énergie thermique dépend, entre autres, de la température qu'il fait, alors que la chaleur représente un transfert d'énergie thermique entre deux milieux.
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Pour une quantité de matière donnée, sans changement d'état et isolée thermiquement avec son milieu extérieur :
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Par sa nature, étant le reflet d'une activité au niveau moléculaire, l'énergie thermique est profondément quantique. En particulier, sa capacité à se transformer en énergie lumineuse par le rayonnement du corps noir est un témoignage direct des changements d'état des molécules et atomes composant l'objet. C'est un phénomène qu'on peut observer quotidiennement, dans les braises d'un feu de bois ou la lumière d'une ampoule électrique à filament.
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+
L'étude précise du rayonnement du corps noir et des lois déterminant la nature de la lumière émise a conduit à des paradoxes lorsqu'elle était faite avec les équations de la mécanique newtonienne. C'est en cherchant à résoudre ce paradoxe que Max Planck a introduit l'idée que la lumière n'était pas émise de manière continue, mais par paquets. Cette hypothèse s'est révélée fructueuse et est un des fondements de la mécanique quantique.
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Cette propriété de la matière de rayonner son énergie thermique a une influence considérable sur notre environnement. C'est par ce phénomène que le Soleil rayonne une partie de son énergie jusqu'à la Terre, y apportant une source d'énergie essentielle aux conditions d'existence de la vie. De plus, certains organismes vivants ont développé des organes sensoriels détectant la lumière, tels que les yeux, qui leur permettent d'obtenir des informations de leur environnement. Les longueurs d'onde lumineuses visibles pour l'homme, par exemple, sont autour de la longueur d'onde d'énergie maximale émise par le rayonnement du corps noir du Soleil, qui se situe à 500 nm.
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L'énergie thermique est l'énergie cinétique d'agitation microscopique d'un objet, qui est due à une agitation désordonnée de ses molécules et de ses atomes. L'énergie thermique est une partie de l'énergie interne d'un corps. Les transferts d'énergie thermique entre corps sont appelés transferts thermiques et jouent un rôle essentiel en thermodynamique. Ils atteignent un équilibre lorsque la température des corps est égale.
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L'énergie thermique a tendance à se diffuser uniformément dans l'espace. Ce mécanisme naturel d'équilibre est un des mécanismes énoncés dans le principe zéro de la thermodynamique, qui comprend aussi l'équilibre mécanique (des pressions s'équilibrent) et l'équilibre chimique (les fluides se mélangent).
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Bien que difficile à définir formellement, la température est une notion utilisée dans la vie courante, car facile à observer. Pour mesurer la température d'un corps, il suffit de le mettre en contact avec un thermomètre (par exemple un thermomètre à alcool) et d'en lire la graduation à l'équilibre thermique.
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Dans le Système international d'unités, la masse du corps s'exprime en kilogrammes, la variation de température s'exprime en kelvins (K) (une variation de 1 K est équivalente à une variation de 1 °C) et la capacité thermique massique s'exprime alors en joules par kilogramme et par kelvin (J/(kg⋅K)).
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En fournissant de l'énergie thermique à un corps, on peut en changer l'état, le faisant passer par exemple de l'état solide à l'état liquide.
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À condition de pression donnée, ces changements d'état se font toujours à la même température, pour un corps d'une composition donnée. Par exemple, la glace fondante reste à 0 °C tant qu'elle n'est pas entièrement liquéfiée. C'est cette propriété qui a été utilisée, ainsi que des considérations d'origine thermodynamique, pour définir l'échelle de température Celsius, en se fondant sur les changements d'état de l'eau.
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Les termes chaleur et température sont parfois confondus. À tort, on considère qu'il fait chaud lorsque la température est élevée, mais il s'agit de deux concepts distincts. Toutefois, ils sont tous deux reliés à l'énergie thermique. En effet, l'énergie thermique dépend, entre autres, de la température qu'il fait, alors que la chaleur représente un transfert d'énergie thermique entre deux milieux.
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L'étude précise du rayonnement du corps noir et des lois déterminant la nature de la lumière émise a conduit à des paradoxes lorsqu'elle était faite avec les équations de la mécanique newtonienne. C'est en cherchant à résoudre ce paradoxe que Max Planck a introduit l'idée que la lumière n'était pas émise de manière continue, mais par paquets. Cette hypothèse s'est révélée fructueuse et est un des fondements de la mécanique quantique.
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Cette propriété de la matière de rayonner son énergie thermique a une influence considérable sur notre environnement. C'est par ce phénomène que le Soleil rayonne une partie de son énergie jusqu'à la Terre, y apportant une source d'énergie essentielle aux conditions d'existence de la vie. De plus, certains organismes vivants ont développé des organes sensoriels détectant la lumière, tels que les yeux, qui leur permettent d'obtenir des informations de leur environnement. Les longueurs d'onde lumineuses visibles pour l'homme, par exemple, sont autour de la longueur d'onde d'énergie maximale émise par le rayonnement du corps noir du Soleil, qui se situe à 500 nm.
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Un enfant est un jeune être humain en cours de développement et dépendant de ses parents ou d’autres adultes. L'organisation mondiale de la santé définit l'enfance comme la période de la vie humaine allant de la naissance à 18 ans. Cependant la définition de l'enfance peut différer quelque peu selon les disciplines qui traitent du sujet. Droit, psychologie, médecine, biologie ne fixent pas exactement les mêmes repères. Ainsi, elle commence, soit à la naissance, soit à l'âge de la parole. Elle se termine soit à l'adolescence avec l'entrée dans la puberté, soit à l'âge adulte et à l'âge légal de la majorité civile[1], âge légalement différent d'un pays à l'autre.
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L'enfant est étudié plus spécifiquement par certaines disciplines comme la pédiatrie, en médecine, et de nombreuses spécialités médicales pédiatriques comme la pédopsychiatrie, la chirurgie pédiatrique, l'oncologie pédiatrique, etc. Dans le domaine des sciences humaines, elle est étudiée par la psychologie du développement, la psychologie de l'enfant et la psychologie de l'adolescent, les sciences de l'éducation.
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Le mot enfant désigne aussi une position relative à un parent, indépendamment de l'âge. « L'enfant de » renvoie alors au statut généalogique, à la filiation légale, ou encore à un lien affectif ou social.
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Le substantif épicène[2],[3],[4] enfant est un emprunt[5],[6] au latin[5],[7] classique[6] infans (« [celui] qui ne parle pas [encore] »[5],[6],[7] puis, en bas latin, « garçon ou fille de six à quinze ans environ »[5]), dérivé du participe présent de fari (« parler »), avec le préfixe in- à valeur négative[5],[8].
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Les concepts d'enfance et les valeurs y étant afférentes ont beaucoup évolué de l'Antiquité à nos jours, selon les civilisations, les classes sociales et les contextes et la personnalité des parents.
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Le mot enfant peut être une désignation relative à la filiation, généalogique (voilà ses enfants) ou symbolique (enfant du pays) ; le mot figure aussi par extension un état moral opposable à l'état parent, et préliminaire à l'état adulte[1].
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L'enfant est dépendant de son environnement et gagne petit à petit son indépendance. Les caractéristiques de son environnement, ses parents, sa culture, l'époque à laquelle il est né, influencent son développement et l'interaction entre l'enfant et son environnement doit être prise en compte pour mieux comprendre son développement, en particulier son développement psychologique[9].
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La santé des enfants est étudiée de façon spécifique, objet d'une discipline médicale particulière, elle est aussi étudiée en géopolitique en terme statistique où on dénombre la mortalité infantile pour déduire des corrélations avec d'autres facteurs et éventuellement les corriger. Ainsi, la réduction du taux de mortalité infantile fait partie des Objectifs du millénaire pour le développement de l'Organisation des Nations unies[10].
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L'enfance étant nécessairement une période d'apprentissage, l'éducation (étymologiquement l'action de « guider hors de ») est souvent un sujet central quand il est question d'enfance. L'école est ainsi rendue obligatoire dans la plupart des pays du monde mais l'éducation touche d'autres domaines spécifiques comme celui de la littérature d'enfance et de jeunesse.
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L'éducation, au sens général, désigne le processus de transmission ou d'acquisition de connaissances générales, de développement des pouvoirs de raisonnement et de jugement et de préparation intellectuelle à la vie mature.
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L'éducation formelle se déroule le plus souvent par le biais de la scolarisation. Le droit à l'éducation a été reconnu par certains gouvernements. L'éducation est obligatoire, mais l'école peut ne pas l'être, les options alternatives telles que l'enseignement à domicile ou l'apprentissage en ligne ont été reconnues comme des formes d'éducation valables dans certaines juridictions.
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Dans certains pays (en particulier dans certaines régions d’Afrique et d’Asie), les enfants ne sont souvent pas scolarisés ou ne fréquentent l'école que durant de courtes périodes. Les données de l'UNICEF indiquent qu'en 2011, 57 millions d'enfants n'étaient pas scolarisés; et plus de 20% des enfants africains n'ont jamais fréquenté l'école primaire ou sont partis sans avoir achevé leurs études primaires. Selon un rapport de l'ONU, la guerre empêche l'éducation de 28 millions d'enfants dans le monde en raison du risque de violence sexuelle et d'attaques dans les écoles. La pauvreté, le travail des enfants, les attitudes sociales sont d’autres facteurs qui empêchent les enfants d'aller à l’école.
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Pour la loi, une personne qui n'est pas adulte est appelée mineur. Dans beaucoup de pays, cette limite est fixée à 18 ans, comme en France où la loi offre une protection accrue et où un « juge des enfants » est chargé de la protection des mineurs et des jeunes majeurs jusqu'à 21 ans.
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S'il existe une distinction vis-à-vis de la loi, faisant notamment que la responsabilité des enfants ne peut souvent pas être mise en cause de la même manière que celle des adultes, il existe aussi une Déclaration des droits de l'enfant émise par l'Organisation des Nations unies, et qui à l'instar de la déclaration universelle des droits de l'homme proclame des principes élémentaires et universels que les sociétés doivent viser à respecter[11].
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1 - L’enfant doit jouir de tous les droits énoncés dans la présente Déclaration.
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Cette déclaration (« d'intention ») est enrichie par l'adoption le 20 novembre 1989, par l'ensemble des pays membres de l'ONU, de la CIDE (Convention Internationale des Droits de l'Enfant). Chaque État l'ayant ratifiée s'engage à appliquer cette convention. L'Unicef est le Fonds des Nations unies chargé de veiller à son application et de défendre les Droits des enfants partout dans le monde.
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La loi impose le respect de l'enfant, dans le cas contraire on qualifie de maltraitance sur mineur les mauvais traitements envers toute personne de moins de 18 ans « entraînant un préjudice réel ou potentiel pour la santé de l’enfant, sa survie, son développement ou sa dignité »[12]. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) inclut dans ces mauvais traitements toute violence ou négligence, physique ou affective, notamment les sévices sexuels et l'exploitation commerciale[12].
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Le travail des enfants est défini au niveau international par l’Organisation internationale du travail (OIT)[13] en comparant l’âge à la pénibilité de la tâche, distinguant le travail « acceptable » (léger, s’intégrant dans l’éducation de l’enfant et dans la vie familiale, permettant la scolarisation) et le travail « inacceptable » (trop longtemps, trop jeune, trop dangereux, etc.). C'est à cette deuxième catégorie que renvoie la notion de « travail des enfants », estimé en 2002 à plus de 210 millions d’enfants de 5 à 14 ans et à 140 millions d'adolescents de 15 à 17 ans[14], et globalement plus de 8 millions dans une des « pires formes de travail des enfants » (enfants soldats, prostitution, pornographie, esclavage moderne, trafic d'enfants...).
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Dans l'étude du développement de l'enfant on distingue la croissance physiologique et le développement psychologique.
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La fécondation marque l'origine de l'unité biologique de l'individu en devenir. En génétique c'est le fait que cette cellule, appelé alors « œuf fécondé », devient zygote (elle possède deux exemplaires de chaque chromosome). On parle ensuite d'embryon à partir du moment où le système nerveux central commence à se mettre en place, c’est le stade de la neurulation. Physiquement c'est le début de la différenciation de la tête, des doigts, des orteils, etc. Enfin, et jusqu'à la naissance il est question de fœtus quand les organes sont distincts et commencent à fonctionner, ce qui correspond environ 8 semaines après la fécondation[15] soit dix semaines d'aménorrhée.
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Si physiquement, le développement et la croissance de l'enfant restent plus ou moins continus, mais ne concernent que peu les organes génitaux respectifs qui ne sont pas encore matures, ni les éléments physiologiques de l'Identité sexuelle. Autrement dit, garçons et filles ont une croissance et un développement à peu près comparables, pour ce qui est de la silhouette, la taille, la musculature, etc.
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La distinction de développement se produira surtout à la puberté, période de transition de cet état d'enfant à l'état adulte, marqué par l'activation du système hormonal associé à la reproduction (principalement la testostérone pour les hommes, l'œstrogène et la progestérone pour les femmes).
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La sécrétion de ces hormones va engendrer un pic de croissance et permettre notamment la maturation de l'appareil reproducteur, mais aussi, le développement du système pileux, un changement de timbre vocal.
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La pédiatrie est la médecine qui s'occupe des problèmes de santé des enfants, des spécificités du corps en fonction des âges de l'enfance, mais aussi des spécificités des traitements ou des soins à apporter, comme pour la prise en charge de la douleur chez l’enfant.
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Le bon développement psychomoteur est évalué relativement aux étapes normalement franchies en fonction de l'âge dans quatre domaines distincts, la motricité, la préhension, le langage et la compréhension[16].
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La capacité à ressentir la douleur apparaît « dès 24-30e semaine de la vie fœtale », mais les filtres inhibiteurs se développent plus tardivement que les voies sensitives nociceptives, donc chez le petit enfant le message douloureux est plus mal régulé, plus mal atténué, que chez l'adulte[17].
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Curieusement c'est le contraire qui a longtemps été prétendu grâce à des arguments qualifiés de pseudo-scientifiques par le docteur Daniel Annequin[Note 1]. La prise en charge de la douleur pour les opérations médicales, y compris les plus lourdes, n'incluaient pas de prise en charge de la douleur chez les nouveau-nés et les nourrissons, et ce au moins jusqu'à ce que la preuve de l'effet négatif sur le pronostic de survie soit scientifiquement apportée en 1987 par Kanwaljeet Anand, en même temps que la preuve de la capacité à ressentir la douleur et à y réagir dès avant la naissance[18].
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Immunosensibilité : l'enfant réagit mieux que l'adulte âgé à de nombreux microbes, mais son système immunitaire doit se former. Parfois, il réagit excessivement à certains microbes (cf. par exemple la tempête de cytokines, souvent fatale produite par le système immunitaire des enfants face au virus de la grippe de 1918 ou le H5N1, là où les personnes âgées y réagissaient comme face à une grippe normale)[réf. nécessaire].
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Respiration : parce que le nouveau-né et le jeune enfant en croissance ont des besoins en oxygène et en élimination de CO2 proportionnellement bien plus importants que l'adulte, la respiration de l'enfant diffère fortement de celle de l'adulte par
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Ceci signifie que l'enfant est mieux équipé pour respirer, mais qu'il est - pour cette raison - plus exposé que l'adulte (dans les proportions indiquées ci-dessus) quand il inhale le même air pollué ; autrement dit : quand l'adulte absorbera un toxique gazeux ou en aérosol par inhalation à la dose 1 mg par kg de poids corporel et par jour, un enfant de six mois à quatre ans en absorbera trois, alors même (voir ci-dessous) que ses capacités de détoxications sont souvent moindres que chez l'adulte)[19],[20].
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Fumer du tabac pendant la grossesse et le tabagisme passif à proximité d’un enfant, présente un fort risque pour sa santé et son développement[évasif].
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Les étapes ou paliers d'acquisition décrites par Jean Piaget ont permis de mieux comprendre le développement de la cognition et les liens entre les processus biologiques de maturation et les interactions avec l'environnement. Les approches béhavioristes puis néobéhavioristes ont permis de mieux comprendre les processus d'apprentissage comme l'apprentissage par imitation très étudié par Albert Bandura.
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Le développement affectif de l'enfant a été étudié historiquement dans la perspective de la psychanalyse et avec un accent sur la sexualité infantile et ses conséquences sur la personnalité et les troubles psychiques de l'âge adulte. Par la suite, sur la base des théories sur l’attachement animal établies par Konrad Lorenz d'une part, et Harry Harlow d'autre part, ainsi que sur ceux sur le développement humain de Winnicott (lui-même influencé par la psychanalyste d'enfants, Mélanie Klein), John Bowlby formalise la théorie de l'attachement. René Spitz formalise les effets délétères d'une rupture dans cet attachement avec la notion d'hospitalisme[9].
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Les psychanalystes influencent les travaux sur le développement social, parmi eux le psychanalyste et psychologue du développement Erik Erickson observe le développement psychosocial des enfants.
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De nos jours, la psychologie de l'enfant intègre de multiples disciplines, celles de la cognition, des neurosciences, des sciences de l'affect, des sciences sociales, ainsi que les disciplines annexes de la pédopsychiatrie et de la médecine, des sciences psycholinguistiques (étude de l'acquisition du langage), les sciences informatiques, et de nouvelles techniques d'imagerie.
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Un enfant est un jeune être humain en cours de développement et dépendant de ses parents ou d’autres adultes. L'organisation mondiale de la santé définit l'enfance comme la période de la vie humaine allant de la naissance à 18 ans. Cependant la définition de l'enfance peut différer quelque peu selon les disciplines qui traitent du sujet. Droit, psychologie, médecine, biologie ne fixent pas exactement les mêmes repères. Ainsi, elle commence, soit à la naissance, soit à l'âge de la parole. Elle se termine soit à l'adolescence avec l'entrée dans la puberté, soit à l'âge adulte et à l'âge légal de la majorité civile[1], âge légalement différent d'un pays à l'autre.
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L'enfant est étudié plus spécifiquement par certaines disciplines comme la pédiatrie, en médecine, et de nombreuses spécialités médicales pédiatriques comme la pédopsychiatrie, la chirurgie pédiatrique, l'oncologie pédiatrique, etc. Dans le domaine des sciences humaines, elle est étudiée par la psychologie du développement, la psychologie de l'enfant et la psychologie de l'adolescent, les sciences de l'éducation.
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Le mot enfant désigne aussi une position relative à un parent, indépendamment de l'âge. « L'enfant de » renvoie alors au statut généalogique, à la filiation légale, ou encore à un lien affectif ou social.
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Le substantif épicène[2],[3],[4] enfant est un emprunt[5],[6] au latin[5],[7] classique[6] infans (« [celui] qui ne parle pas [encore] »[5],[6],[7] puis, en bas latin, « garçon ou fille de six à quinze ans environ »[5]), dérivé du participe présent de fari (« parler »), avec le préfixe in- à valeur négative[5],[8].
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Le mot enfant peut être une désignation relative à la filiation, généalogique (voilà ses enfants) ou symbolique (enfant du pays) ; le mot figure aussi par extension un état moral opposable à l'état parent, et préliminaire à l'état adulte[1].
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L'enfant est dépendant de son environnement et gagne petit à petit son indépendance. Les caractéristiques de son environnement, ses parents, sa culture, l'époque à laquelle il est né, influencent son développement et l'interaction entre l'enfant et son environnement doit être prise en compte pour mieux comprendre son développement, en particulier son développement psychologique[9].
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La santé des enfants est étudiée de façon spécifique, objet d'une discipline médicale particulière, elle est aussi étudiée en géopolitique en terme statistique où on dénombre la mortalité infantile pour déduire des corrélations avec d'autres facteurs et éventuellement les corriger. Ainsi, la réduction du taux de mortalité infantile fait partie des Objectifs du millénaire pour le développement de l'Organisation des Nations unies[10].
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L'enfance étant nécessairement une période d'apprentissage, l'éducation (étymologiquement l'action de « guider hors de ») est souvent un sujet central quand il est question d'enfance. L'école est ainsi rendue obligatoire dans la plupart des pays du monde mais l'éducation touche d'autres domaines spécifiques comme celui de la littérature d'enfance et de jeunesse.
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L'éducation, au sens général, désigne le processus de transmission ou d'acquisition de connaissances générales, de développement des pouvoirs de raisonnement et de jugement et de préparation intellectuelle à la vie mature.
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L'éducation formelle se déroule le plus souvent par le biais de la scolarisation. Le droit à l'éducation a été reconnu par certains gouvernements. L'éducation est obligatoire, mais l'école peut ne pas l'être, les options alternatives telles que l'enseignement à domicile ou l'apprentissage en ligne ont été reconnues comme des formes d'éducation valables dans certaines juridictions.
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Dans certains pays (en particulier dans certaines régions d’Afrique et d’Asie), les enfants ne sont souvent pas scolarisés ou ne fréquentent l'école que durant de courtes périodes. Les données de l'UNICEF indiquent qu'en 2011, 57 millions d'enfants n'étaient pas scolarisés; et plus de 20% des enfants africains n'ont jamais fréquenté l'école primaire ou sont partis sans avoir achevé leurs études primaires. Selon un rapport de l'ONU, la guerre empêche l'éducation de 28 millions d'enfants dans le monde en raison du risque de violence sexuelle et d'attaques dans les écoles. La pauvreté, le travail des enfants, les attitudes sociales sont d’autres facteurs qui empêchent les enfants d'aller à l’école.
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Pour la loi, une personne qui n'est pas adulte est appelée mineur. Dans beaucoup de pays, cette limite est fixée à 18 ans, comme en France où la loi offre une protection accrue et où un « juge des enfants » est chargé de la protection des mineurs et des jeunes majeurs jusqu'à 21 ans.
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S'il existe une distinction vis-à-vis de la loi, faisant notamment que la responsabilité des enfants ne peut souvent pas être mise en cause de la même manière que celle des adultes, il existe aussi une Déclaration des droits de l'enfant émise par l'Organisation des Nations unies, et qui à l'instar de la déclaration universelle des droits de l'homme proclame des principes élémentaires et universels que les sociétés doivent viser à respecter[11].
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Cette déclaration (« d'intention ») est enrichie par l'adoption le 20 novembre 1989, par l'ensemble des pays membres de l'ONU, de la CIDE (Convention Internationale des Droits de l'Enfant). Chaque État l'ayant ratifiée s'engage à appliquer cette convention. L'Unicef est le Fonds des Nations unies chargé de veiller à son application et de défendre les Droits des enfants partout dans le monde.
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La loi impose le respect de l'enfant, dans le cas contraire on qualifie de maltraitance sur mineur les mauvais traitements envers toute personne de moins de 18 ans « entraînant un préjudice réel ou potentiel pour la santé de l’enfant, sa survie, son développement ou sa dignité »[12]. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) inclut dans ces mauvais traitements toute violence ou négligence, physique ou affective, notamment les sévices sexuels et l'exploitation commerciale[12].
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Le travail des enfants est défini au niveau international par l’Organisation internationale du travail (OIT)[13] en comparant l’âge à la pénibilité de la tâche, distinguant le travail « acceptable » (léger, s’intégrant dans l’éducation de l’enfant et dans la vie familiale, permettant la scolarisation) et le travail « inacceptable » (trop longtemps, trop jeune, trop dangereux, etc.). C'est à cette deuxième catégorie que renvoie la notion de « travail des enfants », estimé en 2002 à plus de 210 millions d’enfants de 5 à 14 ans et à 140 millions d'adolescents de 15 à 17 ans[14], et globalement plus de 8 millions dans une des « pires formes de travail des enfants » (enfants soldats, prostitution, pornographie, esclavage moderne, trafic d'enfants...).
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La fécondation marque l'origine de l'unité biologique de l'individu en devenir. En génétique c'est le fait que cette cellule, appelé alors « œuf fécondé », devient zygote (elle possède deux exemplaires de chaque chromosome). On parle ensuite d'embryon à partir du moment où le système nerveux central commence à se mettre en place, c’est le stade de la neurulation. Physiquement c'est le début de la différenciation de la tête, des doigts, des orteils, etc. Enfin, et jusqu'à la naissance il est question de fœtus quand les organes sont distincts et commencent à fonctionner, ce qui correspond environ 8 semaines après la fécondation[15] soit dix semaines d'aménorrhée.
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Si physiquement, le développement et la croissance de l'enfant restent plus ou moins continus, mais ne concernent que peu les organes génitaux respectifs qui ne sont pas encore matures, ni les éléments physiologiques de l'Identité sexuelle. Autrement dit, garçons et filles ont une croissance et un développement à peu près comparables, pour ce qui est de la silhouette, la taille, la musculature, etc.
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La distinction de développement se produira surtout à la puberté, période de transition de cet état d'enfant à l'état adulte, marqué par l'activation du système hormonal associé à la reproduction (principalement la testostérone pour les hommes, l'œstrogène et la progestérone pour les femmes).
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La sécrétion de ces hormones va engendrer un pic de croissance et permettre notamment la maturation de l'appareil reproducteur, mais aussi, le développement du système pileux, un changement de timbre vocal.
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La capacité à ressentir la douleur apparaît « dès 24-30e semaine de la vie fœtale », mais les filtres inhibiteurs se développent plus tardivement que les voies sensitives nociceptives, donc chez le petit enfant le message douloureux est plus mal régulé, plus mal atténué, que chez l'adulte[17].
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Curieusement c'est le contraire qui a longtemps été prétendu grâce à des arguments qualifiés de pseudo-scientifiques par le docteur Daniel Annequin[Note 1]. La prise en charge de la douleur pour les opérations médicales, y compris les plus lourdes, n'incluaient pas de prise en charge de la douleur chez les nouveau-nés et les nourrissons, et ce au moins jusqu'à ce que la preuve de l'effet négatif sur le pronostic de survie soit scientifiquement apportée en 1987 par Kanwaljeet Anand, en même temps que la preuve de la capacité à ressentir la douleur et à y réagir dès avant la naissance[18].
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Immunosensibilité : l'enfant réagit mieux que l'adulte âgé à de nombreux microbes, mais son système immunitaire doit se former. Parfois, il réagit excessivement à certains microbes (cf. par exemple la tempête de cytokines, souvent fatale produite par le système immunitaire des enfants face au virus de la grippe de 1918 ou le H5N1, là où les personnes âgées y réagissaient comme face à une grippe normale)[réf. nécessaire].
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Ceci signifie que l'enfant est mieux équipé pour respirer, mais qu'il est - pour cette raison - plus exposé que l'adulte (dans les proportions indiquées ci-dessus) quand il inhale le même air pollué ; autrement dit : quand l'adulte absorbera un toxique gazeux ou en aérosol par inhalation à la dose 1 mg par kg de poids corporel et par jour, un enfant de six mois à quatre ans en absorbera trois, alors même (voir ci-dessous) que ses capacités de détoxications sont souvent moindres que chez l'adulte)[19],[20].
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Fumer du tabac pendant la grossesse et le tabagisme passif à proximité d’un enfant, présente un fort risque pour sa santé et son développement[évasif].
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Les étapes ou paliers d'acquisition décrites par Jean Piaget ont permis de mieux comprendre le développement de la cognition et les liens entre les processus biologiques de maturation et les interactions avec l'environnement. Les approches béhavioristes puis néobéhavioristes ont permis de mieux comprendre les processus d'apprentissage comme l'apprentissage par imitation très étudié par Albert Bandura.
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Le développement affectif de l'enfant a été étudié historiquement dans la perspective de la psychanalyse et avec un accent sur la sexualité infantile et ses conséquences sur la personnalité et les troubles psychiques de l'âge adulte. Par la suite, sur la base des théories sur l’attachement animal établies par Konrad Lorenz d'une part, et Harry Harlow d'autre part, ainsi que sur ceux sur le développement humain de Winnicott (lui-même influencé par la psychanalyste d'enfants, Mélanie Klein), John Bowlby formalise la théorie de l'attachement. René Spitz formalise les effets délétères d'une rupture dans cet attachement avec la notion d'hospitalisme[9].
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Les psychanalystes influencent les travaux sur le développement social, parmi eux le psychanalyste et psychologue du développement Erik Erickson observe le développement psychosocial des enfants.
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De nos jours, la psychologie de l'enfant intègre de multiples disciplines, celles de la cognition, des neurosciences, des sciences de l'affect, des sciences sociales, ainsi que les disciplines annexes de la pédopsychiatrie et de la médecine, des sciences psycholinguistiques (étude de l'acquisition du langage), les sciences informatiques, et de nouvelles techniques d'imagerie.
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Un enfant est un jeune être humain en cours de développement et dépendant de ses parents ou d’autres adultes. L'organisation mondiale de la santé définit l'enfance comme la période de la vie humaine allant de la naissance à 18 ans. Cependant la définition de l'enfance peut différer quelque peu selon les disciplines qui traitent du sujet. Droit, psychologie, médecine, biologie ne fixent pas exactement les mêmes repères. Ainsi, elle commence, soit à la naissance, soit à l'âge de la parole. Elle se termine soit à l'adolescence avec l'entrée dans la puberté, soit à l'âge adulte et à l'âge légal de la majorité civile[1], âge légalement différent d'un pays à l'autre.
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L'enfant est étudié plus spécifiquement par certaines disciplines comme la pédiatrie, en médecine, et de nombreuses spécialités médicales pédiatriques comme la pédopsychiatrie, la chirurgie pédiatrique, l'oncologie pédiatrique, etc. Dans le domaine des sciences humaines, elle est étudiée par la psychologie du développement, la psychologie de l'enfant et la psychologie de l'adolescent, les sciences de l'éducation.
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Le mot enfant désigne aussi une position relative à un parent, indépendamment de l'âge. « L'enfant de » renvoie alors au statut généalogique, à la filiation légale, ou encore à un lien affectif ou social.
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Le substantif épicène[2],[3],[4] enfant est un emprunt[5],[6] au latin[5],[7] classique[6] infans (« [celui] qui ne parle pas [encore] »[5],[6],[7] puis, en bas latin, « garçon ou fille de six à quinze ans environ »[5]), dérivé du participe présent de fari (« parler »), avec le préfixe in- à valeur négative[5],[8].
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Les concepts d'enfance et les valeurs y étant afférentes ont beaucoup évolué de l'Antiquité à nos jours, selon les civilisations, les classes sociales et les contextes et la personnalité des parents.
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Le mot enfant peut être une désignation relative à la filiation, généalogique (voilà ses enfants) ou symbolique (enfant du pays) ; le mot figure aussi par extension un état moral opposable à l'état parent, et préliminaire à l'état adulte[1].
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L'enfant est dépendant de son environnement et gagne petit à petit son indépendance. Les caractéristiques de son environnement, ses parents, sa culture, l'époque à laquelle il est né, influencent son développement et l'interaction entre l'enfant et son environnement doit être prise en compte pour mieux comprendre son développement, en particulier son développement psychologique[9].
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La santé des enfants est étudiée de façon spécifique, objet d'une discipline médicale particulière, elle est aussi étudiée en géopolitique en terme statistique où on dénombre la mortalité infantile pour déduire des corrélations avec d'autres facteurs et éventuellement les corriger. Ainsi, la réduction du taux de mortalité infantile fait partie des Objectifs du millénaire pour le développement de l'Organisation des Nations unies[10].
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L'enfance étant nécessairement une période d'apprentissage, l'éducation (étymologiquement l'action de « guider hors de ») est souvent un sujet central quand il est question d'enfance. L'école est ainsi rendue obligatoire dans la plupart des pays du monde mais l'éducation touche d'autres domaines spécifiques comme celui de la littérature d'enfance et de jeunesse.
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L'éducation, au sens général, désigne le processus de transmission ou d'acquisition de connaissances générales, de développement des pouvoirs de raisonnement et de jugement et de préparation intellectuelle à la vie mature.
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L'éducation formelle se déroule le plus souvent par le biais de la scolarisation. Le droit à l'éducation a été reconnu par certains gouvernements. L'éducation est obligatoire, mais l'école peut ne pas l'être, les options alternatives telles que l'enseignement à domicile ou l'apprentissage en ligne ont été reconnues comme des formes d'éducation valables dans certaines juridictions.
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Dans certains pays (en particulier dans certaines régions d’Afrique et d’Asie), les enfants ne sont souvent pas scolarisés ou ne fréquentent l'école que durant de courtes périodes. Les données de l'UNICEF indiquent qu'en 2011, 57 millions d'enfants n'étaient pas scolarisés; et plus de 20% des enfants africains n'ont jamais fréquenté l'école primaire ou sont partis sans avoir achevé leurs études primaires. Selon un rapport de l'ONU, la guerre empêche l'éducation de 28 millions d'enfants dans le monde en raison du risque de violence sexuelle et d'attaques dans les écoles. La pauvreté, le travail des enfants, les attitudes sociales sont d’autres facteurs qui empêchent les enfants d'aller à l’école.
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Pour la loi, une personne qui n'est pas adulte est appelée mineur. Dans beaucoup de pays, cette limite est fixée à 18 ans, comme en France où la loi offre une protection accrue et où un « juge des enfants » est chargé de la protection des mineurs et des jeunes majeurs jusqu'à 21 ans.
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S'il existe une distinction vis-à-vis de la loi, faisant notamment que la responsabilité des enfants ne peut souvent pas être mise en cause de la même manière que celle des adultes, il existe aussi une Déclaration des droits de l'enfant émise par l'Organisation des Nations unies, et qui à l'instar de la déclaration universelle des droits de l'homme proclame des principes élémentaires et universels que les sociétés doivent viser à respecter[11].
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1 - L’enfant doit jouir de tous les droits énoncés dans la présente Déclaration.
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Cette déclaration (« d'intention ») est enrichie par l'adoption le 20 novembre 1989, par l'ensemble des pays membres de l'ONU, de la CIDE (Convention Internationale des Droits de l'Enfant). Chaque État l'ayant ratifiée s'engage à appliquer cette convention. L'Unicef est le Fonds des Nations unies chargé de veiller à son application et de défendre les Droits des enfants partout dans le monde.
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La loi impose le respect de l'enfant, dans le cas contraire on qualifie de maltraitance sur mineur les mauvais traitements envers toute personne de moins de 18 ans « entraînant un préjudice réel ou potentiel pour la santé de l’enfant, sa survie, son développement ou sa dignité »[12]. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) inclut dans ces mauvais traitements toute violence ou négligence, physique ou affective, notamment les sévices sexuels et l'exploitation commerciale[12].
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Le travail des enfants est défini au niveau international par l’Organisation internationale du travail (OIT)[13] en comparant l’âge à la pénibilité de la tâche, distinguant le travail « acceptable » (léger, s’intégrant dans l’éducation de l’enfant et dans la vie familiale, permettant la scolarisation) et le travail « inacceptable » (trop longtemps, trop jeune, trop dangereux, etc.). C'est à cette deuxième catégorie que renvoie la notion de « travail des enfants », estimé en 2002 à plus de 210 millions d’enfants de 5 à 14 ans et à 140 millions d'adolescents de 15 à 17 ans[14], et globalement plus de 8 millions dans une des « pires formes de travail des enfants » (enfants soldats, prostitution, pornographie, esclavage moderne, trafic d'enfants...).
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Dans l'étude du développement de l'enfant on distingue la croissance physiologique et le développement psychologique.
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La fécondation marque l'origine de l'unité biologique de l'individu en devenir. En génétique c'est le fait que cette cellule, appelé alors « œuf fécondé », devient zygote (elle possède deux exemplaires de chaque chromosome). On parle ensuite d'embryon à partir du moment où le système nerveux central commence à se mettre en place, c’est le stade de la neurulation. Physiquement c'est le début de la différenciation de la tête, des doigts, des orteils, etc. Enfin, et jusqu'à la naissance il est question de fœtus quand les organes sont distincts et commencent à fonctionner, ce qui correspond environ 8 semaines après la fécondation[15] soit dix semaines d'aménorrhée.
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Si physiquement, le développement et la croissance de l'enfant restent plus ou moins continus, mais ne concernent que peu les organes génitaux respectifs qui ne sont pas encore matures, ni les éléments physiologiques de l'Identité sexuelle. Autrement dit, garçons et filles ont une croissance et un développement à peu près comparables, pour ce qui est de la silhouette, la taille, la musculature, etc.
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La distinction de développement se produira surtout à la puberté, période de transition de cet état d'enfant à l'état adulte, marqué par l'activation du système hormonal associé à la reproduction (principalement la testostérone pour les hommes, l'œstrogène et la progestérone pour les femmes).
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La sécrétion de ces hormones va engendrer un pic de croissance et permettre notamment la maturation de l'appareil reproducteur, mais aussi, le développement du système pileux, un changement de timbre vocal.
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La pédiatrie est la médecine qui s'occupe des problèmes de santé des enfants, des spécificités du corps en fonction des âges de l'enfance, mais aussi des spécificités des traitements ou des soins à apporter, comme pour la prise en charge de la douleur chez l’enfant.
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Le bon développement psychomoteur est évalué relativement aux étapes normalement franchies en fonction de l'âge dans quatre domaines distincts, la motricité, la préhension, le langage et la compréhension[16].
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La capacité à ressentir la douleur apparaît « dès 24-30e semaine de la vie fœtale », mais les filtres inhibiteurs se développent plus tardivement que les voies sensitives nociceptives, donc chez le petit enfant le message douloureux est plus mal régulé, plus mal atténué, que chez l'adulte[17].
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Curieusement c'est le contraire qui a longtemps été prétendu grâce à des arguments qualifiés de pseudo-scientifiques par le docteur Daniel Annequin[Note 1]. La prise en charge de la douleur pour les opérations médicales, y compris les plus lourdes, n'incluaient pas de prise en charge de la douleur chez les nouveau-nés et les nourrissons, et ce au moins jusqu'à ce que la preuve de l'effet négatif sur le pronostic de survie soit scientifiquement apportée en 1987 par Kanwaljeet Anand, en même temps que la preuve de la capacité à ressentir la douleur et à y réagir dès avant la naissance[18].
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Immunosensibilité : l'enfant réagit mieux que l'adulte âgé à de nombreux microbes, mais son système immunitaire doit se former. Parfois, il réagit excessivement à certains microbes (cf. par exemple la tempête de cytokines, souvent fatale produite par le système immunitaire des enfants face au virus de la grippe de 1918 ou le H5N1, là où les personnes âgées y réagissaient comme face à une grippe normale)[réf. nécessaire].
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Respiration : parce que le nouveau-né et le jeune enfant en croissance ont des besoins en oxygène et en élimination de CO2 proportionnellement bien plus importants que l'adulte, la respiration de l'enfant diffère fortement de celle de l'adulte par
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Ceci signifie que l'enfant est mieux équipé pour respirer, mais qu'il est - pour cette raison - plus exposé que l'adulte (dans les proportions indiquées ci-dessus) quand il inhale le même air pollué ; autrement dit : quand l'adulte absorbera un toxique gazeux ou en aérosol par inhalation à la dose 1 mg par kg de poids corporel et par jour, un enfant de six mois à quatre ans en absorbera trois, alors même (voir ci-dessous) que ses capacités de détoxications sont souvent moindres que chez l'adulte)[19],[20].
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Fumer du tabac pendant la grossesse et le tabagisme passif à proximité d’un enfant, présente un fort risque pour sa santé et son développement[évasif].
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Les étapes ou paliers d'acquisition décrites par Jean Piaget ont permis de mieux comprendre le développement de la cognition et les liens entre les processus biologiques de maturation et les interactions avec l'environnement. Les approches béhavioristes puis néobéhavioristes ont permis de mieux comprendre les processus d'apprentissage comme l'apprentissage par imitation très étudié par Albert Bandura.
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Le développement affectif de l'enfant a été étudié historiquement dans la perspective de la psychanalyse et avec un accent sur la sexualité infantile et ses conséquences sur la personnalité et les troubles psychiques de l'âge adulte. Par la suite, sur la base des théories sur l’attachement animal établies par Konrad Lorenz d'une part, et Harry Harlow d'autre part, ainsi que sur ceux sur le développement humain de Winnicott (lui-même influencé par la psychanalyste d'enfants, Mélanie Klein), John Bowlby formalise la théorie de l'attachement. René Spitz formalise les effets délétères d'une rupture dans cet attachement avec la notion d'hospitalisme[9].
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De nos jours, la psychologie de l'enfant intègre de multiples disciplines, celles de la cognition, des neurosciences, des sciences de l'affect, des sciences sociales, ainsi que les disciplines annexes de la pédopsychiatrie et de la médecine, des sciences psycholinguistiques (étude de l'acquisition du langage), les sciences informatiques, et de nouvelles techniques d'imagerie.
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L'Enfer, du latin infernus (« qui est en dessous »), est, selon de nombreuses religions, un état de souffrance extrême — du corps ou de l'esprit humain après sa séparation du corps —, douleur expérimentée après la mort par ceux qui ont commis des crimes et des péchés dans leur vie terrestre.
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La définition de l'enfer et ses caractéristiques sont variables d'une religion à l'autre et sont parfois sujettes à différentes interprétations au sein d'une même religion. Ainsi, selon le bouddhisme, l'enfer est avant tout un état d'esprit de l'individu soumis aux désirs et passions tandis que l'enfer (ou les enfers) désigne aussi simplement le séjour des morts ou d'une partie d'entre eux.
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Les premières traces de l'Enfer sont mésopotamiennes (environ 2 000 ans av. J.-C.)[1]. Selon les mésopotamiens, le monde est divisé en deux parties : l'« En-Haut », dirigé par les dieux des vivants, et l'« En-Bas », dirigé par les dieux des morts. Entre les deux, le monde des vivants flotte sur l'Absû, le lac d'eau douce. Pour les Sumériens et les Akkadiens l'Enfer est l'« En-Bas », le « Pays sans retour », le « Kur » (ou « Ki ») en sumérien, la « Terre » ou la « Montagne », l'« Arallû », le « Grand En-bas », l'« Irkalla », la « Grande Cité » ou la « Grande Terre », le lieu où se retrouvent les morts[2].
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Les documents écrits rassemblant le plus d'informations sur les enfers mésopotamiens sont des récits comme l’Épopée de Gilgamesh, les différentes versions de la Descente d'Inanna aux Enfers (et les récits ou lamentations annexes) et le mythe de Nergal et Ereshkigal. Des informations précieuses sont également issues de la compilation de textes funéraires, de lamentations et de descriptions d'exorcismes visant à renvoyer les morts à leur place[3].
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Le mythe de la Descente d'Inanna aux Enfers et sa version akkadienne présentent tous deux une longue description des Enfers. À la lecture des deux œuvres, l'entrée du monde des morts, lieu de damnation éternelle, se trouve au palais du Ganzer que l'on atteint après une longue marche vers l'Ouest à travers une large steppe et de nombreuses montagnes par « le Chemin à l'aller sans retour ». Derrière le palais, se trouvent sept murailles percées de sept portes successives qui mènent au cœur des Enfers. D'après d'autres sources cunéiformes on accède aux Enfers par les anfractuosités des rochers ou les fissures sur le sol. Les morts, dont le corps est enterré dans une sépulture souterraine (parfois sous la maison familiale), peuvent trouver leur propre chemin pour l'« En-bas »[2].
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Avant de descendre dans les Enfers, le mort se transforme en « Etemmu » (« Gedim » en sumérien[a]). Les mésopotamiens ne cultivent pas encore l'idée de l'âme qui habite et anime le corps. Selon Jean Bottéro, l'Etemmu est une sorte de réponse à l'incompréhension du néant, du vide que laisse la personne disparue. L'Etemnu est une sorte de fantôme basé sur le souvenir que les vivants ont du défunt. Il apparaît sous forme d'ombres ou d'apparitions fugaces. Par ailleurs, ce fantôme qui se trouve dans les Enfers peut-être rappelé par certaines personnes afin d'être interrogé par les vivants[2] et, s'il devient indésirable, son renvoi vers le « Grand En-bas », devient également l'occasion d'un rite d'exorcisme où l'Etemmu qui hante les vivants est confié au dieu Tammuz, lors de sa redescente annuelle, afin qu'il les guide, en bon berger, vers l'endroit d'où ils ne devraient plus revenir[6].
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Déesse des Enfers, Ereshkigal est la « Reine du monde d'en dessous »[7], la « Reine des morts »[8] ou « Dame de la Grande Terre »[9]. Elle représente la mort, mais, contrairement à sa sœur Inanna, elle donne naissance à des enfants : les jeunes gens qui meurent sur Terre avant leur temps[7]. On lui attribue Gugalanna comme mari, le « Taureau du Ciel » dont elle porte le deuil dans la Descente d'Inanna aux Enfers. Un autre mythe akkadien, Nergal et Ereshkigal, fait d'Ereshkigal l'épouse du dieu Nergal[10]. Elle règne dans un « palais de lapis-lazuli » assistée par son vizir Namtar, dieu de la maladie et des épidémies[b],[11], et par la scribe des Enfers, Geshtinanna, sœur de Dumuzi et épouse de Ningishzida. Elle s'accompagne également des sept Annunaki — les juges des Enfers[8].
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Rien dans la littérature mésopotamienne ne laisse entendre qu'un mort est jugé à son entrée dans les Enfers pour les actes qu'il a commis ; tous les morts vivent le même destin aux Enfers peu importe la conduite morale adoptée de leur vivant[c]. Ainsi, les Annunaki ne font que faire respecter la loi des morts et ne gèrent que les aspects internes et fonctionnels des Enfers[2]. Par exemple, dans le récit de la Descente d'Inanna aux Enfers, les sept Annunaki rappellent à Inanna que, si elle veut remonter sur Terre, elle doit trouver un substitut vivant. Elle est donc condamnée par ceux-ci à rechercher un membre vivant de sa famille ou de ses proches pour la remplacer dans les Enfers[7].
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D'une manière générale, les Enfers sont perçus par les mésopotamiens de manière très pessimiste : le destin du mort n'est aucunement joyeux, le plaisir et l'affection en sont totalement absents. Le mort sous sa forme d'Etemmu, y entre pour y vivre une pâle réplique de sa vie terrestre. D'après l’Épopée de Gilgamesh et la Descente d'Ishtar aux Enfers, le mort s'y « alimente de terre », « s'abreuve d'eau trouble » et y accomplit dans l'obscurité les mêmes gestes accomplis dans sa vie d'avant[2],[12]. Cette vision des Enfers préfigure celle du Sheol des premiers hébreux[9].
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En la Demeure où les arrivants
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Sont privés de lumière,
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Ne subsistant plus que d'humus, alimentés de terre,
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Affalés dans les ténèbres, sans jamais voir le jour,
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Revêtus, comme des oiseaux, d'un accoutrement de plumage.
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— Descente d’Ishtar aux Enfers - Environs du Xe siècle av. J.-C.[13]
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Mais tout dépend de la façon dont les vivants traitent et célèbrent le mort, d'où l'importance apportée, dans le mythe de la Descente d'Inanna aux Enfers, aux rituels de deuil qui peuvent alléger le triste destin des disparus[2],[12]. Ainsi, en prononçant plusieurs fois le nom des ancêtres, en versant parfois de l'eau sur le sol et en organisant tous les mois un repas où les Etemmu des parents disparus sont invités, les vivants se rappellent des morts et allègent le séjour de leurs parents disparus dans l'« En-Bas »[14].
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Dans la mythologie grecque, les Enfers (au pluriel) sont le royaume des morts. C'est un lieu souterrain où règnent le dieu Hadès et sa femme Perséphone.
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Dans La République, son grand ouvrage de théorie politique, Platon expose le mythe d'Er[15]. Ce mythe, tout en reprenant les croyances populaires sur l'après-vie, sert au philosophe à préciser celles-ci afin d'en faire un instrument du contrôle politique sur lequel puisse se fonder une cité. Il est le premier auteur à offrir une description fort concrète des punitions corporelles graduées qui attendent les méchants après la mort et à marquer la séparation géographique de l'enfer, du purgatoire et du paradis[16].
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Ce mythe a exercé une influence considérable sur la culture occidentale après avoir été intégré au dogme chrétien par l'église, dont il contribuera à consolider le pouvoir temporel tout en introduisant un élément de violence au cœur même de la religion chrétienne[17].
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Chez les juifs anciens, comme au sein des autres nations sémites, l'existence dans le sheol était considérée comme une perpétuation fantomatique de la vie terrestre, pendant laquelle les problèmes de cette vie terrestre prenaient fin. Le shéol était conçu comme un lieu souterrain où les morts menaient une vie léthargique. Plus tard, la prédiction du prophète du judaïsme Isaïe dans sa satire sur la mort du roi de Babylone, s'adressant en ces termes au tyran : « Te voilà shéol, dans les profondeurs de l'abîme » (Isaïe 14 15), donna naissance à l'idée selon laquelle il existerait plusieurs profondeurs au Sheol, en fonction du degré de récompense ou de châtiment mérités. Quoi qu'il en soit, chez les Juifs, la notion d'éternité en enfer n'existe pas.
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Dans le judaïsme de la période du Second Temple, et dans la littérature intertestamentaire, l'influence grecque peut être vue dans les idées juives de la demeure des morts :
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Dans les évangiles, Jésus évoque « le châtiment éternel »[19], « le feu éternel, le feu de la géhenne » « qui ne s’éteint point »[20] et qui sera réservé à ceux qui meurent en état de péché mortel. Les premiers écrivains chrétiens utilisèrent le terme « enfers » pour désigner les limbes des pères, dans lesquels les âmes des justes décédés avant l'avènement du Christ attendaient leur rédemption, et qui sont mentionnés dans le Symbole des Apôtres, « Il [Christ] descendit aux enfers ». Selon la foi chrétienne, le Christ apporta la rédemption à ces âmes saintes et elles montèrent au ciel. La plupart des patriarches ont d'ailleurs été considérés comme des saints au Moyen Âge. Le mot « enfer(s) » désigne ensuite le Purgatoire, lieu de purgation des péchés véniels dans la doctrine catholique, et qui conduit toujours au ciel, et enfin le lieu de châtiment de Satan et des autres anges déchus ainsi que de tous les mortels morts sans s'être repentis de leurs péchés. Cette dernière interprétation est conforme au catéchisme de saint Pie X et à l'article Lumen gentium numéro 48 du Concile Vatican II.
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La croyance dans l'existence de limbes pour les jeunes enfants non baptisés, où ils auraient joui d'une félicité naturelle mais où le bonheur suprême de voir Dieu leur était refusé, n'a jamais été officialisée par l'Église catholique avant d'être définitivement balayée le 19 avril 2007, comme contraire à l'universalité du salut offert par le Christ à tous ceux qui le veulent[21].
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La durée des châtiments en enfer a fait l'objet de controverses depuis les premiers temps du christianisme. L'écrivain et théologien chrétien du IIIe siècle Origène et son école, l'école d'Alexandrie, enseignaient que ces châtiments avaient pour but de purifier des péchés, et qu'ils étaient proportionnels à l'importance des fautes commises. Origène soutenait qu'avec le temps l'effet purificateur serait obtenu chez tous, même les mauvais, que le châtiment finirait par cesser et que ceux qui se trouvaient en enfer pourraient enfin avoir droit au bonheur. Sa doctrine fut condamnée par le deuxième concile de Constantinople en 553, principalement à cause de sa conception éternelle de l'âme. La croyance en un châtiment éternel en enfer devint par contre une caractéristique de l'Église catholique, principalement sous l'influence d'Augustin d'Hippone, mais aussi d'Anselme de Cantorbéry et de Thomas d'Aquin. Le Christianisme orthodoxe, bien plus attentif à l'ensemble de la Philocalie des Pères neptiques, comme aux écrits d'Isaac de Ninive, a toujours mis en évidence l'incompatibilité de l'Amour de Dieu avec l'idée d'un châtiment éternel. Dieu est miséricordieux et offre Son aide pour tous. C'est plutôt le pêcheur, par son impureté, qui est incapable de s'approcher de la Lumière de Dieu. Dans la doctrine orthodoxe, Dieu n'a créé aucun enfer, mais cet endroit est plutôt un lieu de fuite de démons, d'anges déchus essayant de se maintenir loin de Dieu et par extension un lieu de fuite de ceux qui s'identifient aux démons. En Occident, la doctrine du châtiment éternel passa indirectement dans les symboles des Églises réformées, et fut fortement amplifiée par la suite dans certains mouvements protestants évangélistes modernes, parfois d'ailleurs reconnus comme sectaires par les gouvernements des pays qui les abritent. Souvent centre de la doctrine et moyen de conversion en masse, cette notion de châtiment éternel donne l'idée d'un Dieu confus car, d'une part cruel, puisqu'il maintient le châtiment pour toujours et d'autre part « Amour », car il envoie son Fils pour sauver la petite part de l'humanité qui suit parfaitement la doctrine.
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Il n’existe en français aucun équivalent exact du mot hébreu sheʼôl (שאול). Il s'agit du terme hébreu de l'Ancien Testament désignant le séjour des morts, les enfers. Il représente un lieu sombre et silencieux où les morts sont endormis, couchés dans la poussière. Même si, au cours des siècles suivants, l’enseignement grec de l’immortalité de l’âme humaine s’est infiltré dans la pensée religieuse juive, il n’en reste pas moins que le texte de la Bible montre que le shéol est la tombe commune aux hommes, un endroit où on est inconscient.
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Dans le livre de l'Ecclésiaste (ou Qohélet), chap. 9 vv. 5-10 (version T.O.B., œcuménique), il est dit :
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« Les vivants savent en effet qu'ils mourront, mais les morts ne savent rien du tout… car il n'y a ni œuvre, ni bilan, ni savoir, ni sagesse dans le séjour des morts où tu vas. »
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Selon le Psaume 146:4, « Leur souffle partira, en ce jour ils retournent à leur poussière, et ce jour-là, c'est la ruine de leurs plans » (T.O.B.) ou « ruine de leurs pensées » (Bible de Jérusalem – traduction catholique).
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Bien que ces passages indiquent une inactivité, d'autres passages montrent que des vivants sont entrés en contact avec les morts de l'au-delà pour les interroger. Pourtant, Dieu dans le Pentateuque interdit à son Peuple de le faire. Le premier roi d'Israël selon la Bible, Saül, fait interroger par une médium à En-Dor, le prophète Samuel, mort depuis peu, sur l'issue d'une bataille. Il a effectivement reçu une réponse mais elle ne venait pas du prophèteInterprétation abusive ?. (1 Samuel [ou 1 Rois dans certaines versions], chapitre 28). De son vivant, le prophète Samuel n'avait plus aucun contact avec le roi Saül qui avait perdu l’approbation de Dieu. De plus, le prophète Samuel respectait l'interdiction de Dieu de consulter des médiums(Lévitique 19:31 ; Deutéronome 18:11,12). En réalité, le roi Saül a reçu une réponse de quelqu'un se faisant passer pour Samuel et voulant véhiculer l'idée fausse qu'il existe une vie après la mortInterprétation abusive ?. La Bible révèle que des anges ont rejeté l'autorité de Dieu (Genèse 6:1-4), ils sont appelés démons. Ils sont capables de se faire passer pour des gens décédés afin de tromper les humains (2 Thessaloniciens 2:9).
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« Hadès » — terme grec équivalent du mot sheol de l'Ancien Testament — apparaît dix fois dans les manuscrits grecs anciens : Matthieu 11:23 ; 16:18 ; Luc 10:15 ; 16:23 ; Actes 2:27, 31 ; Apocalypse 1:18 ; 6:8 ; 20:13, 14.
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Certaines traductions de la Bible rendent le grec haïdês par « enfer » mais des versions plus modernes mettent « monde des morts ��, « séjour des morts » ou « hadès ».
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« Géhenne » vient de Gehinnon, ou Hinnom, vallée située au sud-ouest de la vieille ville de Jérusalem (Jos. 15:8) où furent sacrifiés des enfants au dieu Moloch. (2Chroniques 28:3 ; 33:6 ; Jérémie 7:31-32).
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Ce lieu fut transformé en décharge publique par le roi Josias (Yoshiya) pour empêcher ce culte (2Rois 23:10). À l'époque de Jésus, on y jetait les détritus, mais aussi les cadavres d'animaux morts, ainsi que les corps des criminels exécutés, les jugeant indignes d'une sépulture décente. Ceci pour préserver de toute souillure la ville où était rendu le culte, au Temple[26].
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Pour entretenir ce feu continuellement afin de se débarrasser des immondices et éviter les épidémies, on versait régulièrement du soufre qui rendait ce feu perpétuel.
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La géhenne fut ainsi associée au feu qui ne s'éteint jamais. « Mieux vaut pour toi entrer manchot dans la Vie que de t'en aller avec tes deux mains dans la géhenne, dans le feu qui ne s'éteint pas. » (Marc 9:43).
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Jésus se servit de ce lieu pour expliquer à ses contemporains que la géhenne symbolisait le châtiment définitif.
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Lieu du feu éternel où, après le Jugement dernier, seront jetés le diable (appelé également Satan, c’est-à-dire « l'Adversaire ») et ses anges et les gens qui sont morts dans leurs péchés (Matthieu, chapitre 25, verset 41).
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Le livre de l'Apocalypse (chapitre 20, versets 10 à 15) explique :
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« Et le diable […] fut jeté dans l’étang de glace et de soufre, où sont et la bête et le faux prophète ; et ils seront tourmentés, jour et nuit, aux siècles des siècles. 11 - Et je vis un grand trône blanc […]. 12 - Et je vis les morts, les grands et les petits, se tenant devant le trône ; et des livres furent ouverts ; et un autre livre fut ouvert qui est celui de la vie. Et les morts furent jugés d’après les choses qui étaient écrites dans les livres, selon leurs œuvres. 13 - Et la mer rendit les morts qui étaient en elle ; et la mort et l'hadès rendirent les morts qui étaient en eux, et ils furent jugés chacun selon leurs œuvres. 14 - Et la mort et le hadès furent jetés dans l’étang de feu : c’est ici la seconde mort, l’étang de feu. 15 - Et si quelqu’un n’était pas trouvé écrit dans le livre de vie, il était jeté dans l’étang de feu. »
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On note que « la mort et l'hadès » y sont jetés, voulant exprimer la disparition de « la mort » et du « lieu d'attente des morts (hades) » pour l'éternité. Comme le dit le chapitre 20 verset 10 et verset 15 ils, c'est-à-dire le diable et ses anges et tous ceux qui ne sont pas inscrits dans le livre de vie, seront dans un état de souffrance éternelles (voir Mathieu 13:49-50). Il en sera de même à la fin du monde. Les anges viendront séparer les méchants d’avec les justes, 50 et ils les jetteront dans la fournaise ardente, où il y aura des pleurs et des grincements de dents.
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« Le fait que les premiers traducteurs de la Bible ont invariablement rendu par enfer le mot hébreu Schéol et les termes grecs Hadès et Géhenne, a été cause d’une grande confusion et d’interprétations erronées. La simple transcription de ces mots, par les traducteurs des éditions révisées de la Bible, n’a pas suffi à dissiper la confusion et les fausses conceptions » — The Encyclopedia Americana (1942), tome XIV, p. 81.
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Malheureusement, beaucoup de traducteurs de la Bible ont transcrit les termes « shéol », « hadès » et « gehenne » par un seul mot « enfer ». Cette façon de faire obscurcit la signification des vocables hébreu et grecs. « Shéol » et « hadès » (les enfers) représentent la tombe commune aux morts de manière symbolique, alors que la « géhenne » (l'enfer) est employé comme symbole d'une destruction éternelle.
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Les représentations iconographiques de l'Enfer sont présentes dans les églises (tympans sculptés témoignant du Jugement Dernier, chapiteaux, fresques…), dans les manuscrits et sur les peintures. L'enfer apparaît comme un endroit de torture, bouillonnant et chaud, où s'activent des dizaines de démons. C'était un thème récurrent de l'iconographie pieuse du Moyen Âge, essentiellement dans le catholicisme.
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La représentation littéraire la plus détaillée de cette période est la première partie de la Divine Comédie de Dante Alighieri, l'Enfer.
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La notion d'un enfer où l'on brûle éternellement est tirée de l'interprétation au premier degré de certains passages du Nouveau Testament. Néanmoins, certains mouvements se disant chrétiens (comme l'adventisme, une déclinaison du protestantisme, ou les Témoins de Jéhovah), généralement issus des doctrines de William Miller (1782-1849), ne partagent pas cette croyance.
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Sur base des Écritures et du raisonnement reflétant la Tradition catholique, le Catéchisme de l'Église catholique (1992) affirme l'existence de l'enfer et son éternité (article 12, partie IV, paragraphes nos 1 033 à 1 037[C 1]). Il se réfère à l'Évangile, où Jésus parle souvent de la « géhenne », du « feu qui ne s'éteint pas » (voir plus haut).
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Bien que cela semble s'opposer à l'amour, l'enfer serait au contraire dans la logique même de l'amour :
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Selon le Catéchisme, il n'y a là aucun fatalisme : « Dieu ne prédestine personne à l'enfer ; il faut pour cela une aversion volontaire de Dieu »[C 2] et seul un refus, volontaire, libre et pleinement conscient de Dieu et de l'amour du prochain amène en Enfer de même que seul le choix de Dieu, de l'amour du prochain mène au Paradis : « à la fin de votre vie, on vous demandera compte de votre volonté et de votre amour » (Saint Jean de la Croix, Sentences, no 50). C'est sur ce point, comme sur celui de l'incompatibilité entre faire le mal et déclarer choisir Dieu, qu'insiste le Catéchisme[C 3] :
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« Nous ne pouvons pas être unis à Dieu à moins de choisir librement de l’aimer. Mais nous ne pouvons pas aimer Dieu si nous péchons gravement contre Lui, contre notre prochain ou contre nous-mêmes : “Celui qui n’aime pas demeure dans la mort. Quiconque hait son frère est un homicide ; or vous savez qu’aucun homicide n’a la vie éternelle demeurant en lui” (1Jn 3,15). Notre Seigneur nous avertit que nous serons séparés de Lui si nous omettons de rencontrer les besoins graves des pauvres et des petits qui sont ses frères (Mt 25,31-46). Mourir en péché mortel sans s’en être repenti et sans accueillir l’amour miséricordieux de Dieu, signifie demeurer séparé de Lui pour toujours par notre propre choix libre. Et c’est cet état d’auto-exclusion définitive de la communion avec Dieu et avec les bienheureux qu’on désigne par le mot “enfer”. »
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La dernière phrase « c’est cet état d’auto-exclusion définitive de la communion avec Dieu et avec les bienheureux qu’on désigne par le mot “enfer” » résume à elle seule la notion d'enfer dans le catholicisme. La doctrine catholique présente l'enfer comme un état plutôt qu'un lieu, dans lequel se plonge automatiquement celui qui a choisi lui-même et en pleine connaissance de cause de ne pas être en communion avec Dieu et l'amour du prochain[28].
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Paul écrit dans son Épître aux Romains : « Mais, par ton endurcissement et par ton cœur impénitent, tu t'amasses un trésor de colère pour le jour de la colère et de la manifestation du juste jugement de Dieu, qui rendra à chacun selon ses œuvres ; réservant la vie éternelle à ceux qui, par la persévérance à bien faire, cherchent l'honneur, la gloire et l'immortalité; mais l'irritation et la colère à ceux qui, par esprit de dispute, sont rebelles à la vérité et obéissent à l'injustice » (Rm 2,5-7). Ainsi, de même que les bienheureux du ciel sont traités selon la diversité de leur mérite, il en est de même pour les damnés[29].
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Pour la philosophie et la théologie catholiques, cela ne relève pas d'un côté vindicatif ou une jalousie (au sens moderne du terme) de Dieu, mais il s'agit de la conséquence de ce qu'il n'y a pas de biens indépendants mais une unicité du Bien. Le Bien et Dieu se confondent. Dieu est tout ; Dieu est Amour donc tout ce qui vient de l'Amour vient de Dieu[28]. Choisir l'un est choisir l'autre, même inconsciemment au départ : celui qui veut le Bien ne peut que le reconnaître dès qu'il comprend Dieu. Car cherchant le Bien véritable et absolu, il se réjouit de le trouver en Dieu, et court vers lui. Au contraire celui qui dit vouloir le bien mais ne se réjouit pas de le trouver en Dieu mais désire vivre séparé de lui en parallèle, s'intéresse davantage à lui qu'au bien et recherche sa propre gloire. Thomas d'Aquin écrit notamment au sujet de l'Enfer dans la Somme Théologique que « Dans la damnation des réprouvés la miséricorde apparaît ; non pas, à la vérité, en ce que Dieu leur enlève toute peine, mais en ce qu’il leur allège cette peine, en les punissant moins qu’ils ne le méritent » (Ia, q.21, a.4, ad 1).
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Ainsi, celui qui dit avoir cherché le bien mais refuse de reconnaître qu'il ne le trouvera qu'en Dieu se sépare de lui comme celui qui n'a recherché que le mal et a refusé Dieu, dès le départ[C 2].
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« La peine principale de l’enfer consiste en la séparation éternelle d’avec Dieu en qui seul l’homme peut avoir la vie et le bonheur pour lesquels il a été créé et auxquels il aspire »[C 4].
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Selon la Théologie catholique, Dieu étant l'Amour, la Vérité, la Vie, celui qui le rejette, rejette tout cela et se retrouve dans la Haine, le Mensonge et la Mort[28].
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Enfin les catholiques de l'Antiquité en même temps qu'une grande majorité d'autres confessions chrétiennes distinguaient « l'enfer » des « enfers ». « L'enfer » est le lieu de la damnation, le lieu éternel sans Dieu. Au contraire, « les enfers » sont le séjour des morts, qu'on appelle aussi les Limbes, où ceux qui sont décédés avant le Christ ont attendu sa venue[C 5]. L'expression « les enfers » n'est d'ailleurs plus usitée par le catholicisme contemporain afin d'éviter toute confusion à l'exception du Credo, qui a gardé la formulation antique. Ainsi selon les Credo orientaux et romains, dire que le Christ est descendu aux enfers, signifie qu'il est descendu libérer ceux qui avaient vécu avant lui dans la justice et qui l'attendaient[C 6].
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Les Adventistes du septième jour ne croient pas que les mauvais souffrent pour l'éternité dans l'enfer, mais enseignent que les morts sont inconscients et que l'âme humaine est mortelle. En acceptant la mort de Jésus-Christ, les individus sont reconnectés à Dieu et auront la vie éternelle. Ceux qui choisissent de ne pas être réconciliés avec Dieu, considéré comme la source de vie, ont choisi la mort par défaut. Les Adventistes du septième jour croient que les descriptions dans la Bible parlant d'une punition pour les méchants par le feu décrivent en fait le destin final des pécheurs après l'avènement du Christ.
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Lors de l'avènement, le Christ ressuscitera les justes qui sont morts et les emmènera au ciel. Dieu détruira les mauvais, laissant seulement Satan et ses anges tombés sur terre. Après le millénium, le Christ reviendra encore sur terre. Puis, Dieu détruira de manière permanente Satan, ses anges, et les humains, après un temps de jugement durant lequel le châtiment à administrer pour chaque réprouvé est fixé[30]. Le point de vue des Adventistes sur l'enfer est désigné souvent sous le terme d'annihilationisme.
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Les Témoins de Jéhovah rejettent l'idée d'un enfer de feu qui serait un lieu de souffrance éternelle après la mort. Pour eux, la Bible enseigne que les morts sont inconscients et que l'âme humaine n'est pas immortelle. Ils citent souvent à cet égard les passages d'Ecclésiaste 9 : 5, 10 et d'Ézékiel 18 : 4. Ainsi, dans leur doctrine, les injustes comme les bons vont dans le sheol. Ils seront dans le sheol jusqu'au jour du jugement divin (de Jéhovah). De plus, selon eux l'existence d'un enfer de feu où les humains seraient tourmentés après leur mort est incompatible avec la qualité dominante de Dieu : l'amour (1 Jean 4:8).
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L'Enfer, appelé Jahannam, a sept portes et est destiné principalement aux mécréants comme châtiment suprême[31].
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De nombreux passages du Coran décrivent l'Enfer, par exemple :
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Les appellations des différents degrés de la demeure de la perdition sont tous citées dans le Coran mais dispersées dans plusieurs sourates et des dizaines de versets selon leur contenu. Leur ordre serait peut-être comme suit, du plus haut degré (châtiment moindre) au plus bas degré (châtiment énorme) selon Al-Dahhak[32] :
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7. Le Feu de la Jahannam à destination provisoire des musulmans pécheurs.
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6. Le Brasier à destination provisoire des chrétiens pécheurs.
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5. Le Hoūtama à destination provisoire des juifs pécheurs.
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4. Le Feu ardent à destination des renégats, d'Iblis (Satan) et de ses partisans, de l'Antéchrist et des djinns mécréants.
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3. Le Saqâr à destination des mages, des sorciers et de ceux qui se prosternent devant les astres.
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2. La Fournaise à destination des mécréants et des associateurs.
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1. L'Abîme à destination des hypocrites, de Pharaon et de ses compagnons, et des gens qui ont mécru après le miracle de la table de Îsâ (Jésus).
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Dans la tradition du bouddhisme tibétain, les enfers sont un des six modes de la sphère des passions. La cosmologie traditionnelle décrit 16 enfers : 8 enfers brûlants, 8 enfers glacés, des enfers périphériques et des enfers éphémères. Il est dit que des renaissances dans ces états infernaux sont induites par des actes négatifs produits sous l'influence de la colère.
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Par qui et comment sont produitesLes armes des habitants des enfers ?Qui fait leur sol de métal brûlant ?Et d'où viennent leurs brasiers ?Le bouddha enseigna que tous ces phénomènesSont la production d'un esprit en proie aux passionsŚāntideva, Bodhicaryāvatāra[33].
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Yanluowang (閻羅王) (le roi Yanluo) est un dieu chinois d'origine bouddhiste, gardien et juge de l'enfer. C'est une divinité secondaire également présente au Japon sous le nom de Enma.
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Le maître bouddhiste zen Taisen Deshimaru a dit : « L'enfer ne se trouve pas dans un autre monde, il existe dans notre esprit »[34].
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Selon l'indianiste français Jean Herbert, « enfers et paradis ne sont considérés dans l’Inde que comme des lieux de résidence temporaire où nous allons dans certains cas recueillir la rétribution de nos bonnes et de nos mauvaises actions qui n’ont pas encore porté leurs fruits. "Un paradis qui serait éternel est une contradiction" [selon Vivekananda], et de même pour l’enfer. Certains textes, pris littéralement (par exemple la Bhagavad-Gita, I, 44), semblent indiquer le contraire, mais tous les commentateurs et, ce qui est plus important, tous les sages sont catégoriques. Ce caractère non éternel s’explique en particulier par deux considérations d’ordre logique. La première, c’est que puisque ces séjours ont un début, ils doivent, comme tout ce qui a un début, avoir aussi une fin. La seconde, c’est que les actions dont est capable l’homme étant nécessairement limitées, finies, et ne pouvant être infinies, leurs conséquences ne peuvent avoir le caractère d’infinité qu’elles n’ont pas elles-mêmes. La durée des châtiments et récompenses de ces actions humaines est donc forcément limitée et proportionnelle »[35].
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D'après les ésotéristes modernes, à savoir la théosophie d'Helena Blavatsky, l'anthroposophie de Rudolf Steiner, Omraam Mikhaël Aïvanhov et tant d'autres, il y a, après la mort du corps physique, survivance de certains corps subtils, puis réincarnation après un temps plus ou moins long. L'enfer, ou plus précisément le purgatoire, serait une période de purification, après la mort, au cours de laquelle l'entité se débarrasserait de ce qui la retient encore au monde terrestre tout en prenant conscience des fautes qu'elle a commises au cours de sa vie sur terre[36].
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Aïvanhov écrit : à la mort, vous quittez « les différents corps dont vous devez vous libérer les uns après les autres : d'abord le corps physique, puis, quelque temps après, une semaine ou deux, le corps éthérique ; ensuite, le corps astral, et, là, c'est beaucoup plus long, parce que, dans le plan astral, sont entassés les passions, les convoitises, tous les sentiments inférieurs. Et c'est cela l'Enfer : le plan astral et le mental inférieur le corps mental où l'on doit rester quelque temps pour se purifier. Ensuite, vous vous libérez du corps mental, et c'est là que commence le Paradis, avec le premier ciel, le deuxième ciel, le troisième ciel. La tradition rapporte qu'il y en a sept. Et c'est le retour de l'homme sur la Terre, la naissance de l'enfant »[37].
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Selon le fondateur du spiritisme, Allan Kardec, l'enfer n'est pas un lieu circonscrit. L'enfer désigne l'état de souffrance dans lequel les esprits imparfaits se trouvent en raison des défauts personnels qu'ils n'ont pas encore corrigés. Cet état n'est pas éternel et dépend de la volonté des esprits à progresser[38]. Les spirites usent plus volontiers du terme « bas astral » (plutôt qu'« enfer ») pour désigner cet état de souffrance par lequel passent les esprits peu évolués.
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La peur de l'enfer, qui a été un puissant facteur de contrôle politique dans le passé, s'est amenuisée à mesure qu'a progressé la sécularisation des sociétés[39]. Certes, comme le signale Hannah Arendt, tant les têtes pensantes de la Révolution française que les Pères fondateurs des États-Unis se sont démarqués de la mentalité dominante de leur époque et ont insisté pour maintenir dans la pensée politique la peur d'un Dieu vengeur, redécouvrant à la suite de Platon l'utilité de la religion comme appui à l'autorité laïque. Malgré cela, « la peur de l'enfer ne figure plus aujourd'hui parmi les raisons susceptibles de prévenir ou d'entraîner les actes de la majeure partie de la société[40] ».
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Thème récurrent en littérature, l'enfer a inspiré de nombreux écrivains.
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Si dans la majorité des représentations que l'on trouve dans la culture pop, et ce quel que soit le média utilisé (cinéma, peinture, écriture, BD...), l'enfer est dépeint comme un lieu de souffrance et de chaos où les condamnés endurent une éternité de souffrances sans échappatoire possible, certaines œuvres offre cependant une vision quelque peu différente de l'enfer et du châtiment infligé aux condamnés. Ainsi, par exemple, dans la saga d'épouvante Hellraiser, l'enfer est représenté comme un immense dédale régi par une entité nommée Léviathan et gardée par les cénobites, tandis que dans la série télévisé Lucifer, l'enfer est composé de cellules individuelles dans lesquelles les condamnés doivent revivre éternellement en boucle le même scénario.
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« Plus qu'un lieu, l'enfer indique la situation dans laquelle se trouve celui qui s'éloigne librement et définitivement de Dieu, source de vie et de joie. La « damnation » ne doit pas être attribuée à l'initiative de Dieu, car dans son amour miséricordieux, il ne peut vouloir que le salut des êtres qu'il a créés. En réalité, c'est la créature qui se ferme à son amour. La « damnation » consiste précisément dans l'éloignement définitif de Dieu librement chois par l'homme et confirmé à travers la mort qui scelle pour toujours ce choix. La sentence de Dieu ratifie cet état. La damnation demeure une possibilité réelle, mais il ne nous est pas donné de connaître, sans révélation divine particulière, quels êtres humains sont effectivement concernés. La pensée de l'enfer - et plus encore la mauvaise utilisation des images bibliques - ne doit pas créer de psychose ni d'angoisse, mais représente un avertissement nécessaire et salutaire à la liberté, au sein de l'annonce selon laquelle Jésus le Ressuscité a vaincu Satan, nous donnant l'Esprit de Dieu, qui nous fait invoquer « Abba, Père ». »
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— Jean-Paul II
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« Catéchisme de l'Église Catholique », sur Vatican, vatican.va (consulté le 4 aout 2014), 1re partie, 2e section, Chapitre 3, Article 12 « Je crois à la vie éternelle ».
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L'Enfer, du latin infernus (« qui est en dessous »), est, selon de nombreuses religions, un état de souffrance extrême — du corps ou de l'esprit humain après sa séparation du corps —, douleur expérimentée après la mort par ceux qui ont commis des crimes et des péchés dans leur vie terrestre.
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La définition de l'enfer et ses caractéristiques sont variables d'une religion à l'autre et sont parfois sujettes à différentes interprétations au sein d'une même religion. Ainsi, selon le bouddhisme, l'enfer est avant tout un état d'esprit de l'individu soumis aux désirs et passions tandis que l'enfer (ou les enfers) désigne aussi simplement le séjour des morts ou d'une partie d'entre eux.
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Les premières traces de l'Enfer sont mésopotamiennes (environ 2 000 ans av. J.-C.)[1]. Selon les mésopotamiens, le monde est divisé en deux parties : l'« En-Haut », dirigé par les dieux des vivants, et l'« En-Bas », dirigé par les dieux des morts. Entre les deux, le monde des vivants flotte sur l'Absû, le lac d'eau douce. Pour les Sumériens et les Akkadiens l'Enfer est l'« En-Bas », le « Pays sans retour », le « Kur » (ou « Ki ») en sumérien, la « Terre » ou la « Montagne », l'« Arallû », le « Grand En-bas », l'« Irkalla », la « Grande Cité » ou la « Grande Terre », le lieu où se retrouvent les morts[2].
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Les documents écrits rassemblant le plus d'informations sur les enfers mésopotamiens sont des récits comme l’Épopée de Gilgamesh, les différentes versions de la Descente d'Inanna aux Enfers (et les récits ou lamentations annexes) et le mythe de Nergal et Ereshkigal. Des informations précieuses sont également issues de la compilation de textes funéraires, de lamentations et de descriptions d'exorcismes visant à renvoyer les morts à leur place[3].
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Le mythe de la Descente d'Inanna aux Enfers et sa version akkadienne présentent tous deux une longue description des Enfers. À la lecture des deux œuvres, l'entrée du monde des morts, lieu de damnation éternelle, se trouve au palais du Ganzer que l'on atteint après une longue marche vers l'Ouest à travers une large steppe et de nombreuses montagnes par « le Chemin à l'aller sans retour ». Derrière le palais, se trouvent sept murailles percées de sept portes successives qui mènent au cœur des Enfers. D'après d'autres sources cunéiformes on accède aux Enfers par les anfractuosités des rochers ou les fissures sur le sol. Les morts, dont le corps est enterré dans une sépulture souterraine (parfois sous la maison familiale), peuvent trouver leur propre chemin pour l'« En-bas »[2].
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Avant de descendre dans les Enfers, le mort se transforme en « Etemmu » (« Gedim » en sumérien[a]). Les mésopotamiens ne cultivent pas encore l'idée de l'âme qui habite et anime le corps. Selon Jean Bottéro, l'Etemmu est une sorte de réponse à l'incompréhension du néant, du vide que laisse la personne disparue. L'Etemnu est une sorte de fantôme basé sur le souvenir que les vivants ont du défunt. Il apparaît sous forme d'ombres ou d'apparitions fugaces. Par ailleurs, ce fantôme qui se trouve dans les Enfers peut-être rappelé par certaines personnes afin d'être interrogé par les vivants[2] et, s'il devient indésirable, son renvoi vers le « Grand En-bas », devient également l'occasion d'un rite d'exorcisme où l'Etemmu qui hante les vivants est confié au dieu Tammuz, lors de sa redescente annuelle, afin qu'il les guide, en bon berger, vers l'endroit d'où ils ne devraient plus revenir[6].
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Déesse des Enfers, Ereshkigal est la « Reine du monde d'en dessous »[7], la « Reine des morts »[8] ou « Dame de la Grande Terre »[9]. Elle représente la mort, mais, contrairement à sa sœur Inanna, elle donne naissance à des enfants : les jeunes gens qui meurent sur Terre avant leur temps[7]. On lui attribue Gugalanna comme mari, le « Taureau du Ciel » dont elle porte le deuil dans la Descente d'Inanna aux Enfers. Un autre mythe akkadien, Nergal et Ereshkigal, fait d'Ereshkigal l'épouse du dieu Nergal[10]. Elle règne dans un « palais de lapis-lazuli » assistée par son vizir Namtar, dieu de la maladie et des épidémies[b],[11], et par la scribe des Enfers, Geshtinanna, sœur de Dumuzi et épouse de Ningishzida. Elle s'accompagne également des sept Annunaki — les juges des Enfers[8].
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Rien dans la littérature mésopotamienne ne laisse entendre qu'un mort est jugé à son entrée dans les Enfers pour les actes qu'il a commis ; tous les morts vivent le même destin aux Enfers peu importe la conduite morale adoptée de leur vivant[c]. Ainsi, les Annunaki ne font que faire respecter la loi des morts et ne gèrent que les aspects internes et fonctionnels des Enfers[2]. Par exemple, dans le récit de la Descente d'Inanna aux Enfers, les sept Annunaki rappellent à Inanna que, si elle veut remonter sur Terre, elle doit trouver un substitut vivant. Elle est donc condamnée par ceux-ci à rechercher un membre vivant de sa famille ou de ses proches pour la remplacer dans les Enfers[7].
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D'une manière générale, les Enfers sont perçus par les mésopotamiens de manière très pessimiste : le destin du mort n'est aucunement joyeux, le plaisir et l'affection en sont totalement absents. Le mort sous sa forme d'Etemmu, y entre pour y vivre une pâle réplique de sa vie terrestre. D'après l’Épopée de Gilgamesh et la Descente d'Ishtar aux Enfers, le mort s'y « alimente de terre », « s'abreuve d'eau trouble » et y accomplit dans l'obscurité les mêmes gestes accomplis dans sa vie d'avant[2],[12]. Cette vision des Enfers préfigure celle du Sheol des premiers hébreux[9].
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En la Demeure où les arrivants
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Sont privés de lumière,
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Ne subsistant plus que d'humus, alimentés de terre,
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Affalés dans les ténèbres, sans jamais voir le jour,
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Revêtus, comme des oiseaux, d'un accoutrement de plumage.
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— Descente d’Ishtar aux Enfers - Environs du Xe siècle av. J.-C.[13]
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Mais tout dépend de la façon dont les vivants traitent et célèbrent le mort, d'où l'importance apportée, dans le mythe de la Descente d'Inanna aux Enfers, aux rituels de deuil qui peuvent alléger le triste destin des disparus[2],[12]. Ainsi, en prononçant plusieurs fois le nom des ancêtres, en versant parfois de l'eau sur le sol et en organisant tous les mois un repas où les Etemmu des parents disparus sont invités, les vivants se rappellent des morts et allègent le séjour de leurs parents disparus dans l'« En-Bas »[14].
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Dans la mythologie grecque, les Enfers (au pluriel) sont le royaume des morts. C'est un lieu souterrain où règnent le dieu Hadès et sa femme Perséphone.
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Dans La République, son grand ouvrage de théorie politique, Platon expose le mythe d'Er[15]. Ce mythe, tout en reprenant les croyances populaires sur l'après-vie, sert au philosophe à préciser celles-ci afin d'en faire un instrument du contrôle politique sur lequel puisse se fonder une cité. Il est le premier auteur à offrir une description fort concrète des punitions corporelles graduées qui attendent les méchants après la mort et à marquer la séparation géographique de l'enfer, du purgatoire et du paradis[16].
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Ce mythe a exercé une influence considérable sur la culture occidentale après avoir été intégré au dogme chrétien par l'église, dont il contribuera à consolider le pouvoir temporel tout en introduisant un élément de violence au cœur même de la religion chrétienne[17].
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Chez les juifs anciens, comme au sein des autres nations sémites, l'existence dans le sheol était considérée comme une perpétuation fantomatique de la vie terrestre, pendant laquelle les problèmes de cette vie terrestre prenaient fin. Le shéol était conçu comme un lieu souterrain où les morts menaient une vie léthargique. Plus tard, la prédiction du prophète du judaïsme Isaïe dans sa satire sur la mort du roi de Babylone, s'adressant en ces termes au tyran : « Te voilà shéol, dans les profondeurs de l'abîme » (Isaïe 14 15), donna naissance à l'idée selon laquelle il existerait plusieurs profondeurs au Sheol, en fonction du degré de récompense ou de châtiment mérités. Quoi qu'il en soit, chez les Juifs, la notion d'éternité en enfer n'existe pas.
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Dans le judaïsme de la période du Second Temple, et dans la littérature intertestamentaire, l'influence grecque peut être vue dans les idées juives de la demeure des morts :
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Dans les évangiles, Jésus évoque « le châtiment éternel »[19], « le feu éternel, le feu de la géhenne » « qui ne s’éteint point »[20] et qui sera réservé à ceux qui meurent en état de péché mortel. Les premiers écrivains chrétiens utilisèrent le terme « enfers » pour désigner les limbes des pères, dans lesquels les âmes des justes décédés avant l'avènement du Christ attendaient leur rédemption, et qui sont mentionnés dans le Symbole des Apôtres, « Il [Christ] descendit aux enfers ». Selon la foi chrétienne, le Christ apporta la rédemption à ces âmes saintes et elles montèrent au ciel. La plupart des patriarches ont d'ailleurs été considérés comme des saints au Moyen Âge. Le mot « enfer(s) » désigne ensuite le Purgatoire, lieu de purgation des péchés véniels dans la doctrine catholique, et qui conduit toujours au ciel, et enfin le lieu de châtiment de Satan et des autres anges déchus ainsi que de tous les mortels morts sans s'être repentis de leurs péchés. Cette dernière interprétation est conforme au catéchisme de saint Pie X et à l'article Lumen gentium numéro 48 du Concile Vatican II.
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La croyance dans l'existence de limbes pour les jeunes enfants non baptisés, où ils auraient joui d'une félicité naturelle mais où le bonheur suprême de voir Dieu leur était refusé, n'a jamais été officialisée par l'Église catholique avant d'être définitivement balayée le 19 avril 2007, comme contraire à l'universalité du salut offert par le Christ à tous ceux qui le veulent[21].
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La durée des châtiments en enfer a fait l'objet de controverses depuis les premiers temps du christianisme. L'écrivain et théologien chrétien du IIIe siècle Origène et son école, l'école d'Alexandrie, enseignaient que ces châtiments avaient pour but de purifier des péchés, et qu'ils étaient proportionnels à l'importance des fautes commises. Origène soutenait qu'avec le temps l'effet purificateur serait obtenu chez tous, même les mauvais, que le châtiment finirait par cesser et que ceux qui se trouvaient en enfer pourraient enfin avoir droit au bonheur. Sa doctrine fut condamnée par le deuxième concile de Constantinople en 553, principalement à cause de sa conception éternelle de l'âme. La croyance en un châtiment éternel en enfer devint par contre une caractéristique de l'Église catholique, principalement sous l'influence d'Augustin d'Hippone, mais aussi d'Anselme de Cantorbéry et de Thomas d'Aquin. Le Christianisme orthodoxe, bien plus attentif à l'ensemble de la Philocalie des Pères neptiques, comme aux écrits d'Isaac de Ninive, a toujours mis en évidence l'incompatibilité de l'Amour de Dieu avec l'idée d'un châtiment éternel. Dieu est miséricordieux et offre Son aide pour tous. C'est plutôt le pêcheur, par son impureté, qui est incapable de s'approcher de la Lumière de Dieu. Dans la doctrine orthodoxe, Dieu n'a créé aucun enfer, mais cet endroit est plutôt un lieu de fuite de démons, d'anges déchus essayant de se maintenir loin de Dieu et par extension un lieu de fuite de ceux qui s'identifient aux démons. En Occident, la doctrine du châtiment éternel passa indirectement dans les symboles des Églises réformées, et fut fortement amplifiée par la suite dans certains mouvements protestants évangélistes modernes, parfois d'ailleurs reconnus comme sectaires par les gouvernements des pays qui les abritent. Souvent centre de la doctrine et moyen de conversion en masse, cette notion de châtiment éternel donne l'idée d'un Dieu confus car, d'une part cruel, puisqu'il maintient le châtiment pour toujours et d'autre part « Amour », car il envoie son Fils pour sauver la petite part de l'humanité qui suit parfaitement la doctrine.
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Dans l'Ancien Testament :
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Dans le Nouveau Testament :
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Il n’existe en français aucun équivalent exact du mot hébreu sheʼôl (שאול). Il s'agit du terme hébreu de l'Ancien Testament désignant le séjour des morts, les enfers. Il représente un lieu sombre et silencieux où les morts sont endormis, couchés dans la poussière. Même si, au cours des siècles suivants, l’enseignement grec de l’immortalité de l’âme humaine s’est infiltré dans la pensée religieuse juive, il n’en reste pas moins que le texte de la Bible montre que le shéol est la tombe commune aux hommes, un endroit où on est inconscient.
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Dans le livre de l'Ecclésiaste (ou Qohélet), chap. 9 vv. 5-10 (version T.O.B., œcuménique), il est dit :
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« Les vivants savent en effet qu'ils mourront, mais les morts ne savent rien du tout… car il n'y a ni œuvre, ni bilan, ni savoir, ni sagesse dans le séjour des morts où tu vas. »
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Selon le Psaume 146:4, « Leur souffle partira, en ce jour ils retournent à leur poussière, et ce jour-là, c'est la ruine de leurs plans » (T.O.B.) ou « ruine de leurs pensées » (Bible de Jérusalem – traduction catholique).
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Bien que ces passages indiquent une inactivité, d'autres passages montrent que des vivants sont entrés en contact avec les morts de l'au-delà pour les interroger. Pourtant, Dieu dans le Pentateuque interdit à son Peuple de le faire. Le premier roi d'Israël selon la Bible, Saül, fait interroger par une médium à En-Dor, le prophète Samuel, mort depuis peu, sur l'issue d'une bataille. Il a effectivement reçu une réponse mais elle ne venait pas du prophèteInterprétation abusive ?. (1 Samuel [ou 1 Rois dans certaines versions], chapitre 28). De son vivant, le prophète Samuel n'avait plus aucun contact avec le roi Saül qui avait perdu l’approbation de Dieu. De plus, le prophète Samuel respectait l'interdiction de Dieu de consulter des médiums(Lévitique 19:31 ; Deutéronome 18:11,12). En réalité, le roi Saül a reçu une réponse de quelqu'un se faisant passer pour Samuel et voulant véhiculer l'idée fausse qu'il existe une vie après la mortInterprétation abusive ?. La Bible révèle que des anges ont rejeté l'autorité de Dieu (Genèse 6:1-4), ils sont appelés démons. Ils sont capables de se faire passer pour des gens décédés afin de tromper les humains (2 Thessaloniciens 2:9).
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« Hadès » — terme grec équivalent du mot sheol de l'Ancien Testament — apparaît dix fois dans les manuscrits grecs anciens : Matthieu 11:23 ; 16:18 ; Luc 10:15 ; 16:23 ; Actes 2:27, 31 ; Apocalypse 1:18 ; 6:8 ; 20:13, 14.
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Certaines traductions de la Bible rendent le grec haïdês par « enfer » mais des versions plus modernes mettent « monde des morts ��, « séjour des morts » ou « hadès ».
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« Géhenne » vient de Gehinnon, ou Hinnom, vallée située au sud-ouest de la vieille ville de Jérusalem (Jos. 15:8) où furent sacrifiés des enfants au dieu Moloch. (2Chroniques 28:3 ; 33:6 ; Jérémie 7:31-32).
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Ce lieu fut transformé en décharge publique par le roi Josias (Yoshiya) pour empêcher ce culte (2Rois 23:10). À l'époque de Jésus, on y jetait les détritus, mais aussi les cadavres d'animaux morts, ainsi que les corps des criminels exécutés, les jugeant indignes d'une sépulture décente. Ceci pour préserver de toute souillure la ville où était rendu le culte, au Temple[26].
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Pour entretenir ce feu continuellement afin de se débarrasser des immondices et éviter les épidémies, on versait régulièrement du soufre qui rendait ce feu perpétuel.
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La géhenne fut ainsi associée au feu qui ne s'éteint jamais. « Mieux vaut pour toi entrer manchot dans la Vie que de t'en aller avec tes deux mains dans la géhenne, dans le feu qui ne s'éteint pas. » (Marc 9:43).
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Jésus se servit de ce lieu pour expliquer à ses contemporains que la géhenne symbolisait le châtiment définitif.
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Lieu du feu éternel où, après le Jugement dernier, seront jetés le diable (appelé également Satan, c’est-à-dire « l'Adversaire ») et ses anges et les gens qui sont morts dans leurs péchés (Matthieu, chapitre 25, verset 41).
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Le livre de l'Apocalypse (chapitre 20, versets 10 à 15) explique :
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« Et le diable […] fut jeté dans l’étang de glace et de soufre, où sont et la bête et le faux prophète ; et ils seront tourmentés, jour et nuit, aux siècles des siècles. 11 - Et je vis un grand trône blanc […]. 12 - Et je vis les morts, les grands et les petits, se tenant devant le trône ; et des livres furent ouverts ; et un autre livre fut ouvert qui est celui de la vie. Et les morts furent jugés d’après les choses qui étaient écrites dans les livres, selon leurs œuvres. 13 - Et la mer rendit les morts qui étaient en elle ; et la mort et l'hadès rendirent les morts qui étaient en eux, et ils furent jugés chacun selon leurs œuvres. 14 - Et la mort et le hadès furent jetés dans l’étang de feu : c’est ici la seconde mort, l’étang de feu. 15 - Et si quelqu’un n’était pas trouvé écrit dans le livre de vie, il était jeté dans l’étang de feu. »
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On note que « la mort et l'hadès » y sont jetés, voulant exprimer la disparition de « la mort » et du « lieu d'attente des morts (hades) » pour l'éternité. Comme le dit le chapitre 20 verset 10 et verset 15 ils, c'est-à-dire le diable et ses anges et tous ceux qui ne sont pas inscrits dans le livre de vie, seront dans un état de souffrance éternelles (voir Mathieu 13:49-50). Il en sera de même à la fin du monde. Les anges viendront séparer les méchants d’avec les justes, 50 et ils les jetteront dans la fournaise ardente, où il y aura des pleurs et des grincements de dents.
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« Le fait que les premiers traducteurs de la Bible ont invariablement rendu par enfer le mot hébreu Schéol et les termes grecs Hadès et Géhenne, a été cause d’une grande confusion et d’interprétations erronées. La simple transcription de ces mots, par les traducteurs des éditions révisées de la Bible, n’a pas suffi à dissiper la confusion et les fausses conceptions » — The Encyclopedia Americana (1942), tome XIV, p. 81.
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Malheureusement, beaucoup de traducteurs de la Bible ont transcrit les termes « shéol », « hadès » et « gehenne » par un seul mot « enfer ». Cette façon de faire obscurcit la signification des vocables hébreu et grecs. « Shéol » et « hadès » (les enfers) représentent la tombe commune aux morts de manière symbolique, alors que la « géhenne » (l'enfer) est employé comme symbole d'une destruction éternelle.
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Les représentations iconographiques de l'Enfer sont présentes dans les églises (tympans sculptés témoignant du Jugement Dernier, chapiteaux, fresques…), dans les manuscrits et sur les peintures. L'enfer apparaît comme un endroit de torture, bouillonnant et chaud, où s'activent des dizaines de démons. C'était un thème récurrent de l'iconographie pieuse du Moyen Âge, essentiellement dans le catholicisme.
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La représentation littéraire la plus détaillée de cette période est la première partie de la Divine Comédie de Dante Alighieri, l'Enfer.
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La notion d'un enfer où l'on brûle éternellement est tirée de l'interprétation au premier degré de certains passages du Nouveau Testament. Néanmoins, certains mouvements se disant chrétiens (comme l'adventisme, une déclinaison du protestantisme, ou les Témoins de Jéhovah), généralement issus des doctrines de William Miller (1782-1849), ne partagent pas cette croyance.
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Sur base des Écritures et du raisonnement reflétant la Tradition catholique, le Catéchisme de l'Église catholique (1992) affirme l'existence de l'enfer et son éternité (article 12, partie IV, paragraphes nos 1 033 à 1 037[C 1]). Il se réfère à l'Évangile, où Jésus parle souvent de la « géhenne », du « feu qui ne s'éteint pas » (voir plus haut).
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Bien que cela semble s'opposer à l'amour, l'enfer serait au contraire dans la logique même de l'amour :
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Selon le Catéchisme, il n'y a là aucun fatalisme : « Dieu ne prédestine personne à l'enfer ; il faut pour cela une aversion volontaire de Dieu »[C 2] et seul un refus, volontaire, libre et pleinement conscient de Dieu et de l'amour du prochain amène en Enfer de même que seul le choix de Dieu, de l'amour du prochain mène au Paradis : « à la fin de votre vie, on vous demandera compte de votre volonté et de votre amour » (Saint Jean de la Croix, Sentences, no 50). C'est sur ce point, comme sur celui de l'incompatibilité entre faire le mal et déclarer choisir Dieu, qu'insiste le Catéchisme[C 3] :
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« Nous ne pouvons pas être unis à Dieu à moins de choisir librement de l’aimer. Mais nous ne pouvons pas aimer Dieu si nous péchons gravement contre Lui, contre notre prochain ou contre nous-mêmes : “Celui qui n’aime pas demeure dans la mort. Quiconque hait son frère est un homicide ; or vous savez qu’aucun homicide n’a la vie éternelle demeurant en lui” (1Jn 3,15). Notre Seigneur nous avertit que nous serons séparés de Lui si nous omettons de rencontrer les besoins graves des pauvres et des petits qui sont ses frères (Mt 25,31-46). Mourir en péché mortel sans s’en être repenti et sans accueillir l’amour miséricordieux de Dieu, signifie demeurer séparé de Lui pour toujours par notre propre choix libre. Et c’est cet état d’auto-exclusion définitive de la communion avec Dieu et avec les bienheureux qu’on désigne par le mot “enfer”. »
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La dernière phrase « c’est cet état d’auto-exclusion définitive de la communion avec Dieu et avec les bienheureux qu’on désigne par le mot “enfer” » résume à elle seule la notion d'enfer dans le catholicisme. La doctrine catholique présente l'enfer comme un état plutôt qu'un lieu, dans lequel se plonge automatiquement celui qui a choisi lui-même et en pleine connaissance de cause de ne pas être en communion avec Dieu et l'amour du prochain[28].
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Paul écrit dans son Épître aux Romains : « Mais, par ton endurcissement et par ton cœur impénitent, tu t'amasses un trésor de colère pour le jour de la colère et de la manifestation du juste jugement de Dieu, qui rendra à chacun selon ses œuvres ; réservant la vie éternelle à ceux qui, par la persévérance à bien faire, cherchent l'honneur, la gloire et l'immortalité; mais l'irritation et la colère à ceux qui, par esprit de dispute, sont rebelles à la vérité et obéissent à l'injustice » (Rm 2,5-7). Ainsi, de même que les bienheureux du ciel sont traités selon la diversité de leur mérite, il en est de même pour les damnés[29].
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Pour la philosophie et la théologie catholiques, cela ne relève pas d'un côté vindicatif ou une jalousie (au sens moderne du terme) de Dieu, mais il s'agit de la conséquence de ce qu'il n'y a pas de biens indépendants mais une unicité du Bien. Le Bien et Dieu se confondent. Dieu est tout ; Dieu est Amour donc tout ce qui vient de l'Amour vient de Dieu[28]. Choisir l'un est choisir l'autre, même inconsciemment au départ : celui qui veut le Bien ne peut que le reconnaître dès qu'il comprend Dieu. Car cherchant le Bien véritable et absolu, il se réjouit de le trouver en Dieu, et court vers lui. Au contraire celui qui dit vouloir le bien mais ne se réjouit pas de le trouver en Dieu mais désire vivre séparé de lui en parallèle, s'intéresse davantage à lui qu'au bien et recherche sa propre gloire. Thomas d'Aquin écrit notamment au sujet de l'Enfer dans la Somme Théologique que « Dans la damnation des réprouvés la miséricorde apparaît ; non pas, à la vérité, en ce que Dieu leur enlève toute peine, mais en ce qu’il leur allège cette peine, en les punissant moins qu’ils ne le méritent » (Ia, q.21, a.4, ad 1).
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Ainsi, celui qui dit avoir cherché le bien mais refuse de reconnaître qu'il ne le trouvera qu'en Dieu se sépare de lui comme celui qui n'a recherché que le mal et a refusé Dieu, dès le départ[C 2].
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« La peine principale de l’enfer consiste en la séparation éternelle d’avec Dieu en qui seul l’homme peut avoir la vie et le bonheur pour lesquels il a été créé et auxquels il aspire »[C 4].
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Selon la Théologie catholique, Dieu étant l'Amour, la Vérité, la Vie, celui qui le rejette, rejette tout cela et se retrouve dans la Haine, le Mensonge et la Mort[28].
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Enfin les catholiques de l'Antiquité en même temps qu'une grande majorité d'autres confessions chrétiennes distinguaient « l'enfer » des « enfers ». « L'enfer » est le lieu de la damnation, le lieu éternel sans Dieu. Au contraire, « les enfers » sont le séjour des morts, qu'on appelle aussi les Limbes, où ceux qui sont décédés avant le Christ ont attendu sa venue[C 5]. L'expression « les enfers » n'est d'ailleurs plus usitée par le catholicisme contemporain afin d'éviter toute confusion à l'exception du Credo, qui a gardé la formulation antique. Ainsi selon les Credo orientaux et romains, dire que le Christ est descendu aux enfers, signifie qu'il est descendu libérer ceux qui avaient vécu avant lui dans la justice et qui l'attendaient[C 6].
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Les Adventistes du septième jour ne croient pas que les mauvais souffrent pour l'éternité dans l'enfer, mais enseignent que les morts sont inconscients et que l'âme humaine est mortelle. En acceptant la mort de Jésus-Christ, les individus sont reconnectés à Dieu et auront la vie éternelle. Ceux qui choisissent de ne pas être réconciliés avec Dieu, considéré comme la source de vie, ont choisi la mort par défaut. Les Adventistes du septième jour croient que les descriptions dans la Bible parlant d'une punition pour les méchants par le feu décrivent en fait le destin final des pécheurs après l'avènement du Christ.
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Lors de l'avènement, le Christ ressuscitera les justes qui sont morts et les emmènera au ciel. Dieu détruira les mauvais, laissant seulement Satan et ses anges tombés sur terre. Après le millénium, le Christ reviendra encore sur terre. Puis, Dieu détruira de manière permanente Satan, ses anges, et les humains, après un temps de jugement durant lequel le châtiment à administrer pour chaque réprouvé est fixé[30]. Le point de vue des Adventistes sur l'enfer est désigné souvent sous le terme d'annihilationisme.
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Les Témoins de Jéhovah rejettent l'idée d'un enfer de feu qui serait un lieu de souffrance éternelle après la mort. Pour eux, la Bible enseigne que les morts sont inconscients et que l'âme humaine n'est pas immortelle. Ils citent souvent à cet égard les passages d'Ecclésiaste 9 : 5, 10 et d'Ézékiel 18 : 4. Ainsi, dans leur doctrine, les injustes comme les bons vont dans le sheol. Ils seront dans le sheol jusqu'au jour du jugement divin (de Jéhovah). De plus, selon eux l'existence d'un enfer de feu où les humains seraient tourmentés après leur mort est incompatible avec la qualité dominante de Dieu : l'amour (1 Jean 4:8).
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L'Enfer, appelé Jahannam, a sept portes et est destiné principalement aux mécréants comme châtiment suprême[31].
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De nombreux passages du Coran décrivent l'Enfer, par exemple :
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Les appellations des différents degrés de la demeure de la perdition sont tous citées dans le Coran mais dispersées dans plusieurs sourates et des dizaines de versets selon leur contenu. Leur ordre serait peut-être comme suit, du plus haut degré (châtiment moindre) au plus bas degré (châtiment énorme) selon Al-Dahhak[32] :
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7. Le Feu de la Jahannam à destination provisoire des musulmans pécheurs.
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6. Le Brasier à destination provisoire des chrétiens pécheurs.
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5. Le Hoūtama à destination provisoire des juifs pécheurs.
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4. Le Feu ardent à destination des renégats, d'Iblis (Satan) et de ses partisans, de l'Antéchrist et des djinns mécréants.
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3. Le Saqâr à destination des mages, des sorciers et de ceux qui se prosternent devant les astres.
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2. La Fournaise à destination des mécréants et des associateurs.
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1. L'Abîme à destination des hypocrites, de Pharaon et de ses compagnons, et des gens qui ont mécru après le miracle de la table de Îsâ (Jésus).
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Dans la tradition du bouddhisme tibétain, les enfers sont un des six modes de la sphère des passions. La cosmologie traditionnelle décrit 16 enfers : 8 enfers brûlants, 8 enfers glacés, des enfers périphériques et des enfers éphémères. Il est dit que des renaissances dans ces états infernaux sont induites par des actes négatifs produits sous l'influence de la colère.
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Par qui et comment sont produitesLes armes des habitants des enfers ?Qui fait leur sol de métal brûlant ?Et d'où viennent leurs brasiers ?Le bouddha enseigna que tous ces phénomènesSont la production d'un esprit en proie aux passionsŚāntideva, Bodhicaryāvatāra[33].
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Yanluowang (閻羅王) (le roi Yanluo) est un dieu chinois d'origine bouddhiste, gardien et juge de l'enfer. C'est une divinité secondaire également présente au Japon sous le nom de Enma.
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Le maître bouddhiste zen Taisen Deshimaru a dit : « L'enfer ne se trouve pas dans un autre monde, il existe dans notre esprit »[34].
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Selon l'indianiste français Jean Herbert, « enfers et paradis ne sont considérés dans l’Inde que comme des lieux de résidence temporaire où nous allons dans certains cas recueillir la rétribution de nos bonnes et de nos mauvaises actions qui n’ont pas encore porté leurs fruits. "Un paradis qui serait éternel est une contradiction" [selon Vivekananda], et de même pour l’enfer. Certains textes, pris littéralement (par exemple la Bhagavad-Gita, I, 44), semblent indiquer le contraire, mais tous les commentateurs et, ce qui est plus important, tous les sages sont catégoriques. Ce caractère non éternel s’explique en particulier par deux considérations d’ordre logique. La première, c’est que puisque ces séjours ont un début, ils doivent, comme tout ce qui a un début, avoir aussi une fin. La seconde, c’est que les actions dont est capable l’homme étant nécessairement limitées, finies, et ne pouvant être infinies, leurs conséquences ne peuvent avoir le caractère d’infinité qu’elles n’ont pas elles-mêmes. La durée des châtiments et récompenses de ces actions humaines est donc forcément limitée et proportionnelle »[35].
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D'après les ésotéristes modernes, à savoir la théosophie d'Helena Blavatsky, l'anthroposophie de Rudolf Steiner, Omraam Mikhaël Aïvanhov et tant d'autres, il y a, après la mort du corps physique, survivance de certains corps subtils, puis réincarnation après un temps plus ou moins long. L'enfer, ou plus précisément le purgatoire, serait une période de purification, après la mort, au cours de laquelle l'entité se débarrasserait de ce qui la retient encore au monde terrestre tout en prenant conscience des fautes qu'elle a commises au cours de sa vie sur terre[36].
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Aïvanhov écrit : à la mort, vous quittez « les différents corps dont vous devez vous libérer les uns après les autres : d'abord le corps physique, puis, quelque temps après, une semaine ou deux, le corps éthérique ; ensuite, le corps astral, et, là, c'est beaucoup plus long, parce que, dans le plan astral, sont entassés les passions, les convoitises, tous les sentiments inférieurs. Et c'est cela l'Enfer : le plan astral et le mental inférieur le corps mental où l'on doit rester quelque temps pour se purifier. Ensuite, vous vous libérez du corps mental, et c'est là que commence le Paradis, avec le premier ciel, le deuxième ciel, le troisième ciel. La tradition rapporte qu'il y en a sept. Et c'est le retour de l'homme sur la Terre, la naissance de l'enfant »[37].
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Selon le fondateur du spiritisme, Allan Kardec, l'enfer n'est pas un lieu circonscrit. L'enfer désigne l'état de souffrance dans lequel les esprits imparfaits se trouvent en raison des défauts personnels qu'ils n'ont pas encore corrigés. Cet état n'est pas éternel et dépend de la volonté des esprits à progresser[38]. Les spirites usent plus volontiers du terme « bas astral » (plutôt qu'« enfer ») pour désigner cet état de souffrance par lequel passent les esprits peu évolués.
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La peur de l'enfer, qui a été un puissant facteur de contrôle politique dans le passé, s'est amenuisée à mesure qu'a progressé la sécularisation des sociétés[39]. Certes, comme le signale Hannah Arendt, tant les têtes pensantes de la Révolution française que les Pères fondateurs des États-Unis se sont démarqués de la mentalité dominante de leur époque et ont insisté pour maintenir dans la pensée politique la peur d'un Dieu vengeur, redécouvrant à la suite de Platon l'utilité de la religion comme appui à l'autorité laïque. Malgré cela, « la peur de l'enfer ne figure plus aujourd'hui parmi les raisons susceptibles de prévenir ou d'entraîner les actes de la majeure partie de la société[40] ».
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Thème récurrent en littérature, l'enfer a inspiré de nombreux écrivains.
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Pour améliorer la vérifiabilité de l'article, merci de citer les sources primaires à travers l'analyse qu'en ont faite des sources secondaires indiquées par des notes de bas de page (modifier l'article).
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Si dans la majorité des représentations que l'on trouve dans la culture pop, et ce quel que soit le média utilisé (cinéma, peinture, écriture, BD...), l'enfer est dépeint comme un lieu de souffrance et de chaos où les condamnés endurent une éternité de souffrances sans échappatoire possible, certaines œuvres offre cependant une vision quelque peu différente de l'enfer et du châtiment infligé aux condamnés. Ainsi, par exemple, dans la saga d'épouvante Hellraiser, l'enfer est représenté comme un immense dédale régi par une entité nommée Léviathan et gardée par les cénobites, tandis que dans la série télévisé Lucifer, l'enfer est composé de cellules individuelles dans lesquelles les condamnés doivent revivre éternellement en boucle le même scénario.
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« Plus qu'un lieu, l'enfer indique la situation dans laquelle se trouve celui qui s'éloigne librement et définitivement de Dieu, source de vie et de joie. La « damnation » ne doit pas être attribuée à l'initiative de Dieu, car dans son amour miséricordieux, il ne peut vouloir que le salut des êtres qu'il a créés. En réalité, c'est la créature qui se ferme à son amour. La « damnation » consiste précisément dans l'éloignement définitif de Dieu librement chois par l'homme et confirmé à travers la mort qui scelle pour toujours ce choix. La sentence de Dieu ratifie cet état. La damnation demeure une possibilité réelle, mais il ne nous est pas donné de connaître, sans révélation divine particulière, quels êtres humains sont effectivement concernés. La pensée de l'enfer - et plus encore la mauvaise utilisation des images bibliques - ne doit pas créer de psychose ni d'angoisse, mais représente un avertissement nécessaire et salutaire à la liberté, au sein de l'annonce selon laquelle Jésus le Ressuscité a vaincu Satan, nous donnant l'Esprit de Dieu, qui nous fait invoquer « Abba, Père ». »
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« Catéchisme de l'Église Catholique », sur Vatican, vatican.va (consulté le 4 aout 2014), 1re partie, 2e section, Chapitre 3, Article 12 « Je crois à la vie éternelle ».
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L'Enfer, du latin infernus (« qui est en dessous »), est, selon de nombreuses religions, un état de souffrance extrême — du corps ou de l'esprit humain après sa séparation du corps —, douleur expérimentée après la mort par ceux qui ont commis des crimes et des péchés dans leur vie terrestre.
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La définition de l'enfer et ses caractéristiques sont variables d'une religion à l'autre et sont parfois sujettes à différentes interprétations au sein d'une même religion. Ainsi, selon le bouddhisme, l'enfer est avant tout un état d'esprit de l'individu soumis aux désirs et passions tandis que l'enfer (ou les enfers) désigne aussi simplement le séjour des morts ou d'une partie d'entre eux.
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Les premières traces de l'Enfer sont mésopotamiennes (environ 2 000 ans av. J.-C.)[1]. Selon les mésopotamiens, le monde est divisé en deux parties : l'« En-Haut », dirigé par les dieux des vivants, et l'« En-Bas », dirigé par les dieux des morts. Entre les deux, le monde des vivants flotte sur l'Absû, le lac d'eau douce. Pour les Sumériens et les Akkadiens l'Enfer est l'« En-Bas », le « Pays sans retour », le « Kur » (ou « Ki ») en sumérien, la « Terre » ou la « Montagne », l'« Arallû », le « Grand En-bas », l'« Irkalla », la « Grande Cité » ou la « Grande Terre », le lieu où se retrouvent les morts[2].
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Les documents écrits rassemblant le plus d'informations sur les enfers mésopotamiens sont des récits comme l’Épopée de Gilgamesh, les différentes versions de la Descente d'Inanna aux Enfers (et les récits ou lamentations annexes) et le mythe de Nergal et Ereshkigal. Des informations précieuses sont également issues de la compilation de textes funéraires, de lamentations et de descriptions d'exorcismes visant à renvoyer les morts à leur place[3].
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Le mythe de la Descente d'Inanna aux Enfers et sa version akkadienne présentent tous deux une longue description des Enfers. À la lecture des deux œuvres, l'entrée du monde des morts, lieu de damnation éternelle, se trouve au palais du Ganzer que l'on atteint après une longue marche vers l'Ouest à travers une large steppe et de nombreuses montagnes par « le Chemin à l'aller sans retour ». Derrière le palais, se trouvent sept murailles percées de sept portes successives qui mènent au cœur des Enfers. D'après d'autres sources cunéiformes on accède aux Enfers par les anfractuosités des rochers ou les fissures sur le sol. Les morts, dont le corps est enterré dans une sépulture souterraine (parfois sous la maison familiale), peuvent trouver leur propre chemin pour l'« En-bas »[2].
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Avant de descendre dans les Enfers, le mort se transforme en « Etemmu » (« Gedim » en sumérien[a]). Les mésopotamiens ne cultivent pas encore l'idée de l'âme qui habite et anime le corps. Selon Jean Bottéro, l'Etemmu est une sorte de réponse à l'incompréhension du néant, du vide que laisse la personne disparue. L'Etemnu est une sorte de fantôme basé sur le souvenir que les vivants ont du défunt. Il apparaît sous forme d'ombres ou d'apparitions fugaces. Par ailleurs, ce fantôme qui se trouve dans les Enfers peut-être rappelé par certaines personnes afin d'être interrogé par les vivants[2] et, s'il devient indésirable, son renvoi vers le « Grand En-bas », devient également l'occasion d'un rite d'exorcisme où l'Etemmu qui hante les vivants est confié au dieu Tammuz, lors de sa redescente annuelle, afin qu'il les guide, en bon berger, vers l'endroit d'où ils ne devraient plus revenir[6].
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Déesse des Enfers, Ereshkigal est la « Reine du monde d'en dessous »[7], la « Reine des morts »[8] ou « Dame de la Grande Terre »[9]. Elle représente la mort, mais, contrairement à sa sœur Inanna, elle donne naissance à des enfants : les jeunes gens qui meurent sur Terre avant leur temps[7]. On lui attribue Gugalanna comme mari, le « Taureau du Ciel » dont elle porte le deuil dans la Descente d'Inanna aux Enfers. Un autre mythe akkadien, Nergal et Ereshkigal, fait d'Ereshkigal l'épouse du dieu Nergal[10]. Elle règne dans un « palais de lapis-lazuli » assistée par son vizir Namtar, dieu de la maladie et des épidémies[b],[11], et par la scribe des Enfers, Geshtinanna, sœur de Dumuzi et épouse de Ningishzida. Elle s'accompagne également des sept Annunaki — les juges des Enfers[8].
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Rien dans la littérature mésopotamienne ne laisse entendre qu'un mort est jugé à son entrée dans les Enfers pour les actes qu'il a commis ; tous les morts vivent le même destin aux Enfers peu importe la conduite morale adoptée de leur vivant[c]. Ainsi, les Annunaki ne font que faire respecter la loi des morts et ne gèrent que les aspects internes et fonctionnels des Enfers[2]. Par exemple, dans le récit de la Descente d'Inanna aux Enfers, les sept Annunaki rappellent à Inanna que, si elle veut remonter sur Terre, elle doit trouver un substitut vivant. Elle est donc condamnée par ceux-ci à rechercher un membre vivant de sa famille ou de ses proches pour la remplacer dans les Enfers[7].
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D'une manière générale, les Enfers sont perçus par les mésopotamiens de manière très pessimiste : le destin du mort n'est aucunement joyeux, le plaisir et l'affection en sont totalement absents. Le mort sous sa forme d'Etemmu, y entre pour y vivre une pâle réplique de sa vie terrestre. D'après l’Épopée de Gilgamesh et la Descente d'Ishtar aux Enfers, le mort s'y « alimente de terre », « s'abreuve d'eau trouble » et y accomplit dans l'obscurité les mêmes gestes accomplis dans sa vie d'avant[2],[12]. Cette vision des Enfers préfigure celle du Sheol des premiers hébreux[9].
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En la Demeure où les arrivants
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Sont privés de lumière,
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Ne subsistant plus que d'humus, alimentés de terre,
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Affalés dans les ténèbres, sans jamais voir le jour,
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Revêtus, comme des oiseaux, d'un accoutrement de plumage.
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— Descente d’Ishtar aux Enfers - Environs du Xe siècle av. J.-C.[13]
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Mais tout dépend de la façon dont les vivants traitent et célèbrent le mort, d'où l'importance apportée, dans le mythe de la Descente d'Inanna aux Enfers, aux rituels de deuil qui peuvent alléger le triste destin des disparus[2],[12]. Ainsi, en prononçant plusieurs fois le nom des ancêtres, en versant parfois de l'eau sur le sol et en organisant tous les mois un repas où les Etemmu des parents disparus sont invités, les vivants se rappellent des morts et allègent le séjour de leurs parents disparus dans l'« En-Bas »[14].
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Dans la mythologie grecque, les Enfers (au pluriel) sont le royaume des morts. C'est un lieu souterrain où règnent le dieu Hadès et sa femme Perséphone.
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Dans La République, son grand ouvrage de théorie politique, Platon expose le mythe d'Er[15]. Ce mythe, tout en reprenant les croyances populaires sur l'après-vie, sert au philosophe à préciser celles-ci afin d'en faire un instrument du contrôle politique sur lequel puisse se fonder une cité. Il est le premier auteur à offrir une description fort concrète des punitions corporelles graduées qui attendent les méchants après la mort et à marquer la séparation géographique de l'enfer, du purgatoire et du paradis[16].
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Ce mythe a exercé une influence considérable sur la culture occidentale après avoir été intégré au dogme chrétien par l'église, dont il contribuera à consolider le pouvoir temporel tout en introduisant un élément de violence au cœur même de la religion chrétienne[17].
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Chez les juifs anciens, comme au sein des autres nations sémites, l'existence dans le sheol était considérée comme une perpétuation fantomatique de la vie terrestre, pendant laquelle les problèmes de cette vie terrestre prenaient fin. Le shéol était conçu comme un lieu souterrain où les morts menaient une vie léthargique. Plus tard, la prédiction du prophète du judaïsme Isaïe dans sa satire sur la mort du roi de Babylone, s'adressant en ces termes au tyran : « Te voilà shéol, dans les profondeurs de l'abîme » (Isaïe 14 15), donna naissance à l'idée selon laquelle il existerait plusieurs profondeurs au Sheol, en fonction du degré de récompense ou de châtiment mérités. Quoi qu'il en soit, chez les Juifs, la notion d'éternité en enfer n'existe pas.
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Dans le judaïsme de la période du Second Temple, et dans la littérature intertestamentaire, l'influence grecque peut être vue dans les idées juives de la demeure des morts :
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Dans les évangiles, Jésus évoque « le châtiment éternel »[19], « le feu éternel, le feu de la géhenne » « qui ne s’éteint point »[20] et qui sera réservé à ceux qui meurent en état de péché mortel. Les premiers écrivains chrétiens utilisèrent le terme « enfers » pour désigner les limbes des pères, dans lesquels les âmes des justes décédés avant l'avènement du Christ attendaient leur rédemption, et qui sont mentionnés dans le Symbole des Apôtres, « Il [Christ] descendit aux enfers ». Selon la foi chrétienne, le Christ apporta la rédemption à ces âmes saintes et elles montèrent au ciel. La plupart des patriarches ont d'ailleurs été considérés comme des saints au Moyen Âge. Le mot « enfer(s) » désigne ensuite le Purgatoire, lieu de purgation des péchés véniels dans la doctrine catholique, et qui conduit toujours au ciel, et enfin le lieu de châtiment de Satan et des autres anges déchus ainsi que de tous les mortels morts sans s'être repentis de leurs péchés. Cette dernière interprétation est conforme au catéchisme de saint Pie X et à l'article Lumen gentium numéro 48 du Concile Vatican II.
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La croyance dans l'existence de limbes pour les jeunes enfants non baptisés, où ils auraient joui d'une félicité naturelle mais où le bonheur suprême de voir Dieu leur était refusé, n'a jamais été officialisée par l'Église catholique avant d'être définitivement balayée le 19 avril 2007, comme contraire à l'universalité du salut offert par le Christ à tous ceux qui le veulent[21].
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La durée des châtiments en enfer a fait l'objet de controverses depuis les premiers temps du christianisme. L'écrivain et théologien chrétien du IIIe siècle Origène et son école, l'école d'Alexandrie, enseignaient que ces châtiments avaient pour but de purifier des péchés, et qu'ils étaient proportionnels à l'importance des fautes commises. Origène soutenait qu'avec le temps l'effet purificateur serait obtenu chez tous, même les mauvais, que le châtiment finirait par cesser et que ceux qui se trouvaient en enfer pourraient enfin avoir droit au bonheur. Sa doctrine fut condamnée par le deuxième concile de Constantinople en 553, principalement à cause de sa conception éternelle de l'âme. La croyance en un châtiment éternel en enfer devint par contre une caractéristique de l'Église catholique, principalement sous l'influence d'Augustin d'Hippone, mais aussi d'Anselme de Cantorbéry et de Thomas d'Aquin. Le Christianisme orthodoxe, bien plus attentif à l'ensemble de la Philocalie des Pères neptiques, comme aux écrits d'Isaac de Ninive, a toujours mis en évidence l'incompatibilité de l'Amour de Dieu avec l'idée d'un châtiment éternel. Dieu est miséricordieux et offre Son aide pour tous. C'est plutôt le pêcheur, par son impureté, qui est incapable de s'approcher de la Lumière de Dieu. Dans la doctrine orthodoxe, Dieu n'a créé aucun enfer, mais cet endroit est plutôt un lieu de fuite de démons, d'anges déchus essayant de se maintenir loin de Dieu et par extension un lieu de fuite de ceux qui s'identifient aux démons. En Occident, la doctrine du châtiment éternel passa indirectement dans les symboles des Églises réformées, et fut fortement amplifiée par la suite dans certains mouvements protestants évangélistes modernes, parfois d'ailleurs reconnus comme sectaires par les gouvernements des pays qui les abritent. Souvent centre de la doctrine et moyen de conversion en masse, cette notion de châtiment éternel donne l'idée d'un Dieu confus car, d'une part cruel, puisqu'il maintient le châtiment pour toujours et d'autre part « Amour », car il envoie son Fils pour sauver la petite part de l'humanité qui suit parfaitement la doctrine.
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Dans l'Ancien Testament :
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Dans le Nouveau Testament :
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Il n’existe en français aucun équivalent exact du mot hébreu sheʼôl (שאול). Il s'agit du terme hébreu de l'Ancien Testament désignant le séjour des morts, les enfers. Il représente un lieu sombre et silencieux où les morts sont endormis, couchés dans la poussière. Même si, au cours des siècles suivants, l’enseignement grec de l’immortalité de l’âme humaine s’est infiltré dans la pensée religieuse juive, il n’en reste pas moins que le texte de la Bible montre que le shéol est la tombe commune aux hommes, un endroit où on est inconscient.
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Dans le livre de l'Ecclésiaste (ou Qohélet), chap. 9 vv. 5-10 (version T.O.B., œcuménique), il est dit :
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« Les vivants savent en effet qu'ils mourront, mais les morts ne savent rien du tout… car il n'y a ni œuvre, ni bilan, ni savoir, ni sagesse dans le séjour des morts où tu vas. »
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Selon le Psaume 146:4, « Leur souffle partira, en ce jour ils retournent à leur poussière, et ce jour-là, c'est la ruine de leurs plans » (T.O.B.) ou « ruine de leurs pensées » (Bible de Jérusalem – traduction catholique).
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Bien que ces passages indiquent une inactivité, d'autres passages montrent que des vivants sont entrés en contact avec les morts de l'au-delà pour les interroger. Pourtant, Dieu dans le Pentateuque interdit à son Peuple de le faire. Le premier roi d'Israël selon la Bible, Saül, fait interroger par une médium à En-Dor, le prophète Samuel, mort depuis peu, sur l'issue d'une bataille. Il a effectivement reçu une réponse mais elle ne venait pas du prophèteInterprétation abusive ?. (1 Samuel [ou 1 Rois dans certaines versions], chapitre 28). De son vivant, le prophète Samuel n'avait plus aucun contact avec le roi Saül qui avait perdu l’approbation de Dieu. De plus, le prophète Samuel respectait l'interdiction de Dieu de consulter des médiums(Lévitique 19:31 ; Deutéronome 18:11,12). En réalité, le roi Saül a reçu une réponse de quelqu'un se faisant passer pour Samuel et voulant véhiculer l'idée fausse qu'il existe une vie après la mortInterprétation abusive ?. La Bible révèle que des anges ont rejeté l'autorité de Dieu (Genèse 6:1-4), ils sont appelés démons. Ils sont capables de se faire passer pour des gens décédés afin de tromper les humains (2 Thessaloniciens 2:9).
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« Hadès » — terme grec équivalent du mot sheol de l'Ancien Testament — apparaît dix fois dans les manuscrits grecs anciens : Matthieu 11:23 ; 16:18 ; Luc 10:15 ; 16:23 ; Actes 2:27, 31 ; Apocalypse 1:18 ; 6:8 ; 20:13, 14.
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Certaines traductions de la Bible rendent le grec haïdês par « enfer » mais des versions plus modernes mettent « monde des morts ��, « séjour des morts » ou « hadès ».
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« Géhenne » vient de Gehinnon, ou Hinnom, vallée située au sud-ouest de la vieille ville de Jérusalem (Jos. 15:8) où furent sacrifiés des enfants au dieu Moloch. (2Chroniques 28:3 ; 33:6 ; Jérémie 7:31-32).
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Ce lieu fut transformé en décharge publique par le roi Josias (Yoshiya) pour empêcher ce culte (2Rois 23:10). À l'époque de Jésus, on y jetait les détritus, mais aussi les cadavres d'animaux morts, ainsi que les corps des criminels exécutés, les jugeant indignes d'une sépulture décente. Ceci pour préserver de toute souillure la ville où était rendu le culte, au Temple[26].
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Pour entretenir ce feu continuellement afin de se débarrasser des immondices et éviter les épidémies, on versait régulièrement du soufre qui rendait ce feu perpétuel.
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La géhenne fut ainsi associée au feu qui ne s'éteint jamais. « Mieux vaut pour toi entrer manchot dans la Vie que de t'en aller avec tes deux mains dans la géhenne, dans le feu qui ne s'éteint pas. » (Marc 9:43).
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Jésus se servit de ce lieu pour expliquer à ses contemporains que la géhenne symbolisait le châtiment définitif.
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Lieu du feu éternel où, après le Jugement dernier, seront jetés le diable (appelé également Satan, c’est-à-dire « l'Adversaire ») et ses anges et les gens qui sont morts dans leurs péchés (Matthieu, chapitre 25, verset 41).
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Le livre de l'Apocalypse (chapitre 20, versets 10 à 15) explique :
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« Et le diable […] fut jeté dans l’étang de glace et de soufre, où sont et la bête et le faux prophète ; et ils seront tourmentés, jour et nuit, aux siècles des siècles. 11 - Et je vis un grand trône blanc […]. 12 - Et je vis les morts, les grands et les petits, se tenant devant le trône ; et des livres furent ouverts ; et un autre livre fut ouvert qui est celui de la vie. Et les morts furent jugés d’après les choses qui étaient écrites dans les livres, selon leurs œuvres. 13 - Et la mer rendit les morts qui étaient en elle ; et la mort et l'hadès rendirent les morts qui étaient en eux, et ils furent jugés chacun selon leurs œuvres. 14 - Et la mort et le hadès furent jetés dans l’étang de feu : c’est ici la seconde mort, l’étang de feu. 15 - Et si quelqu’un n’était pas trouvé écrit dans le livre de vie, il était jeté dans l’étang de feu. »
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On note que « la mort et l'hadès » y sont jetés, voulant exprimer la disparition de « la mort » et du « lieu d'attente des morts (hades) » pour l'éternité. Comme le dit le chapitre 20 verset 10 et verset 15 ils, c'est-à-dire le diable et ses anges et tous ceux qui ne sont pas inscrits dans le livre de vie, seront dans un état de souffrance éternelles (voir Mathieu 13:49-50). Il en sera de même à la fin du monde. Les anges viendront séparer les méchants d’avec les justes, 50 et ils les jetteront dans la fournaise ardente, où il y aura des pleurs et des grincements de dents.
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« Le fait que les premiers traducteurs de la Bible ont invariablement rendu par enfer le mot hébreu Schéol et les termes grecs Hadès et Géhenne, a été cause d’une grande confusion et d’interprétations erronées. La simple transcription de ces mots, par les traducteurs des éditions révisées de la Bible, n’a pas suffi à dissiper la confusion et les fausses conceptions » — The Encyclopedia Americana (1942), tome XIV, p. 81.
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Malheureusement, beaucoup de traducteurs de la Bible ont transcrit les termes « shéol », « hadès » et « gehenne » par un seul mot « enfer ». Cette façon de faire obscurcit la signification des vocables hébreu et grecs. « Shéol » et « hadès » (les enfers) représentent la tombe commune aux morts de manière symbolique, alors que la « géhenne » (l'enfer) est employé comme symbole d'une destruction éternelle.
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Les représentations iconographiques de l'Enfer sont présentes dans les églises (tympans sculptés témoignant du Jugement Dernier, chapiteaux, fresques…), dans les manuscrits et sur les peintures. L'enfer apparaît comme un endroit de torture, bouillonnant et chaud, où s'activent des dizaines de démons. C'était un thème récurrent de l'iconographie pieuse du Moyen Âge, essentiellement dans le catholicisme.
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La représentation littéraire la plus détaillée de cette période est la première partie de la Divine Comédie de Dante Alighieri, l'Enfer.
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La notion d'un enfer où l'on brûle éternellement est tirée de l'interprétation au premier degré de certains passages du Nouveau Testament. Néanmoins, certains mouvements se disant chrétiens (comme l'adventisme, une déclinaison du protestantisme, ou les Témoins de Jéhovah), généralement issus des doctrines de William Miller (1782-1849), ne partagent pas cette croyance.
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Sur base des Écritures et du raisonnement reflétant la Tradition catholique, le Catéchisme de l'Église catholique (1992) affirme l'existence de l'enfer et son éternité (article 12, partie IV, paragraphes nos 1 033 à 1 037[C 1]). Il se réfère à l'Évangile, où Jésus parle souvent de la « géhenne », du « feu qui ne s'éteint pas » (voir plus haut).
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Bien que cela semble s'opposer à l'amour, l'enfer serait au contraire dans la logique même de l'amour :
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Selon le Catéchisme, il n'y a là aucun fatalisme : « Dieu ne prédestine personne à l'enfer ; il faut pour cela une aversion volontaire de Dieu »[C 2] et seul un refus, volontaire, libre et pleinement conscient de Dieu et de l'amour du prochain amène en Enfer de même que seul le choix de Dieu, de l'amour du prochain mène au Paradis : « à la fin de votre vie, on vous demandera compte de votre volonté et de votre amour » (Saint Jean de la Croix, Sentences, no 50). C'est sur ce point, comme sur celui de l'incompatibilité entre faire le mal et déclarer choisir Dieu, qu'insiste le Catéchisme[C 3] :
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« Nous ne pouvons pas être unis à Dieu à moins de choisir librement de l’aimer. Mais nous ne pouvons pas aimer Dieu si nous péchons gravement contre Lui, contre notre prochain ou contre nous-mêmes : “Celui qui n’aime pas demeure dans la mort. Quiconque hait son frère est un homicide ; or vous savez qu’aucun homicide n’a la vie éternelle demeurant en lui” (1Jn 3,15). Notre Seigneur nous avertit que nous serons séparés de Lui si nous omettons de rencontrer les besoins graves des pauvres et des petits qui sont ses frères (Mt 25,31-46). Mourir en péché mortel sans s’en être repenti et sans accueillir l’amour miséricordieux de Dieu, signifie demeurer séparé de Lui pour toujours par notre propre choix libre. Et c’est cet état d’auto-exclusion définitive de la communion avec Dieu et avec les bienheureux qu’on désigne par le mot “enfer”. »
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La dernière phrase « c’est cet état d’auto-exclusion définitive de la communion avec Dieu et avec les bienheureux qu’on désigne par le mot “enfer” » résume à elle seule la notion d'enfer dans le catholicisme. La doctrine catholique présente l'enfer comme un état plutôt qu'un lieu, dans lequel se plonge automatiquement celui qui a choisi lui-même et en pleine connaissance de cause de ne pas être en communion avec Dieu et l'amour du prochain[28].
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Paul écrit dans son Épître aux Romains : « Mais, par ton endurcissement et par ton cœur impénitent, tu t'amasses un trésor de colère pour le jour de la colère et de la manifestation du juste jugement de Dieu, qui rendra à chacun selon ses œuvres ; réservant la vie éternelle à ceux qui, par la persévérance à bien faire, cherchent l'honneur, la gloire et l'immortalité; mais l'irritation et la colère à ceux qui, par esprit de dispute, sont rebelles à la vérité et obéissent à l'injustice » (Rm 2,5-7). Ainsi, de même que les bienheureux du ciel sont traités selon la diversité de leur mérite, il en est de même pour les damnés[29].
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Pour la philosophie et la théologie catholiques, cela ne relève pas d'un côté vindicatif ou une jalousie (au sens moderne du terme) de Dieu, mais il s'agit de la conséquence de ce qu'il n'y a pas de biens indépendants mais une unicité du Bien. Le Bien et Dieu se confondent. Dieu est tout ; Dieu est Amour donc tout ce qui vient de l'Amour vient de Dieu[28]. Choisir l'un est choisir l'autre, même inconsciemment au départ : celui qui veut le Bien ne peut que le reconnaître dès qu'il comprend Dieu. Car cherchant le Bien véritable et absolu, il se réjouit de le trouver en Dieu, et court vers lui. Au contraire celui qui dit vouloir le bien mais ne se réjouit pas de le trouver en Dieu mais désire vivre séparé de lui en parallèle, s'intéresse davantage à lui qu'au bien et recherche sa propre gloire. Thomas d'Aquin écrit notamment au sujet de l'Enfer dans la Somme Théologique que « Dans la damnation des réprouvés la miséricorde apparaît ; non pas, à la vérité, en ce que Dieu leur enlève toute peine, mais en ce qu’il leur allège cette peine, en les punissant moins qu’ils ne le méritent » (Ia, q.21, a.4, ad 1).
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Ainsi, celui qui dit avoir cherché le bien mais refuse de reconnaître qu'il ne le trouvera qu'en Dieu se sépare de lui comme celui qui n'a recherché que le mal et a refusé Dieu, dès le départ[C 2].
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« La peine principale de l’enfer consiste en la séparation éternelle d’avec Dieu en qui seul l’homme peut avoir la vie et le bonheur pour lesquels il a été créé et auxquels il aspire »[C 4].
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Selon la Théologie catholique, Dieu étant l'Amour, la Vérité, la Vie, celui qui le rejette, rejette tout cela et se retrouve dans la Haine, le Mensonge et la Mort[28].
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Enfin les catholiques de l'Antiquité en même temps qu'une grande majorité d'autres confessions chrétiennes distinguaient « l'enfer » des « enfers ». « L'enfer » est le lieu de la damnation, le lieu éternel sans Dieu. Au contraire, « les enfers » sont le séjour des morts, qu'on appelle aussi les Limbes, où ceux qui sont décédés avant le Christ ont attendu sa venue[C 5]. L'expression « les enfers » n'est d'ailleurs plus usitée par le catholicisme contemporain afin d'éviter toute confusion à l'exception du Credo, qui a gardé la formulation antique. Ainsi selon les Credo orientaux et romains, dire que le Christ est descendu aux enfers, signifie qu'il est descendu libérer ceux qui avaient vécu avant lui dans la justice et qui l'attendaient[C 6].
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Les Adventistes du septième jour ne croient pas que les mauvais souffrent pour l'éternité dans l'enfer, mais enseignent que les morts sont inconscients et que l'âme humaine est mortelle. En acceptant la mort de Jésus-Christ, les individus sont reconnectés à Dieu et auront la vie éternelle. Ceux qui choisissent de ne pas être réconciliés avec Dieu, considéré comme la source de vie, ont choisi la mort par défaut. Les Adventistes du septième jour croient que les descriptions dans la Bible parlant d'une punition pour les méchants par le feu décrivent en fait le destin final des pécheurs après l'avènement du Christ.
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Lors de l'avènement, le Christ ressuscitera les justes qui sont morts et les emmènera au ciel. Dieu détruira les mauvais, laissant seulement Satan et ses anges tombés sur terre. Après le millénium, le Christ reviendra encore sur terre. Puis, Dieu détruira de manière permanente Satan, ses anges, et les humains, après un temps de jugement durant lequel le châtiment à administrer pour chaque réprouvé est fixé[30]. Le point de vue des Adventistes sur l'enfer est désigné souvent sous le terme d'annihilationisme.
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Les Témoins de Jéhovah rejettent l'idée d'un enfer de feu qui serait un lieu de souffrance éternelle après la mort. Pour eux, la Bible enseigne que les morts sont inconscients et que l'âme humaine n'est pas immortelle. Ils citent souvent à cet égard les passages d'Ecclésiaste 9 : 5, 10 et d'Ézékiel 18 : 4. Ainsi, dans leur doctrine, les injustes comme les bons vont dans le sheol. Ils seront dans le sheol jusqu'au jour du jugement divin (de Jéhovah). De plus, selon eux l'existence d'un enfer de feu où les humains seraient tourmentés après leur mort est incompatible avec la qualité dominante de Dieu : l'amour (1 Jean 4:8).
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L'Enfer, appelé Jahannam, a sept portes et est destiné principalement aux mécréants comme châtiment suprême[31].
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De nombreux passages du Coran décrivent l'Enfer, par exemple :
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Les appellations des différents degrés de la demeure de la perdition sont tous citées dans le Coran mais dispersées dans plusieurs sourates et des dizaines de versets selon leur contenu. Leur ordre serait peut-être comme suit, du plus haut degré (châtiment moindre) au plus bas degré (châtiment énorme) selon Al-Dahhak[32] :
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7. Le Feu de la Jahannam à destination provisoire des musulmans pécheurs.
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6. Le Brasier à destination provisoire des chrétiens pécheurs.
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5. Le Hoūtama à destination provisoire des juifs pécheurs.
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4. Le Feu ardent à destination des renégats, d'Iblis (Satan) et de ses partisans, de l'Antéchrist et des djinns mécréants.
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3. Le Saqâr à destination des mages, des sorciers et de ceux qui se prosternent devant les astres.
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2. La Fournaise à destination des mécréants et des associateurs.
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1. L'Abîme à destination des hypocrites, de Pharaon et de ses compagnons, et des gens qui ont mécru après le miracle de la table de Îsâ (Jésus).
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Dans la tradition du bouddhisme tibétain, les enfers sont un des six modes de la sphère des passions. La cosmologie traditionnelle décrit 16 enfers : 8 enfers brûlants, 8 enfers glacés, des enfers périphériques et des enfers éphémères. Il est dit que des renaissances dans ces états infernaux sont induites par des actes négatifs produits sous l'influence de la colère.
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Par qui et comment sont produitesLes armes des habitants des enfers ?Qui fait leur sol de métal brûlant ?Et d'où viennent leurs brasiers ?Le bouddha enseigna que tous ces phénomènesSont la production d'un esprit en proie aux passionsŚāntideva, Bodhicaryāvatāra[33].
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Yanluowang (閻羅王) (le roi Yanluo) est un dieu chinois d'origine bouddhiste, gardien et juge de l'enfer. C'est une divinité secondaire également présente au Japon sous le nom de Enma.
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Le maître bouddhiste zen Taisen Deshimaru a dit : « L'enfer ne se trouve pas dans un autre monde, il existe dans notre esprit »[34].
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Selon l'indianiste français Jean Herbert, « enfers et paradis ne sont considérés dans l’Inde que comme des lieux de résidence temporaire où nous allons dans certains cas recueillir la rétribution de nos bonnes et de nos mauvaises actions qui n’ont pas encore porté leurs fruits. "Un paradis qui serait éternel est une contradiction" [selon Vivekananda], et de même pour l’enfer. Certains textes, pris littéralement (par exemple la Bhagavad-Gita, I, 44), semblent indiquer le contraire, mais tous les commentateurs et, ce qui est plus important, tous les sages sont catégoriques. Ce caractère non éternel s’explique en particulier par deux considérations d’ordre logique. La première, c’est que puisque ces séjours ont un début, ils doivent, comme tout ce qui a un début, avoir aussi une fin. La seconde, c’est que les actions dont est capable l’homme étant nécessairement limitées, finies, et ne pouvant être infinies, leurs conséquences ne peuvent avoir le caractère d’infinité qu’elles n’ont pas elles-mêmes. La durée des châtiments et récompenses de ces actions humaines est donc forcément limitée et proportionnelle »[35].
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D'après les ésotéristes modernes, à savoir la théosophie d'Helena Blavatsky, l'anthroposophie de Rudolf Steiner, Omraam Mikhaël Aïvanhov et tant d'autres, il y a, après la mort du corps physique, survivance de certains corps subtils, puis réincarnation après un temps plus ou moins long. L'enfer, ou plus précisément le purgatoire, serait une période de purification, après la mort, au cours de laquelle l'entité se débarrasserait de ce qui la retient encore au monde terrestre tout en prenant conscience des fautes qu'elle a commises au cours de sa vie sur terre[36].
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Aïvanhov écrit : à la mort, vous quittez « les différents corps dont vous devez vous libérer les uns après les autres : d'abord le corps physique, puis, quelque temps après, une semaine ou deux, le corps éthérique ; ensuite, le corps astral, et, là, c'est beaucoup plus long, parce que, dans le plan astral, sont entassés les passions, les convoitises, tous les sentiments inférieurs. Et c'est cela l'Enfer : le plan astral et le mental inférieur le corps mental où l'on doit rester quelque temps pour se purifier. Ensuite, vous vous libérez du corps mental, et c'est là que commence le Paradis, avec le premier ciel, le deuxième ciel, le troisième ciel. La tradition rapporte qu'il y en a sept. Et c'est le retour de l'homme sur la Terre, la naissance de l'enfant »[37].
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Selon le fondateur du spiritisme, Allan Kardec, l'enfer n'est pas un lieu circonscrit. L'enfer désigne l'état de souffrance dans lequel les esprits imparfaits se trouvent en raison des défauts personnels qu'ils n'ont pas encore corrigés. Cet état n'est pas éternel et dépend de la volonté des esprits à progresser[38]. Les spirites usent plus volontiers du terme « bas astral » (plutôt qu'« enfer ») pour désigner cet état de souffrance par lequel passent les esprits peu évolués.
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La peur de l'enfer, qui a été un puissant facteur de contrôle politique dans le passé, s'est amenuisée à mesure qu'a progressé la sécularisation des sociétés[39]. Certes, comme le signale Hannah Arendt, tant les têtes pensantes de la Révolution française que les Pères fondateurs des États-Unis se sont démarqués de la mentalité dominante de leur époque et ont insisté pour maintenir dans la pensée politique la peur d'un Dieu vengeur, redécouvrant à la suite de Platon l'utilité de la religion comme appui à l'autorité laïque. Malgré cela, « la peur de l'enfer ne figure plus aujourd'hui parmi les raisons susceptibles de prévenir ou d'entraîner les actes de la majeure partie de la société[40] ».
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Thème récurrent en littérature, l'enfer a inspiré de nombreux écrivains.
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Pour améliorer la vérifiabilité de l'article, merci de citer les sources primaires à travers l'analyse qu'en ont faite des sources secondaires indiquées par des notes de bas de page (modifier l'article).
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Si dans la majorité des représentations que l'on trouve dans la culture pop, et ce quel que soit le média utilisé (cinéma, peinture, écriture, BD...), l'enfer est dépeint comme un lieu de souffrance et de chaos où les condamnés endurent une éternité de souffrances sans échappatoire possible, certaines œuvres offre cependant une vision quelque peu différente de l'enfer et du châtiment infligé aux condamnés. Ainsi, par exemple, dans la saga d'épouvante Hellraiser, l'enfer est représenté comme un immense dédale régi par une entité nommée Léviathan et gardée par les cénobites, tandis que dans la série télévisé Lucifer, l'enfer est composé de cellules individuelles dans lesquelles les condamnés doivent revivre éternellement en boucle le même scénario.
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« Plus qu'un lieu, l'enfer indique la situation dans laquelle se trouve celui qui s'éloigne librement et définitivement de Dieu, source de vie et de joie. La « damnation » ne doit pas être attribuée à l'initiative de Dieu, car dans son amour miséricordieux, il ne peut vouloir que le salut des êtres qu'il a créés. En réalité, c'est la créature qui se ferme à son amour. La « damnation » consiste précisément dans l'éloignement définitif de Dieu librement chois par l'homme et confirmé à travers la mort qui scelle pour toujours ce choix. La sentence de Dieu ratifie cet état. La damnation demeure une possibilité réelle, mais il ne nous est pas donné de connaître, sans révélation divine particulière, quels êtres humains sont effectivement concernés. La pensée de l'enfer - et plus encore la mauvaise utilisation des images bibliques - ne doit pas créer de psychose ni d'angoisse, mais représente un avertissement nécessaire et salutaire à la liberté, au sein de l'annonce selon laquelle Jésus le Ressuscité a vaincu Satan, nous donnant l'Esprit de Dieu, qui nous fait invoquer « Abba, Père ». »
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« Catéchisme de l'Église Catholique », sur Vatican, vatican.va (consulté le 4 aout 2014), 1re partie, 2e section, Chapitre 3, Article 12 « Je crois à la vie éternelle ».
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L'anglais (English en anglais ; prononcé : /ˈɪŋ.ɡlɪʃ/) est une langue indo-européenne germanique originaire d'Angleterre qui tire ses racines de langues du nord de l'Europe (terre d'origine des Angles, des Saxons et des Frisons) dont le vocabulaire a été enrichi et la syntaxe et la grammaire modifiées par le français anglo-normand[Note 1], apporté par les Normands, puis par le français avec les Plantagenêt.
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La langue anglaise est ainsi composée d'environ 29 % de mots d'origine normande et française[3],[4]. L'anglais est également très influencé par les langues romanes, en particulier par l'utilisation de l'alphabet latin ainsi que les chiffres arabes.
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Langue officielle de facto du Royaume-Uni, de l'Irlande et d'autres îles de l'archipel britannique (Île de Man, îles anglo-normandes), l'anglais est la langue maternelle de tout ou partie de la population, et suivant les cas, la langue ou une des langues officielles de plusieurs pays, totalement ou partiellement issus des anciennes colonies britanniques de peuplement, dont les États-Unis, le Canada, l'Australie et la Nouvelle-Zélande, que l'on réunit sous l'appellation de « monde anglo-saxon », bien qu'il n'existe pas de définition universelle de cette expression.
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Il est également langue officielle ou langue d'échange dans de très nombreux pays issus de l'ancien Empire britannique, même en l'absence de population d'origine anglo-saxonne significative (Kenya, Nigeria, Hong Kong, Inde, Pakistan, etc.). Beaucoup de pays dont l'anglais est la langue officielle sont réunis au sein du Commonwealth (bien que pour certains, il ne soit pas l'unique langue officielle). C'est également l'une des vingt-quatre langues officielles de l'Union européenne et l'une des six langues officielles et des deux langues de travail — avec le français — de l'Organisation des Nations unies (ONU).
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L'anglais est la langue la plus parlée au monde ; en tant que langue maternelle, il se classe troisième, après le chinois (mandarin) et l'espagnol.
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Considérée par beaucoup comme étant la langue internationale prédominante[5], elle est la langue la plus souvent enseignée en tant que langue étrangère à travers le monde[6]. Elle est également la langue la plus utilisée sur Internet[7].
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L’anglais est une langue germanique occidentale dont l'origine se trouve dans les dialectes anglo-frisons apportés sur l’île de Bretagne par les tribus germaniques venues s’y installer, et fortement influencée ensuite, surtout au plan lexical, par les langues des colons originaires de Scandinavie, de Normandie (français anglo-normand) et du nord de la France, en général au Moyen Âge, puis par le français moderne. Comme pour d'autres langues, des emprunts au grec ancien et au latin ont enrichi de manière constante le lexique jusqu'à aujourd'hui. Les autres langues romanes, ainsi que les parlers des anciennes colonies britanniques ont influencé l'anglais britannique de manière beaucoup moins significative, mais continuent d'être utilisés dans leurs territoires d'origine.
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Traditionnellement, on distingue :
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Le développement de l'empire colonial britannique du XVIIe au XXe siècle a entraîné une expansion de l'anglais dans les territoires conquis ou administrés, en Amérique du Nord, Océanie, Afrique et Asie.
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L'anglais est au départ une langue germanique, famille au sein de laquelle les langues vivantes les plus proches sont les langues frisonnes et le scots. Elle a néanmoins subi à plusieurs reprises l'influence d'autres langues germaniques comme le vieux norrois, de diverses langues romanes, tel le latin et surtout le français, influence latino-romane que l'on remarque non seulement dans les mots qui sont a priori des emprunts lexicaux (déjà vu ou rendez-vous, expressions françaises utilisées en anglais ; embargo de l'espagnol ; cupola, folio ou stiletto de l'italien), mais encore dans de très nombreux mots à étymon latin (comme expect ← exspectare, school ← schola, ou scuttle ← scutela).
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L'anglais est une langue pluricentrique (ou polycentrique), qui n'est régie par aucune autorité linguistique centrale (comme l'Académie française en France), et de ce fait aucune variété n'est considérée comme « correcte » ou « incorrecte ».
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Il y a une large gamme d'accents parlés dans Le Royaume-Uni et le monde anglophone et, quelquefois, ces accents sont difficile à comprendre même entre les anglophones natifs.[8] Toutefois, bien que la variation des accents diminue en Angleterre, par exemple, les locuteurs natifs sont souvent très fiers de leur accent et de l'identité locale qu'il implique. En effet, les accents peuvent varier sensiblement même entre les villes et les comtés d'une même région. (Pour example, 'Geordies', les gens de Newcastle upon Tyne, auront généralement un accent distinct des anglophones des villes voisines; cette variation comprend l'utilisation de «gan» au lieu de «to go», ou «clarts» au lieu de «mud».)[9]
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L'anglais a donné naissance :
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L'anglais est aussi la langue officielle de certains villages de la République dominicaine, proches de la frontière haïtienne (où l'on parle un anglais du XIXe siècle, issu d'anciens esclaves des États du sud des États-Unis ayant fui la guerre de Sécession).
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L'anglais est aussi l'une des premières langues du Belize (avec l'espagnol), du Canada (anglais canadien, avec le français), de l'Inde (hindi et anglais ainsi que 21 autres langues d'État dont le français), de l'Irlande (avec l'irlandais), du Singapour (avec le malais, le mandarin et le tamil), de l'Afrique du Sud (avec le zoulou, le xhosa, l'afrikaans, et le sotho du Nord) et de l'Égypte.
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C'est la langue non officielle la plus utilisée en Israël et aux Émirats arabes unis (langue de communication de la population à 74 % étrangère). C'est une langue usuelle dans l'île de Saint-Martin relevant pour partie de la République française et pour partie du royaume des Pays-Bas.
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À Hong Kong, c'est une langue officielle et largement utilisée dans le monde des affaires. Apprise dès l'école maternelle, elle est la langue d'instruction de quelques écoles primaires, de nombreuses écoles secondaires et de toutes les universités. Un nombre important d'étudiants acquièrent un niveau de locuteur anglophone. Cette langue y est si largement utilisée qu'il est inadéquat de dire qu'elle n'est qu'une seconde langue ou une langue étrangère.
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En Thaïlande, l'anglais est également utilisé pour les affaires mais après le chinois.
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Au Viêt Nam, 6,5 % de la population parle l'anglais à des degrés divers (locuteurs en seconde langue, locuteurs partiels)[réf. nécessaire].
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L'influence de l'anglais croît depuis plusieurs décennies du fait de la mondialisation des échanges commerciaux et technologiques, dominés par de grandes puissances parlant cette langue, le Royaume-Uni et les États-Unis en particulier. Écrivant en 1989, Maurice Pergnier[12], évoque cette situation en ces termes :
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« La suprématie socio-économique des États-Unis, d'où découle une puissante hégémonie culturelle, a fait de l'anglais, en quelques décennies, la langue de communication universelle incontestée. Il n'y a guère de précédents (…) si on excepte le cas (…) du latin, de la fin de l'Antiquité à la Renaissance. »
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La prédominance de l'anglais a remplacé celle du français au XXe siècle, à la suite des deux guerres mondiales dont la France est sortie exsangue et du renforcement du poids politique et économique des États-Unis.
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L'opinion selon laquelle l'anglais serait la langue de communication universelle incontestée, ainsi que le choix le plus adapté d’un point de vue économique en matière de communication internationale, est très vivement contestée (voir Rapport Grin et espéranto)[13].
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L'anglais occupe des positions de plus en plus fortes dans le monde, et en particulier en Europe. Le linguiste Claude Hagège estime que la raison en est le développement considérable, dans l'Europe contemporaine, de l'économie libérale, dont l'anglais est le support. À l'origine des assises libérales de l'anglais, une solidarité naturelle unit la langue anglaise et l'idéologie libre-échangiste, qui a dominé la conception anglaise des relations humaines et commerciales depuis David Hume (1740) et Adam Smith (1776), lesquels ont inspiré les doctrines libérales de David Ricardo (1817) et John Stuart Mill (1848)[14].
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Toutefois, la démographie des pays anglo-saxons étant moins dynamique que celle de certains pays émergents, la part de la population mondiale ayant l'anglais pour langue maternelle pourrait diminuer, passant de 9 % en 2000 à 5 % d'ici 2050[15], alors que selon les projections effectuées par les Nations unies en 2002, la part de la population francophone pourrait passer de 3 % de la population mondiale en 2000 à 7 % en 2050[16]. En 2060, la population appartenant aux pays où l’anglais a le statut de langue officielle (« l'espace anglophone ») atteindra quatre milliards d’individus, les cinq principaux espaces linguistiques suivants seront le français (850 millions), l'hindi (700 à 800 millions), l'arabe (700 millions), l'espagnol (600 millions) et le portugais (350 millions)[17].
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Claude Truchot estime que l'usage de termes anglais dans le discours, qui est une pratique qui s'est renforcée depuis une quinzaine d'années, revêt une dimension idéologique, dans la mesure où son objectif est d'exprimer la modernité et l'internationalité en évitant l'usage de la langue maternelle[18].
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Un certain nombre de multinationales ont refusé l'hégémonie de l'anglais comme l'illustrent les propos de Jean-François Dehecq, PDG de Sanofi Aventis, tenus lors d'un entretien accordé au journal L'Expansion (27 juin 2005) qui lui avait demandé quelle était la langue utilisée dans son groupe, celui-ci répondit : « Ce n’est sûrement pas l’anglais. Une multinationale est une entreprise dans laquelle chacun peut parler sa langue. Dans une réunion, c’est du cerveau des gens dont on a besoin. Si vous les obligez à parler anglais, les Anglo-Saxons arrivent avec 100 % de leurs capacités, les gens qui parlent très bien, avec 50 %, et la majorité, avec 10 %. À vouloir tous être anglo-saxons, il ne faut pas s’étonner que ce soient les Anglo-Saxons qui gagnent ».
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L'emploi de mots anglais est notable dans des secteurs comme l'informatique, les télécommunications comme le fut (et l'est toujours, d'ailleurs) l'italien pour la musique classique. Mais les nouvelles technologies (DVD multi-langues, mondialisation de l'internet) et l'adaptation des entreprises à leurs clients (CNN diffusant en plusieurs langues, Microsoft fabriquant le logiciel Windows en plusieurs langues) ont porté un coup relatif à cette domination de l'anglais. L'anglais est depuis 1951 la langue utilisée dans l'aviation, sur décision de l'OACI. De plus en plus de travaux de recherches scientifiques (thèses, études, etc.) sont rédigés en anglais ou font l'objet d'une traduction dans cette langue.
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Dans certains États non anglophones, l'anglais est devenu langue officielle dans une partie de l'enseignement supérieur. En Suisse, l'anglais est devenu une langue d'enseignement pour certains cours spécifiques, principalement dans des facultés scientifiques et techniques au niveau du Master universitaire. Les langues d'enseignement demeurent toutefois très largement les langues nationales officielles qui ont cours en Suisse, à savoir l'allemand, le français ou l'italien[19].
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Au cours du XXe siècle, l'anglais a acquis dans le monde la place de la langue la plus fréquemment utilisée dans les rencontres internationales, même si le multilinguisme reste la norme. Alors que le français était jusqu'à la Première Guerre mondiale la langue privilégiée des relations diplomatiques et des relations contractuelles, l'importance croissante des États anglophones dans les relations internationales a favorisé l'emploi de l'anglais au détriment du français ou de l'allemand.
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L'anglais est la seconde langue, officielle ou de facto, de très nombreux États, dont certains à forte croissance démographique (comme le Nigeria ou l'Ouganda). C'est la langue étrangère la plus apprise au monde, avec un nombre toujours croissant d'apprenants[Note 2].
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Certains chercheurs[réf. nécessaire] s'inquiètent du risque d'évolution non maîtrisée de la langue (changement de sens des mots, simplifications grammaticales, modification de la prononciation) en constatant le poids croissant du nombre de locuteurs ne maîtrisant que peu ou mal la langue par rapport au nombre de locuteurs instruits ayant l'anglais pour langue maternelle.
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Selon le service de la recherche pédagogique de Hanovre, il existe un décalage important dans l'apprentissage de l'anglais comme seconde langue entre le niveau qu'estiment posséder les utilisateurs et leur véritable maîtrise. Ainsi, il a été demandé à des élèves qui pratiquaient depuis 8 à 10 ans d'estimer leur niveau de compétence : 34 % ont répondu « très bien », 38 % ont répondu « bien » ; en revanche, à la suite d'un test d'évaluation on s'est rendu compte que seulement 1 % des étudiants maîtrisaient très bien l'anglais, et seulement 4 % le maîtrisaient bien[20],[21].
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Dans le cadre d’une étude réalisée en 2000 et publiée dans le numéro 26-27, 2002, de Läkartidningen, revue spécialisée destinée aux médecins suédois, 111 médecins généralistes danois, suédois et norvégiens ont lu le même article synoptique pendant 10 minutes. La moitié l’a lu dans sa langue maternelle, l’autre moitié en anglais. Des questions étaient posées tout de suite après la lecture. En général, tous les médecins danois, norvégiens et suédois sont relativement à l’aise avec la langue anglaise grâce à l’enseignement reçu à l’école et grâce également à la télévision, au cinéma et aux chansons. De plus, leur langue est apparentée à l’anglais. Ils lisent également des ouvrages d’études en anglais, sont abonnés à des revues médicales en anglais. Dans le cadre de cette étude, les médecins avaient indiqué qu’ils comprenaient tous l’anglais. 42 % d’entre eux avaient même signalé qu’ils lisaient chaque semaine des communiqués en anglais. Cette étude a révélé que les médecins qui avaient lu le texte en anglais avaient perdu 25 % des informations par rapport au même texte lu dans leur langue maternelle.
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Dans un discours prononcé aux États-Unis en 2000, Margaret Thatcher liait la domination de l'anglais à la domination politique et économique de ce pays[22] : « Au XXIe siècle, le pouvoir dominant est l'Amérique, le langage dominant est l'anglais, le modèle économique dominant est le capitalisme anglo-saxon »[23].
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On peut d'ailleurs noter qu'en 2005 les États-Unis se sont vigoureusement opposés à l'adoption par l'Unesco de la convention sur la diversité culturelle[24]. Ceci semble révéler une volonté d'imposer l'anglais au niveau international.
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Certains chercheurs dénoncent cette domination croissante[25], qu'ils qualifient d'impérialisme linguistique[Note 3], et les risques qui, selon eux, peuvent en découler, notamment le risque d'hégémonie (l'anglais prend la place d'autres langues) ou de sélection sociale (il faut parler anglais pour faire partie de l'élite).
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C'est dans cette perspective qu'est décerné en France le prix de la carpette anglaise destiné à critiquer les personnalités françaises ayant mis un zèle particulier dans l'emploi injustifié de l'anglais. Ainsi en 1999, Louis Schweitzer, l’ex-PDG de Renault, avait reçu ce prix pour avoir décidé que les communications entre les cadres de sa multinationale se feraient exclusivement en anglais. Cependant en avril 2001, l’AFP informait qu’il abandonnait cette voie et reconnaissait que l'anglais fut plus un handicap qu'une aide : « La langue a été une difficulté un peu supérieure à ce que nous pensions. Nous avions choisi l’anglais comme langue de l’alliance mais cela s’est avéré un handicap avec un rendement réduit de part et d’autre ».
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En particulier depuis le 1er mai 2008, le Protocole de Londres impose de connaître l'anglais ou l'allemand pour ne pas enfreindre la loi sur les brevets[réf. nécessaire], ce qui contreviendrait à la constitution française qui définit le français comme langue nationale.
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Il existe des études, telles le rapport Grin, qui cherchent à quantifier cette influence et à évaluer certaines solutions alternatives dans le cadre de la politique linguistique de l'Union Européenne.
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L'importance prise par l'anglais américain traduit la puissance économique et politique des États-Unis, et leur influence dans le monde, bien plus que celle du Royaume-Uni, berceau de la langue anglaise. Elle s'accompagne plus généralement d'une influence socioculturelle, qui s'exerce, outre la langue, par l'apprentissage de codes sociaux et par le cinéma[26]. Elle peut ainsi avoir un impact non négligeable sur les modes de vie des pays non anglophones, au travers du phénomène d'américanisation[Note 4].
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L'anglais utilise l'alphabet latin (avec, anciennement, des lettres comme ð ou þ ; voir l'histoire de la langue anglaise). Il n'utilise des signes diacritiques que pour écrire les mots d'origine étrangère ; toutefois le tréma est utilisé dans certains textes pour indiquer qu'une deuxième voyelle ne fait pas partie d'un digramme. Par exemple, on trouve parfois coöperate, bien que les graphies cooperate ou co-operate soient plus fréquentes[27].
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Son orthographe découle d'un long processus historique et il n'y a souvent plus de correspondance exacte entre celle-ci et la prononciation actuelle.
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À partir du XVIe siècle plusieurs personnes ont proposé de simplifier l’orthographe de l’anglais[28] ; quelques-unes, dont Benjamin Franklin[29] et George Bernard Shaw, ont même proposé une écriture phonétique, mais sans succès. Le mot fictif ghoti qui se prononce comme le français « fiche » a été utilisé comme exemple de l’inadéquation de l’orthographe actuelle.
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Les symboles dans la liste ci-dessous sont ceux de l'alphabet phonétique international tels qu'ils sont utilisés pour la transcription de l'anglais (sauf aux États-Unis) par la plupart des dictionnaires, spécialisés ou non, depuis la fin des années 1970.
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Les séquences appelées triphtongues sont en fait quelquefois constituées de deux syllabes : à savoir une diphtongue suivie de /ə/.
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Le tableau ci-dessous présente le système des consonnes de l'anglais avec les symboles de l'alphabet phonétique international (API).
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Lorsqu'une case contient deux sons, celui du haut est « sourd » ou « non-voisé », celui du bas est « sonore » ou « voisé ».
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Selon Jean-Pierre Cléro[30] et Sandra Laugier, certaines caractéristiques de la grammaire anglaise, correspondant à un refus des constructions linguistiques issues de la spéculation philosophique et à la préférence pour la langue ordinaire, rendent cette langue souvent difficile à traduire. Cette intraduisibilité (en particulier vers le français), qui joue un rôle crucial dans le processus d'universalisation d'une langue apparemment simple et universelle, peut être structurée autour de quelques points majeurs[31].
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Ces possibilités favoriseraient un langage philosophique stylistiquement neutre et apparemment traduisible de façon transparente. En réalité, la nécessité d'utiliser des constructions plus lourdes pour la traduction encourage à écrire directement en anglais pour éviter l'emploi d'un vernaculaire technique indigeste. C'est ainsi son intraduisibilité, et non sa transparence, qui favorise l'universalisation de l'anglais.
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Contrairement à d’autres langues, il n'existe pas d’organisme qui recense officiellement les mots anglais. Comme par ailleurs l’importance actuelle de cette langue dans la recherche scientifique fait que de nombreux mots sont créés tous les jours (certains promis à une large diffusion, d’autres restant d’usage confidentiel), il n’existe pas de liste complète. Le dictionnaire Oxford English Dictionary, un des plus complets, recense plus de 600 000 entrées, y compris des mots désuets, des mots techniques et des mots de dialectes locaux. Ce nombre semble confirmé par le Webster's Third New International, qui recensait 450 000 mots en 1961. Cependant, leurs entrées ne coïncident pas entièrement et on estime qu’en les combinant on atteindrait 750 000 mots, total qui est supérieur à celui constaté dans d'autres langues[36].
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Cette large base lexicale provient en grande partie de l'emprunt par l'anglais, à partir de la conquête normande, de nombreux mots franco-normands. On a pu estimer qu'au XIIIe siècle 10 000 de ces mots environ avaient été importés[37]. Souvent, ils dupliquaient les mots d'origine anglo-saxonne déjà existants : dans certains cas, l'un des deux mots supplanta l'autre, alors que dans de nombreux autres cas les deux continuèrent à coexister, amenant à une juxtaposition de mots différents relatifs à une même notion mais avec des sens légèrement différents. Ainsi, à côté de house, mot d'origine germanique (à rapprocher de l'allemand Haus), qui signifie « maison », on trouve mansion, mot d'origine franco-normande qui désigne une « grande demeure », un « manoir »[37], ou encore freedom et liberty, deux mots très proches, le premier ayant un sens général et le second faisant référence à un système politique de droits et de devoirs[38]. De même, on trouvera des paires de mots issues de groupes linguistiques différents, telles que moon et lunar, tooth et dentist, weapon et armament.
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En 1973, Thomas Finkenstaedt et Dieter Wolff, en se basant sur les 80 000 mots du Shorter Oxford Dictionary (3e édition), ont établi dans Ordered Profusion la répartition suivante[39]:
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Ces estimations doivent être prises avec beaucoup de prudence car de nombreux mots sont entrés dans l'anglais par l'intermédiaire d'une autre langue (par exemple des mots latins via le franco-normand). Ces problèmes de définition conduisent à des appréciations différentes. Ainsi la linguiste française Henriette Walter affirme de son côté que plus des deux tiers des mots anglais sont d'origine française, alors que les emprunts du français à l'anglais ne dépassent guère plus de 4 %[40]. L'abondance de termes, même courants, issus du français explique qu'une bonne partie du vocabulaire soit plus accessible aux francophones qu'aux locuteurs de langues pourtant germaniques comme le néerlandais, l'allemand ou les langues scandinaves. On compte des mots tirés de l'ancien français (enjoy, challenge, bacon), mais aussi du français moderne voire contemporain (façade, restaurant, encore). Certains mots ont même été empruntés puis réempruntés : « challenge » est un mot français d'origine anglaise (a challenge), issu lui-même de l'ancien français chalenge[41] ; bacon également, sorti de l'usage du français au XVIe siècle et revenu « fumé » d'outre-Manche à la fin du XIXe siècle[42], etc. Selon Melvyn Bragg, auteur de The Adventure of English, l'anglais qui comptait avant l'invasion normande de 1066 quelque 25 000 à 30 000 mots, s'est enrichi au cours des deux à trois siècles suivants d'environ 10 000 à 12 000 mots d'origine française[43].
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À noter donc un nombre considérable d'emprunts au français qui ont conservé leur orthographe d'origine (justice, miracle, date, silence, machine, regret, surprise, empire, queue, table, intelligent, centre, force, science, nature, portrait, culture, point, royal, image, attention, lion, double, muscle, message, amusement, secret, prairie, journal, saint, page, police...)[44] mais sont prononcés différemment ; également un très grand nombre de mots issus de l'ancien français qui sont restés tels quels en anglais comme chief[45] (devenu chef en français moderne), isle[46] (devenu île) ou encore forest[47] (devenu forêt), hospital[48] (devenu hôpital), ainsi que quest[49], conquest, request, tempest[50], arrest[51] qui ont perdu le « s » en français moderne, « remplacé » par un accent circonflexe ; mais aussi people, issu de l'une des variantes en ancien français (et normand)[52] du mot peuple[53].
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On peut également évoquer la présence dans la langue anglaise de termes provenant du français mais qui ont cependant disparu de celui-ci alors qu'il évoluait, comme le mot fame[54] signifiant « célébrité », qui n'existe plus en français moderne tout en demeurant présent dans l'adjectif fameux, dont le sens a peu à peu évolué, ou comme quiet[55], disparu du français moderne, tout en y perdurant aux travers du nom quiétude, de son contraire inquiet et du nom dérivé inquiétude. Enfin, notons que de très nombreux verbes anglais sont issus (ou dérivent) du français comme to change, to charge, to employ, to declare, to envoy, to maintain, to claim, to imagine[56], etc. Et des mots décrits comme anglais ne sont parfois que des termes issus du fran��ais lui revenant, à l'image du mot sport, provenant en fait de l'ancien français desport[57] ou encore suspense, issu de l'anglo-français suspens[58] (comme dans en suspens), lui-même provenant du vieux français sospense signifiant « report », « ajournement », « suspension ».
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Le Français recèle des mots d'origine germanique (francique). Dans le cas du normand viennent se surajouter des termes d'origine scandinave. Ainsi, paradoxalement, nombre de mots anglais issus du normand ou du français sont d'origine germanique, bien qu'ils aient une apparence latine (voir list of English Latinates of Germanic origin (en)).
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L'apport du vieux norrois, consécutif aux raids et aux peuplements vikings ayant eu lieu de la fin du VIIIe siècle à la fin du Xe siècle, est assez faible numériquement mais a donné à l'anglais moderne certains de ses mots les plus courants : skirt, sky, skin, both, same, get, again, cake, knife, etc[59] et a influencé la phonétique, par exemple : give au lieu de ġi(e)f-an (ġ = y), sister au lieu du vieil anglais sweoster[60].
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Les emprunts aux langues celtiques sont extrêmement peu nombreux : David Crystal estime qu'ils ne dépassent pas deux douzaines, ce qui est curieux s'il est vrai que ces langues dominaient les îles Britanniques avant l'arrivée des Saxons. Quelques mots subsistent en anglais moderne, comme crag (rocher) ou galore (en abondance), parfois dans des dialectes régionaux et surtout dans des noms de lieux (London, Thames, Kent). On retrouve des racines celtes comme bre et pen (colline), coombe ou combe (vallée), tor (rocher) (dans Torquay), don (rivière) (dans Doncaster), etc.[61].
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Bien que l'anglais ait absorbé de nombreux mots d'origine étrangère, le cœur du lexique reste anglo-saxon : les 100 premiers mots du Corpus d'anglais américain de l'université Brown, assemblé dans les années 1960, sont anglo-saxons. Les mots les plus courants de la langue anglaise (mots grammaticaux comme in, the, be, ou lexicaux comme father, love, name, etc.) sont des mots d'origine anglo-saxonne[62].
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Enid Blyton [ˈiːnɪd ˈblaɪtən][1] est une romancière britannique née le 11 août 1897 à East Dulwich (Londres) et morte le 28 novembre 1968 à Hampstead (Londres).
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Spécialisée dans la littérature pour la jeunesse, elle est surtout connue pour avoir créé les séries Oui-Oui (Noddy), Le Club des cinq (The Famous Five) et Le Clan des sept (The Secret Seven). Ses ouvrages, qui abordent un large éventail de thèmes et de genres (dont l'éducation, l'histoire naturelle, le fantastique, les histoires à suspense et les récits bibliques) figurent parmi les meilleures ventes mondiales depuis les années 1930, avec plus de six cents millions d'exemplaires écoulés traduits dans près de 90 langues.
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Son premier ouvrage, Child Whispers (Murmures d'enfants), recueil de poèmes de vingt-quatre pages, paraît en 1922. Dans le sillage du succès de ses premiers romans, dont Les Aventures du fauteuil magique (Adventures of the Wishing Chair, 1937) et La Forêt enchantée (The Enchanted Wood, 1939), elle réussit à bâtir un empire littéraire, produisant jusqu'à cinquante livres par an, en plus des nombreux articles publiés dans divers revues et journaux. L'ampleur de son œuvre et la vitesse avec laquelle elle est réalisée donnent lieu à des rumeurs selon lesquelles elle emploierait une armée de « prête-plume », accusation qu'elle dément catégoriquement à plusieurs reprises.
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À partir des années 1950, l’œuvre d'Enid Blyton suscite une controverse grandissante chez les critiques littéraires, les enseignants et les parents. Elle est décriée pour son simplisme et en raison des thèmes qu'elle aborde, notamment dans la série Oui-Oui. Certaines bibliothèques et écoles interdisent ses œuvres et la BBC refuse de les diffuser des années 1930 aux années 1950 pour manque de valeur littéraire. D'aucuns reprochent également à ses livres d'être élitistes, sexistes, racistes, xénophobes et à contre-courant de la libéralisation de la société britannique de l'après-guerre, mais ses ouvrages n'en demeurent pas moins des best-sellers jusqu’à sa mort en 1968. Ils ont également fait l'objet de plusieurs adaptations pour le théâtre, le cinéma et la télévision.
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Enid Mary Blyton naît le 11 août 1897 à East Dulwich, dans le Grand Londres. Elle est l'aînée des trois enfants de Thomas Carey Blyton (1870–1920), représentant d'une fabrique de couteaux, et de sa femme Theresa Mary, née Harrison (1874–1950). Les frères cadets d'Enid, Hanly (1899–1983) et Carey (1902–1976), naissent après le déménagement de la famille dans une villa mitoyenne (semi-detached) située à Beckenham, qui est à l'époque un village du Kent[2]. Quelques mois après sa naissance, Enid souffre d'une sévère coqueluche qui met sa vie en danger, mais elle est soignée et guérie par son père qu'elle adore[3]. Ce dernier éveille son intérêt pour la nature. Elle écrira dans son autobiographie : « mon père […] adorait les fleurs et les oiseaux et les animaux sauvages, et en savait plus sur eux que tous ceux que j'aie jamais connus[4],[T 1] ». Il lui transmet également son intérêt pour le jardinage, l'art, la musique, la littérature et le théâtre, et va fréquemment se promener avec elle dans la campagne, ce qui suscite la réprobation de la mère d'Enid, laquelle ne manifeste que peu d'intérêt pour les activités de sa fille[5]. Enid se trouve désemparée lorsque son père quitte le foyer familial peu après son treizième anniversaire pour aller vivre avec une autre femme. Ses relations avec sa mère sont détestables et elle n'assistera aux funérailles d'aucun de ses parents[6].
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De 1907 à 1915, Enid Blyton fréquente le lycée privé St Christopher's School de Beckenham. Elle y apprécie les activités sportives et devient championne de tennis de l'école et capitaine d'équipe de crosse[7]. Elle ne trouve pas toutes les matières scolaires à son goût mais excelle dans l'art de l'écriture et participe en 1911 à un concours de poésie pour enfants organisé par Arthur Mee. Ce dernier lui propose d'imprimer ses vers et l'encourage à écrire davantage[2]. Si sa mère considère les efforts qu'elle consacre à l'écriture comme une « perte de temps et d'argent », Mabel Attenborough, tante d'une de ses camarades de classe, l'encourage à persévérer[5].
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Son père lui apprend à jouer du piano et la croit bientôt capable de suivre les pas de sa sœur en devenant musicienne professionnelle[7]. Elle envisage de s'inscrire à la Guildhall School of Music. Malgré tout, elle décide que le métier d'écrivain lui convient mieux[8]. Elle exerce la fonction de présidente des élèves (head girl) pendant les deux dernières années de sa scolarité qui s'achève en 1915. Cette même année, elle quitte le domicile familial pour vivre avec son amie Mary Attenborough[Information douteuse], avant d'emménager avec George et Emily Hunt dans le manoir de Seckford Hall, près de Woodbridge (Suffolk). Seckford Hall, avec sa pi��ce réputée hantée et son passage secret, lui servira de source d'inspiration durant sa future carrière[2]. C'est dans l'église congrégationaliste de Woodbridge qu'elle rencontre Ida Hunt, qui enseigne à la Ipswich High School et l'invite à s'installer dans sa ferme près de Woodbridge[réf. nécessaire] tout en lui conseillant d'apprendre le métier d'enseignante[2]. Présentée aux enfants de l'école maternelle locale, elle se rend compte de son affinité naturelle avec eux et s'inscrit en septembre 1916 à une formation dispensée par la National Froebel Union dont les cours se tiennent dans l'école même qu'elle fréquente[8],[9]. À cette époque, elle a quasiment rompu tout contact avec sa famille[2].
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Ses manuscrits ont été refusés à de nombreuses reprises, ce qui n'a fait que renforcer sa détermination à réussir : « c'est en partie cette lutte qui vous aide tellement, qui vous donne la détermination, le caractère, l'autonomie – toutes les choses qui aident dans n'importe quelle profession ou métier, et très certainement dans celui d'écrivain[T 2] ». En mars 1916, ses premiers poèmes sont publiés dans Nash's Magazine[10]. Elle termine sa formation en décembre 1918 et obtient le mois suivant un poste à la Bickley Park School, petit établissement indépendant pour garçons situé à Bickley, dans le Kent. Deux mois plus tard, elle reçoit un certificat d'enseignante avec mentions spéciales en zoologie et dans les « principes de l'éducation », mention très bien en botanique, géographie, pratiques et histoire de l'éducation, hygiène infantile et enseignement, et mention bien en littérature et mathématiques élémentaires[2]. En 1920, elle s'installe dans la résidence Southernhay, située sur la Hook Road à Surbiton, en tant que gouvernante des quatre enfants de l'architecte Horace Thompson et de sa femme Gertrude[8], chez qui elle passe quatre années heureuses. Le désert scolaire des environs l'incite à prendre en charge les enfants du voisinage et c'est ainsi que se constitue dans la maison une véritable petite école
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privée[11].
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En 1920, Enid Blyton déménage à Chessington et commence à écrire pendant son temps libre. L'année suivante elle remporte le concours de rédaction du Saturday Westminster Review avec un essai intitulé « De l'erreur répandue selon laquelle tout est pur aux yeux des personnes pures » (« On the Popular Fallacy that to the Pure All Things are Pure »)[12]. Des publications telles que The Londoner, Home Weekly et The Bystander commencent à manifester leur intérêt pour ses nouvelles et ses poèmes[2].
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Son premier livre, Child Whispers (Murmures d'enfants), recueil de poèmes de vingt-quatre pages, est publié en 1922[12]. Il est illustré par une de ses anciennes camarades de classe, Phyllis Chase, qui participe à plusieurs de ses premières créations. La même année, Enid Blyton commence à écrire pour des périodiques annuels édités par Cassell et George Newnes. C'est dans la revue Teachers' World qu'est publié son premier texte, Peronei and his Pot of Glue (« Peronei et son pot de colle »). La parution en 1923 de ses poèmes, aux côtés de ceux de Rudyard Kipling, Walter de la Mare et G. K. Chesterton, dans un numéro spécial de Teachers' World donne une impulsion à sa carrière. Ses écrits didactiques sur l'éducation exercent une certaine influence dans les années 1920 et 1930 ; parmi eux, les plus importants sont The Teacher's Treasury (1926), en trois volumes, Modern Teaching (1928), en six volumes, Pictorial Knowledge (1930), en dix volumes, et Modern Teaching in the Infant School (1932), en quatre volumes[13].
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En juillet 1923, elle publie Real Fairies, recueil composé de trente-trois poèmes originaux, à l'exception de « Pretending », déjà paru dans Punch magazine[14]. L'année suivante, elle fait paraître The Enid Blyton Book of Fairies, illustré par Horace J. Knowles[15], suivi en 1926 du Book of Brownies[16]. Plusieurs recueils de pièces de théâtre datent de 1927, dont A Book of Little Plays et The Play's the Thing, agrémentés d'illustrations d'Alfred Bestall[17].
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Enid Blyton asseoit sa réputation d'écrivain pour enfants en 1926 en devenant rédactrice en chef de Sunny Stories, un magazine qui contient généralement des réécritures de légendes, de mythes, d'histoires ainsi que d'autres textes pour enfants[8]. La même année, elle se voit confier sa propre chronique dans Teachers' World, intitulée « From my Window » (« De ma fenêtre »). Trois ans plus tard elle commence à contribuer à ce magazine à raison d'une page hebdomadaire, dans laquelle elle présente des lettres signées de son fox-terrier Bobs[2]. Ces dernières deviennent si populaires qu'en 1933, elles sont réunies en un recueil intitulé Letters from Bobs[18], qui se vend à dix-mille exemplaires dès la première semaine[2]. Sa chronique la plus populaire s'intitule « Round the Year with Enid Blyton », et compte en tout quarante-huit articles abordant des aspects de l'histoire naturelle tels que le temps, la faune et la flore des étangs, ou encore les méthodes pour cultiver un jardin d'école et fabriquer une mangeoire pour les oiseaux[19]. Parmi ses autres projets en rapport avec la nature figure sa chronique mensuelle « Country Letter » qui paraît pour la première fois dans le magazine The Nature Lover en 1935[20].
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En janvier 1937, Sunny Stories devient Enid Blyton's Sunny Stories, et sert de tremplin à la publication en série des livres de l'auteur. Y est publié le premier récit de la série Naughty Amelia Jane, anti-héroïne inspirée d'une poupée appartenant à la fille d'Enid, Gillian Baverstock[21][2]. Blyton met fin à ses contributions en 1952, et sa publication cesse l'année suivante, peu avant l'apparition du nouveau bimensuel Enid Blyton Magazine, entièrement de sa main[22]. Le premier numéro paraît le 18 mars 1953[23], et le magazine durera jusqu'en septembre 1959[8].
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Dans les années 1930, Enid Blyton se découvre une nouvelle source d'inspiration dans divers mythes et légendes, certains appartenant à la mythologie gréco-romaine, d'autres au patrimoine culturel britannique. Ainsi, elle publie en 1930 The Knights of the Round Table (Les Chevaliers de la Table ronde), Tales of Ancient Greece (Contes de la Grèce antique) et Tales of Robin Hood (Contes de Robin des Bois). Dans Tales of Ancient Greece, elle présente seize mythes grecs célèbres, mais utilise le nom latin des divinités et invente des conversations entre les personnages[24]. S'ensuit la publication de The Adventures of Odysseus (Les Aventures d'Ulysse), Tales of the Ancient Greeks and Persians (Contes des anciens Grecs et Perses) et Tales of the Romans (Contes des Romains) en 1934[25].
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Le premier des vingt-huit livres composant la série Old Thatch series, intitulé The Talking Teapot and Other Tales, est publié en 1934, la même année que Brer Rabbit Retold, qui inaugure la série des Jojo Lapin[26]. Les Aventures du fauteuil magique (Adventures of the Wishing Chair)[a], son premier feuilleton et livre complet, paraît en 1937. La Forêt enchantée (The Enchanted Wood)[b], premier livre de la série The Faraway Tree[c] et publié en 1939, met en scène un arbre magique inspiré de la mythologie nordique, qui passionnait Enid Blyton dans son enfance[8]. Sa fille, Gillian Baverstock, décrit en ces termes la naissance de cette série : « un jour, alors qu'elle est en train d'inventer une histoire, elle se retrouve soudain à marcher dans le bois enchanté et elle découvre l'arbre. Dans son imagination, elle grimpe à travers les branches et rencontre Rond de Lune, la fée Soyeuse, le Bonhomme Casseroles et les autres personnages. Elle a tout ce qu'il lui faut[T 3]. »[27] Comme c'est le cas dans la série des Fauteuils magiques[d], ces livres fantastiques mettent souvent en scène des enfants transportés dans un monde imaginaire où ils rencontrent fées, gobelins, elfes, pixies et autres créatures légendaires.
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Son premier roman d'aventure en forme longue, Le Secret de l’île verte[e], est publié en 1938[28]. Décrit par The Glasgow Herald comme « une aventure dans le style Robinson Crusoé qui se déroule sur une île située dans un lac anglais[T 4] », Le Secret de l'île verte, qui fait partie des préférés de Gillian Baverstock, donne naissance à la série des 4 Arnaud[27],[f]. L'année suivante, elle publie le premier livre de la série Cirque Galliano[29],[f] et amorce la série Amelia Jane avec Naughty Amelia Jane![30] D'après Gillian Baverstock, le personnage principal est inspiré d'une grande poupée cousue main que sa mère lui a offerte pour son troisième anniversaire[27].
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Durant la guerre de 1939-45, Enid Blyton devient un auteur prolifique. Son succès est renforcé par un « marketing, une publicité et un branding largement en avance sur leur temps[T 5] »[31]. En 1940, elle publie deux livres – Three Boys and a Circus et Children of Kidillin – sous le pseudonyme de Mary Pollock (son deuxième prénom suivi de son nom d'épouse)[32], en plus des onze qu'elle fait paraître sous son vrai nom la même année. Ces volumes connaissent une telle popularité qu'un commentateur observe qu'« Enid Blyton ferait bien de ne pas se reposer sur ses lauriers[T 6] »[33]. Cependant, les lecteurs ne sont pas dupes et nombreux sont ceux qui déplorent le subterfuge auprès d'elle et de son éditeur[33]. Les six livres sont finalement réédités sous le nom d'Enid Blyton – deux d'entre eux en 1940 et quatre en 1943[34]. Toujours en 1940, elle publie son premier livre dont l'action se déroule dans un pensionnat : il s'agit de Betty la mauvaise tête, qui inaugure la série des Betty, consacrée aux aventures de l'espiègle Betty Allen, élève de l'école imaginaire Shelley. Le premier des six romans de la série Les Jumelles, intitulé Les Jumelles à Saint-Clair, paraît l'année suivante, mettant en scène les jumelles Patricia et Isabelle O'Sullivan[13].
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En 1942, sort le premier livre de la série Félicie la souris (Mary Mouse), Mary Mouse and the Dolls' House, racontant l'histoire d'une souris qui, exilée de son trou, devient domestique dans une maison de poupées. Vingt-trois ouvrages suivront entre 1942 et 1964 et dix-mille exemplaires sont vendus au cours de la seule année 1942[35]. La même année, elle publie le premier roman de la série Le Club des cinq, Le Club des cinq et le Trésor de l'île[g], illustré par Eileen Soper dans sa version originale. Sa popularité est telle que vingt-et-un livres sortent entre 1942 et 1963, et les personnages de Julian, Dick, Anne, George et Timmy le chien (respectivement François, Mick, Annie, Claude et Dagobert) deviennent des noms très connus en Grande-Bretagne[36]. Matthew Grenby, auteur de Children's Literature, remarque que les Cinq s'emploient à « démasquer des bandits endurcis et à élucider des crimes d'une exceptionnelle gravité[T 7] », bien que ces romans ne puissent guère être qualifiés de « thrillers noirs[T 8] » selon lui[37]. Enid Blyton s'inspire de sa propre personne pour créer le personnage de Claudine qu'elle décrit comme un garçon manqué « aux cheveux courts, couvert de taches de rousseur, vigoureux, et au nez retroussé[T 9] », doté d'un caractère affirmé : elle est « courageuse et audacieuse, colérique et loyale[T 10] »[10].
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Enid Blyton s'intéresse également aux récits bibliques, et réécrit des épisodes de l'Ancien et du Nouveau Testament. The Land of Far-Beyond (1942) est une parabole chrétienne proche du Voyage du pèlerin (The Pilgrim's Progress) de John Bunyan (1698), avec des enfants contemporains comme personnages principaux[38]. En 1943 elle publie The Children's Life of Christ, recueil de cinquante-neuf histoires courtes relatives à la vie de Jésus, dans lequel elle raconte à sa façon les épisodes célèbres de la Bible, de la Nativité à la Résurrection en passant par les Rois mages, le procès de Jésus et la crucifixion[39]. Tales from the Bible est publié l'année suivante[40], suivi par The Boy with the Loaves and Fishes (L'Enfant aux pains et aux poissons) en 1948[41].
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Le premier tome de la série Les Cinq Détectives[h], Les Cinq Détectives et le Pavillon rose[i], paraît en 1943, tout comme le deuxième de la série Faraway Tree, L’Arbre qui batifole, qui occupe la soixante-sixième position dans The Big Read, le classement établi par la BBC des livres préférés des Britanniques[42]. Durant cette période, Enyd Blyton traite à plusieurs reprises le thème du bord de mer. John Jolly by the Sea (1943), livre d'images destiné aux plus jeunes lecteurs, est publié sous forme de livret par Evans Brothers[43] ; paraissent aussi dans la même veine en 1943 Le Mystère des sept coffres (The Secret of Cliff Castle) et Le Mystère de la grotte aux sirènes (Smuggler Ben), les deux sous le nom de Mary Pollock[44], puis Arthur et Compagnie et l'Île aux mouettes[j], premier des huit livres de l'ensemble Arthur et Compagnie[k] qui débute en 1944[45], ainsi que divers titres de la série Le Club des cinq comme Le Club des cinq et le Trésor de l'île (1942)[46], Le club des cinq joue et gagne (1947)[47] et Le Club des cinq au bord de la mer (1953)[48].
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Forte de son succès et d'un lectorat fidèle et en constante augmentation[13], elle réédite chaque année un grand nombre de ses séries, telles que Le Club des cinq, Les Cinq Détectives et Les Jumelles, auxquelles s'ajoutent de nombreux autres romans, nouvelles et livres. En 1946, elle publie Les Filles de Malory School, premier roman de la série Malory School, qui comprend six titres centrés sur le personnage de l'écolière Dolly Rivers. Cette collection devient extrêmement populaire, en particulier chez les filles[49].
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Le premier livre de la série Barney Mysteries[f], titré Le Mystère du vieux manoir, est publié en 1949[50], de même que le premier des quinze romans qui constituent la série Le Clan des sept, Le Clan des sept et les Bonshommes de neige[51]. Le clan est composé de Pierre, de sa sœur Jeannette, et de leurs amis Colin, Georges, Jacques, Pam et Babette, qui se retrouvent régulièrement dans une cabane de jardin pour discuter des événements étranges qui ont lieu dans les environs. Enid Blyton réécrit ces histoires en vue de leur adaptation en bandes dessinées, lesquelles paraissent dans Mickey Mouse Weekly en 1951, accompagnés d'illustrations de George Brook. L'auteur français Evelyne Lallemand continue la série dans les années 1970, produisant douze livres supplémentaires, dont neuf sont traduits en anglais par Anthea Bell entre 1983 et 1987[52].
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Le personnage de Oui-Oui, petit garçon de bois vivant au pays des jouets, fait sa première apparition dans le Sunday Graphic du 5 juin 1949. Oui-Oui au pays des jouets, qui inaugure une série d'au moins deux douzaines de livres, est publié en novembre de la même année. L'idée est venue de l'un des éditeurs d'Enid Blyton, Sampson, Low, Marston & Company, qui en 1949 organise une rencontre entre l'auteur et l'illustrateur néerlandais Harmsen van der Beek[2],[53]. Bien que devant communiquer par l'intermédiaire d'un interprète, il parvient à fournir une première esquisse du pays des jouets et de ses personnages. Quatre jours après la rencontre, Enid Blyton envoie le texte des deux premières histoires de Oui-Oui à son éditeur, le priant de le transmettre à van der Beek[54]. Oui-Oui, qui devient l'un de ses plus grands succès et l'une de ses séries les plus connues, jouit d'une immense popularité dans les années 1950[55]. Une large gamme de sous-séries, de spin-offs et de bandes dessinées est produite au cours de la décennie, notamment Noddy's Library (La Bibliothèque de Oui-Oui), Noddy's Garage of Books (Le Garage à livres de Oui-Oui), Noddy's Castle of Books (Le Château de livres de Oui-Oui), Noddy's Toy Station of Books et Noddy's Shop of Books (Le Magasin de livres de Oui-Oui)[56]. La même année paraît aussi dans le journal londonien Evening Standard sa première bande dessinée[2].
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En 1950, Enid Blyton crée l'entreprise Darrell Waters Ltd pour assurer la gestion de ses affaires. Au début des années 1950, elle atteint le sommet de sa productivité, écrivant souvent plus de cinquante livres en une seule année, et reste extrêmement prolifique durant une grande partie de la décennie[57]. En 1955, elle aborde son quatorzième titre dans la série du Club des cinq (Enlèvement au club des cinq), son quinzième livre de la série Félicie la souris (Mary Mouse in Nursery Rhyme Land), son huitième titre de la série Arthur et Compagnie (Arthur et Compagnie sur la rivière noire), et son septième roman du Clan des sept (Le Clan des sept et l'Homme de paille). Elle achève en 1951 le sixième et dernier volume de la série Malory School, intitulé Adieu à Malory School[49].
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Enid Blyton publie plusieurs livres mettant en scène le personnage de Scamp le terrier, tiré du roman The Adventures of Scamp, publié en 1943 sous le pseudonyme de Mary Pollock[58]. Scamp Goes on Holiday, Scamp and Bimbo (1952), Scamp at School, Scamp and Caroline et Scamp Goes to the Zoo (1954) sont illustrés par Pierre Probst. Dans un numéro de TV Comic de juillet 1956, elle introduit aux côtés de Oui-Oui le personnage de Boum, élégant jouet batteur de tambour vêtu d'une redingote rouge vif avec un casque de la même couleur[59]. La même année débute une nouvelle série inaugurée par Boum le petit tambour, illustré par R. Paul-Hoye[60], bientôt suivi de Boum, sa grosse caisse et son petit chien (1957), Boum et les Trois Voleurs, Boum et le Petit Ours (1958), Boum et le Clown, Boum et l'Arc-en-ciel (1959) et Boum dans la ville enchantée (1960). En 1958, Enid Blyton met ce personnage en scène dans deux albums, dont le premier est composé de vingt courtes histoires, de poèmes et de bandes dessinées[61].
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De nombreuses séries d'Enid Blyton, dont Oui-Oui et Le Club des cinq, continuent à avoir du succès dans les années 1960. En 1962, vingt-six millions d'exemplaires de Oui-Oui ont déjà été vendus[2],[l]. En 1963 cependant l'écrivain met un terme à plusieurs de ses séries de longue date. Elle publie en effet les derniers volumes du Club des cinq (Le Club des cinq en embuscade) et du Clan des sept (Le Cheval du clan des sept). En 1962, nombre de ses livres sont parmi les premiers à être publiés en format poche par Armada Books, ce qui les rend plus abordables pour les enfants[2].
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Après 1963, les créations d'Enid Blyton se limitent généralement à des histoires courtes et à des ouvrages destinés aux très jeunes enfants, comme Un chien pour Dominique (1963), Le souterrain des trois amis (1964), Learn to Count with Noddy (Apprends à compter avec Oui-Oui) et Learn to Tell Time with Noddy (Apprends à dire l'heure avec Oui-Oui) de 1965, ainsi que Stories for Bedtime (Histoires pour le soir) et la collection Sunshine Picture Story Book de 1966. Sa santé déclinante et une baisse de son lectorat chez les enfants plus âgés ont été avancés comme la principale raison de ce changement de tendance[62]. Elle publie le dernier volume de la série Oui-Oui (L'Aventure en avion de Oui-Oui) en février 1964. Au mois de mai de l'année suivante elle publie Mixed Bag, un recueil de chansons mises en musique par son neveu Carey. Août voit la sortie de ses derniers livres complets : The Man Who Stopped to Help et The Boy Who Came Back[2].
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Durant les mois qui suivent le décès de son mari, la santé d'Enid Blyton se dégrade de plus en plus. Trois mois avant sa mort elle est admise dans une maison de soins, Greenways Nursing Home, à Londres, où elle meurt le 28 novembre 1968, à l'âge de soixante-et-onze ans. Un service funèbre est célébré à l'église St James, à Piccadilly[2], et elle est incinérée au Golders Green Crematorium, où reposent ses cendres. Sa demeure, Green Hedges, est vendue aux enchères le 26 mai 1971 et démolie en 1973[63]. L'emplacement est désormais occupé par des maisons et une rue baptisée Blyton Close. Une plaque commémorative bleue, déposée par l'organisme public English Heritage sur la Hook Road à Chessington, rappelle qu'elle y vécut de 1920 à 1924[64]. En 2014, une autre plaque est inaugurée dans les jardins municipaux de Beaconsfield, où elle résida de 1938 jusqu'à sa mort en 1968, à côté de deux figurines plates en acier représentant Oui-Oui et Potiron[65].
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Le 28 août 1924, Enid Blyton épouse civilement à Bromley le major Hugh Alexander Pollock (1888–1971), un vétéran décoré de l'ordre du Service distingué, sans inviter sa famille. Pollock est responsable du département livres de la maison d'édition de George Newnes, qui devient l'éditeur principal d'Enid Blyton. C'est Pollock qui lui a demandé d'écrire un livre sur les animaux, intitulé The Zoo Book, qu'elle achève pendant le mois précédant leur mariage[2]. Ils vivent d'abord dans un appartement à Chelsea avant d'emménager dans la résidence Elfin Cottage de Beckenham en 1926, puis dans la demeure Old Thatch à Bourne End (appelé Peterswood dans ses livres) en 1929[8],[66].
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La première fille du couple, Gillian Mary Baverstock, naît le 15 juillet 1931. Après une fausse couche en 1934[5], Enid Blyton donne naissance à une seconde fille, Imogen Smallwood, le 27 octobre 1935[2].
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En 1938, elle déménage avec sa famille dans une maison de Beaconsfield, qui est baptisée Green Hedges par ses lecteurs à la suite d'un concours organisé dans son magazine. Vers le milieu des années 1930, Pollock se retire progressivement de la vie publique et devient secrètement alcoolique. Il est possible que cela soit dû à ses rencontres en tant qu'éditeur avec Winston Churchill, au cours desquelles ils discutent de la Première Guerre mondiale, ce qui ravive le traumatisme dont Pollock a souffert pendant ce conflit et le mène au bord de la dépression nerveuse[67]. Lorsqu'éclate la Seconde Guerre mondiale, il s'engage aux côtés de la garde nationale britannique (Home Guard)[67]. Il entame une liaison avec la jeune romancière Ida Crowe, faisant d'elle sa secrétaire pour qu'elle puisse le rejoindre dans le camp d'entraînement de la Home Guard où il est affecté, le manoir gothique de Denbies dans le Surrey, propriété de Lord Ashcombe[68].
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Le mariage est en difficulté. D'après les mémoires d'Ida Crowe, Enid Blyton a aussi une série de liaisons de son côté[68], dont une relation homosexuelle avec une des nurses de ses enfants[68],[69]. En 1941, elle rencontre Kenneth Fraser Darrell Waters, un chirurgien londonien avec lequel elle entame une liaison[70]. Lorsque Pollock la découvre il menace d'entamer une procédure de divorce[71]. Craignant que la révélation de son adultère n'entache son image auprès du public[68], Enid Blyton finit par se mettre d'accord avec son mari pour que ce soit elle qui demande le divorce[71]. D'après les mémoires d'Ida Crowe, elle lui promet que s'il reconnaît son infidélité, elle lui permettra de continuer à voir ses filles. Mais, une fois le divorce prononcé, elle lui interdit d'entrer en contact avec elles, et fait en sorte qu'il ne puisse pas retrouver de travail dans l'édition. Hugh Alexander Pollock épouse Ida Crowe le 26 octobre 1943 mais finit par sombrer à nouveau dans l'alcool et se voit contraint de se déclarer en faillite en 1950[68].
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Enid Blyton et Kenneth Darrell Waters se marient civilement dans la cité de Westminster le 20 octobre 1943. Elle fait changer le nom de famille de ses enfants en Darrell Waters[72] et endosse publiquement son nouveau rôle de femme de médecin heureuse et dévouée[8]. Elle découvre qu'elle est enceinte au printemps 1945 mais fait une fausse couche cinq mois plus tard, des suites d'une chute d'une échelle. Le bébé aurait été le premier enfant de Darrell Waters, et le fils que tous deux désiraient[5].
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La santé d'Enid Blyton commence à se détériorer en 1957 : lors d'une partie de golf, elle commence à se plaindre de faiblesse et d’essoufflement[73]. Vers 1960, elle présente des signes de démence[74]. Son agent George Greenfield se souvient qu'il était « impensable » pour l'« écrivain pour enfants la plus célèbre et la plus populaire, dotée d'un énergie énorme et d'une mémoire d'ordinateur[T 11] » de perdre la raison et de souffrir au milieu de la soixantaine de ce que l'on connaît aujourd'hui sous le nom de maladie d'Alzheimer[74]. Sa situation est aggravée par la santé déclinante de son mari au cours des années 1960. Celui-ci souffre en effet d'une sévère arthrite du cou et des hanches, ainsi que de surdité, et il devient de plus en plus acariâtre et sénile, jusqu'à sa mort le 15 septembre 1967[70],[75].
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La vie d'Enid Blyton a été portée à l'écran dans un téléfilm intitulé Le Roman d'Enid Blyton, diffusé au Royaume-Uni sur BBC Four le 16 novembre 2009[76]. Helena Bonham Carter, qui incarne la romancière, décrit son personnage comme « un véritable bourreau de travail, une accro au succès et une femme d'affaires extrêmement habile[T 12] » qui « a su créer une marque autour de son nom, et ce jusqu'à sa célèbre signature[T 13] »[31].
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Enid Blyton se sent investie de la responsabilité de fournir à ses lecteurs de solides repères moraux, et de les inciter à se consacrer à de nobles causes[77]. De son point de vue, comme elle l'exprime dans un article de 1957, les enfants devraient aider les animaux et les autres enfants plutôt que les adultes :
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« Cela n'intéresse pas [les enfants] d'aider les adultes. En effet, ils pensent que ce sont les adultes eux-mêmes qui devraient répondre aux problèmes des autres adultes. Mais ils s'intéressent vivement aux animaux et aux autres enfants et ressentent de la compassion pour les garçons et les filles aveugles et pour ceux et celles qui sont atteints d'une infirmité les empêchant de marcher ou de parler[78],[T 14]. »
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Enid Blyton et les membres des clubs d'enfants dont elle assure la promotion dans ses magazines récoltent des fonds importants pour diverses organisations caritatives. D'après elle, en être membre signifie « travailler pour les autres, sans aucune rétribution[T 15] ». Le plus important est le Busy Bees (« les abeilles actives ») fondé par Maria Dickin en 1934[79], section junior du People's Dispensary for Sick Animals qu'Enid Blyton soutient activement depuis 1933. Elle en fait connaître l'existence dans l'Enid Blyton Magazine et attire cent mille nouveaux membres en trois ans[80]. La popularité d'Enid Blyton auprès des enfants est telle que, lorsqu'elle devient « reine des abeilles » (Queen Bee) en 1952, plus de vingt mille nouveaux membres sont recrutés durant la première année de son règne[79]. Un club (Enid Blyton Magazine Club) est formé en 1953 à partir du magazine[2]. Son objectif premier est de collecter des fonds pour aider les enfants atteints d'infirmité motrice cérébrale et pris en charge par un centre de la rue Cheyne Walk dans le quartier de Chelsea, afin d'y installer, entre autres équipements, un foyer[81].
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La série du Club des cinq suscite un tel engouement que ses lecteurs demandent à l'auteur l'autorisation de former un fan club. Elle accepte à condition qu'il soit mis au service d'un objectif utile, et suggère qu'il soit consacré à la collecte de fonds pour la Shaftesbury Society Babies' Home[m] de Beaconsfield, dont elle anime le comité de direction depuis 1948[83]. Le club est fondé en 1952 et apporte des fonds pour l'aménagement d'une salle consacrée au Club des cinq, pour l'installation d'une pataugeoire, d'une véranda, d'un pavillon d'été et d'une aire de jeux, ainsi que pour le financement de fêtes d'anniversaire et de Noël, et de sorties aux spectacles à cette occasion[82]. À la fin des années 1950, les clubs d'Enid Blyton comptent cinq cent mille membres, et sont parvenus à récolter trente cinq mille livres durant les six années d'existence de l'Enid Blyton Magazine[5].
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En 1974, le Famous Five Club — le club du Club des cinq — compte deux cent vingt mille membres et croît à la vitesse de six mille nouveaux membres par an[84],[n]. L'établissement de Beaconsfield qu'il avait pour but de soutenir ferme ses portes en 1967, mais le club continue à récolter des fonds pour d'autres associations venant en aide aux enfants malades. Il finance notamment l'aménagement d'un lit destiné à Enid Blyton au Great Ormond Street Hospital et d'un minibus pour les enfants handicapés de l'hôpital de Stoke Mandeville[86].
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Depuis sa mort et la publication en 1989 de l'autobiographie de sa fille Imogen Smallwood, A Childhood at Green Hedges, Enid Blyton est présentée comme une personne émotionnellement immature, instable et souvent malveillante[31]. Imogen considère sa mère comme « arrogante, anxieuse, prétentieuse, très douée pour chasser de son esprit les choses difficiles ou désagréables, et dépourvue de tout instinct maternel.[T 16] » « Enfant, dit-elle, je la voyais comme plutôt sévère et autoritaire. Adulte, elle me faisait pitié[T 17] »[87]. La fille aînée d'Enid Blyton, Gillian Baverstock, garde en revanche un souvenir d'elle fort différent, la décrivant comme « une mère juste et aimante, fascinante au quotidien[T 18] »[87].
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L'organisme caritatif Enid Blyton Trust for Children est mis en place en 1982, avec Imogen Smallwood comme première présidente[88]. Cet organisme crée en 1985 la « Bibliothèque nationale de l'enfant handicapé » (National Library for the Handicapped Child)[8]. La revue Enid Blyton's Adventure Magazine démarre sa publication en 1985 et, le 14 octobre 1992, la BBC commence à publier un magazine Oui-Oui (Noddy Magazine) ; elle met en vente un CD-ROM de Oui-Oui en octobre 1996[2].
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La première « journée Enid Blyton » (Enid Blyton Day) se tient à Rickmansworth le 6 mars 1993, et en octobre 1996 est annoncée la création d'un prix, « The Enid », pour récompenser ceux qui se sont distingués par leur action exceptionnelle en faveur de l'enfance[2]. L'association Enid Blyton Society est fondée début 1995, afin de réunir les collectionneurs et admirateurs d'Enid Blyton autour de son périodique triannuel Enid Blyton Society Journal, de sa journée annuelle en l'honneur d'Enid Blyton, et de son site Internet[89]. Le 16 décembre 1996, Channel 4 diffuse un documentaire consacré à Enid Blyton dans la série Secret Lives (« vies secrètes »). À l'occasion de son centenaire en 1997, des expositions se tiennent au London Toy & Model Museum (qui a fermé depuis), au Hereford and Worcester County Museum ainsi qu'à la Bromley Library. Le 9 septembre, le service des Postes Royal Mail émet des timbres commémorant ce centenaire[2].
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Trocadero Plc, entreprise de divertissement et de vente au détail domiciliée à Londres, acquiert en 1955 l'entreprise d'Enid Blyton, Darrell Waters Ltd, pour la somme de 14,6 millions de livres et crée une filiale, Enid Blyton Ltd, pour gérer les droits de propriété intellectuelle sur ses œuvres[2],[8]. Le groupe change son nom en Chorion en 1998, mais vend ses actifs en 2012 à la suite de difficultés financières. Hachette UK achète à Chorion les droits sur les œuvres d'Enid Blyton, dont ceux relatifs à la série Le Club des cinq[90], mais à l'exclusion des droits sur Oui-Oui, qui sont cédés en 2012 à DreamWorks Classics (anciennement Classic Media, devenue une filiale de DreamWorks Animation)[91].
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Sophie Smallwood, petite fille d'Enid Blyton, écrit un nouveau Oui-Oui pour célébrer le soixantième anniversaire de ce personnage, quarante-six ans après la parution du dernier. Intitulé Noddy and the Farmyard Muddle (Oui-Oui et le Désordre à la ferme) et publié en 2009, il est illustré par Robert Tyndall[92]. En février 2011, le manuscrit d'un roman jusque-là inconnu, Mr Tumpy's Caravan, est découvert par l'archiviste de Seven Stories, centre national dédié aux livres pour enfants, dans une collection de documents appartenant à Gillian Baverstock, acquise par Seven Stories en 2010 à la suite de la mort de cette dernière[93],[94]. On suppose d'abord qu'il s'agit d'une version d'un album de bandes dessinées du même nom publié en 1949, mais il semble ne pas y avoir de lien entre les deux. Tony Summerfield, de l'Enid Blyton Society, pense qu'il s'agit d'une œuvre écrite dans les années 1930 et refusée par un éditeur[94],[95].
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Une étude réalisée en 1982 auprès de dix mille enfants de onze ans révèle qu'Enid Blyton est l'auteur le plus populaire dans cette tranche d'âge[2]. C'est le quatrième auteur le plus traduit au monde, derrière Agatha Christie, Jules Verne et William Shakespeare[96]. Elle fait partie des dix auteurs les plus vendus de la décennie, avec presque huit millions d'exemplaires écoulés (pour une valeur de 31,2 millions de livres) dans le seul Royaume-Uni[97]. En 2003, L'Arbre qui batifole est classé à la soixante-sixième place du palmarès The Big Read de la BBC[42]. Un sondage organisé en 2008 dans le cadre du prix Costa désigne Blyton comme l'auteur le plus apprécié au Royaume-Uni[98],[99]. Ses livres continuent à être très populaires auprès des enfants, dans des nations du Commonwealth telles que l'Inde, le Pakistan, le Sri Lanka, Singapour, Malte, la Nouvelle-Zélande et l'Australie, ainsi que dans le reste du monde[100]. Ils rencontrent aussi un franc succès en Chine, où ils sont connus de « toutes les générations »[101]. En mars 2014, l'entreprise Chorion et l'éditeur chinois Foreign Language Teaching and Research Press négocient un accord en vue de la diffusion d'une série de dessins animés de Oui-Oui à la télévision chinoise[102],[103]. Chorion dépense environ dix millions de livres pour numériser Oui-Oui, et, en 2002, a déjà conclu des accords de diffusion télévisuelle avec au moins onze pays dans le monde[104].
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Au nombre des romanciers influencés par Enid Blyton figure l'auteur de romans policiers Denise Danks. Sa détective Georgina Powers est inspirée du personnage de Claudine de la série du Club des cinq. A Step off the Path de Peter Hunt (1985) est aussi influencé par le Club des cinq, et les séries Les Jumelles et Malory School ont respectivement servi de source d'inspiration pour À nous deux (1996) de Jacqueline Wilson et la trilogie Egerton Hall (1990–92) d'Adèle Geras[105].
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Seven Stories, centre national consacré aux livres pour enfants situé à Newcastle upon Tyne, détient la plus grande collection publique de documents et tapuscrits d'Enid Blyton[106]. Cette collection comprend notamment le tapuscrit du roman non publié Mr Tumpy's Caravan, ainsi que des documents personnels[107].
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L'achat de ces biens en 2010 est rendu possible grâce à un financement spécial de l'Heritage Lottery Fund, du MLA/V&A Purchase Grant Fund, ainsi que par deux donations privées[108].
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Enid Blyton explore un large éventail de genres littéraires, allant des contes de fées aux récits concernant le cirque en passant par les histoires d'animaux, les histoires policières et mystérieuses, mais il lui arrive souvent de « gommer les frontières » dans ses livres et de réunir une variété de genres, même dans ses histoires courtes[109]. Dans un article publié en 1958 dans The Author, elle écrit qu'il existe « au moins une douzaine de types différents d'histoires pour enfants », et qu'elle les a tous essayés, mais ses préférés restent ceux qui sont centrés sur une famille[110].
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Dans une lettre adressée au psychologue Peter McKellar[o], elle décrit sa technique d'écriture :
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« Je ferme les yeux pendant quelques minutes, ma machine à écrire portative sur les genoux – je me vide l'esprit et j'attends – puis, aussi distinctement que si c'étaient de vrais enfants, je vois mes personnages, debout devant moi, dans mon imagination […] La première phrase jaillit alors dans mon esprit, je n'ai pas besoin d'y penser – je n'ai pas besoin de penser à quoi que ce soit[112],[T 19]. »
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Dans une autre lettre adressée à McKellar elle explique comment, en seulement cinq jours, elle a écrit les soixante-mille mots qui constituent le livre Arthur et Compagnie sur la rivière noire (The River of Adventure), huitième de la série Arthur et Compagnie[113], en écoutant ce qu'elle nomme son « sous-esprit » (« under-mind »)[114], qu'elle oppose à son « esprit conscient de surface »[115]. Elle se refuse à effectuer toute recherche ou à établir une quelconque planification avant de commencer à travailler. Sa vie est plutôt monotone, celle d'une ménagère de banlieue typique, jardinant et jouant au golf ou au bridge : elle quitte rarement l'Angleterre, préférant prendre ses vacances sur la côte, presque toujours dans le Dorset[116], où elle et son mari ont repris en 1951[117] le bail d'un parcours de golf à dix-huit trous situé sur la baie de Studland. Selon Robert Druce, sa méthode d'écriture et son manque d'ouverture sur le monde risquent de la conduire à plagier inconsciemment les livres qu'elle a lus — voire à imiter ses propres ouvrages — ce qui s'est sans doute produit[116]. Gillian Baverstock rapporte que sa mère « ne savait jamais d'où venaient ses histoires » mais indiquait qu'elles « provenaient de son imagination[T 20] », à l'instar des œuvres de Wordsworth et de Dickens. Enid Blyton pense que son « imagination » (« mind's eye ») « est constituée de toutes les expériences qu'elle a vécues, de tout ce qu'elle a vu, entendu ou lu, dont une grande partie a depuis longtemps disparu de sa mémoire consciente[T 21] », mais ne sait jamais quelle direction ses histoires vont prendre. De plus, explique-t-elle dans son autobiographie : « Si j'essayais d'élaborer ou d'inventer le livre en entier, je n'y arriverais pas. D'abord, cela m'ennuierait, et, de plus, il lui manquerait la « verve », les détails extraordinaires et les idées surprenantes qui fusent de mon imagination[T 22] »[27].
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La routine quotidienne d'Enid Blyton varie peu au fil des années. Elle commence généralement à écrire peu après le petit-déjeuner, avec sa machine à écrire portative sur les genoux et son châle marocain rouge favori près d'elle ; elle pense que la couleur rouge agit sur elle comme un « stimulus mental ». S'interrompant uniquement pour une courte pause-déjeuner, elle continue jusqu'à cinq heures, heure à laquelle elle a déjà écrit entre six et dix mille mots[118].
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Un article du Malay Mail publié en 2000, considère que les enfants d'Enid Blyton ont « vécu dans un monde marqué par les réalités de l'austérité de l'après-guerre[T 23] », jouissant de leur liberté sans le politiquement correct d'aujourd'hui, ce qui offre une forme d'évasion aux lecteurs actuels de ses romans[101]. Brandon Robshaw, du journal The Independent, décrit l'univers blytonien comme « débordant de couleur et de personnalité[T 24] », « autonome et doté d'une cohérence interne[T 25] ». Il remarque qu'Enid Blyton éprouve une forte défiance à l'égard des adultes et autres titulaires de l'autorité, et qu'elle crée un monde dans lequel ce sont les enfants qui ont le pouvoir[119]. Gillian Baverstock note à propos des aventures policières d'écoliers écrites par sa mère et destinées à ses lecteurs les plus âgés : « ce qui accroche, c'est leur intrigue forte et leurs nombreux cliffhangers, technique qu'elle a acquise par ses années passées à écrire des histoires en série pour des magazines pour enfants. Il y a toujours un solide cadre moral et la bravoure et la loyauté finissent toujours par être récompensées[T 26] »[27]. Enid Blyton elle-même constate : « mon amour des enfants constitue le fondement même de toute mon œuvre[T 27] »[120].
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Victor Watson, directeur adjoint de la recherche à l'Homerton College de l'université de Cambridge, estime que les œuvres d'Enid Blyton sont révélatrices d'un « désir et d'un potentiel fondamentaux liés à l'enfance[T 28] », et remarque que les première pages de Arthur et Compagnie et l'Hélicoptère (The Mountain of Adventure) exposent un « idéal de l'enfance extrêmement attrayant[T 29] »[121]. Il juge que l'œuvre d'Enid Blyton se distingue par son approche de celle de nombreux autres auteurs. Il décrit par exemple la narration de la série Le Club des cinq en ces termes : « telle un puissant projecteur, elle vise à éclairer, expliquer, démystifier. Elle embarque ses lecteurs dans une aventure rocambolesque de laquelle l'obscurité est toujours chassée ; tout ce qui est étrange, arbitraire ou évocateur est soit écarté soit expliqué[T 30] ». De plus, Watson note que les descriptions visuelles sont souvent minimalistes et que l'auteur emploie fréquemment des expressions sans signification précise, comme « brillant d'une lueur enchantée » (« gleamed enchantingly »), ce qui stimule l'imagination de ses jeunes lecteurs[122].
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À partir des années 1950 commencent à circuler des rumeurs selon lesquelles la romancière ne serait pas l'auteur de tous les livres qui lui sont attribués, accusation qui la touche considérablement. Elle publie un appel dans son magazine, demandant aux enfants de lui faire savoir s'ils ont entendu parler de ces rumeurs, et après qu'une mère lui a rapporté avoir entendu un jeune bibliothécaire répéter l'allégation lors d'une réunion à l'école de sa fille[123], elle décide en 1955 d'entamer des poursuites judiciaires[2]. Le bibliothécaire est finalement contraint de présenter des excuses en séance publique au début de l'année suivante, mais cela ne met pas fin aux supputations selon lesquelles elle serait à la tête d'« une « compagnie » de nègres », car une partie du public a peine à croire qu'une femme travaillant seule puisse accomplir un travail aussi imposant[124].
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Les intrigues et décors d'Enid Blyton ont été décrits comme peu variés et inlassablement recyclés[116]. En réponse aux déclarations selon lesquelles ses positions morales sont « invariablement prévisibles[T 31] »[125], elle observe : « la plupart d'entre vous pourraient coucher sur papier de façon parfaitement correcte toutes les choses auxquelles je crois et que je défends — vous les avez trouvées dans mes livres, et les livres d'un écrivain sont toujours un reflet fidèle de lui-même[T 32] »[126]. Nombre de ses ouvrages ont été sévèrement critiqués par des enseignants et bibliothécaires, qui les ont jugés indignes d'être lus par les enfants et les ont retirés des programmes d'enseignement comme des bibliothèques publiques[8].
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Des années 1930 aux années 1950, la BBC interdit de facto les adaptations radiophoniques des livres d'Enid Blyton, la considérant comme une écrivaine « de seconde zone »[127],[128],[p], dont les œuvres sont dépourvues de valeur littéraire. Margery Fisher, critique spécialisée dans la littérature de jeunesse, les compare à un « poison lent »[8], et Jean E. Sutcliffe, du service de la BBC chargé des programmes destinés aux écoles, décrit l'aptitude de leur auteur à produire du « contenu médiocre[T 33] », notant que « sa capacité à le faire relève du génie […] toute autre personne serait morte d'ennui depuis longtemps[T 34] »[129]. Michael Rosen, titulaire de la distinction de Children's Laureate de 2007 à 2009, écrit : « Il m'arrive de tressaillir face aux élans de snobisme que je découvre de temps en temps, et en constatant le niveau de privilège dont jouissent les familles et les enfants dans ces livres[T 35]. »[130]. Dans une émission de BBC Radio 4 de novembre 2008, l'auteur pour enfants Anne Fine dresse un aperçu des préoccupations suscitées par l'œuvre d'Enid Blyton et de leurs réponses : elle constate un « dégoulinement de désapprobation[T 36] »[131]. De son vivant, l'intéressée rétorquait que l'avis de toute personne âgée de plus de douze ans ne l'intéressait pas et que la moitié des attaques dirigées contre son œuvre était motivée par la jalousie, le reste provenant d'« idiots qui ne savent pas de quoi ils parlent parce qu'ils n'ont jamais lu aucun de [ses] livres[T 37] »[132].
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Bien que ses œuvres aient été bannies de plus de bibliothèques publiques que celles d'aucun autre auteur, rien ne prouve que sa popularité en ait jamais souffert, car elle reste très lue[133]. Critiquée dans les années 1950 pour le volume d'écrits qu'elle produit, elle tire astucieusement profit du fait d'être vue comme une alternative anglaise, plus « savoureuse », à Disney et aux comics, perçus par ses contemporains comme une invasion de la culture américaine[13].
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Enid Blyton, dans un souci pédagogique hérité de son passé d'enseignante, use d'une langue délibérément simple. Ce choix a été tourné en dérision par certains critiques, qui le jugent incompatible avec toute réelle qualité littéraire. Dans un article cinglant publié en 1958 dans Encounter, Colin Welch fait remarquer qu'« on voit difficilement comment une cure de Miss Blyton pourrait être utile dans le cadre du certificat d'études ou même d'une licence d'anglais à Cambridge[T 38] »[8], mais réserve sa critique la plus sévère à Oui-Oui, « poupée anormalement prude […] moralisatrice […] stupide, dénuée d'humour, pleurnicheuse, mesquine[62],[T 39]. »
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L'écrivain Nicholas Tucker observe qu'il est courant pour les jeunes de citer Enid Blyton comme leur auteur préféré, et pour les personnes plus âgées, comme la moins appréciée : il juge que ses livres créent « un monde conditionné pour les jeunes lecteurs qui se dissout simplement avec l'âge en ne laissant derrière lui que des souvenirs d'exaltation et de forte identification[T 40] »[134]. Fred Inglis considère ces livres comme faciles à lire non seulement d'un point de vue technique, mais aussi sur le plan « émotionnel et cognitif ». Il mentionne le psychologue Michael Woods, qui pense qu'Enid Blyton se démarque de nombreux autres auteurs pour enfants plus anciens en cela qu'elle semble présenter à ses lecteurs un monde différent de la réalité sans se poser de questions. Woods émet l'hypothèse qu'elle « est un enfant, pense comme un enfant, et écrit comme un enfant […] le sentiment de base est essentiellement pré-adolescent […] Enid Blyton n'a pas de dilemmes moraux […]. La rumeur a forcément couru qu'elle détestait les enfants. Si ce fait est avéré, il ne devrait point nous surprendre, car étant elle-même une enfant, les autres enfants ne peuvent être que des rivaux[T 41]. »[135]. Inglis affirme cependant qu'il y avait en elle une certaine dévotion à l'égard des enfants et qu'elle mettait beaucoup d'énergie et de conviction à « la représentation des schémas moraux rudimentaires et des rêveries tapageuses de son lectorat[T 42] »[135]. Sa fille Imogen Smallwood affirme qu'elle « adorait entretenir une relation avec les enfants à travers ses livres[T 43] », mais que les vrais enfants sont une intrusion, et qu'il n'y a pas de place pour les intrus dans le monde dans lequel Enid Blyton vit au travers de son écriture[136].
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Lena Jeger est la première à accuser l'œuvre d'Enid Blyton de racisme dans un article publié en 1966 par le Guardian. Sa critique porte essentiellement sur The Little Black Doll (La Petite Poupée noire), publié quelques mois plus tôt. Sambo est détestée par son propriétaire et par les autres jouets en raison de son « hideux visage noir » ; elle prend la fuite et essuie une averse qui lui débarbouille la figure : du coup, son visage rosi lui vaut un bon accueil à son retour[137]. Les livres de Oui-Oui, avec leurs enfants blonds et leurs golliwogs noirs, sont également considérés comme « profondément racistes »[138] par Jamaica Kincaid. Le roman Arthur et Compagnie et l'Île aux mouettes de 1944 met en scène un domestique noir nommé Jo-Jo, très intelligent, mais particulièrement cruel envers les enfants[139].
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Des accusations de xénophobie ont aussi été portées à son encontre. Comme l'observe George Greenfield, « Enid fait vraiment partie de cette classe moyenne de l'entre-deux-guerres qui voit les étrangers comme indignes de confiance ou bizarres, ou parfois les deux[T 44] »[140]. L'éditeur Macmillan procède à une évaluation interne de The Mystery That Never Was qui lui est proposé au sommet de la popularité d'Enid Blyton en 1960. L'examen est effectué par la poétesse et éditrice Phyllis Hartnoll, pour qui « l'attitude de l'auteur à l'égard des voleurs est empreinte d'une touche, légère mais déplaisante, de xénophobie d'un autre temps. Ce sont des « étrangers » […], ce qui suffit, semble-t-il, à en faire des délinquants[T 45] ». Macmillan refuse le manuscrit[141], qui est cependant publié par William Collins en 1961[142], et réédité en 1965 et 1983[141].
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La manière dont Enid Blyton décrit les filles et les garçons est considérée comme sexiste par de nombreux critiques, dont Bob Dixon et Margery Fisher[143],[144]. Dans un article du Guardian publié en 2005, Lucy Mangan avance l'idée que Le Club des cinq décrit une lutte de pouvoir entre François, Mick et Claude (Claudine), dans laquelle les personnages féminins, ou bien se comportent comme des garçons, ou bien sont l'objet de propos condescendants. Comme exemple, elle cite la réprimande adressée par Mick à Claude (Claudine) : « il serait vraiment temps que tu cesses de croire que tu as autant de valeur qu'un garçon[T 46] »[145]. Selon Magnús Björgvin Gumundsson, plusieurs textes d'Enid Blyton ont été modifiés par ses éditeurs à l'occasion de rééditions en éliminant les éventuelles touches de racisme ou de sexisme[146].
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En réponse aux critiques formulées à l'encontre de l'œuvre d'Enid Blyton, certaines éditions ultérieures ont été remaniées pour tenir compte de l'évolution des esprits autour de sujets comme le racisme, les rapports entre hommes et femmes, ou l'éducation des enfants. Les rééditions plus récentes de la série Oui-Oui voient par exemple les golliwogs remplacés par des ours en peluche ou des gobelins[147]. Les golliwogs qui volent la voiture de Oui-Oui et le jettent tout nu dans les bois dans Oui-Oui veut faire fortune (Here Comes Noddy Again) sont remplacés par des gobelins dans l'édition de 1986, qui se contentent de le dépouiller de ses chaussures et de son chapeau, et reviennent s'excuser à la fin de l'histoire[148].
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Dans la série The Faraway Tree, le personnage de Dame Slap, adepte des châtiments corporels, est rebaptisée Dame Snap[q] et ne frappe plus les enfants. Dans la même série, les noms des personnages de Dick et Fanny[r] sont changés en Rick et Frannie[149]. Les personnages des séries Malory School et Les Jumelles ne reçoivent plus et ne sont plus menacés de fessées, mais sont simplement grondés. Les éditions révisées du Club des cinq en randonnée sont expurgées de l'idée que les cheveux courts de Claude la font ressembler à un garçon, reflétant ainsi la conception selon laquelle les filles n'ont pas besoin d'avoir les cheveux longs pour être considérées comme féminines ou normales[150].
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En 2010, Hodder, l'éditeur de la série Le Club des cinq, annonce son intention de remettre au goût du jour la langue utilisée dans ces livres, dont il vend un demi-million d'exemplaires chaque année. Les changements, qu'Hodder qualifie de « subtils », affectent principalement les dialogues plutôt que la narration. Par exemple, « school tunic » devient « uniform », « mother and father » (« mère et père ») devient « mum and dad » (« maman et papa »)[151], « bathing » (« baignade ») est remplacé par « swimming » (« nage »), et « jersey » (« chandail ») par « jumper » (« pull »)[149]. Vus par l'éditeur comme nécessaires pour inciter les enfants d'aujourd'hui à lire ces livres[151], ces changements ont été critiqués, notamment par l'Enid Blyton Society, qui les considère comme inutiles et condescendants à l'égard des lecteurs[149].
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Enid Blyton met à profit son succès commercial en tant qu'auteur en négociant des accords avec des fabricants de puzzles et de jeux à partir de la fin années 1940. Au début des années 1960, cent quarante-six entreprises différentes fabriquent des produits dérivés du seul personnage de Oui-Oui[152]. En 1948, Bestime met sur le marché quatre puzzles à l'effigie de ses personnages. Cette année-là voit également l'apparition du premier jeu de société signé Enid Blyton, Journey Through Fairyland, créé par British Games Ltd. Le premier jeu de cartes, Faraway Tree, est lancé par Pepys en 1950. En 1954, Bestime sort les quatre premiers puzzles du Clan des sept, suivis d'un jeu de cartes qui est produit l'année suivante[52].
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Bestime sort les jeux Little Noddy Car Game et Little Noddy Leap Frog Game respectivement en 1953 et 1955. En 1956, le fabricant américain Parker lance Little Noddy's Taxi Game, un jeu de plateau dans lequel Oui-Oui conduit divers personnages à travers la ville[153]. Bestime commercialise une série de puzzles en contreplaqué à l'effigie de Oui-Oui à partir de 1953, et une série de puzzles Oui-Oui sous forme de cartes, dessinés par Robert Lee, paraît à partir de 1963. Arrow Games devient le principal fabricant de puzzles Oui-Oui à la fin des années 1970 et au début des années 1980[152]. Whitman fabrique quatre nouveaux puzzles du Clan des sept en 1975, et deux nouveaux puzzles dédiés à Malory School deux ans plus tard[52]. Cette même entreprise lance en 1979 un jeu de société consacré au Club des cinq, intitulé Famous Five Kirrin Island Treasure[154]. Stephen Thraves écrit huit livres-jeux d'aventure du Club des cinq, publiés par Hodder & Stoughton dans les années 1980. Le premier opus de la série, The Wreckers' Tower Game, est publié en octobre 1984[155].
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En 1954, Enid Blyton adapte Oui-Oui pour la scène. Le spectacle Noddy in Toyland (Oui-Oui au pays des jouets) est écrit en seulement deux ou trois semaines. La représentation a lieu à Noël au Stoll Theatre, situé sur Kingsway, à Londres, et qui compte 2660 sièges[156]. Le succès de ce spectacle lui permet de continuer à être produit chaque année à Noël pendant cinq ou six ans[157]. Enid Blyton, enchantée de l'accueil réservé à ce spectacle par les jeunes spectateurs, assiste aux représentations trois à quatre fois par semaine[158]. Oui-Oui a fait l'objet de plusieurs adaptations à la télévision depuis 1954, dont une dans les années 1970 narrée par l'acteur britannique Richard Briers[159]. Une pièce de théâtre adaptée du Club des cinq est produite en 1955. En janvier 1997, la comédie musicale The Famous Five (Le Club des cinq), produite par le King's Head Theatre de Londres, part pour une tournée de six mois à travers le Royaume-Uni, à l'occasion du centenaire d'Enid Blyton. Un autre spectacle, intitulé The Secret Seven Save the World (Le Clan des sept sauve le monde) est représenté pour la première fois le 21 novembre 1998 au Sherman Theatre à Cardiff[2].
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Le Club des cinq a également fait l'objet de plusieurs adaptations au cinéma et à la télévision : par la Children's Film Foundation en 1957 et 1964, Southern Television en 1978–79, et Zenith Productions en 1995–97[8]. La série a également donné naissance au film allemand Fünf Freunde, réalisé par Mike Marzuk et sorti en 2011[160].
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The Comic Strip, une troupe de comiques britanniques, produisent deux parodies du Club des cinq pour la chaîne de télévision Channel 4 : Five Go Mad in Dorset (Les cinq deviennent fous dans le Dorset), diffusé en 1982[s], et Five Go Mad on Mescalin (Les cinq se shootent à la mescaline), qui passe à l'antenne l'année suivante[2]. Un troisième opus de cette série, Five Go to Rehab (Les Cinq en cure de désintox), est diffusé sur la chaîne Sky en 2012[161].
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En octobre 2014 est annoncée la signature d'un accord avec l'éditeur Hachette en vue de l'adaptation de la série The Faraway Tree en un film en prises de vues réelles produit par la maison de production du réalisateur Sam Mendes. Selon Marlene Johnson, responsable de la littérature jeunesse chez Hachette, « Enid Blyton est une ardente défenseur des histoires pour enfants, et L'Arbre qui batifole constitue un magnifique exemple de son imagination créatrice[T 47] »[162].
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Ennio Morricone [ˈɛnnjo morriˈkoːne][N 1], né le 10 novembre 1928 à Rome et mort le 6 juillet 2020 dans la même ville, est un compositeur, musicien, producteur, arrangeur musical et chef d'orchestre italien.
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Il est mondialement connu pour ses musiques de films pour lesquelles il est considéré comme un des meilleurs compositeurs[1]. Entre les années 1960 et 2020, il a composé plus de 500 musiques pour le cinéma et la télévision. Parmi ses musiques les plus connues figurent celles réalisées pour les films Pour une poignée de dollars, Le Bon, la Brute et le Truand, Il était une fois dans l'Ouest, Il était une fois en Amérique, Sacco et Vanzetti, Les Moissons du ciel, Le Professionnel, Mission et Les Incorruptibles[2],[3],[4]. En 2007, il est récompensé par un Oscar d'honneur pour l'ensemble de sa carrière. Six fois nominé pour l'Oscar de la meilleure musique de film, il remporte une seule fois cette récompense en 2016 à l'âge de 87 ans pour le film Les Huit Salopards de Quentin Tarantino.
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Ennio Morricone est le fils aîné de Mario Morricone, trompettiste de jazz dans des orchestres, et de Libera Ridolfi, femme au foyer qui lui donnent quatre frère et sœurs : Adriana, Aldo, Maria et Franca[5]. La famille vit dans le quartier romain de Trastevere.
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Son père, qui le sensibilise à la musique dès ses premières années, l'inscrit en 1940 à l'Académie nationale Sainte-Cécile de Rome. Élève de Goffredo Petrassi, il y obtient un diplôme de trompette en 1946[6]. À l'académie, il rencontre aussi Bruno Nicolai, avec lequel il se lie d'amitié et qui sera un de ses collaborateurs les plus proches tout au long de sa carrière. Il obtient ensuite ceux de composition, d'instrumentation et de direction d'orchestre en 1954[6] et débute dans la musique classique ou expérimentale dès 1953. La même année, il compose son premier arrangement professionnel pour une série d'émissions radiophoniques[6].
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En 1956, il se marie à Maria Travia avec qui il a trois fils (dont Andrea Morricone qui devient lui aussi compositeur et son assistant) et une fille[7].
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Il écrit sa première œuvre classique en 1957, mais les bénéfices sont trop faibles pour lui permettre de vivre de son œuvre. Il est alors embauché à la RAI en 1958, mais démissionne après un seul jour de travail[6]. Sans abandonner la musique classique, il se tourne vers une musique plus populaire, qualifiée de « légère » outre-Alpes en écrivant de nombreux arrangements pour la RAI (groupe public de radio et télévision), et des chansons pour les vedettes de variétés de l'époque : Mina (Se telefonando), Gianni Morandi (Fatti mandare dalla mamma), Gino Paoli (Sapore di sale), Rita Pavone (T’ho conosciuto), Edoardo Vianello (O mio signore), Jimmy Fontana (Il Mondo) ou Paul Anka (Stasera resta con me).
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Ces travaux le font connaître et apprécier par des artistes divers, y compris par des réalisateurs qui font appel à lui à partir de 1960. Il débute donc en musique de film, après des arrangements et des travaux pour d'autres musiciens chevronnés. En 1961, il compose et signe sous son propre nom sa première bande originale, celle du film Il federale de Luciano Salce[6].
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Il fait quelques incursions dans le domaine de la chanson en composant et dirigeant deux albums consacrés à une diva de la chanson mondiale : sa compatriote Milva, avec l'album Dedicato A Milva Da Ennio Morricone en 1968, et à la chanteuse française Mireille Mathieu, avec l'album Mireille Mathieu chante Ennio Morricone en 1974. Il arrange aussi plusieurs titres de l'album de Richard Cocciante Anima, la même année.
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En 1971, Marc Gilbert, producteur de l'émission Italiques de l'ORTF, lui demande l'autorisation d'utiliser la musique du film À l'aube du cinquième jour, pour le générique de l'émission. Illustrée par un dessin animé de Jean-Michel Folon, elle servira dès lors de référence sur le service public.
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Auteur de musiques pour Bernardo Bertolucci, Pier Paolo Pasolini, Dario Argento ou Marco Bellocchio, il acquiert une renommée internationale et la reconnaissance quasi immédiate de ses pairs, surtout avec Sergio Leone et la partition de Pour une poignée de dollars. Réitérant avec succès sa collaboration avec Leone, pour des classiques comme Le Bon, la Brute et le Truand ou Il était une fois dans l'Ouest qui obtiennent un triomphe discographique sans précédent[N 2], ou encore avec Il était une fois la révolution, Morricone poursuit également son travail dans des domaines de plus en plus divers, touchant à tous les genres.
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Au cours des années 60, 70 et 80, son style fait de nervosité et de lyrisme est maintes fois imité tout en inspirant également l'univers des variétés. Le succès discographique accompagne par ailleurs souvent ses œuvres, comme la chanson Here's to you que chante Joan Baez pour Sacco et Vanzetti ou le fameux Chi Mai qui rythme Le Professionnel avec Jean-Paul Belmondo. Il compose, par ailleurs, la bande originale de succès tels que Le Clan des Siciliens en 1969, 1900, Les Moissons du ciel, Le Pré, Il était une fois en Amérique, ou encore Mission, pour lequel il est nommé aux Oscars. Dans les années 2000, il compose notamment pour la télévision italienne (Padre Pio en 2001, Cefalonia en 2005).
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C'est un musicien infatigable et inclassable, son style éclectique allie mysticisme, sensibilité, poésie, force et lyrisme. Il est récompensé à de nombreuses reprises durant sa carrière : BAFTA de la meilleure musique de film en 1987, plusieurs Nastri D'argento, cinq nominations aux Oscars, trois Golden Globes, un Grammy Award et un Lion d'or du Festival de Venise[6]. Il est également distingué par des titres honorifiques : le président italien Carlo Azeglio Ciampi lui décerne la Medaglia di prima Classe di Benemerito dell'Arte e della Cultura en 2000, et le président français Nicolas Sarkozy le fait chevalier de la Légion d'honneur en 2009[6].
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Durant la 79e cérémonie des Oscars en 2007, il est récompensé par un Oscar d'honneur pour l'ensemble de sa carrière[6].
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En 2015, il est révélé qu'il composera la bande originale du film Les Huit Salopards de Quentin Tarantino, qui est grand fan de ses compositions qu'il réutilisait souvent pour ses films. C'est un retour au western pour le compositeur après un arrêt de 40 ans[8]. Cette composition lui vaut une sixième nomination aux Oscars qu'il remportera pour la première fois à l'âge de 87 ans.
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Sa musica assoluta, terme utilisé par le compositeur pour désigner sa musique de concert (en réaction à la musica applicata, appliquée à un sujet, par exemple le scénario d'un film) débute en 1946. En 1965 il intègre le groupe d'improvisation et de composition avant-gardiste Nuova Consonanza[6].
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Il compose un nombre important de pièces de musique de chambre et pour orchestre, telles que Concerto pour orchestre en 1957, Concerto pour flûte et violoncelle en 1983, Cantate pour l'Europe en 1988, Terzo concerto pour guitare, marimba et cordes créé par l'Orchestre symphonique français dirigé par Laurent Petitgirard en 1992[9] ou encore Voci del Silenzio en 2002 (œuvre chorale dirigée notamment par Riccardo Muti au festival de Ravenne). En 1991, il dédie son concerto pour trompette Ut (1991) au trompettiste soliste Mauro Maur, un de ses musiciens préférés[10]. De 2012 à 2015, il compose une messe intitulée Missa Papae Francisci. Dédiée au pape François, elle est écrite à l’occasion du bicentenaire du rétablissement de la Compagnie de Jésus[11].
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À partir de 2001, Ennio Morricone ralentit son activité cinématographique et renoue avec la direction orchestrale. Il entame une tournée musicale avec des dates européennes à Vérone, Paris, Londres au Royal Albert Hall en 2003 puis dans le monde entier. Il se produit principalement à la tête de l'Orchestre symphonique national de la RAI ou de l'orchestre Roma Sinfonietta, accompagné d'une centaine de choristes, dirigeant des morceaux tirés de ses compositions pour des films à succès tels Mission ou Cinema Paradiso, ou pour des films moins connus tels Malèna, Vatel ou ceux de Roberto Faenza.
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En 2004, il enregistre un disque avec le violoncelliste Yo Yo Ma contenant ses thèmes à succès. Le 2 février 2007, il dirige l'orchestre Roma Sinfonietta pour un concert au siège des Nations Unies célébrant la prise de fonctions du secrétaire général Ban Ki-moon[6]. Lors d'un concert dédié à la mémoire de Jean-Paul II en 2007 à Cracovie, il interprète avec ce même orchestre un oratorio basé sur un texte et un poème de l'ancien souverain pontife[12].
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Ennio Morricone meurt le 6 juillet 2020 à l'université de Rome « Campus bio-médical », des suites d'une chute ayant provoqué une fracture du fémur, à l'âge de 91 ans[13],[14],[15], « avec le soutien de la foi », selon son avocat[16]. Dans un texte posthume, le compositeur déclare « je suis mort » et il exprime son amour pour ses proches, spécialement pour sa femme[17].
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Ennio Morricone a composé la musique de plus de 500 films et programmes télévisés, et vendu plus de 70 millions de disques dans le monde, tous genres confondus[18],[19].
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Certains d'entre eux, de par leur importance dans la carrière du compositeur ou la singularité de l'utilisation de la musique, méritent une attention particulière[N 3].
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Seulement trois ans après ses débuts pour le cinéma, Morricone rencontre un succès international lors de sa première collaboration avec Sergio Leone. Ce western spaghetti[N 4] est signé sous le pseudonyme Dan Savio[N 5], nom qu'il reprendra (avec Leo Nichols) par la suite dans les années soixante (certains producteurs de ce genre de cinéma voulant faire croire à des films américains)[A 1].
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La musique du générique d'ouverture est née de la volonté du compositeur de reproduire une atmosphère de vie quotidienne à la campagne, de nature archaïque dominée par l'homme[N 6]. Le thème principal est, lui, inspiré de la mélodie d'une chanson de marins composée pour la télévision[N 7], sur laquelle la trompette recrée l'atmosphère militaire mexicaine que Leone avait en tête : ce dernier demandait à l'origine une reprise du thème Deguello de Rio Bravo composé par Dimitri Tiomkin (utilisée comme musique temporaire lors du montage[B 1],[A 1]).
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L'expérimentation musicale du compositeur se traduit ici de plusieurs manières, d'une part, par l'utilisation musicale de bruits (le sifflement et le fouet représentant la campagne pour le citadin, la cloche la ville pour le campagnard), aussi par la combinaison de sons de la nature, de celui de la guitare électrique et de celui de l'orchestre, enfin, par la contribution narrative de la partition. Elle aide ainsi à définir les personnages, à appuyer l'opposition entre l'homme sans nom (Clint Eastwood) et son antagoniste (Gian Maria Volonté)[A 1].
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Ce Giallo est le premier film du réalisateur Dario Argento et des trois films pour lesquels ils collaboreront. L'attrait de Morricone pour l'atonalité trouve ici un canevas idéal dans la vision abstraite, d'avant-garde du réalisateur : ainsi, les moments dramatiques et traumatiques de ce thriller horrifique permettent un anti-conventionalisme de la musique, utilisé jusque-là (et surtout à cette époque) dans la musique expérimentale de concert. Ces moments sont mis en valeur par la présence de séquences à compositions tonales, plus « traditionnelles », et par l'utilisation du silence[A 2].
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La technique du re-recording est utilisée de façon créative pour la première fois par le compositeur grâce à l'enregistrement multi-pistes sur bande magnétique. Chacune des 16 pistes est alors dédiée à la captation de motifs quasi similaires se succédant de façon aléatoire[B 2].
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Ce film est l'ultime collaboration [20] entre Ennio Morricone et Sergio Leone, qui mourra cinq ans plus tard d'une crise cardiaque. Le compositeur, se basant sur le scénario (et sur des thèmes composés mais non utilisés[N 8] pour un film de Franco Zeffirelli[B 3]), écrit et enregistre la musique en 1976, soit sept ans avant le début du tournage du film. Leone, comme dans Il était une fois dans l'Ouest, l'utilise sur le tournage à la manière des musiciens de plateau des années 1920 pour aider les acteurs à trouver les émotions adéquates.
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La partition se veut discrète et empreinte de nostalgie : le film étant basé sur des alternances entre les époques à l'aide de flashbacks et de flashforwards, la musique établit un lien temporel. De plus, les thèmes musicaux (Poverty, Deborah, Cockeye et Friendship) sont réutilisés plusieurs fois lors de scènes complètement différentes, créant ainsi des atmosphères diverses tout au long du film[A 3].
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Il est à noter l'utilisation de la flûte de pan (jouée par le virtuose Gheorghe Zamfir pour le thème de Cockeye) qui n'est pas sans rappeler celle de l'harmonica dans Il était une fois dans l'Ouest. Edda Dell'Orso, soprano du thème principal de ce même film, prête ici sa voix pour le thème de Deborah.
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Dans une des scènes du film, Noodles (Robert De Niro) visite l'endroit d'où il épiait Deborah s'entraînant à la danse. Le thème de la jeune fille intervient alors, mais rapidement la mélodie d'Amapola (chanson populaire espagnole) se fait entendre, ce qui plonge le personnage dans ses souvenirs. Sans aucun dialogue, la scène démontre leur amour impossible… comme dans la chanson[A 3].
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En 2010, il reçoit le prix Polar Music.
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Le 26 février 2016 il obtient son étoile sur le Hollywood Walk of Fame (2 574e étoile)[21]. Quelques jours plus tard, en remportant l'Oscar de la meilleure musique de film pour Les Huit Salopards, il devient, à l'âge de 87 ans, le plus vieux récipiendaire de toute l'histoire des Oscars[22], cela, neuf ans après avoir reçu un Oscar d'honneur « en reconnaissance de ses contributions magnifiques et multiples à l'art de la musique de film » (« in recognition of his magnificent and multifaceted contributions to the art of film music »)[23].
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L'enseignement secondaire couvre les degrés scolaires qui se situent entre la fin de l'école primaire et le début de l'enseignement supérieur. Les systèmes retenus par les différents pays sont très variés.
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L'enseignement secondaire est organisé sur six années, appelées première secondaire, deuxième secondaire… ou également humanités ou encore rénovées.
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En Belgique, en 1976 il y a eu une inversion dans la numérotation des 6 années de l’enseignement secondaire. Auparavant, l’on commençait ses humanités en 6e pour les terminer en 1re (rhétorique). Par la loi du 31 juillet 1975 parue au moniteur belge le 6 septembre 1975, cet ordre a été inversé et, depuis la rentrée scolaire de septembre 1976 de l'année 1976-77, l’on commence ses humanités en 1re pour les terminer en 6e (rhétorique).
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À partir de la troisième année, l'enseignement est subdivisé en quatre branches (appelées « formes d'enseignement ») :
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Les élèves belges passent chaque année deux séries d'examens, en décembre (ou janvier) et en juin. Les élèves ont un examen dans chaque branche. Le système d’enseignement belge est aussi pratiqué en République démocratique du Congo. Les élèves congolais passent à la fin du cycle secondaire un examen final communément appelé examen d’état équivalent du Baccalauréat français.
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En République démocratique du Congo,les élèves qui se distinguent par un pourcentage élevé, bénéficient des bourses d'étude en Belgique.
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Le système scolaire cambodgien, marqué par un protectorat français de 90 ans (1863-1953), apparaît, au moins quant à sa structuration, très proche du modèle français. Il s'en distingue cependant sur au moins deux points principaux :
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À l'issue du 1er cycle de l'enseignement secondaire, en classe de 9e, l'élève passe un examen (Diplôme d'enseignement du 1er cycle ou Brevet) ; en cas de succès, son admission au second cycle est prononcée. La fin de l'enseignement secondaire supérieur (classe de 12e) est sanctionnée par la passation du Baccalauréat (Diplôme d'enseignement du 2e cycle). Ce diplôme comporte cinq mentions : -A, permet de s'inscrire gratuitement dans tous les établissements d'enseignement supérieurs publics et privés ; -B et C génèrent l'obtention de bourses.
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Au Canada, l'éducation est de juridiction provinciale, ce qui a pour effet que l'enseignement secondaire diffère énormément d'une province à l'autre. Le Québec a un système scolaire particulier (expliqué ci-dessous). La plupart des provinces, notamment l'Ontario, suivent le système américain[réf. nécessaire]. Les écoles secondaires (« high school » en anglais) comprennent quatre niveaux, soit de la 9e à la 12e année.
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L'Alberta, Terre-Neuve-et-Labrador, le Nouveau-Brunswick, la Nouvelle-Écosse et l'Île-du-Prince-Édouard ne suivent pas ce système. Dans ces provinces, les écoles secondaires sont nommées « senior high school » et vont de la 10e à la 12e année d'études. Entre l'école primaire et l'école secondaire, soit de la 7e à la 9e année inclusivement, les élèves vont au « junior high school » (équivalent du collège en France). La majorité des senior high schools sont simplement nommées « high schools » : ainsi, le terme « high school » désigne habituellement un senior high school.
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Plusieurs régions de la Colombie-Britannique utilisent un système similaire à celui de l'Alberta : ainsi, le middle school (« école intermédiaire » en français), est implanté de la 6e à la 8e année. Cependant, dans d'autres régions de la Colombie-Britannique, le middle school n'existe pas : l'enseignement secondaire comprend les niveaux 8 à 12, alors que l'école primaire comprend les niveaux de la maternelle à la 7e année. Cette décision dépend de la commission scolaire.
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Historiquement, plusieurs provinces avaient deux programmes d'éducation secondaire. L'un visait à préparer les élèves au marché du travail alors que l'autre visait à les préparer pour l'université.
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Les études secondaires durent cinq années :
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Celles-ci correspondent, dans le reste du Canada, aux années allant de la septième à la onzième année. À la fin du secondaire, les élèves ayant terminé leurs études secondaires reçoivent un diplôme d'études secondaires (DES). Les élèves ont normalement de 12 à 17 ans, du début à la fin du secondaire.
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C'est le Ministère de l'Éducation, de l'Enseignement supérieur (MEES) qui dirige le système scolaire, ainsi que les programmes d'études.
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Les élèves souhaitant se rendre plus rapidement sur le marché du travail peuvent faire des études professionnelles. Ces études, d'une durée d'environ deux ans, débouchent sur l'obtention du diplôme d'études professionnelles (DEP), permettant une formation spécifique à un métier.
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Il y a deux types de diplômés au secondaire : ceux avec un diplôme d'études secondaires pour être admis aux formations professionnelles appelées « DEP » et « AEC », et ceux avec un diplôme d'études secondaires + pour l'admission au cégep [1], et aux universités qui requiert plus de cours dorénavant. À partir de l'âge de 21 ans, tout résident du Québec peut être admis sans diplôme d'études secondaires à un cégep ou à une université s'il démontre avoir une expérience ou une formation équivalente.
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Les élèves qui poursuivent des études post-secondaires vont d'abord au cégep qui consiste en deux ou trois années d'études et qui débouchent, dans les deux cas, en l'obtention du diplôme d'études collégiales (DEC).
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Du point de vue québécois, le collège français correspond à l'enseignement secondaire québécois, et le lycée français au Cégep.
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L'enseignement secondaire comprend le secondaire I, le secondaire II.
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En météorologie, un nuage est une masse visible constituée initialement d'une grande quantité de gouttelettes d’eau (parfois de cristaux de glace associés à des aérosols chimiques ou des minéraux) en suspension dans l’atmosphère au-dessus de la surface d'une planète. L’aspect d'un nuage dépend de sa nature, de sa dimension, de la lumière qu’il reçoit, ainsi que du nombre et de la répartition des particules qui le constituent. Les gouttelettes d’eau d’un nuage proviennent de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l’air. La quantité maximale de vapeur d’eau (gaz invisible) qui peut être contenue dans une masse d'air est fonction de la température : plus l’air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d’eau.(Voir les articles Pression de vapeur saturante et Formule de Clapeyron)
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L'histoire des représentations des nuages présente les différentes perceptions des nuages au cours des siècles.
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La majorité des philosophes de l'Antiquité considèrent que les nuages sont issus des exhalaisons humides que dégagent la mer et les cours d'eau[1]. Ainsi Aristote dans son traité des Météorologiques utilise sa théorie des quatre éléments pour classer les nuages dans les météores aqueux (les hydrométéores). L'explication aristotélicienne repose sur la double exhalaison tellurique provoquée par l'aspiration du soleil : des vapeurs naissent des lieux humides et se concentrent dans l'air pour former les météores humides, des exhalaisons sèches naissent de la terre pour former les météores secs (vents, foudre, tonnerre, météores ignés tels que comètes, étoiles filantes et voie lactée)[2].
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Au XIIe siècle, appelé nue[3], le nuage est perçu dans une perspective théologique comme la « nuée mystique », c'est-à-dire le voile de Dieu (allant jusqu'à dévoiler le paradis lors d'un éclair)[4] ou selon une perspective plus naturelle (classification selon les couleurs[a] en nuages noirs apportant la pluie selon la métaphore des nimborum naves, « navires de pluie », nuages lumineux et blancs s'étant vidé de leur eau, éventuellement en nuages rouges de l'aurore et du crépuscule) mais sa nature fait débat[5]. La renaissance du XIIe siècle voit la diffusion des ouvrages d'Aristote, notamment les Météorologiques dans lesquels il décrit les nuages sans parvenir à expliquer pourquoi ces particules restent en suspension dans l'atmosphère[6] : à partir du XIIIe siècle, les scolastiques et les encyclopédistes envisagent alors le nuage non plus simplement comme un objet dans le ciel mais comme une matière faite d'air, d'eau, voire de feu selon la théorie aristotélicienne des Quatre éléments, tel Barthélemy l'Anglais dans son Livre des propriétés des choses[7].
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À la fin du Moyen Âge, la littérature qui a jusque-là du mal à saisir le caractère éphémère et mobile du nuage, développe ce thème qui correspond encore plus aux inspirations des siècles suivants (période baroque et romantisme, notamment le Sturm und Drang allemand)[8]. Néanmoins, le nuage représenté dans les arts reste essentiellement du domaine du sacré jusqu'au XIXe siècle (hiérophanie de l'ascension du Christ, visions mystiques)[9]. À partir du XIXe siècle et jusqu'à aujourd'hui, les artistes comme Claude Monet, John Constable ou Olafur Eliasson utilisent les observations scientifiques des nuages (notamment à partir de montées en ballons) dans leurs œuvres[10]. Quant à Charles Baudelaire, il représente les nuages comme la quintessence de la vie d'un étranger dans son poème L'Étranger : « - Qui aimes-tu le mieux, homme énigmatique, dis ? ton père, ta mère, ta soeur ou ton frère ? - Je n'ai ni père, ni mère, ni soeur, ni frère. - Tes amis ? - Vous vous servez là d'une parole dont le sens m'est resté jusqu'à ce jour inconnu. - Ta patrie ? - J'ignore sous quelle latitude elle est située. - La beauté ? - Je l'aimerais volontiers, déesse et immortelle. - L'or ? - Je le hais comme vous haïssez Dieu. - Eh ! qu'aimes-tu donc, extraordinaire étranger ? - J'aime les nuages... les nuages qui passent... là-bas... là-bas... les merveilleux nuages ! ».
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Avant le XIXe siècle, les nuages sont donc avant tout des objets esthétiques. Les savants tentent de les décrire subjectivement mais leur nature trop diverse, complexe et leur fugacité est un obstacle à leur catégorisation bien qu'il y ait eu quelques tentatives pour les utiliser dans les prévisions météorologiques. Jean-Baptiste de Lamarck propose en 1802 la première classification scientifique des nuages[11] par une liste de termes descriptifs[12] en français, mais c'est le système de Luke Howard, utilisant le latin universel de la classification binomiale de Carl von Linné, qui connaît le succès dès sa parution en 1803 et dont la terminologie est toujours utilisée aujourd'hui[13]. En 1855, Émilien Renou[14] proposa l’ajout des genres Altocumulus et Altostratus. En septembre 1896, cette version élargie de la classification originelle de Howard fut officiellement adoptée et publiée dans le premier Atlas international des nuages de 1896. L’édition actuelle publiée par l’Organisation météorologique mondiale date de 1956 pour le volume I et de 1987 pour le volume II. C’est elle qui fait foi dans les différents services météorologiques nationaux.
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La formation de nuages résulte du refroidissement d’un volume d’air jusqu’à la condensation d’une partie de sa vapeur d’eau. Si le processus de refroidissement se produit au sol (par contact avec une surface froide, par exemple), on assiste à la formation de brouillard. Dans l’atmosphère libre, le refroidissement se produit généralement par soulèvement, en vertu du comportement des gaz parfaits dans une atmosphère hydrostatique, selon lequel un gaz se refroidit spontanément lorsque la pression baisse. Les nuages peuvent aussi perdre une partie de leur masse sous forme de précipitations, par exemple sous forme de pluie, grêle ou neige.
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La condensation de la vapeur d'eau, en eau liquide ou en glace, se produit initialement autour de certains types de microparticules de matière solide (aérosols), qu'on appelle des noyaux de condensation ou de congélation. La formation de ces aérosols a été spécifiquement étudiée par l’expérience CLOUD du CERN, qui a mis principalement en évidence l'importance des vapeurs organiques. L'expérience souligna également le rôle potentiellement important des rayons cosmiques galactiques dans le processus complexe de création des nuages[15]. La congélation spontanée de l'eau liquide en glace, dans une atmosphère très pure, ne se produit pas au-dessus de −40 °C. Entre 0 et −40 °C, les gouttes d'eau restent dans un état métastable (surfusion), qui cesse dès qu'elles entrent en contact avec un noyau de condensation (poussière, cristal de glace, obstacle). Lorsque ce phénomène se produit au sol, on assiste à des brouillards givrants.
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Juste après la condensation ou la congélation, les particules sont encore très petites. Pour des particules de cette taille, les collisions et l’agrégation ne peuvent pas être les facteurs principaux de croissance. Il se produit plutôt un phénomène connu sous le nom de « effet Bergeron ». Ce mécanisme repose sur le fait que la pression partielle de saturation de la glace est inférieure à celle de l’eau liquide. Ceci signifie que, dans un milieu où coexistent des cristaux de glace et des gouttelettes d’eau surfondue, la vapeur d’eau ambiante se condensera en glace sur les cristaux de glace déjà existants, et que les gouttelettes d’eau s’évaporeront d’autant. On voit ainsi que le soulèvement est doublement important dans la formation de nuages et de précipitations : en premier lieu comme mécanisme de refroidissement, et ensuite comme porteur de gouttelettes d’eau liquide jusqu’au niveau où elles deviennent surfondues.
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Le soulèvement peut être dû à la convection atmosphérique, à la présence de terrains montagneux faisant obstacle à l’écoulement de l’air ou à des facteurs de la dynamique atmosphérique, comme les ondes baroclines (aussi appelées « ondes frontales »).
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La dissipation des nuages à l'inverse de leur formation se produit lorsque l'air environnant subit un réchauffement et donc un assèchement relatif de son contenu en vapeur d'eau puisqu'un air chaud peut contenir plus de vapeur d'eau qu'un air froid. Ce processus est favorable à l'évaporation, ce qui dissipe les nuages. Le réchauffement de l'air environnant est souvent causé par une subsidence de l'air qui entraîne une compression adiabatique de celui-ci.
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À l'échelle mondiale, il y a plus de nuages le long de la zone de convergence intertropicale qui entoure la Terre près de l'équateur, ainsi qu'à proximité des 50e parallèles de latitude dans les hémisphères nord et sud car l'air y suit un mouvement vertical ascendant dans des zones dépressionnaires[16]. La convergence horizontale de l'air près du sol dans ces zones mène à une accumulation qui doit être compensée par sa montée en altitude pour donner plus de nuages par le processus de refroidissement adiabatique[17]. Ceci est particulièrement vrai dans les zones océaniques où l'humidité est plus importante.
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À l'opposé, autour des 20e parallèles nord et sud se trouvent la région des crêtes subtropicales et à haute latitudes celles des anticyclones arctiques et antarctiques. L'air y suit un mouvement vertical descendant par subsidence qui l'assèche et dissipe les nuages[17]. Se retrouvent dans ces zones des déserts comme le Sahara et celui du plateau Antarctique qui sont essentiellement sans nuages.
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La distribution des nuages va également varier selon certains effets topographiques. Par exemple, le flux d'air le long d'une pente montante va augmenter la production de nuages et de précipitations à cet endroit car l'air est forcé en altitude. À l'inverse, l'air descendant des montagnes par effet de foehn va s'assécher et dissiper les nuages. Ceci donne des régions plus nuageuses que d'autres avec un même système météorologique à grande échelle : les régions côtières sont plus nuageuses que celles en aval des montagnes.
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Finalement, selon la stabilité de l'air, des nuages convectifs se formeront à certaines saisons et pas à d'autres sur une région.
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Les nuages se forment selon deux processus : la convection et le soulèvement progressif de la masse d'air.
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Le soulèvement convectif est dû à l'instabilité de l'air. Il est souvent vigoureux et au déclenchement abrupt. Il produit des nuages caractérisés par une extension verticale élevée, mais une extension horizontale limitée. Ces nuages sont désignés génériquement par le terme « cumulus ». Ils peuvent se développer à différents niveaux de la troposphère, là où l'instabilité existe.
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Le soulèvement dit synoptique est le résultat des processus de la dynamique en atmosphère stable, dans un écoulement stratifié. Ce soulèvement est graduel, produisant des systèmes nuageux d'une texture uniforme, pouvant couvrir des milliers de kilomètres carrés. Ces nuages sont désignés génériquement par le terme « stratus ». Il arrive parfois que ce soulèvement graduel déstabilise la couche atmosphérique, donnant lieu à des nuages convectifs imbriqués dans le nuage stratiforme.
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Pour les types de nuages sans développement vertical important, cette nomenclature a été organisée selon la hauteur de leur base au-dessus du sol en trois niveaux appelées « étages », et non l'altitude de leur sommet, ainsi qu'en quatre familles qui sont décrites ci-dessous. Chaque nuage d'une famille est rattaché à un genre et une espèce. Il peut également être associé à un descriptif supplémentaire appelé variété.
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Un étage de nuage est une couche ou région de l'atmosphère dans laquelle les nuages de certains familles apparaissent normalement. La troposphère a été divisée verticalement en trois étages dont les limites se chevauchent quelque peu et varient selon la latitude des régions : polaires, tempérées et tropicales. Les hauteurs approximatives de ces limites sont[18] :
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Les nuages dans l'Atlas international des nuages sont classés en dix genres illustrés dans l'image ci-contre[19] :
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Pour chaque genre de nuages, on note des subdivisions appelées espèces qui s'excluent mutuellement. Elles sont déterminées selon au moins une des caractéristiques suivantes[21] :
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Chaque espèce et genre peuvent encore être divisés. Ces divisions sont nommées variétés et ne s'excluent pas mutuellement, sauf les variétés translucidus (translucide) et opacus (opaque). Elles sont déterminées selon l'une des deux caractéristiques suivantes[22] :
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En plus de cette classification formelle, il existe des nuages accompagnant un autre nuage, généralement plus petits que ce dernier, et séparés de sa partie principale ou parfois partiellement soudés à elle. Un nuage donné peut être accompagné d'un ou de plusieurs de ces nuages annexes dont les principaux sont [23] : l'arcus, l'entonnoir nuageux, le mur de foehn, le mamma, le nuage-mur (Wall cloud), le pannus, le pileus, le sommet protubérant et le velum. La traînée de condensation produite par le passage d'un avion en haute altitude n'est pas un nuage en elle-même mais peut se transformer en nuage du genre cirrus.
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Genitus et mutatus sont des suffixes utilisés dans le nom d'un nuage pour indiquer son origine ou sa transformation :
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Ils se forment au-dessus de 5 000 mètres dans la région froide de la troposphère. Ils sont classés en utilisant le préfixe cirro- ou cirrus. À cette altitude, l'eau gèle quasiment toujours : les nuages sont donc composés de cristaux de glace.
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Ils se développent entre 2 000 et 7 000 mètres (dans les régions tempérées) et sont classés en utilisant le préfixe alto-. Ils sont formés de gouttelettes d'eau.
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Ce sont des nuages de basses altitudes (jusqu'à 2 000 mètres). Lorsque ces derniers rencontrent la terre, on les appelle brouillard.
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Ce sont des nuages de basses à moyennes altitudes (base jusqu'à 3 000 mètres, sommet jusqu'à 6 000 mètres)[30]. Les cumulus mediocris et congestus se forment généralement à basse altitude sauf lorsque l'air est très sec et ils peuvent alors se retrouver à l'étage moyen. Ils sont formés de gouttelettes surfondues et présentent des protubérances ou des bourgeonnements[30]. Ceux-ci sont peu ou modérément développés dans le cas des mediocris et fortement développés dans celui du congestus. Les dimensions de ces protubérances peuvent varier notablement d'un nuage à l'autre.
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Le nimbostratus se forme à partir d'altostratus d'altitude moyenne qui s'épaississent et dont la base s'approche du sol avec les précipitations. Son sommet va atteindre 4 kilomètres dans les régions arctiques et plus de 7 kilomètres dans les régions tempérées et tropicales[31]. La constitution physique de ce nuage est analogue à celle de l'altostratus, mais ses particules constitutives sont généralement plus grosses et leur concentration plus forte. Par suite de l'extension verticale généralement grande du nimbostratus, ce dernier est assez sombre dans sa région inférieure. Bien qu'il soit essentiellement un nuage stratiforme avec faible mouvement vertical interne, des masses nuageuses d'origine convective, à grande extension verticale, peuvent se former dans son sein[31].
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Les cumulonimbus peuvent avoir de forts courants verticaux et s'élèvent bien au-dessus de leur base (généralement de basse à moyenne altitude jusqu'à 3 000 mètres). Leur sommet est de plus de 7 000 mètres et peut même atteindre les 15 kilomètres[32]. Ils sont constitués par des gouttelettes d'eau et, dans leurs régions supérieures, par des cristaux de glace. L'eau des gouttelettes et des gouttes de pluie peut être fortement surfondue et mener à la formation d'un rapide dépôt de glace sur les aéronefs. Les cumulonimbus donnent de grosses gouttes de pluie, du grésil ou de la grêle.
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La classification des nuages date du XIXe siècle et était à l'origine purement visuelle. À cette époque il n'y avait ni radiosondage, satellite ou planeur. Depuis, de grands progrès ont été faits et à titre d'exemple les sondages atmosphériques (définissant la physique des nuages) sont de nos jours monnaie courante et aisément accessibles sur Internet, affichés sous forme de SkewTs, téphigrammes ou émagrammes.
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La dernière version de l'Atlas international des nuages date de 1975 pour le premier volume et de 1982 pour le second mais contient le même classement[33],[34]. Ainsi, l'Atlas définit les cumulus comme étant des nuages de l'étage inférieur (i.e. leur base est généralement à moins de 2 km de hauteur) tandis que les altocumulus castellanus sont des nuages de l'étage moyen (i.e. leur base est entre 2 et 5 km). Cette définition fait fi de leur mode de formation et peut provoquer des confusions. Par exemple, en Arizona les cumulus formés par le réchauffement diurne peuvent avoir leur base à 4 km de hauteur à cause de l'air très sec en surface tandis que certains altocumulus castellanus peuvent avoir leur base à 2 km, voire moins (dans ce cas, ce sont des stratocumulus castellanus). C'est pourquoi des auteurs comme Scorer[35]
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ou Corfidi[36]
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plaident pour une définition physique des nuages. Ceci est aussi le cas pour les pilotes de planeur. Le même problème apparaît pour les cumulonimbus.
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En 1976, la National Aeronautics and Space Administration américaine a d'ailleurs publié son propre classement qui place la structure physique devant la plage d'altitude pour les critères de définition des classes. Cinq familles ou catégories ont été identifiées : Cirriforme, cumuliforme, stratiforme, stratocumuliforme, et cumulonimbiforme[37].
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Depuis le début de la Révolution industrielle, l'utilisation de combustible fossile ajoute humidité et particules dans l'atmosphère ce qui va servir à la formation de nuages. Ces nuages peuvent se développer seuls ou augmenter la production de la nébulosité naturelle[38]. Les nuages anthropogéniques, ou homogenitus selon l'Atlas international des nuages de 2017[28], sont ainsi des nuages artificiellement produits par l'activité humaine.
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Le type de nuages anthropogéniques le plus courant est la traînée de condensation qui se forme à haute altitude dans le sillage des avions. La formation des traînées change l'albédo de l'atmosphère et l’augmentation du trafic aérien mondial produit ainsi un effet sur les échanges énergétiques de l'atmosphère, d'autant plus que le transport aérien tend à augmenter[39],[40],[41]. Ces traînées, par leurs impacts en termes d'effet de serre[42],[43],[44], doubleraient la responsabilité du trafic aérien en termes de contribution au réchauffement[45] (sachant qu'en 2010, les émissions provenant de l'aviation représentaient environ 3 % du total annuel des émissions de CO2 provenant des carburants fossiles)[45], augmentant ainsi une part qu'on estimait autrefois faible par rapport à d'autres modes de transport[46].
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Plus bas dans l'atmosphère, les usines, les centrales électriques au charbon et au pétrole, ainsi que les transports produisent localement beaucoup d'humidité et de particules. Même les centrales nucléaires et géothermiques produisent de l'humidité pour leur refroidissement. Dans des conditions d'air très stable, la production de stratus, de brouillard et de smog sera augmenté. Un exemple est celui des traînées de condensation de navires qui augmente l'albédo le long des couloirs maritimes.
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Des nuages convectifs se forment aussi lors de feux de forêts (pyrocumulus) ou d'explosions (nuage en champignon). Finalement, les nuages artificiels peuvent aussi être produits volontairement. Les nombreuses expériences de modification du temps impliquent l'augmentation de la nébulosité ou sa diminution par divers moyens.
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Enfin les grandes villes créent aussi leurs propres nuages, comme le montrent l'imagerie satellitaire de conurbations comme celles de Londres et de Paris. Au printemps et en été ces zones sont toujours plus nuageuses l'après-midi et le soir (de plusieurs points de pourcentage) que ne le sont les zones rurales périphériques. Alors que l'évaporation est moindre en ville, l'empoussièrement et la chaleur y sont plus élevés et augmentent au cours de la journée. La chaleur forme des turbulences au dessus des villes, qui peuvent attirer l'air plus humide périphérique alors que les particules peuvent faciliter la nucléation de microgouttelettes dans l'air. On a aussi constaté que les Week-end présentent une météorologie différente[47].
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Les nuages nacrés sont des nuages qui se forment dans la stratosphère à une altitude située entre 15 000 et 25 000 mètres. Les nuages nacrés sont rares et se forment surtout l'hiver à proximité des pôles. Ils ont été décrits par l'astronome Robert Leslie dès 1885. Ils sont impliqués dans la formation de trous dans la couche d'ozone car ils supportent les réactions chimiques qui produisent des molécules de composés chlorés. Ces molécules servent de catalyseur à la réaction détruisant les molécules d'ozone.
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Les nuages noctulescents, aussi connus sous le nom de nuages polaires mésosphériques[48], nuages nocturnes lumineux[49] ou de nuages noctiluques[48], sont des formations atmosphériques de très haute altitude. Pour un observateur terrestre, ils se présentent comme de brillants nuages en forme de filaments ou de nappes, visibles durant le crépuscule profond c'est-à-dire le crépuscule astronomique. La plupart du temps, ces nuages sont observés durant les mois d'été entre les latitudes 50° et 70° au nord et au sud de l'équateur. Ils se trouvent entre 75 et 90 kilomètres d'altitude[49].
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Dans les rapports météorologiques, les METAR, la nébulosité et l'opacité des nuages sont signalés. La nébulosité, ou couverture nuageuse, est la fraction du ciel couverte par les nuages d'un certain genre, d'une certaine espèce, d'une certaine variété, d'une certaine couche, ou d'une certaine combinaison de nuages. La nébulosité totale est la fraction du ciel cachée par l'ensemble des nuages visibles[50]. Les deux se mesurent en octas, soit le un huitième de la voûte céleste, ou en dixièmes.
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L’opacité est la visibilité verticale à travers les nuages. Les nuages peuvent être minces et transparents comme les cirrus ou bloquer complètement la lumière.
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La nébulosité et l'opacité sont estimées en général par un observateur, utilisant parfois des lunettes d'obscurité pour éviter les reflets. Cependant, la nébulosité peut être calculée par la fraction de l'heure où un célomètre enregistre des nuages. De façon alternative, la nébulosité totale peut être estimée par un instrument qui mesure E, l'éclairement sur une surface horizontale, par des estimations de la forme[51] :
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L'état du ciel est la description de la nébulosité, de l'opacité, de la hauteur et du type de nuages, ainsi que les obstructions à la visibilité comme le brouillard, les précipitations ou la fumée, à un moment déterminé aux différents étages nuageux[52].
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La nébulosité est cumulative, c'est-à-dire qu'elle est la fraction, en octats ou dixièmes de la voûte céleste, couverte par des couches situées à ce niveau et au-dessous. Par exemple, si une couche de nuages de l'étage bas couvre 3 octats, la couche rapporté au niveau moyen sera de 3 octats ou plus. L'opacité est rapportée de la même façon[53].
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L'état du ciel total peut être décrit comme la somme des caractéristiques de la somme des couches de nuages et d'obstruction à visibilité où[54] :
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Une couche doit être décrite comme « mince » lorsque les deux conditions suivantes s’y retrouvent[54] :
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Les obstructions à la visibilité, les précipitations, la hauteur des couches, etc. seront ajoutées dans un rapport METAR de l'état du ciel.
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La diffusion de la lumière par les gouttelettes des nuages selon la théorie de Mie se fait surtout vers la direction d'où vient la lumière et dans la direction où elle va, c'est la luminance du nuage[55]. Cette lumière provient, pour la plus grande part, directement de l'astre éclairant ou du ciel, mais une part appréciable peut provenir également de la surface terrestre. Ainsi, la blancheur des nuages est maximale lorsque l'observateur dirige son regard dans un axe aligné avec le soleil, soit dans le dos ou devant lui. À tout autre angle, il reçoit seulement une fraction de la luminosité. Naturellement, l'épaisseur et la densité du nuage (notion d'opacité précédemment évoquée) intervient également, d'où la base parfois extrêmement sombre des cumulonimbus.
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La dispersion de la lumière à travers les cristaux de glace des cirrostratus, obéit quant à elle à la diffusion de Rayleigh qui est isotrope selon l'angle mais dépend de la longueur d'onde. C'est pourquoi on voit souvent des halos circulaires autour du soleil ou des parhélies (ou faux soleils) lorsque ce type de nuage s'interpose.
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La Terre n'est pas le seul corps céleste à avoir une atmosphère où se forment des nuages. De façon générale, la plupart des planètes et lunes du Système solaire possédant une atmosphère importante ont des nuages, mais leur composition est souvent fort différente puisque leur atmosphère est formée de gaz variés. Ainsi par exemple, les nuages épais qui recouvrent Vénus sont formés de dioxyde de soufre, de vapeur d'eau et de gouttelettes d'acide sulfurique, alors que ceux de Jupiter et de Saturne sont faits d'ammoniaque à l'extérieur, de hydrosulfure d'ammonium au milieu et d'eau à l'intérieur[56],[57]. Des nuages semblent également avoir été détectés autour de planètes extrasolaires, et il est très probable que la plupart des planètes des autres systèmes planétaires en possèdent si elles ont une atmosphère, même si des planètes à l'atmosphère « transparente » (sans nuage) semblent également avoir été détectées, y compris des géantes gazeuses.
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La formation et la classification de ces nuages extraterrestres varient également avec la composition de l'atmosphère considérée.
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En mathématiques, un entier relatif est un nombre qui se présente comme un entier naturel auquel on a adjoint un signe positif ou négatif indiquant sa position[1] par rapport à 0 sur un axe orienté. Les entiers positifs (supérieurs à zéro) s'identifient aux entiers naturels : 0, 1, 2, 3… tandis que les entiers négatifs sont leurs opposés : 0, −1, −2, −3… L'entier 0 lui-même est donc le seul nombre à la fois positif et négatif[2].
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Un nombre réel est entier s'il est sans partie fractionnaire, c'est-à-dire si son écriture décimale ne comprend pas de chiffre (autre que zéro) « après la virgule ».
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Les entiers relatifs permettent d'exprimer la différence de deux entiers naturels quelconques. Entre autres significations de la différence, on peut citer la position sur un axe orienté par rapport à un point de référence (un axe à positions discrètes, c'est-à-dire discontinues) ; le déplacement depuis une position d'origine, dans un sens ou dans l'autre ; ou encore la variation d'une valeur entière, donc comptée en unités (variation positive pour un gain, négative pour une perte).
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L'ensemble des entiers relatifs est noté[3] « Z », lettre capitale grasse dans les textes dactylographiés, peu à peu supplantée par la graphie manuscrite avec une barre oblique ajourée : « ℤ ».
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La présence d'un astérisque en exposant (« Z* ») désigne en général l'ensemble des entiers relatifs non nuls, même si cette notation est utilisée parfois[4] pour l'ensemble des éléments inversibles, c'est-à-dire la paire d'entiers {−1 ; 1}.
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La notation « Z− » désigne l'ensemble des entiers négatifs. Il est plus rare de trouver la notation « Z+ », remplacée par la notation « N » des entiers naturels par identification.
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Cet ensemble est (totalement) ordonné pour la relation de comparaison usuelle héritée des entiers naturels. Il est aussi muni des opérations d'addition et de multiplication qui fondent la notion d'anneau en algèbre.
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Les entiers relatifs sont aussi quelquefois appelés entiers rationnels[5],[6], appellation qui ne doit pas entraîner de confusion avec les nombres rationnels ou fractions. Cette dénomination vient de l'anglais rational integer, et désigne un cas particulier d'entiers algébriques, construit sur le corps de nombres des rationnels. On trouve cette appellation chez Nicolas Bourbaki[7] et certains mathématiciens s'inscrivant dans le mouvement des mathématiques modernes, parmi lesquels Georges Papy.
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La principale raison de l'introduction des nombres négatifs est la possibilité de résoudre toutes les équations de la forme :
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Dans l'ensemble des entiers naturels, seules certaines de ces équations ont une solution.
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La première allusion à des nombres négatifs apparaît dans des textes indiens comme l'Arybhatiya du mathématicien indien Âryabhata (476-550) où sont définies les règles d'additions et de soustractions. Les nombres négatifs apparaissent alors comme représentant des dettes et les nombres positifs comme des recettes. Quelques siècles plus tard, dans les écrits du mathématicien perse Abu l-Wafa (940-998), on voit apparaître des produits de nombres négatifs par des nombres positifs. Cependant le nombre reste encore attaché à des quantités physiques et le nombre négatif n'a guère de statut légal. Al Khuwarizmi (783-850) par exemple, dans son ouvrage la Transposition et la réduction préfère traiter 6 types d'équations du second degré au lieu d'envisager des soustractions.
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En Europe les nombres relatifs apparaissent tardivement, on attribue en général à Simon Stevin (1548-1620) la fameuse règle des signes pour le produit de deux entiers relatifs. D'Alembert (1717-1783) lui-même dans l'Encyclopédie envisage le nombre relatif comme une idée dangereuse.
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« Il faut avouer qu'il n'est pas facile de fixer l'idée des quantités négatives, & que quelques habiles gens ont même contribué à l'embrouiller par les notions peu exactes qu'ils en ont données. Dire que la quantité négative est au-dessous du rien, c'est avancer une chose qui ne se peut pas concevoir. Ceux qui prétendent que 1 n'est pas comparable à −1[8], & que le rapport entre 1 & −1 est différent du rapport entre −1 & 1, sont dans une double erreur […] Il n'y a donc point réellement & absolument de quantité négative isolée : −3 pris abstraitement ne présente à l'esprit aucune idée. »
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— D'Alembert, Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, vol. 11
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Il faut attendre encore deux siècles et l'avènement du formalisme pour voir apparaître une construction formelle de l'ensemble des entiers relatifs à partir de classes d'équivalence de couples d'entiers naturels
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C'est à Richard Dedekind (1831-1916) que l'on doit cette construction. Lui-même utilisait la lettre K pour désigner l'ensemble des entiers relatifs. Plusieurs autres conventions ont eu cours, jusqu'à ce que Nicolas Bourbaki popularise l'usage de la lettre
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{\displaystyle \mathbb {Z} }
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, initiale de l'allemand Zahlen (nombres)[9].
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Dans un nombre relatif, on distingue le signe (+ ou −) et la valeur absolue : −3 a pour valeur absolue 3.
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La somme de deux entiers de même signe s'obtient en additionnant les deux valeurs absolues et en conservant le signe commun :
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La somme de deux entiers relatifs de signes contraires s'obtient en calculant la différence entre les deux valeurs absolues et en lui affectant le signe de l'entier ayant la plus grande valeur absolue :
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Le résultat d'une multiplication s'appelle un produit.
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Le produit de deux nombres relatifs de même signe est toujours positif (+) et s'obtient en effectuant le produit des valeurs absolues:
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(le + n'étant pas obligatoire si le produit n'est pas négatif)
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Le produit de deux nombres relatifs de signes différents est toujours négatif (−) et s'obtient en effectuant le produit des valeurs absolues
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Règle des signes
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L'ensemble Z des entiers relatifs peut être vu comme le symétrisé du semi-anneau N des entiers naturels.
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L'ensemble des entiers relatifs, muni de ses lois d'addition et de multiplication, est le prototype de la notion d'anneau. Il s'agit même d'un anneau euclidien, en référence à la division euclidienne. Il est donc également principal et factoriel.
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Il peut être muni de la topologie discrète associée à la distance usuelle induite par la valeur absolue de la différence, qui en fait un espace métrique complet.
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Les seules autres distances compatibles avec la structure d'anneau sont les distances p-adiques, où p est un nombre premier.
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La structure de groupe additif (Z, +) est un groupe monogène sans torsion, c'est-à-dire un groupe abélien libre de rang 1.
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L'ensemble Z est totalement ordonné pour la relation d'ordre usuelle.
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Les entiers relatifs forment un ensemble dénombrable infini.
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L'ensemble Z des entiers relatifs se plonge dans l'ensemble des nombres décimaux, noté D, qui lui-même est une partie de l'ensemble des nombres rationnels noté Q.
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La notion d'entier est étendue par la définition des entiers algébriques, qui sont aux divers corps de nombres ce que les entiers relatifs sont au corps des rationnels. Les entiers rationnels, c'est-à-dire les entiers algébriques du corps des rationnels, sont donc exactement les entiers relatifs.
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Pour chacune des distances p-adiques, le complété de Z est un anneau des entiers p-adiques noté Zp, dont le corps de fraction est le corps des nombres p-adiques, noté Qp et qui contient Q.
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Les nombres relatifs sont des nombres qui sont devenus relativement familiers. On les trouve :
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Sur les autres projets Wikimedia :
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Entier (informatique)
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En mathématiques, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout » (au sens d'omnis).
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Dans une approche axiomatique, la théorie des ensembles est une théorie de l'appartenance (un élément d'un ensemble est dit « appartenir » à cet ensemble). Le mot ensemble désigne alors un objet du domaine de cette théorie, dont les axiomes régissent les propriétés. La théorie des ensembles est utilisée pour fonder les mathématiques, et dans cette approche tout objet mathématique est in fine un ensemble.
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Mais la notion d'ensemble est aussi une notion de base qui intervient dans à peu près tous les domaines des mathématiques.
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La formulation en reviendrait au mathématicien Georg Cantor, qui énonçait : « Par ensemble, nous entendons toute collection M d'objets m de notre intuition ou de notre pensée, définis et distincts, ces objets étant appelés les éléments de M »[trad 1],[1]. Ceci était particulièrement novateur, s'agissant d'ensembles éventuellement infinis (ce sont ces derniers qui intéressaient Cantor).
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Ce qui est en jeu au premier chef dans la notion d'ensemble, c'est la relation d’appartenance : un élément appartient à un ensemble. Ce sont les propriétés de cette relation que Zermelo, puis d'autres, ont axiomatisées en théorie des ensembles. Il est assez remarquable que l'on puisse s'en contenter pour une théorie qui peut potentiellement formaliser les mathématiques. Mais ce n'était pas l'intention de Cantor, et il n'avait pas non plus axiomatisé sa théorie.
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L'objet de cet article est de donner une approche intuitive de la notion d'ensemble, telle qu'elle est indiquée dans l'article théorie naïve des ensembles.
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Un ensemble peut être vu comme une sorte de sac virtuel entourant ses éléments, ce que modélisent bien les diagrammes de Venn. Souvent (ce n'est pas toujours possible), on essaye de le distinguer typographiquement de ses éléments, par exemple en utilisant une lettre latine majuscule, par exemple « E » ou « A », pour représenter l'ensemble, et des minuscules, telles que « x » ou « n », pour ses éléments.
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Les éléments peuvent être de n’importe quelle nature : nombres, points géométriques, droites, fonctions, autres ensembles… On donne donc volontiers des exemples d'ensembles en dehors du monde mathématique. Par exemple : lundi est un élément de l’ensemble des jours de la semaine ; une bibliothèque est un ensemble de livres, etc.
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Un même objet peut être élément de plusieurs ensembles : 4 est un élément de l'ensemble des nombres entiers, ainsi que de l’ensemble des nombres pairs (forcément entiers). Ces deux derniers ensembles sont infinis, ils ont une infinité d’éléments.
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L'appartenance d'un élément, noté par exemple x, à un ensemble, noté par exemple A, s’écrit : x ∈ A.
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Cet énoncé peut se lire :
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Le symbole « ∈ », dérive de la lettre grecque ε (epsilon) introduite par Giuseppe Peano dès 1889[2].
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Pour Peano « x ε A » se lit « x est un A », par exemple « x ε N » se lit « x est un entier positif ou nul». Le ε renvoie à l'initiale du mot « est » (en latin, langue de l'article de Peano de 1889 !), en français, ou en italien (« è »). Bertrand Russell reprend les notations de Peano en 1903 dans les Principles of Mathematics[3], ouvrage qui va participer à leur diffusion, et où est utilisée la forme arrondie vieillie du epsilon : « ϵ », en usage dans l'édition mathématique anglo-saxonne.
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Comme souvent pour les relations, on barre ce symbole pour indiquer sa négation, la non-appartenance d’un objet à un ensemble :
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En mathématiques – et pas seulement en mathématiques d'ailleurs –, on considère que deux objets sont égaux quand ils ont les mêmes propriétés, que l'on ne peut donc les distinguer l'un de l'autre – c'est la définition de l'égalité de Leibniz. Dire que deux objets sont égaux, c'est-à-dire que deux expressions désignent en fait le même objet, c'est donc donner une information sur ce que sont ces objets. En théorie des ensembles on décide qu'un ensemble est complètement caractérisé par ses éléments, son extension, alors qu'il peut avoir plusieurs définitions. Par exemple, il n'y a pas lieu de distinguer l'ensemble des entiers différents d'eux-mêmes et l'ensemble des entiers supérieurs à tous les nombres premiers : ces deux ensembles sont tous les deux vides, donc égaux – ils ont bien les mêmes éléments –, même s'ils ont des définitions différentes, et sont vides pour des raisons très différentes.
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On dira donc que deux ensembles A et B sont égaux (on le notera comme d'habitude A = B) quand ils ont exactement les mêmes éléments. Cette propriété est connue sous le nom d'extensionnalité :
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(Extensionnalité) A = B si et seulement si ∀x (x ∈ A ⇔ x ∈ B)
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où « ⇔ » désigne l'équivalence logique. Deux ensembles qui ont les mêmes éléments sont bien identiques : tout ce qui peut être dit de l'un peut être dit de l'autre. Si nous nous représentons les deux ensembles comme des sacs étiquetés chacun par leur nom, s’ils sont égaux, alors il s’agit en fait d’un seul et même sac avec deux étiquettes. Par contre, les propriétés d’un ensemble ne dépendent absolument pas de la nature ou de la forme du sac, seulement de son contenu.
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Ainsi un ensemble est complètement déterminé par ses éléments. Quand un ensemble est fini, il est donc possible de le définir en donnant la liste de ses éléments, que l'on note traditionnellement entre accolades. Par exemple l'ensemble auxquels appartiennent les éléments 2, 3, et 5, et seulement ces éléments, est noté {2, 3, 5}. L'ensemble est défini en extension.
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Mais on ne peut procéder ainsi en toute généralité, on ne pourrait définir ainsi un ensemble infini. Même si quelques artifices de notation qui ressemblent à la notation en extension sont possibles (voir ci-après), la façon la plus générale de définir un ensemble est de donner une propriété caractéristique des éléments de cet ensemble. Par exemple, on pourra définir l'ensemble des nombres premiers par une propriété caractéristique de ceux-ci : être différent de 1 et avoir pour seuls diviseurs 1 et lui-même. On parle de définition en compréhension[4]. L’ensemble {2, 3, 5} peut être défini en compréhension comme l’ensemble de tous les nombres premiers inférieurs à 6. La définition en extension des ensembles finis peut être vue comme un cas particulier simple de définition en compréhension : par exemple l'ensemble {2, 3, 5} est caractérisé par la propriété, pour un nombre entier, d'être égal à 2 ou à 3 ou à 5.
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Quand on parle d'ensembles finis, c'est en un sens intuitif, sans avoir vraiment défini cette notion. Un ensemble est fini quand on peut compter ses éléments à l'aide d'entiers tous plus petits qu'un entier donné.
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Les ensembles finis peuvent être définis en extension, par la liste de leurs éléments, et décrits comme tels ; on place la liste des éléments d'un ensemble entre accolades, comme on l'a déjà vu pour l'ensemble {2, 3, 5}. Par exemple, l'ensemble des jours de la semaine peut être représenté par { lundi, mardi, mercredi, jeudi, vendredi, samedi, dimanche }.
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La notation d'un ensemble en extension n'est pas unique : un même ensemble peut être noté en extension de façon différentes.
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À cause de la propriété d'extensionnalité, il n'est pas question de distinguer des ensembles par le nombre de répétitions d'un même élément à ces ensembles : un élément appartient ou n'appartient pas à un ensemble, il ne peut appartenir à un ensemble une, deux, ou trois fois…
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On pourrait imposer que la notation se fasse sans répétitions, ce serait assez malcommode dès qu'interviennent des variables : on ne pourrait noter un ensemble en extension sans devoir supposer que ses éléments sont distincts.
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Il peut arriver que l'on ait besoin d'ensemble « avec répétition », dans le cas fini, il s'agit plus justement, de suites finies à l'ordre des éléments près, on définit alors la notion de multiensemble fini (qui peut se définir à partir de la notion de suite finie).
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Les ensembles réduits à un seul élément sont appelés singletons. Par exemple l'ensemble qui contient pour seul élément 0 est appelé « singleton 0 » et noté {0}.
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Les ensembles qui ont exactement deux éléments sont appelées paires, la paire des éléments 1 et 2, notée {1,2}, ne doit pas être confondue avec le couple (1,2), qui a un ordre déterminé.
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Quand on axiomatise la théorie des ensembles, les paires (et singletons) jouent un rôle particulier, voir l'article Axiome de la paire.
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Par extensionnalité, il n'y a qu'un seul ensemble sans éléments, l'ensemble vide, que l'on note ∅ ou { }.
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Un ensemble peut être défini en compréhension, c’est-à-dire qu'on le définit par une propriété caractéristique parmi les éléments d'un ensemble donné. Ainsi l'ensemble des entiers naturels pairs est clairement défini en compréhension, par la propriété « être pair » parmi les entiers naturels. On peut utiliser la notation d'un ensemble en compréhension[5], par exemple pour l'ensemble des entiers naturels pairs, on écrira (ℕ désignant l'ensemble des entiers naturels) :
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On définira de la même façon (ℤ désignant l'ensemble des entiers relatifs) :
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La formulation générale est :
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Cette construction a besoin d'un ensemble déjà existant E et d'une propriété P définie sur tous les éléments de E. Elle permet donc de construire des sous-ensembles mais pas la réunion d'une famille d'ensembles, ni l'ensemble des parties d'un ensemble, ni même les ensembles finis définis par la liste de leurs éléments comme au paragraphe précédent. On pourrait pourtant écrire, par exemple pour l'ensemble des parties P(E) = { A | A ⊂ E }
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Il n'est pas pour autant possible de définir un ensemble par n'importe quelle propriété, et lever entièrement la restriction de la compréhension. Si c'était le cas on pourrait définir l'ensemble {x | x ∉ x}, ce qui conduit à une contradiction (c'est le paradoxe de Russell). La restriction de la compréhension à un ensemble connu protège contre ce genre de paradoxes, elle correspond directement au schéma d'axiomes de compréhension de la théorie de Zermelo. Cette restriction ne peut se lever que dans des cas particuliers précis, qui correspondent à d'autres axiomes de la théorie de Zermelo (axiome de la paire, axiome de la réunion, axiome de l'ensemble des parties).
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On n'a pas dit ce que l'on entendait par « propriété » ou « condition ». Malgré la restriction précédente, on ne peut tout autoriser, sous peine d'autres paradoxes comme le paradoxe de Richard ou le paradoxe de Berry, qui fait intervenir, par exemple, « l'ensemble des entiers naturels définissables en moins de quinze mots français ». Il est nécessaire de préciser le langage dans lequel on peut définir ces conditions. En particulier ce langage doit être défini a priori, et ne peut être étendu qu'à l'aide de définitions qui sont soit de simples abréviations, soit résultent de preuves d'existence et d'unicité.
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Pour noter l'ensemble des carrés parfaits non nuls (voir exemple au paragraphe précédent) on peut utiliser la notation plus concise :
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dont la forme générale est :
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Elle représente l'ensemble des images d'un ensemble E par une application f. L'ensemble obtenu s'appelle image directe de E par f.
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Il s'agit d'une variante de la notation en compréhension ci-dessus. Elle se déduit de celle-ci, en utilisant la définition d'une fonction, si F est l'ensemble d'arrivée de la fonction f[6] :
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De cette notation dérivent d'autres notations faciles à comprendre
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Ces notations ont leur avantage et leur inconvénient. D'un côté, elles facilitent une compréhension immédiate des ensembles considérés et rendent accessibles à l'intuition des objets plus compliqués. D'un autre côté, ces notations masquent un quantificateur existentiel indispensable dès lors que l'on veut utiliser cet ensemble.
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Il existe d'autres notations commodes, en particulier pour les ensembles de nombres, et plus généralement pour les ensembles totalement ordonnés.
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On peut utiliser des points de suspension, pour des notations inspirées de la notation en extension pour des ensembles de cardinalité infinie, ou finie mais non déterminée. Par exemple, l’ensemble des entiers naturels peut se noter par : ℕ = { 0, 1, 2, 3, … }. S'il est clair par ailleurs que n désigne un entier naturel, {1, 2, … , n}, voire {1, … , n} désigne en général l'ensemble des entiers supérieurs ou égaux à 1 et inférieurs ou égaux à n. De même on peut écrire ℤ = { … , –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, … }.
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Quand il y a un procédé itératif simple pour engendrer les éléments de l'ensemble, on peut se risquer à des notations comme {0, 2, 4, 6, … } pour l'ensemble des entiers naturels pairs, etc.
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On peut bien sûr utiliser ces notations pour des ensembles ayant « beaucoup » d'éléments, {1, 2, … , 1000} plutôt que d'écrire les mille premiers nombres entiers non nuls, ou encore { 3, 5, … , 21 } plutôt que { 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21 }.
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Toutes ces notations ne sont pas systématiques, ni universelles, et pour les dernières au moins, pas très rigoureuses. On peut encore signaler, la notation, rigoureuse celle-ci, de certains sous-ensembles de la droite réelle, les intervalles.
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Par abus de notation, parfois on ne note pas la variable dans la définition en compréhension, mais seulement la propriété. Ainsi on note un ensemble en plaçant entre accolades la nature, ou une propriété caractéristique, des objets qui lui appartiennent. Par exemple la notation {chiens} désigne l’ensemble de tous les chiens ; pour prendre un exemple plus mathématique, on pourrait écrire parfois {pairs} pour l'ensemble des nombres pairs.
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En mathématiques, un entier relatif est un nombre qui se présente comme un entier naturel auquel on a adjoint un signe positif ou négatif indiquant sa position[1] par rapport à 0 sur un axe orienté. Les entiers positifs (supérieurs à zéro) s'identifient aux entiers naturels : 0, 1, 2, 3… tandis que les entiers négatifs sont leurs opposés : 0, −1, −2, −3… L'entier 0 lui-même est donc le seul nombre à la fois positif et négatif[2].
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Un nombre réel est entier s'il est sans partie fractionnaire, c'est-à-dire si son écriture décimale ne comprend pas de chiffre (autre que zéro) « après la virgule ».
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Les entiers relatifs permettent d'exprimer la différence de deux entiers naturels quelconques. Entre autres significations de la différence, on peut citer la position sur un axe orienté par rapport à un point de référence (un axe à positions discrètes, c'est-à-dire discontinues) ; le déplacement depuis une position d'origine, dans un sens ou dans l'autre ; ou encore la variation d'une valeur entière, donc comptée en unités (variation positive pour un gain, négative pour une perte).
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L'ensemble des entiers relatifs est noté[3] « Z », lettre capitale grasse dans les textes dactylographiés, peu à peu supplantée par la graphie manuscrite avec une barre oblique ajourée : « ℤ ».
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La présence d'un astérisque en exposant (« Z* ») désigne en général l'ensemble des entiers relatifs non nuls, même si cette notation est utilisée parfois[4] pour l'ensemble des éléments inversibles, c'est-à-dire la paire d'entiers {−1 ; 1}.
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La notation « Z− » désigne l'ensemble des entiers négatifs. Il est plus rare de trouver la notation « Z+ », remplacée par la notation « N » des entiers naturels par identification.
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Cet ensemble est (totalement) ordonné pour la relation de comparaison usuelle héritée des entiers naturels. Il est aussi muni des opérations d'addition et de multiplication qui fondent la notion d'anneau en algèbre.
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Les entiers relatifs sont aussi quelquefois appelés entiers rationnels[5],[6], appellation qui ne doit pas entraîner de confusion avec les nombres rationnels ou fractions. Cette dénomination vient de l'anglais rational integer, et désigne un cas particulier d'entiers algébriques, construit sur le corps de nombres des rationnels. On trouve cette appellation chez Nicolas Bourbaki[7] et certains mathématiciens s'inscrivant dans le mouvement des mathématiques modernes, parmi lesquels Georges Papy.
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La principale raison de l'introduction des nombres négatifs est la possibilité de résoudre toutes les équations de la forme :
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Dans l'ensemble des entiers naturels, seules certaines de ces équations ont une solution.
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La première allusion à des nombres négatifs apparaît dans des textes indiens comme l'Arybhatiya du mathématicien indien Âryabhata (476-550) où sont définies les règles d'additions et de soustractions. Les nombres négatifs apparaissent alors comme représentant des dettes et les nombres positifs comme des recettes. Quelques siècles plus tard, dans les écrits du mathématicien perse Abu l-Wafa (940-998), on voit apparaître des produits de nombres négatifs par des nombres positifs. Cependant le nombre reste encore attaché à des quantités physiques et le nombre négatif n'a guère de statut légal. Al Khuwarizmi (783-850) par exemple, dans son ouvrage la Transposition et la réduction préfère traiter 6 types d'équations du second degré au lieu d'envisager des soustractions.
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En Europe les nombres relatifs apparaissent tardivement, on attribue en général à Simon Stevin (1548-1620) la fameuse règle des signes pour le produit de deux entiers relatifs. D'Alembert (1717-1783) lui-même dans l'Encyclopédie envisage le nombre relatif comme une idée dangereuse.
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« Il faut avouer qu'il n'est pas facile de fixer l'idée des quantités négatives, & que quelques habiles gens ont même contribué à l'embrouiller par les notions peu exactes qu'ils en ont données. Dire que la quantité négative est au-dessous du rien, c'est avancer une chose qui ne se peut pas concevoir. Ceux qui prétendent que 1 n'est pas comparable à −1[8], & que le rapport entre 1 & −1 est différent du rapport entre −1 & 1, sont dans une double erreur […] Il n'y a donc point réellement & absolument de quantité négative isolée : −3 pris abstraitement ne présente à l'esprit aucune idée. »
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— D'Alembert, Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, vol. 11
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Il faut attendre encore deux siècles et l'avènement du formalisme pour voir apparaître une construction formelle de l'ensemble des entiers relatifs à partir de classes d'équivalence de couples d'entiers naturels
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C'est à Richard Dedekind (1831-1916) que l'on doit cette construction. Lui-même utilisait la lettre K pour désigner l'ensemble des entiers relatifs. Plusieurs autres conventions ont eu cours, jusqu'à ce que Nicolas Bourbaki popularise l'usage de la lettre
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{\displaystyle \mathbb {Z} }
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, initiale de l'allemand Zahlen (nombres)[9].
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Dans un nombre relatif, on distingue le signe (+ ou −) et la valeur absolue : −3 a pour valeur absolue 3.
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La somme de deux entiers de même signe s'obtient en additionnant les deux valeurs absolues et en conservant le signe commun :
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La somme de deux entiers relatifs de signes contraires s'obtient en calculant la différence entre les deux valeurs absolues et en lui affectant le signe de l'entier ayant la plus grande valeur absolue :
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Le résultat d'une multiplication s'appelle un produit.
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Le produit de deux nombres relatifs de même signe est toujours positif (+) et s'obtient en effectuant le produit des valeurs absolues:
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(le + n'étant pas obligatoire si le produit n'est pas négatif)
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Le produit de deux nombres relatifs de signes différents est toujours négatif (−) et s'obtient en effectuant le produit des valeurs absolues
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Règle des signes
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L'ensemble Z des entiers relatifs peut être vu comme le symétrisé du semi-anneau N des entiers naturels.
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L'ensemble des entiers relatifs, muni de ses lois d'addition et de multiplication, est le prototype de la notion d'anneau. Il s'agit même d'un anneau euclidien, en référence à la division euclidienne. Il est donc également principal et factoriel.
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Il peut être muni de la topologie discrète associée à la distance usuelle induite par la valeur absolue de la différence, qui en fait un espace métrique complet.
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Les seules autres distances compatibles avec la structure d'anneau sont les distances p-adiques, où p est un nombre premier.
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La structure de groupe additif (Z, +) est un groupe monogène sans torsion, c'est-à-dire un groupe abélien libre de rang 1.
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L'ensemble Z est totalement ordonné pour la relation d'ordre usuelle.
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Les entiers relatifs forment un ensemble dénombrable infini.
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L'ensemble Z des entiers relatifs se plonge dans l'ensemble des nombres décimaux, noté D, qui lui-même est une partie de l'ensemble des nombres rationnels noté Q.
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La notion d'entier est étendue par la définition des entiers algébriques, qui sont aux divers corps de nombres ce que les entiers relatifs sont au corps des rationnels. Les entiers rationnels, c'est-à-dire les entiers algébriques du corps des rationnels, sont donc exactement les entiers relatifs.
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Pour chacune des distances p-adiques, le complété de Z est un anneau des entiers p-adiques noté Zp, dont le corps de fraction est le corps des nombres p-adiques, noté Qp et qui contient Q.
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Les nombres relatifs sont des nombres qui sont devenus relativement familiers. On les trouve :
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Sur les autres projets Wikimedia :
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Entier (informatique)
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En mathématiques, un entier relatif est un nombre qui se présente comme un entier naturel auquel on a adjoint un signe positif ou négatif indiquant sa position[1] par rapport à 0 sur un axe orienté. Les entiers positifs (supérieurs à zéro) s'identifient aux entiers naturels : 0, 1, 2, 3… tandis que les entiers négatifs sont leurs opposés : 0, −1, −2, −3… L'entier 0 lui-même est donc le seul nombre à la fois positif et négatif[2].
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Un nombre réel est entier s'il est sans partie fractionnaire, c'est-à-dire si son écriture décimale ne comprend pas de chiffre (autre que zéro) « après la virgule ».
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Les entiers relatifs permettent d'exprimer la différence de deux entiers naturels quelconques. Entre autres significations de la différence, on peut citer la position sur un axe orienté par rapport à un point de référence (un axe à positions discrètes, c'est-à-dire discontinues) ; le déplacement depuis une position d'origine, dans un sens ou dans l'autre ; ou encore la variation d'une valeur entière, donc comptée en unités (variation positive pour un gain, négative pour une perte).
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L'ensemble des entiers relatifs est noté[3] « Z », lettre capitale grasse dans les textes dactylographiés, peu à peu supplantée par la graphie manuscrite avec une barre oblique ajourée : « ℤ ».
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La présence d'un astérisque en exposant (« Z* ») désigne en général l'ensemble des entiers relatifs non nuls, même si cette notation est utilisée parfois[4] pour l'ensemble des éléments inversibles, c'est-à-dire la paire d'entiers {−1 ; 1}.
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La notation « Z− » désigne l'ensemble des entiers négatifs. Il est plus rare de trouver la notation « Z+ », remplacée par la notation « N » des entiers naturels par identification.
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Cet ensemble est (totalement) ordonné pour la relation de comparaison usuelle héritée des entiers naturels. Il est aussi muni des opérations d'addition et de multiplication qui fondent la notion d'anneau en algèbre.
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Les entiers relatifs sont aussi quelquefois appelés entiers rationnels[5],[6], appellation qui ne doit pas entraîner de confusion avec les nombres rationnels ou fractions. Cette dénomination vient de l'anglais rational integer, et désigne un cas particulier d'entiers algébriques, construit sur le corps de nombres des rationnels. On trouve cette appellation chez Nicolas Bourbaki[7] et certains mathématiciens s'inscrivant dans le mouvement des mathématiques modernes, parmi lesquels Georges Papy.
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La principale raison de l'introduction des nombres négatifs est la possibilité de résoudre toutes les équations de la forme :
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Dans l'ensemble des entiers naturels, seules certaines de ces équations ont une solution.
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La première allusion à des nombres négatifs apparaît dans des textes indiens comme l'Arybhatiya du mathématicien indien Âryabhata (476-550) où sont définies les règles d'additions et de soustractions. Les nombres négatifs apparaissent alors comme représentant des dettes et les nombres positifs comme des recettes. Quelques siècles plus tard, dans les écrits du mathématicien perse Abu l-Wafa (940-998), on voit apparaître des produits de nombres négatifs par des nombres positifs. Cependant le nombre reste encore attaché à des quantités physiques et le nombre négatif n'a guère de statut légal. Al Khuwarizmi (783-850) par exemple, dans son ouvrage la Transposition et la réduction préfère traiter 6 types d'équations du second degré au lieu d'envisager des soustractions.
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En Europe les nombres relatifs apparaissent tardivement, on attribue en général à Simon Stevin (1548-1620) la fameuse règle des signes pour le produit de deux entiers relatifs. D'Alembert (1717-1783) lui-même dans l'Encyclopédie envisage le nombre relatif comme une idée dangereuse.
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« Il faut avouer qu'il n'est pas facile de fixer l'idée des quantités négatives, & que quelques habiles gens ont même contribué à l'embrouiller par les notions peu exactes qu'ils en ont données. Dire que la quantité négative est au-dessous du rien, c'est avancer une chose qui ne se peut pas concevoir. Ceux qui prétendent que 1 n'est pas comparable à −1[8], & que le rapport entre 1 & −1 est différent du rapport entre −1 & 1, sont dans une double erreur […] Il n'y a donc point réellement & absolument de quantité négative isolée : −3 pris abstraitement ne présente à l'esprit aucune idée. »
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— D'Alembert, Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, vol. 11
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Il faut attendre encore deux siècles et l'avènement du formalisme pour voir apparaître une construction formelle de l'ensemble des entiers relatifs à partir de classes d'équivalence de couples d'entiers naturels
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C'est à Richard Dedekind (1831-1916) que l'on doit cette construction. Lui-même utilisait la lettre K pour désigner l'ensemble des entiers relatifs. Plusieurs autres conventions ont eu cours, jusqu'à ce que Nicolas Bourbaki popularise l'usage de la lettre
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Z
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{\displaystyle \mathbb {Z} }
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, initiale de l'allemand Zahlen (nombres)[9].
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Dans un nombre relatif, on distingue le signe (+ ou −) et la valeur absolue : −3 a pour valeur absolue 3.
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La somme de deux entiers de même signe s'obtient en additionnant les deux valeurs absolues et en conservant le signe commun :
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La somme de deux entiers relatifs de signes contraires s'obtient en calculant la différence entre les deux valeurs absolues et en lui affectant le signe de l'entier ayant la plus grande valeur absolue :
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Le résultat d'une multiplication s'appelle un produit.
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Le produit de deux nombres relatifs de même signe est toujours positif (+) et s'obtient en effectuant le produit des valeurs absolues:
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(le + n'étant pas obligatoire si le produit n'est pas négatif)
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Le produit de deux nombres relatifs de signes différents est toujours négatif (−) et s'obtient en effectuant le produit des valeurs absolues
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Règle des signes
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L'ensemble Z des entiers relatifs peut être vu comme le symétrisé du semi-anneau N des entiers naturels.
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L'ensemble des entiers relatifs, muni de ses lois d'addition et de multiplication, est le prototype de la notion d'anneau. Il s'agit même d'un anneau euclidien, en référence à la division euclidienne. Il est donc également principal et factoriel.
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Il peut être muni de la topologie discrète associée à la distance usuelle induite par la valeur absolue de la différence, qui en fait un espace métrique complet.
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Les seules autres distances compatibles avec la structure d'anneau sont les distances p-adiques, où p est un nombre premier.
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La structure de groupe additif (Z, +) est un groupe monogène sans torsion, c'est-à-dire un groupe abélien libre de rang 1.
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L'ensemble Z est totalement ordonné pour la relation d'ordre usuelle.
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Les entiers relatifs forment un ensemble dénombrable infini.
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L'ensemble Z des entiers relatifs se plonge dans l'ensemble des nombres décimaux, noté D, qui lui-même est une partie de l'ensemble des nombres rationnels noté Q.
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La notion d'entier est étendue par la définition des entiers algébriques, qui sont aux divers corps de nombres ce que les entiers relatifs sont au corps des rationnels. Les entiers rationnels, c'est-à-dire les entiers algébriques du corps des rationnels, sont donc exactement les entiers relatifs.
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Pour chacune des distances p-adiques, le complété de Z est un anneau des entiers p-adiques noté Zp, dont le corps de fraction est le corps des nombres p-adiques, noté Qp et qui contient Q.
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Les nombres relatifs sont des nombres qui sont devenus relativement familiers. On les trouve :
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Sur les autres projets Wikimedia :
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Entier (informatique)
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fr/1774.html.txt
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@@ -0,0 +1,158 @@
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Merci de l'améliorer ou d'en discuter sur sa page de discussion ! Vous pouvez préciser les sections à internationaliser en utilisant {{section à internationaliser}}.
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Une entreprise est une organisation ou une unité institutionnelle, mue par un projet décliné en stratégie, en politiques et en plans d'action, dont le but est de produire et de fournir des biens ou des services à destination d'un ensemble de clients ou d'usagers, en réalisant un équilibre de ses comptes de charges et de produits.
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Pour ce faire, une entreprise fait appel, mobilise et consomme des ressources (matérielles, humaines, financières, immatérielles et informationnelles) ce qui la conduit à devoir coordonner des fonctions (fonction d'achat, fonction commerciale, fonction informatique). Elle exerce son activité dans le cadre d'un contexte précis auquel elle doit s'adapter : un environnement plus ou moins concurrentiel, une filière technico-économique caractérisée par un état de l'art, un cadre socio-culturel et réglementaire spécifique. Elle peut se donner comme objectif de dégager un certain niveau de rentabilité, plus ou moins élevé.
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Aucune entreprise ne peut s'exempter de l'équilibre entre le niveau de ses revenus et de ses charges. En cas d'écart déficitaire, celui-ci doit être réduit ou comblé par un apport extérieur (par exemple une subvention d'équilibre) sous peine de non-viabilité et de disparition de l'entreprise à plus ou moins brève échéance.
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L'entreprise est un ensemble de moyens (un projet, un lieu de décision et de gestion économique). D'un point de vue juridique, elle n'a stricto sensu aucune consistance ni réalité.
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Lorsqu'il s'agit d'une société, cet enregistrement lui confère la personnalité morale et un statut juridique dont la forme dépend de l'objet social de la société, du nombre des apporteurs de capitaux, du montant des capitaux engagés, ainsi que du cadre législatif et réglementaire en vigueur. L'exercice de l'activité de l'entreprise peut également faire l'objet d'une autorisation préalable délivrée à titre permanent ou révisable, là encore dans le cadre des législations en vigueur (exemples des activités de banque, assurance, pharmacie, travail temporaire, etc.).
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Les formes juridiques les plus connues qui portent une entreprise sont :
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Le concept d'entrepreneur désigne celui qui entreprend, qui se trouve être à l'origine et concrétise un projet d'entreprise :
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Ce faisant, l'entrepreneur prend le risque que le besoin ne se matérialise pas ou que les moyens qu'il met en place pour le satisfaire se révèlent inadéquats.
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Historiquement, l'entrepreneur est un intermédiaire, un courtier en travail : on lui passe des commandes fermes de biens ou de services, il recherche les ouvriers qui vont produire chacun une partie de cette commande et il s'assure de la bonne livraison. Ceci dans un contexte où la division du travail est trop peu marquée, où les ouvriers travaillent à domicile, et disposent de leurs outils et même de leurs machines (métier à tisser par exemple).
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Avant la révolution industrielle, un entrepreneur est surtout un « homme-orchestre » capable d'optimiser les besoins en capitaux et les ressources humaines pour mener une activité licite et rentable, les moyens de production et la force de travail n'étant pas encore regroupé au sein d'entreprise. On retrouve encore au XXIe siècle ce type d'organisation, par exemple, dans l'industrie du transport, les services (ingénierie, etc.) où à côté de grands groupes, des indépendants sont propriétaires de leur outil de travail (par exemple : camions, péniches ou barges) et trouvent leurs donneurs d'ordres par l'intermédiaire de courtiers.
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Avec la révolution industrielle, les entrepreneurs changent, ils regroupent des machines sur un même lieu de travail et conservent les mêmes ouvriers longtemps, ce qui donne naissance aux entreprises au sens traditionnel. On voit alors émerger la figure du chef d'entreprise (un exemple connu étant celui d'Henry Ford).
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Les entreprises peuvent être classées selon différents critères :
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La classification par secteur économique est déterminé par l'activité principale de l'entreprise :
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Au-delà de ce découpage classique, un secteur quaternaire est parfois distingué, avec une définition variant selon les auteurs.
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Selon la définition de la Commission européenne en 2011, les entreprises sont classées comme :
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Pour l'Insee, une entreprise est une unité économique, juridiquement autonome, organisée pour produire des biens ou des services pour le marché ; elle est identifiée par le numéro SIREN. Un établissement est une unité de production géographiquement individualisée mais juridiquement dépendante de l'entreprise, et où s'exerce tout ou partie de l'activité de celle-ci ; il est identifié par un numéro SIRET.
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Une autre forme de classement distingue trois grands types d'entreprises[réf. nécessaire] existant dans tous les pays :
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L'activité économique est, dans tous les pays, encadré par une réglementation. La plupart des entreprises fonctionnent donc dans un cadre prédéterminé par la loi : le droit des sociétés.
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Dans le contexte de l'économie capitaliste, il est possible d'avoir une entreprise à titre personnel. Il s'agit alors d'une entreprise individuelle, c'est-à-dire que l'entrepreneur exerce directement et en son propre nom l'activité économique. L'exercice d'une activité sous forme d'entreprise individuelle concerne en général les TPE.
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Il est aussi possible de constituer une personne morale sous forme de société. Celle-ci peut grouper plusieurs participants à son capital et est apte à faire des actes de gestion. Les diverses formes de sociétés varient selon les pays.
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Il convient alors de distinguer la propriété effective de l'entreprise et le pouvoir d'accomplir des actes de gestion au nom de la société. Selon la forme sociale, le responsable de la marche courante de l'entreprise sera appelé un gérant, président-directeur général ou directeur général. Le titulaire de cette fonction peut être détenteur de parts sociales ou d'actions ou être mandaté pour cela par l'assemblée générale des associés.
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Le droit des sociétés français distingue notamment les statuts de société anonyme (SA), société à responsabilité limitée (SARL), société par actions simplifiée (SAS), société civile (SC), société d'exercice libéral à responsabilité limitée (SELARL) et société en nom collectif (SNC). Un statut spécial nommé Euro 2016 SAS[2] a été créé en 2014 afin que l'UEFA puisse organiser la coupe d'Europe de Football de 2016 en France sans devoir payer des impôts autre que la TVA (étant une taxe réglementée à l'international).
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Le fait qu'une entreprise utilise une forme de société par actions n'implique pas nécessairement que ces titres soient cotés en bourse (ou même qu'elle soit considérée comme faisant un appel public à l'épargne). Si c'est le cas, des achats en bourse ou des offres publiques peuvent faire changer la majorité de contrôle de l'entreprise, et aboutir aussi au changement de sa direction.
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La fonction première d'une entreprise varie selon l'entreprise ou même selon les points de vue au sein d'une même entreprise (par exemple, point de vue de l'actionnaire, de l'employé, du syndicat, de la direction, etc.). Parmi les différentes fonctions opérationnelles habituellement observées, on trouve :
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Certaines sociétés peuvent être constituées pour détourner les fonctions premières de l'entreprise : Notamment pour camoufler des activités légales ou illégales (exemple : certaines activités comme le jeu, le change, le lavage de voitures, l'immobilier sont connues pour permettre le « recyclage » ou le « blanchiment » de l'argent issu d'activités illégales).
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Divers points de vue politiques sur l'utilité fonctionnelle de l'entreprise privée ont été formalisés au cours de l'histoire et de l'élaboration de la pensée économique :
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Pour le droit de la concurrence, la forme juridique (personne morale de droit privé ou de droit public, société, association) et le but (lucratif ou pas) de l'entreprise sont indifférents. Ainsi pour le droit communautaire, « la notion d'entreprise comprend toute entité exerçant une activité économique, indépendamment du statut juridique de cette entité et de son mode de financement » (Cour de justice des communautés européennes (CJCE), arrêt Höffner, 1991).
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Néanmoins, n'exerce pas une activité économique, et n'est plus une entreprise soumise au droit de la concurrence, l'organisme qui remplit une fonction exclusivement sociale (CJCE, Poucet 1993) ou celui qui exerce des prérogatives de puissance publique (CJCE, Eurocontrol, 1994).
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Parmi les différents buts possibles pour une entreprise, la recherche du bénéfice occupe une place importante. Le bénéfice de l'entreprise (différent du profit) sert avant tout à rémunérer le capital investi.
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Les entreprises peuvent prendre plusieurs formes juridiques correspondant à des caractéristiques différentes de l'apporteur de capital : entreprises individuelles, sociétés de personnes, sociétés de capitaux. Les grandes entreprises sont en général des sociétés de capitaux.
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Dans le cas des sociétés de capitaux, si un investisseur (une des personnes qui financent l'entreprise) décide de le placer dans une entreprise plutôt que de le conserver, c'est qu'il souhaite que l'argent ainsi placé dans l'entreprise lui rapporte plus. Si une entreprise ne génère pas un profit suffisant redistribué sous forme de dividendes, sa réputation ternit et elle n'attire plus les investisseurs. Sa capacité de développement (en général consommatrice de capitaux pour - par exemple - ouvrir des filiales à l'étranger ou démarrer de nouveaux programmes d'innovation) voire sa survie s'en trouvent alors obérées, voire peuvent être remises en cause.
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Pour chaque secteur d'activité, il existe un niveau de profit « normal » attendu. Ainsi, par exemple, dans le secteur pharmaceutique des années 2000, le niveau moyen de profit attendu était de 15 % par an du capital investi. Si une entreprise génère moins de profit, les actionnaires qui y ont placé leurs économies (directement ou plus souvent indirectement via une banque ou une caisse de retraite) sont déçus, perdent éventuellement confiance dans l'investissement consenti et vendent leurs actions : le prix de l'entreprise (qu'elle soit en bourse ou non) diminue alors et les investisseurs restants y perdent.
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Une entreprise capitaliste dont les profits sont faibles trop longtemps n'a pas de justification économique : elle est en général fermée ou rachetée. Dans le cas d'entreprise de l'économie sociale, elle perdura si elle apporte une utilité sociale à la société (exemple : entreprise de réinsertion) et si elle trouve un bailleur de fonds apte à en financer les pertes éventuelles (exemple : collectivité territoriale). Enfin, les entreprises familiales - à la fois privées et non cotées - peuvent trouver un équilibre entre profits élevés et utilité sociale, tout en réussissant sur le long terme, notamment par leur taille à l'échelle humaine et la proximité du management vis-à-vis des salariés.
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De manière simplifiée, la rentabilité d'une activité s'obtient en vendant le plus cher possible un produit ou service et en dépensant le moins possible pour le produire.
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On distingue des revenus normaux et des revenus exceptionnels :
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La marge, calculée comme différence entre le prix de vente et le coût de revient des marchandises incorporées dans le produit vendue représente la principale contribution au bénéfice de l'entreprise.
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Pour augmenter cette marge, il existe uniquement deux leviers :
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Les moyens d'action sur la réduction des coûts sont extrêmement divers, notamment :
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La solution à ces déplacements mondiaux des centres de production de faible valeur ajoutée passe par l'innovation, la création d'activités à forte valeur ajoutée (exemple : Airbus A380, TGV, automobiles intelligentes, microprocesseurs, nouveaux matériaux, logiciels sophistiqués, biotechnologies, armements, centrales nucléaires, robot d'assistance aux personnes âgées, textiles intelligents, haute couture, etc.) demandant une main d'œuvre créative et hautement qualifiée, ainsi que le développement de services de proximité.
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En 2008, les services représentent 70 % du PIB du monde occidental, ce qui consacre l’évolution des pays développés vers l’économie post-industrielle[réf. nécessaire].
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Il y a toujours des organisations, des hommes et des machines. Les entreprises sont de plus en plus globales (même petites) et connectées en réseaux leur permettant de réagir vite à des opportunités et associer des bonnes compétences pour accompagner des « idées au succès ». Les connaissances jouent un rôle prépondérant dans la façon de faire des affaires. On commence à prendre en compte non seulement le capital financier mais aussi les capitaux immatériels qu'il faut fructifier. La santé et l'avenir des entreprises dépend de leur capacité à innover et leur savoir-faire en transformation des idées en valeurs à partager pour tous les participants. Dans ce contexte les ordinateurs sous toutes leurs formes jouent le rôle d'assistant intelligent de l'humain[3],[4],[5].
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L'entreprise privée, en tant qu'entité de création et de partage des richesses, a fait l'objet de nombreuses critiques. La critique, provenant en particulier depuis le XIXe siècle de la pensée du socialisme et du christianisme social, s'est révélée plus profonde dans les pays de culture catholique (où les rapports de la morale avec l'argent sont complexes) que dans les pays de culture protestante, dans lesquels la position et la fonction sociale de chaque individu est considérée comme étant le fruit de la volonté divine (selon la thèse de Max Weber sur l'éthique protestante et le capitalisme).
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L'entreprise privée est considérée par certains détracteurs comme une entité faisant primer ses intérêts particuliers au détriment de l'intérêt général.
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D'autres critiques se sont focalisées sur le fonctionnement interne de l'entreprise privée. On relèvera notamment :
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Face aux critiques, les défenseurs des entreprises soulignent que l'intérêt privé va en fait dans le sens de l'intérêt général :
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En ce qui concerne le fonctionnement interne de l'entreprise, ses défenseurs ajoutent que l'entreprise peut au contraire être un lieu d'épanouissement personnel. Les cas les plus en pointe de cette tendance se situent dans les entreprises de nouvelles technologies, dans lesquelles les entrepreneurs sont souvent jeunes et les rapports humains moins formels (la culture de la startup cool). La transformation de certaines entreprises en véritables lieux de vie, avec espaces de détente collectif à proximité, a été considérée par certains comme un moyen insidieux de contrôle de l'employé.
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Certaines grandes entreprises privées ont développé depuis le XIXe siècle des programmes sociaux et culturels pour leurs employés (cantines, logements, cours, activités sportives et culturelles, vacances). Ces pratiques, parfois issues du christianisme social, ont été dénoncées en Occident par la pensée socialiste comme relevant du paternalisme (capitalisme paternaliste). À l'extrême, certaines entreprises ont donné naissance, avec les logements ouvriers, à de véritables villes (par exemple en France, Anzin ou Decazeville). Ces pratiques ont tendance à disparaître avec la tendance au recentrage des entreprises sur leurs cœur de métier.
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Certaines entreprises se sont souciées de relégitimer leur rôle dans la société à travers divers vecteurs, particulièrement notables à partir de la fin du XXe siècle :
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L'évaluation de l'entreprise se fait dans ce cas par des agences de notation sociétale, qui examinent les rapports de développement durable pour noter les entreprises. Les investissements socialement responsables permettent de s'orienter vers les entreprises les mieux notées sur le plan sociétal.
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Ainsi, une nouvelle forme d'entreprise pourrait émerger, qui prendrait en compte les intérêts à long terme de l'ensemble des parties prenantes de l'entreprise, et non plus seulement le seul intérêt à court terme des seuls actionnaires. En effet, le développement durable fait intervenir non seulement le marché, mais aussi l'État et la société civile.
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Le mode de gouvernance des entreprises conforme au développement durable s'appelle la responsabilité sociétale des entreprises.
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L'entreprise fonctionne avec plusieurs types d'acteurs :
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Selon la taille et le statut juridique choisi par l'entreprise, ces acteurs sont parfois confondus : une cordonnerie fonctionnant avec une personne unique peut soit relever d'une activité artisanale sans capital ni salarié, soit être constituée en société, la même personne étant à la fois détentrice du capital, mandataire social et unique salarié. Les entreprises plus grandes sont généralement constituées en société et ces acteurs sont différenciés.
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Les actionnaires détiennent le capital de la société qui porte l'entreprise. Leur rôle est d'apporter les fonds nécessaires au développement de l'entreprise, de choisir les membres de la direction et d'avaliser, ou non, l'administration des affaires par la direction. Ils perçoivent des revenus sur les bénéfices de l'entreprise, dénommés dividendes, et peuvent influer de manière notable sur les décisions prises par le conseil d'administration, car c'est eux qui l'élisent au terme de l'assemblée générale annuelle.
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Les dirigeants sont chargés de la gestion des affaires courantes de l'entreprise et du déploiement de la stratégie d'entreprise validée par les actionnaires. Sa rémunération est en général formée d'un salaire, ainsi que d'une forme d'intéressement, souvent sous la forme de stock options ou de bonus financiers plus ou moins indexés sur la performance de l'entreprise.
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Les salariés sont en général composés des
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Ils perçoivent un salaire en échange de leur travail fourni au sein de l'entreprise.
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Certaines approches de l'entreprise reposent sur le principe que les trois catégories d'acteurs de l'entreprise privée (actionnaires, direction, salariés) sont porteurs d'intérêts divergents et elles opposent les intérêts des salariés et ceux des actionnaires.
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D'autres approches de l'entreprise reposent sur une vision systémique plus régulée et plus coopérative entre les trois catégories d'acteurs.
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La notion de gouvernement d'entreprise (ou gouvernance en franglais) est apparue à la fin du XIXe siècle pour accompagner un renversement du pouvoir au sein de l'entreprise.
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Une entreprise repose sur un certain nombre de fonctions vitales qui assurent son fonctionnement. Henri Fayol qui les qualifiait d'« essentielles » en avait en son temps (1916) distingué six : technique, commerciale, financière, de sécurité, comptable (informationnelle), administrative (de gestion). Elles sont aujourd'hui beaucoup plus nombreuses et il est difficile d'en donner une liste.
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Généralement, les entreprises instaurent une hiérarchie parmi leurs employés : ceux qui sont situés à un échelon inférieur (exemple : équipiers, collaborateurs, employés...) obéissent à ceux situés à un échelon supérieur (managers, cadres, chefs de projet...). Cette organisation hiérarchique peut se justifier par l'existence de coûts de transaction, justification qui découle du théorème de Coase et est développée par les travaux d'Oliver Williamson. La hiérarchisation est combinée à une spécialisation des activités dans la structure organisationnelle de l'entreprise. Cette question de l'organisation a été étudiée notamment par Henry Mintzberg dans son ouvrage : Structure et dynamique des organisations.
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Les entreprises sont généralement organisées avec :
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Classiquement, on trouve là les fonctions de direction générale, de direction financière (dont la gestion, la comptabilité, le contrôle de gestion), de ressources humaines, de marketing et communication, de recherche et développement, d'informatique, etc.
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Les fonctions transversales peuvent être :
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Une entreprise doit être managée dans sa globalité.
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Il convient donc d'appliquer l'ensemble des méthodes de management dédiées aux diverses fonctions composantes de l'entreprise :
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Il convient également d'appliquer les méthodes de management liées aux processus d'affaires, afin de tenir compte de l'aspect transversal de l'activité de l'entreprise, et sa répartition à travers les fonctions.
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Il existe deux types d'outils pour la gestion des entreprises :
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Ces derniers permettent de gérer chacune des fonctions de l'entreprise. Aujourd'hui, la plupart d'entre elles optent pour un progiciel de gestion intégré ou PGI qui a l'avantage de centraliser les données de gestion au sein d'une base de données unique.
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Autrefois réservés aux grandes sociétés, ces outils sont de plus en plus répandus dans les PME et PMI.
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Les performances d'une entreprise sont mesurées à partir d'indicateurs (de productivité concernant la production; de ventes concernant la commercialisation ; de résultat d'exploitation concernant la gestion; de résultat financier concernant la rentabilité globale; etc.). Ces indicateurs sont d'autant plus nombreux que l'activité est complexe et diversifiée. Le rôle du contrôle de gestion est d'aller au-delà des comptes annuels (bilan et compte de résultat) pour élaborer des indicateurs sur mesure qui permettront d'évaluer les performances de l'entreprise dans différents domaines. Ces indicateurs permettront de fixer des objectifs, de mesurer des écarts entre les réalisations et les objectifs et de chercher à expliquer ces écarts.
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L'entreprise se dote d'un Système d'information qui lui permet de connaitre l'état de son fonctionnement et de produire à l'attention des décideurs et opérateurs les tableaux de bord pertinents.
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Les indicateurs mis en avant sont multiples :
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La performance de l'entreprise doit être évaluée de façon spécifique lorsque celle-ci bénéficie de subventions, aide de l'État et aide des banques ou d'un contexte « protégé », lequel peut ne pas être durable et prendre fin de façon plus ou moins brutale parce que mal anticipé.
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La performance d'une entreprise est clairement mise en cause et l'alerte doit être actionnée lorsque celle-ci doit affronter des situations problématiques : cessation de paiement, dépôt de bilan, faillite, redressement judiciaire.
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Merci de l'améliorer ou d'en discuter sur sa page de discussion ! Vous pouvez préciser les sections à internationaliser en utilisant {{section à internationaliser}}.
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Une entreprise est une organisation ou une unité institutionnelle, mue par un projet décliné en stratégie, en politiques et en plans d'action, dont le but est de produire et de fournir des biens ou des services à destination d'un ensemble de clients ou d'usagers, en réalisant un équilibre de ses comptes de charges et de produits.
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Pour ce faire, une entreprise fait appel, mobilise et consomme des ressources (matérielles, humaines, financières, immatérielles et informationnelles) ce qui la conduit à devoir coordonner des fonctions (fonction d'achat, fonction commerciale, fonction informatique). Elle exerce son activité dans le cadre d'un contexte précis auquel elle doit s'adapter : un environnement plus ou moins concurrentiel, une filière technico-économique caractérisée par un état de l'art, un cadre socio-culturel et réglementaire spécifique. Elle peut se donner comme objectif de dégager un certain niveau de rentabilité, plus ou moins élevé.
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Aucune entreprise ne peut s'exempter de l'équilibre entre le niveau de ses revenus et de ses charges. En cas d'écart déficitaire, celui-ci doit être réduit ou comblé par un apport extérieur (par exemple une subvention d'équilibre) sous peine de non-viabilité et de disparition de l'entreprise à plus ou moins brève échéance.
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L'entreprise est un ensemble de moyens (un projet, un lieu de décision et de gestion économique). D'un point de vue juridique, elle n'a stricto sensu aucune consistance ni réalité.
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Lorsqu'il s'agit d'une société, cet enregistrement lui confère la personnalité morale et un statut juridique dont la forme dépend de l'objet social de la société, du nombre des apporteurs de capitaux, du montant des capitaux engagés, ainsi que du cadre législatif et réglementaire en vigueur. L'exercice de l'activité de l'entreprise peut également faire l'objet d'une autorisation préalable délivrée à titre permanent ou révisable, là encore dans le cadre des législations en vigueur (exemples des activités de banque, assurance, pharmacie, travail temporaire, etc.).
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Les formes juridiques les plus connues qui portent une entreprise sont :
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Le concept d'entrepreneur désigne celui qui entreprend, qui se trouve être à l'origine et concrétise un projet d'entreprise :
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Ce faisant, l'entrepreneur prend le risque que le besoin ne se matérialise pas ou que les moyens qu'il met en place pour le satisfaire se révèlent inadéquats.
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Historiquement, l'entrepreneur est un intermédiaire, un courtier en travail : on lui passe des commandes fermes de biens ou de services, il recherche les ouvriers qui vont produire chacun une partie de cette commande et il s'assure de la bonne livraison. Ceci dans un contexte où la division du travail est trop peu marquée, où les ouvriers travaillent à domicile, et disposent de leurs outils et même de leurs machines (métier à tisser par exemple).
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Avant la révolution industrielle, un entrepreneur est surtout un « homme-orchestre » capable d'optimiser les besoins en capitaux et les ressources humaines pour mener une activité licite et rentable, les moyens de production et la force de travail n'étant pas encore regroupé au sein d'entreprise. On retrouve encore au XXIe siècle ce type d'organisation, par exemple, dans l'industrie du transport, les services (ingénierie, etc.) où à côté de grands groupes, des indépendants sont propriétaires de leur outil de travail (par exemple : camions, péniches ou barges) et trouvent leurs donneurs d'ordres par l'intermédiaire de courtiers.
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Avec la révolution industrielle, les entrepreneurs changent, ils regroupent des machines sur un même lieu de travail et conservent les mêmes ouvriers longtemps, ce qui donne naissance aux entreprises au sens traditionnel. On voit alors émerger la figure du chef d'entreprise (un exemple connu étant celui d'Henry Ford).
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Les entreprises peuvent être classées selon différents critères :
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La classification par secteur économique est déterminé par l'activité principale de l'entreprise :
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Au-delà de ce découpage classique, un secteur quaternaire est parfois distingué, avec une définition variant selon les auteurs.
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Selon la définition de la Commission européenne en 2011, les entreprises sont classées comme :
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Pour l'Insee, une entreprise est une unité économique, juridiquement autonome, organisée pour produire des biens ou des services pour le marché ; elle est identifiée par le numéro SIREN. Un établissement est une unité de production géographiquement individualisée mais juridiquement dépendante de l'entreprise, et où s'exerce tout ou partie de l'activité de celle-ci ; il est identifié par un numéro SIRET.
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Une autre forme de classement distingue trois grands types d'entreprises[réf. nécessaire] existant dans tous les pays :
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L'activité économique est, dans tous les pays, encadré par une réglementation. La plupart des entreprises fonctionnent donc dans un cadre prédéterminé par la loi : le droit des sociétés.
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Dans le contexte de l'économie capitaliste, il est possible d'avoir une entreprise à titre personnel. Il s'agit alors d'une entreprise individuelle, c'est-à-dire que l'entrepreneur exerce directement et en son propre nom l'activité économique. L'exercice d'une activité sous forme d'entreprise individuelle concerne en général les TPE.
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Il est aussi possible de constituer une personne morale sous forme de société. Celle-ci peut grouper plusieurs participants à son capital et est apte à faire des actes de gestion. Les diverses formes de sociétés varient selon les pays.
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Il convient alors de distinguer la propriété effective de l'entreprise et le pouvoir d'accomplir des actes de gestion au nom de la société. Selon la forme sociale, le responsable de la marche courante de l'entreprise sera appelé un gérant, président-directeur général ou directeur général. Le titulaire de cette fonction peut être détenteur de parts sociales ou d'actions ou être mandaté pour cela par l'assemblée générale des associés.
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Le droit des sociétés français distingue notamment les statuts de société anonyme (SA), société à responsabilité limitée (SARL), société par actions simplifiée (SAS), société civile (SC), société d'exercice libéral à responsabilité limitée (SELARL) et société en nom collectif (SNC). Un statut spécial nommé Euro 2016 SAS[2] a été créé en 2014 afin que l'UEFA puisse organiser la coupe d'Europe de Football de 2016 en France sans devoir payer des impôts autre que la TVA (étant une taxe réglementée à l'international).
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Le fait qu'une entreprise utilise une forme de société par actions n'implique pas nécessairement que ces titres soient cotés en bourse (ou même qu'elle soit considérée comme faisant un appel public à l'épargne). Si c'est le cas, des achats en bourse ou des offres publiques peuvent faire changer la majorité de contrôle de l'entreprise, et aboutir aussi au changement de sa direction.
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La fonction première d'une entreprise varie selon l'entreprise ou même selon les points de vue au sein d'une même entreprise (par exemple, point de vue de l'actionnaire, de l'employé, du syndicat, de la direction, etc.). Parmi les différentes fonctions opérationnelles habituellement observées, on trouve :
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Certaines sociétés peuvent être constituées pour détourner les fonctions premières de l'entreprise : Notamment pour camoufler des activités légales ou illégales (exemple : certaines activités comme le jeu, le change, le lavage de voitures, l'immobilier sont connues pour permettre le « recyclage » ou le « blanchiment » de l'argent issu d'activités illégales).
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Divers points de vue politiques sur l'utilité fonctionnelle de l'entreprise privée ont été formalisés au cours de l'histoire et de l'élaboration de la pensée économique :
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Pour le droit de la concurrence, la forme juridique (personne morale de droit privé ou de droit public, société, association) et le but (lucratif ou pas) de l'entreprise sont indifférents. Ainsi pour le droit communautaire, « la notion d'entreprise comprend toute entité exerçant une activité économique, indépendamment du statut juridique de cette entité et de son mode de financement » (Cour de justice des communautés européennes (CJCE), arrêt Höffner, 1991).
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Néanmoins, n'exerce pas une activité économique, et n'est plus une entreprise soumise au droit de la concurrence, l'organisme qui remplit une fonction exclusivement sociale (CJCE, Poucet 1993) ou celui qui exerce des prérogatives de puissance publique (CJCE, Eurocontrol, 1994).
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Parmi les différents buts possibles pour une entreprise, la recherche du bénéfice occupe une place importante. Le bénéfice de l'entreprise (différent du profit) sert avant tout à rémunérer le capital investi.
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Les entreprises peuvent prendre plusieurs formes juridiques correspondant à des caractéristiques différentes de l'apporteur de capital : entreprises individuelles, sociétés de personnes, sociétés de capitaux. Les grandes entreprises sont en général des sociétés de capitaux.
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Dans le cas des sociétés de capitaux, si un investisseur (une des personnes qui financent l'entreprise) décide de le placer dans une entreprise plutôt que de le conserver, c'est qu'il souhaite que l'argent ainsi placé dans l'entreprise lui rapporte plus. Si une entreprise ne génère pas un profit suffisant redistribué sous forme de dividendes, sa réputation ternit et elle n'attire plus les investisseurs. Sa capacité de développement (en général consommatrice de capitaux pour - par exemple - ouvrir des filiales à l'étranger ou démarrer de nouveaux programmes d'innovation) voire sa survie s'en trouvent alors obérées, voire peuvent être remises en cause.
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Pour chaque secteur d'activité, il existe un niveau de profit « normal » attendu. Ainsi, par exemple, dans le secteur pharmaceutique des années 2000, le niveau moyen de profit attendu était de 15 % par an du capital investi. Si une entreprise génère moins de profit, les actionnaires qui y ont placé leurs économies (directement ou plus souvent indirectement via une banque ou une caisse de retraite) sont déçus, perdent éventuellement confiance dans l'investissement consenti et vendent leurs actions : le prix de l'entreprise (qu'elle soit en bourse ou non) diminue alors et les investisseurs restants y perdent.
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Une entreprise capitaliste dont les profits sont faibles trop longtemps n'a pas de justification économique : elle est en général fermée ou rachetée. Dans le cas d'entreprise de l'économie sociale, elle perdura si elle apporte une utilité sociale à la société (exemple : entreprise de réinsertion) et si elle trouve un bailleur de fonds apte à en financer les pertes éventuelles (exemple : collectivité territoriale). Enfin, les entreprises familiales - à la fois privées et non cotées - peuvent trouver un équilibre entre profits élevés et utilité sociale, tout en réussissant sur le long terme, notamment par leur taille à l'échelle humaine et la proximité du management vis-à-vis des salariés.
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De manière simplifiée, la rentabilité d'une activité s'obtient en vendant le plus cher possible un produit ou service et en dépensant le moins possible pour le produire.
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On distingue des revenus normaux et des revenus exceptionnels :
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La marge, calculée comme différence entre le prix de vente et le coût de revient des marchandises incorporées dans le produit vendue représente la principale contribution au bénéfice de l'entreprise.
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Pour augmenter cette marge, il existe uniquement deux leviers :
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Les moyens d'action sur la réduction des coûts sont extrêmement divers, notamment :
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La solution à ces déplacements mondiaux des centres de production de faible valeur ajoutée passe par l'innovation, la création d'activités à forte valeur ajoutée (exemple : Airbus A380, TGV, automobiles intelligentes, microprocesseurs, nouveaux matériaux, logiciels sophistiqués, biotechnologies, armements, centrales nucléaires, robot d'assistance aux personnes âgées, textiles intelligents, haute couture, etc.) demandant une main d'œuvre créative et hautement qualifiée, ainsi que le développement de services de proximité.
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En 2008, les services représentent 70 % du PIB du monde occidental, ce qui consacre l’évolution des pays développés vers l’économie post-industrielle[réf. nécessaire].
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Il y a toujours des organisations, des hommes et des machines. Les entreprises sont de plus en plus globales (même petites) et connectées en réseaux leur permettant de réagir vite à des opportunités et associer des bonnes compétences pour accompagner des « idées au succès ». Les connaissances jouent un rôle prépondérant dans la façon de faire des affaires. On commence à prendre en compte non seulement le capital financier mais aussi les capitaux immatériels qu'il faut fructifier. La santé et l'avenir des entreprises dépend de leur capacité à innover et leur savoir-faire en transformation des idées en valeurs à partager pour tous les participants. Dans ce contexte les ordinateurs sous toutes leurs formes jouent le rôle d'assistant intelligent de l'humain[3],[4],[5].
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L'entreprise privée, en tant qu'entité de création et de partage des richesses, a fait l'objet de nombreuses critiques. La critique, provenant en particulier depuis le XIXe siècle de la pensée du socialisme et du christianisme social, s'est révélée plus profonde dans les pays de culture catholique (où les rapports de la morale avec l'argent sont complexes) que dans les pays de culture protestante, dans lesquels la position et la fonction sociale de chaque individu est considérée comme étant le fruit de la volonté divine (selon la thèse de Max Weber sur l'éthique protestante et le capitalisme).
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L'entreprise privée est considérée par certains détracteurs comme une entité faisant primer ses intérêts particuliers au détriment de l'intérêt général.
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D'autres critiques se sont focalisées sur le fonctionnement interne de l'entreprise privée. On relèvera notamment :
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Face aux critiques, les défenseurs des entreprises soulignent que l'intérêt privé va en fait dans le sens de l'intérêt général :
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En ce qui concerne le fonctionnement interne de l'entreprise, ses défenseurs ajoutent que l'entreprise peut au contraire être un lieu d'épanouissement personnel. Les cas les plus en pointe de cette tendance se situent dans les entreprises de nouvelles technologies, dans lesquelles les entrepreneurs sont souvent jeunes et les rapports humains moins formels (la culture de la startup cool). La transformation de certaines entreprises en véritables lieux de vie, avec espaces de détente collectif à proximité, a été considérée par certains comme un moyen insidieux de contrôle de l'employé.
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Certaines grandes entreprises privées ont développé depuis le XIXe siècle des programmes sociaux et culturels pour leurs employés (cantines, logements, cours, activités sportives et culturelles, vacances). Ces pratiques, parfois issues du christianisme social, ont été dénoncées en Occident par la pensée socialiste comme relevant du paternalisme (capitalisme paternaliste). À l'extrême, certaines entreprises ont donné naissance, avec les logements ouvriers, à de véritables villes (par exemple en France, Anzin ou Decazeville). Ces pratiques ont tendance à disparaître avec la tendance au recentrage des entreprises sur leurs cœur de métier.
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Certaines entreprises se sont souciées de relégitimer leur rôle dans la société à travers divers vecteurs, particulièrement notables à partir de la fin du XXe siècle :
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L'évaluation de l'entreprise se fait dans ce cas par des agences de notation sociétale, qui examinent les rapports de développement durable pour noter les entreprises. Les investissements socialement responsables permettent de s'orienter vers les entreprises les mieux notées sur le plan sociétal.
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Ainsi, une nouvelle forme d'entreprise pourrait émerger, qui prendrait en compte les intérêts à long terme de l'ensemble des parties prenantes de l'entreprise, et non plus seulement le seul intérêt à court terme des seuls actionnaires. En effet, le développement durable fait intervenir non seulement le marché, mais aussi l'État et la société civile.
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Le mode de gouvernance des entreprises conforme au développement durable s'appelle la responsabilité sociétale des entreprises.
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L'entreprise fonctionne avec plusieurs types d'acteurs :
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Selon la taille et le statut juridique choisi par l'entreprise, ces acteurs sont parfois confondus : une cordonnerie fonctionnant avec une personne unique peut soit relever d'une activité artisanale sans capital ni salarié, soit être constituée en société, la même personne étant à la fois détentrice du capital, mandataire social et unique salarié. Les entreprises plus grandes sont généralement constituées en société et ces acteurs sont différenciés.
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Les actionnaires détiennent le capital de la société qui porte l'entreprise. Leur rôle est d'apporter les fonds nécessaires au développement de l'entreprise, de choisir les membres de la direction et d'avaliser, ou non, l'administration des affaires par la direction. Ils perçoivent des revenus sur les bénéfices de l'entreprise, dénommés dividendes, et peuvent influer de manière notable sur les décisions prises par le conseil d'administration, car c'est eux qui l'élisent au terme de l'assemblée générale annuelle.
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Les dirigeants sont chargés de la gestion des affaires courantes de l'entreprise et du déploiement de la stratégie d'entreprise validée par les actionnaires. Sa rémunération est en général formée d'un salaire, ainsi que d'une forme d'intéressement, souvent sous la forme de stock options ou de bonus financiers plus ou moins indexés sur la performance de l'entreprise.
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Les salariés sont en général composés des
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Ils perçoivent un salaire en échange de leur travail fourni au sein de l'entreprise.
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Certaines approches de l'entreprise reposent sur le principe que les trois catégories d'acteurs de l'entreprise privée (actionnaires, direction, salariés) sont porteurs d'intérêts divergents et elles opposent les intérêts des salariés et ceux des actionnaires.
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D'autres approches de l'entreprise reposent sur une vision systémique plus régulée et plus coopérative entre les trois catégories d'acteurs.
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La notion de gouvernement d'entreprise (ou gouvernance en franglais) est apparue à la fin du XIXe siècle pour accompagner un renversement du pouvoir au sein de l'entreprise.
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Une entreprise repose sur un certain nombre de fonctions vitales qui assurent son fonctionnement. Henri Fayol qui les qualifiait d'« essentielles » en avait en son temps (1916) distingué six : technique, commerciale, financière, de sécurité, comptable (informationnelle), administrative (de gestion). Elles sont aujourd'hui beaucoup plus nombreuses et il est difficile d'en donner une liste.
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Généralement, les entreprises instaurent une hiérarchie parmi leurs employés : ceux qui sont situés à un échelon inférieur (exemple : équipiers, collaborateurs, employés...) obéissent à ceux situés à un échelon supérieur (managers, cadres, chefs de projet...). Cette organisation hiérarchique peut se justifier par l'existence de coûts de transaction, justification qui découle du théorème de Coase et est développée par les travaux d'Oliver Williamson. La hiérarchisation est combinée à une spécialisation des activités dans la structure organisationnelle de l'entreprise. Cette question de l'organisation a été étudiée notamment par Henry Mintzberg dans son ouvrage : Structure et dynamique des organisations.
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Les entreprises sont généralement organisées avec :
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Classiquement, on trouve là les fonctions de direction générale, de direction financière (dont la gestion, la comptabilité, le contrôle de gestion), de ressources humaines, de marketing et communication, de recherche et développement, d'informatique, etc.
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Les fonctions transversales peuvent être :
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Une entreprise doit être managée dans sa globalité.
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Il convient donc d'appliquer l'ensemble des méthodes de management dédiées aux diverses fonctions composantes de l'entreprise :
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Il convient également d'appliquer les méthodes de management liées aux processus d'affaires, afin de tenir compte de l'aspect transversal de l'activité de l'entreprise, et sa répartition à travers les fonctions.
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Il existe deux types d'outils pour la gestion des entreprises :
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Ces derniers permettent de gérer chacune des fonctions de l'entreprise. Aujourd'hui, la plupart d'entre elles optent pour un progiciel de gestion intégré ou PGI qui a l'avantage de centraliser les données de gestion au sein d'une base de données unique.
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Autrefois réservés aux grandes sociétés, ces outils sont de plus en plus répandus dans les PME et PMI.
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Les performances d'une entreprise sont mesurées à partir d'indicateurs (de productivité concernant la production; de ventes concernant la commercialisation ; de résultat d'exploitation concernant la gestion; de résultat financier concernant la rentabilité globale; etc.). Ces indicateurs sont d'autant plus nombreux que l'activité est complexe et diversifiée. Le rôle du contrôle de gestion est d'aller au-delà des comptes annuels (bilan et compte de résultat) pour élaborer des indicateurs sur mesure qui permettront d'évaluer les performances de l'entreprise dans différents domaines. Ces indicateurs permettront de fixer des objectifs, de mesurer des écarts entre les réalisations et les objectifs et de chercher à expliquer ces écarts.
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L'entreprise se dote d'un Système d'information qui lui permet de connaitre l'état de son fonctionnement et de produire à l'attention des décideurs et opérateurs les tableaux de bord pertinents.
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Les indicateurs mis en avant sont multiples :
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La performance de l'entreprise doit être évaluée de façon spécifique lorsque celle-ci bénéficie de subventions, aide de l'État et aide des banques ou d'un contexte « protégé », lequel peut ne pas être durable et prendre fin de façon plus ou moins brutale parce que mal anticipé.
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La performance d'une entreprise est clairement mise en cause et l'alerte doit être actionnée lorsque celle-ci doit affronter des situations problématiques : cessation de paiement, dépôt de bilan, faillite, redressement judiciaire.
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Une enveloppe, en papeterie, est un pliage que l'on peut sceller, destiné à contenir un courrier pour le protéger, notamment des regards indiscrets lors du transport, et sur laquelle on place l'affranchissement.
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On utilise également dans ce contexte le terme de « pli » pour désigner l'enveloppe et son contenu.
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Il existe plusieurs types d'enveloppe à courrier selon les caractères suivants :
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Certains services postaux commercialisent des enveloppes préaffranchies, parfois décorées selon des thèmes d'actualité destinés à attirer les collectionneurs.
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Certaines formes d'enveloppes, robustes, parfois cartonnées ou matelassées sont vendues avec un contenu qu'elles protègent. Ce sont alors des emballages soumis à l'écocontribution européenne Point vert.
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La taille est liée au format de papier qui doit être envoyé, le plus souvent désormais ce format de papier respecte la norme internationale ISO 216. Ainsi pour une feuille au format A4, A5, etc. correspond une enveloppe au format C4, C5, etc. normalisée par la norme internationale ISO 269 :
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Le format d'enveloppe DL format est le plus utilisé au monde[1]. Il est aussi appelé C6/5. Toutefois ce format est en train d'être supplanté par le C5/6, qui est légèrement plus grand.
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Il existe aussi les formats B. Le format B est un format intermédiaire, il est étroitement lié au format A et C. Le format Bn se trouve entre le format An et A(n-1). Par exemple un B4 (250 x 353 mm) est entre le A4 (210 x 297 mm) et le A3 (297 x 420 mm). Une lettre A4 pourra donc tenir dans une enveloppe C4, qui elle-même pourra être mise dans une enveloppe B4. L'enveloppe B4 peut donc contenir des documents plus épais ou reliés.
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On trouve aussi des enveloppes pour carte de visite.
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Objet créé au XVIIe siècle (plusieurs enveloppes datées de 1615 sont conservées à Genève)[2], son utilisation est taxée en France par un édit de 1676[3].
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Les enveloppes ont été vendues pour la première fois en 1820 par la librairie-papeterie S. K. Brewer à Brighton[4],[5]. Il découpait les enveloppes avec des gabarits de fer blanc[6]. En raison de la demande sans cesse croissante, Brewer passa un contrat avec la firme londonienne Dobbs & Comp. pour la fabrication d'enveloppes en quantités[6]. La première machine à fabriquer les enveloppes a été construite par E. Hill et W. De La Rue, à Londres en 1844, l'apparition du timbre postal à la même période généralise l'emploi de l'enveloppe non confectionnée par l'expéditeur lui-même[5].
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Les enveloppes sont le prolongement des diverses précautions inventées selon les époques et les usages pour préserver la confidentialité de la correspondance, souvent réservée à l'élite cultivée : sceau, sceau avec fils de soie (fil de soie dont un cachet de cire fixait les deux extrémités), sceau avec bande de papier ou de parchemin entourant le document, etc. Ultérieurement, l'ensemble pouvant être placé dans une autre feuille scellée.
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Au XVIIe siècle, la lettre protégée par une seconde feuille blanche pliée, sur laquelle était inscrite l’adresse du destinataire, est appelée « lettre double » par opposition à la « lettre simple » dépourvue de protection : la lettre double ne devait pas avoir plus d'une once de poids selon le règlement de 1644. Bien « envelopper » n'était pas une pratique si simple qu'il y paraîtrait : en 1769, l'abbé Galiani implore Mme Necker de charger quelqu'un de faire ses enveloppes : « Vos lettres ressemblent à Socrate, la plus belle âme dans le corps le plus laid. »[7] Une ou deux décennies plus tard, les papetiers vendent de « petites enveloppes toutes faites »[8].
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En 1841, deux papetiers parisiens et fondateurs de la Maison Maquet, les frères Hector et Charles Maquet entreprennent la fabrication mécanisée des premières enveloppes tout en revendiquant la paternité de leur invention. En 1873 apparaissent les premières enveloppes gommées. Le modèle à fenêtre, créé en 1902 par Americus F. Callahan, est employé en France depuis 1913[2].
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Enveloppe à courrier « Par Avion » décorée et préaffranchie, URSS (1979).
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Enveloppe officielle des War & Navy Departments américains.
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Une enveloppe cartonnée.
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Une enveloppe funéraire japonaise.
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Cliquez sur une vignette pour l’agrandir.
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L'environnement est « l'ensemble des éléments (biotiques ou abiotiques) qui entourent un individu ou une espèce et dont certains contribuent directement à subvenir à ses besoins »[1], ou encore comme « l'ensemble des conditions naturelles (physiques, chimiques, biologiques) et culturelles (sociologiques) susceptibles d’agir sur les organismes vivants et les activités humaines »[2].
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La notion d'environnement naturel, souvent désignée par le seul mot « environnement », a beaucoup évolué au cours des derniers siècles et tout particulièrement des dernières décennies. L'environnement est compris comme l'ensemble des composants naturels de la planète Terre, comme l'air, l'eau, l'atmosphère, les roches, les végétaux, les animaux, et l'ensemble des phénomènes et interactions qui s'y déploient, c'est-à-dire tout ce qui entoure l'Homme et ses activités — bien que cette position centrale de l'Homme soit précisément un objet de controverse dans le champ de l'écologie.
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Au XXIe siècle, la protection de l'environnement est devenue un enjeu majeur, en même temps que s'imposait l'idée de sa dégradation à la fois globale et locale, à cause des activités humaines polluantes. La préservation de l'environnement est un des trois piliers du développement durable. C'est aussi le 7e des huit objectifs du millénaire pour le développement[3], considéré par l'ONU comme « crucial pour la réussite des autres objectifs énoncé dans la Déclaration du Sommet du Millénaire »[4].
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On trouve environement en français dès 1265[5] dans le sens de « circuit, contour » puis à partir de 1487 dans le sens « action d'environner »[6]. Le mot provient du verbe environner, qui signifie action d'entourer. Lui-même est un dénominatif de environ, qui signifie alentours[Note 1],[7].
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Deux dictionnaires au XIXe siècle attestent un emprunt à l'anglais environment[6] mais pour traduire le mot milieu. Bertrand Lévy[8] précise que le mot, au sens d'« environnement naturel qui entoure l'homme », apparaît pour la première fois en 1964, il est dérivé de l’américain environment. Avant, les géographes qui s'intéressaient au sujet et notamment Élisée Reclus utilisaient le terme milieu[9].
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Le mot environnement est polysémique, c'est-à-dire qu'il a plusieurs sens différents. Ayant le sens de base de ce qui entoure, il peut prendre le sens de cadre de vie, de voisinage, d'ambiance, ou encore de contexte (en linguistique)[1]. L'environnement au sens d'environnement naturel qui entoure l'homme est plus récent et s'est développé dans la seconde moitié du XXe siècle.
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Le mot environnement est à différencier du mot nature qui désigne les éléments naturels, biotiques et abiotiques, considérés seuls[Note 2], alors que la notion d'environnement s'intéresse à la nature au regard des activités humaines, et aux interactions entre l'homme et la nature[8]. Il faut également le différencier de l'écologie, qui est la science ayant pour objet les relations des êtres vivants avec leur environnement, ainsi qu'avec les autres êtres vivants[10], c'est-à-dire, l'étude des écosystèmes. La notion d'environnement englobe aujourd'hui l'étude des milieux naturels, les impacts de l'homme sur l'environnement et les actions engagées pour les réduire.
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L'environnement a acquis une valeur de bien commun, et a été compris comme étant aussi le support de vie nécessaire à toutes les autres espèces que l'Homme. En tant que patrimoine à raisonnablement exploiter pour pouvoir le léguer aux générations futures, il est le support de nombreux enjeux esthétiques, écologiques, économiques et socio-culturels, ainsi que spéculatifs (comme puits de carbone par exemple) et éthiques.
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L'ONU rappelle dans son rapport GEO-4 que sa dégradation « compromet le développement et menace les progrès futurs en matière de développement » (…) et « menace également tous les aspects du bien-être humain. Il a été démontré que la dégradation de l'environnement est liée à des problèmes de santé humaine, comprenant certains types de cancers, des maladies à transmission vectorielle, de plus en plus de zoonoses, des carences nutritionnelles et des affectations respiratoires »[4].
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Ce même rapport rappelle que l'environnement fournit l'essentiel des ressources naturelles vitales de chacun (eau, air, sol, aliments, fibres, médicaments, etc.) et de l'Économie ; « Presque la moitié des emplois mondiaux dépendent de la pêche, des forêts, ou de l'agriculture. L'utilisation non-durable des ressources naturelles, englobant les terres, les eaux, les forêts et la pêche, peut menacer les moyens d'existence individuels ainsi que les économies locales, nationales et internationales. L'environnement peut grandement contribuer au développement et au bien-être humains, mais peut tout aussi bien accroître la vulnérabilité de l'homme, en engendrant de l'insécurité et des migrations humaines lors de tempêtes, de sécheresses, ou d'une gestion écologique déficiente. Les contraintes écologiques encouragent la coopération, mais elles contribuent aussi à la création de tensions ou de conflits »[4].
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L'histoire de l'environnement est une sous-division de l'histoire qui intéresse de plus en plus de chercheurs. Son but est d'étudier rétrospectivement l'état de l'environnement à différentes époques et ses interactions avec les activités humaines[11].
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La prise de conscience de l'existence d'un environnement s'est développée par vague et de manière différente selon les époques, les régions et les cultures humaines[12]. Certaines interprétations animistes ou religieuses, comme le bouddhisme, ont favorisé un certain respect de la vie, des ressources naturelles, et des paysages. Ce respect était motivé avant tout par des croyances religieuses, bien plus que par un réel désir de protection des milieux naturels. En effet, les concepts d'environnement économique, urbain ou civique tels que nous les définissons aujourd'hui ne semblent pas avoir été relevés par les ethnologues ni par les historiens.
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Au XIXe siècle, en Occident, le romantisme a mis en avant la beauté des paysages sauvages, parfois en les opposant aux paysages et à la misère des mondes ouvriers, et industriels. En vantant les beautés de la nature, les romantiques ont fait prendre conscience que ce bien était précieux et devait être préservé. C'est par cet intérêt porté au paysage que les sociétés humaines vont commencer à prendre en compte l'environnement[13].
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À partir de 1825, les peintres de l'École de Barbizon sortent de leurs ateliers, ils peignent directement la nature dans la forêt de Fontainebleau et souhaitent en préserver sa beauté. Contre les forestiers qui souhaitent planter des résineux au risque d'altérer le paysage, ils inventent l'écoterrorisme en s'opposant aux coupes et en arrachant les jeunes plants potentiellement disgracieux[14]. En 1853, ils obtiennent que cette forêt soit classée sur plus d'un millier d’hectares pour un motif esthétique. En 1861, un décret impérial officialise ces « réserves artistiques »[15]. Ainsi la forêt de Fontainebleau devient le premier site naturel protégé au monde[14].
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Le géographe Élisée Reclus décrit avec émerveillement et poésie le milieu dans lequel vivent les hommes tout en constatant les effets du capitalisme sur l’agriculture et l’environnement. Précurseur de l'écologie, il sensibilise et incite ses lecteurs à endosser la responsabilité de la beauté de la nature, condition pour l’épanouissement de la nature et de l’humanité[9].
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Les États-Unis créent le statut de parc national, avec le président Abraham Lincoln le 30 juin 1864 et la Yosemite Valley[16] devient le second site naturel protégé au monde[14]. Le parc national de Yellowstone deviendra en 1872 le premier parc national[17]. La France, en 1906, vote sa première loi sur la protection du paysage. À cette époque, c'est plutôt le paysage, et non l'écosystème qui guide les choix des élus pour les sites à protéger, comme le montre par exemple le classement des boucles de la Seine peints par les impressionnistes[18].
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En 1896, Arrhenius développe l'embryon de la première théorie environnementaliste, en étudiant l'effet de l'augmentation de la teneur en dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère ; dans son article De l'influence de l'acide carbonique dans l'air sur la température du sol[19], il cite la vapeur d'eau et le CO2 comme gaz à effet de serre, et emploie même le terme. Il propose certains calculs mettant en évidence l'élévation de la température en fonction de l'élévation de la concentration en CO2 ; il formule l'hypothèse du lien entre des variations de concentration au cours des âges géologiques, expliquant les variations de températures correspondantes.
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Dès la fin du XIXe siècle et pendant la majeure partie du XXe siècle, le développement mondial est très fort. La révolution industrielle et la forte croissance économique favorisent une industrie lourde et fortement consommatrice en ressources naturelles. Les nombreux conflits font prendre conscience de la rareté de certaines ressources, voire localement de leur épuisement.
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Les premières catastrophes industrielles et écologiques visibles (marées noires, pollution de l'air et des cours d'eau) sensibilisent l'opinion publique et certains décideurs à la protection des écosystèmes.
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La perception de l'environnement a également fortement progressé avec une meilleure diffusion des connaissances scientifiques et une meilleure compréhension des phénomènes naturels. La découverte et l'exploration de nouveaux milieux (Arctique, Antarctique, monde sous-marin) ont mis en évidence la fragilité de certains écosystèmes et la manière dont les activités humaines les affectent[20]. Ils ont été respectivement et notamment vulgarisés par de nombreux auteurs, dont Paul-Émile Victor et le commandant Cousteau.
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Dans le même temps, la connaissance rétrospective de l'histoire de la planète et des espèces progressait avec la paléoécologie, et la mise à jour de preuves scientifiques de catastrophes écologiques majeures qui ont fait disparaître successivement des espèces durant des millions d'années. Ces sciences du passé ont montré les liens forts qui lient la pérennité des espèces à leur environnement et au climat.
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De nombreux outils scientifiques et techniques ont également contribué à une meilleure connaissance de l'environnement et donc à sa perception. Parmi les principaux, citons l'observation, puis l'analyse et la synthèse, photographie aérienne, puis satellitaire, et plus récemment, la modélisation prospective.
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Vers la fin du XXe siècle, la prise de conscience de la nécessité de protéger l'environnement devient mondiale, avec la première conférence des Nations unies sur l'environnement à Stockholm en juin 1972[21]. En juin 1992, lors du sommet de la Terre de Rio de Janeiro, l'environnement est défini comme un bien commun et un bien public[22]. Depuis les années 1990, les mentalités évoluent très rapidement pour se rapprocher de la perception que nous[Qui ?] avons aujourd'hui[Quand ?] de l'environnement.
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Cependant, la prise en compte de l'environnement dans les décisions et les pratiques environnementales diffère énormément d'un pays à l'autre. Dans les pays en voie de développement, où les préoccupations de la population sont très différentes de celles des pays développés, la protection de l'environnement occupe une place beaucoup plus marginale dans la société[23].
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La Charte de l'environnement a été annoncée le 3 mai 2001 à Orléans par le président de la République française Jacques Chirac. Elle a été adossée à la Constitution française[24] par la loi constitutionnelle no 2005-205 du 1er mars 2005[25]. Par principe de précaution, elle dispose que : « Chacun a le droit de vivre dans un environnement équilibré et respectueux de la santé ». Avec la Charte de l’environnement, le droit à l’environnement devient une liberté fondamentale de valeur constitutionnelle. La Charte place en effet, désormais, les principes de sauvegarde de notre environnement au même niveau que les Droits de l’Homme et du Citoyen de 1789 et les droits économiques et sociaux du préambule de la constitution de 1946[26].
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Depuis quasiment les débuts de l'art, l'environnement a été une source d'inspiration inépuisable pour l'homme. Les représentations d'animaux ou de paysages jalonnent l'histoire de l'art, et il n'est pas une époque qui fasse exception à la règle[27].
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Les paysages occupent une part primordiale dans l'art en Extrême-Orient, notamment en Chine et au Japon, mais il faudra attendre la Renaissance en Europe pour voir les paysages prendre de l'importance dans la peinture[13]. De nombreux peintres seront qualifiés de paysagistes, tant parmi les romantiques que parmi les impressionnistes.
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Plus tard, les éléments environnementaux seront toujours très présents dans les nouvelles formes d'art, comme la photo, et plus tard, le cinéma. Plus récemment, des artistes ou des personnalités utilisent l'art pour sensibiliser la population à la défense de l'environnement : c'est le cas par exemple d'Al Gore, qui réalisa un film An inconvenient truth, ou le photographe Yann-Arthus Bertrand.
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La science a connu un développement considérable au cours du dernier siècle. Les connaissances scientifiques ont beaucoup progressé, en particulier dans le domaine de l'environnement. Certaines disciplines spécialement dédiées à l'environnement, qui n'existaient pas jusque-là sont même apparues récemment, comme l'écologie[28] devenue seulement prééminente dans la seconde moitié du XXe siècle.
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La mise au point de nouveaux moyens techniques, d'instruments de mesures et d'observation, a fait considérablement avancer la connaissance que nous avions de l'environnement, que ce soit au niveau du fonctionnement des êtres vivants et des interactions avec leur milieu, des écosystèmes. Les avancées de la physique et de la chimie nous ont permis de comprendre le fonctionnement des végétaux et plus globalement des corps vivants. L'avancée de la science a entraîné une plus grande mesurabilité des impacts humains sur l'environnement, d'où provient également une plus grande prise de conscience.
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Les problématiques environnementales sont passées de problèmes locaux, comme la protection d'une espèce[Note 3], à des problèmes mondiaux (trou dans la couche d'ozone, réchauffement de la planète, par exemple). La nécessité d'avoir des données mondiales est donc apparue, entraînant le besoin de mutualiser les données[29]. Par nécessité, le monitorage (programme de surveillance) environnemental se développe aujourd'hui à échelle planétaire[30], aidée par les avancées techniques, politiques et idéologiques. L'Organisation des Nations unies offre un cadre international de travail : PNUE[31], ainsi que des conférences internationales, et des sommets mondiaux, comme celui de Rio, permettant ainsi à des chercheurs de divers horizons de rassembler leurs connaissances. Les problématiques environnementales étant récemment devenues mondiales, il est fondamental d'appréhender la recherche scientifique de manière globale, et non plus locale[32].
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De nombreux pays ou groupes de pays ont également des communautés d'intervenants, d'indicateurs et de chercheurs spécialisés dans les thématiques environnementales, avec des programmes de mutualisation et d'échange des connaissances[33].
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Des agences ou observatoires de l'environnement se sont constitués dans de nombreux pays. Ils relèvent, mesurent, et suivent des indicateurs environnementaux et produisent des statistiques, éventuellement agrégées au niveau local, régional, national, européen (ex : Eurobaromètre) et planétaire (sous l'égide de l'ONU et du Programme des Nations unies pour l'environnement (PNUE). Ce sont des outils d'aide à la décision.
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L'idée d'une dégradation de l'environnement de la Terre dans laquelle vivent les humains, par l'effet de la pollution, est devenue largement majoritaire à la fin du XXe siècle : cet effet prend la forme d'une crise écologique globale. Plus qu'une idée, les faits démontrent que l'évolution de l'environnement est représentative d'une dégradation de l'habitat, imputable à l'activité humaine.
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Pour mesurer cette dégradation, on peut se servir de plusieurs indicateurs :
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Un rapport de l'OCDE[35] a fait l'état des thématiques environnementales et leur a associé un « niveau d'inquiétude ». Cette étude montre que les impacts de l'homme sur l'environnement sont multiples et variés. Presque tous les éléments constituant l'environnement sont touchés par les activités humaines.
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Ces impacts sur l'environnement sont liés à plusieurs facteurs, dont ceux évoqués le plus souvent sont la démographie et le développement économique. En effet, le lien entre la population et la pollution est évident : les impacts humains locaux sont proportionnels au nombre d'habitants d'une région, et il en est de même pour le nombre d'habitants sur la Terre[36],[37]. Mais la démographie n'est pas le seul facteur qui intervient dans cette équation. Le niveau de développement économique, les habitudes de vie, le climat et toute une multitude de facteurs, jouent un rôle très important dans les impacts sur l'environnement[Note 5], ce qui amène de nombreux spécialistes à relativiser le rôle de la démographie et de la surpopulation dans les problèmes environnementaux[36],[38].
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Les problèmes liés aux sols sont souvent des problèmes d'ordre local. On parle de régression et dégradation des sols lorsqu'un sol perd en qualité ou que ses propriétés changent[39]. Ils peuvent être divisés en deux catégories :
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Selon le rapport de l'OCDE[35], trois points sont particulièrement préoccupants concernant l'eau. Il s'agit de la consommation d'eau et l'épuisement de la ressource, la pollution des eaux de surface et la pollution des eaux souterraines.
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La gestion de l'eau en tant que ressource naturelle est une question préoccupante pour de nombreux états. Le rapport de l'OCDE qualifie ce problème comme « nécessitant une attention urgente »[35]. Toujours d'après ce rapport, un grand nombre d'humains vivent dans des zones soumises au stress hydrique. En 2030, en l'absence de mesures efficaces pour préserver les ressources en eau potable, il pourrait y avoir 3,9 milliards de personnes concernées par le stress hydrique, dont 80 % de la population du BRIC (Brésil, Russie, Inde, Chine). Cette pénurie sera aggravée par l'augmentation de la population et donc des besoins en eau pour boire ou pour l'agriculture[41].
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Le réchauffement de la planète aurait également des incidences fortes sur les ressources en eau. Des régions comme l'Asie centrale, l'Afrique sahélienne ou les grandes plaines des États-Unis pourraient connaître un assèchement dramatique pour les populations, leur approvisionnement en eau, et l'agriculture[42], comme le rappellent les études de l'UNFCCC.
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Ce manque d'eau à l'échelle mondiale semble donc inéluctable[41], et s'annonce lourd de conséquences sur les activités humaines (agriculture, développement, énergie), et sur les relations diplomatiques internationales[43]. En effet, les enjeux se multiplient autour de l'eau ; indispensable à la survie d'une population, elle l'est aussi pour l'agriculture, via l'irrigation, à la production d'énergie hydraulique[44]. Les cours d'eau ne se limitant généralement pas à un seul État, ils sont devenus des enjeux géopolitiques stratégiques déterminants à la source de nombreux conflits. La plupart des états sont conscients de ces enjeux forts, comme en atteste la tenue régulière du forum alternatif mondial de l'eau[45].
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La pénurie d'eau n'est pas la seule préoccupation à avoir vis-à-vis de la gestion des ressources en eau. L'évolution de leur qualité et de leur degré de pollution sont également inquiétants[35].
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Parce que l'eau douce est une ressource précieuse, la pollution des nappes phréatiques, qui constituent une réserve importante d'eau douce relativement pure, et des lacs et des rivières, est sans doute la plus préoccupante. Ceux-ci étant également liés aux activités humaines, ils sont impactés, et leur état est globalement en cours de dégradation[46]. Les pollutions des eaux douces se retrouvent dans les mers et les océans, de par le cycle de l'eau, et viennent ainsi aggraver la pollution marine.
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La pollution des eaux peut être d'origine et de nature diverses et variées[47]. Elle peut être :
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La pollution atmosphérique, ou pollution de l'air, est une pollution d'origine diffuse qui peut avoir des effets locaux ou globaux. Le terme « pollution de l'air » signifie généralement « l'introduction directe ou indirecte dans l'air ambiant (à l'exception des espaces confinés) par l'homme de toute substance susceptible d'avoir des effets nocifs sur la santé humaine et/ou l'environnement dans son ensemble »[59].
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Comme pour l'eau, la pollution de l'air peut être de nature et d'origine diverses et variées. On distingue différents types de pollutions[60] :
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Les effets de cette pollution peuvent être régionaux ou mondiaux. Régionalement, on peut avoir :
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À l'échelle de la planète, les effets de la pollution atmosphérique sont importants, et ont des impacts sur l'atmosphère et le climat de l'ensemble du globe. Les deux principaux effets de cette pollution sont :
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Les activités humaines ont une incidence forte sur la biodiversité, c'est-à-dire sur l'avenir des espèces vivantes, animales et végétales. Le taux d'extinction actuel des espèces est de 100 à 1 000 fois supérieur au taux moyen naturel constaté dans l'histoire de l'évolution de la planète. En 2007, l'UICN a évalué qu'une espèce d'oiseaux sur huit, un mammifère sur quatre, un amphibien sur trois et 70 % de toutes les plantes sont en péril[71],[72]. Cette extinction massive des temps modernes est souvent désignée par le nom d'extinction de l'Holocène.
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L'origine de cette extinction massive d'espèces est principalement humaine[73], et notamment depuis les années 1500, où l'influence de l'homme a considérablement augmenté.
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La surchasse et la surpêche sont à l'origine de la disparition ou facteurs de menaces sur plusieurs espèces, mais c'est surtout la destruction et la dégradation de l'habitat naturel qui a eu les plus importantes conséquences. L'anthropisation grandissante des milieux naturels, via la déforestation, l'imperméabilisation des sols, l'agriculture et l'élevage extensif, l'urbanisation des littoraux, l'introduction d'espèces invasives, mais aussi la pollution des eaux et des sols, ainsi que le changement climatique, sont autant de facteurs qui réduisent ou détruisent l'habitat de certaines espèces, causant parfois leur disparition.
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La biodiversité fait l'objet d'études internationales dirigées par les Nations unies, via un groupe d'experts : l'IPBES[74]. Elle est considérée comme un indicateur important, dont la dégradation serait significative pour la santé de la planète, mais aussi pour le bien-être humain[75]. La préservation de la biodiversité est également une cible des objectifs du millénaire pour le développement[76].
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Une ressource naturelle est un élément présent dans la nature, exploité ou non par les humains, et pouvant être renouvelable ou non renouvelable[77]. Dans une approche quantitative, on parle de capital naturel.
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La raréfaction des ressources naturelles est considérée comme inquiétante et représente une menace pour l'environnement et les activités humaines[78], qu'il s'agisse des ressources naturelles renouvelables[35], ou des ressources non renouvelables.
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S'agissant des ressources renouvelables (poissons, forêts, etc.), leur surexploitation peut entraîner une baisse significative de la ressource disponible, diminuant ainsi sa capacité de renouvellement. Ce sont les problèmes de la surpêche et de la déforestation entre autres. Si rien n'est fait pour enrayer cette spirale, cela peut conduire à l'épuisement total de la ressource, comme cela s'est déjà produit localement sur l'île de Pâques, par exemple, où la déforestation a conduit à la disparition des arbres sur l'île et à l'extinction de plusieurs espèces[79].
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Pour les ressources non renouvelables telles que les énergies fossiles[Note 6] et les minerais, l'impact de leur extraction sur l'environnement est relativement faible à court terme. C'est leur utilisation, qui produit souvent une pollution significative, et leur raréfaction qui sont une source d'inquiétude socio-économique. En effet, certaines de ces ressources sont une composante importante de l'activité humaine et économique. Leur extraction, continuellement en hausse, conduit à une baisse inquiétante des réserves[80], ce qui pose des problèmes pour les besoins des générations futures en matières premières.
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L'apparition de certains types d'industrie et de nouvelles techniques au cours du XXe siècle a rendu possible des accidents ou des actions ayant des conséquences très importantes sur les hommes et sur de multiples domaines de l'environnement, tout en touchant des zones géographiques plus ou moins vastes[81]. Certains de ces accidents, dont certaines grandes catastrophes industrielles ou certains accidents nucléaires, peuvent affecter des écosystèmes entiers et engendrer des séquelles graves sur l'environnement. On parle alors de catastrophe environnementale ou écologique[82],[Note 7]. Le terme est parfois utilisé pour désigner, non pas un événement ponctuel, mais une action ayant des effets négatifs importants et constants sur l'environnement[83]. Le thème a notamment été largement utilisé dans les médias pour parler de l'impact écologique du barrage des Trois-Gorges[84].
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Les dégradations de l'environnement ont des effets importants, sur la santé humaine et la qualité de vie des populations[35],[85],[86], comme en attestent les études sur le sujet et les différents organismes chargés d'étudier la relation entre la santé et l'environnement[87]. La qualité de l'environnement — notamment dans les régions fortement peuplées —, est devenue un véritable problème de santé publique.
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Le lien entre santé et environnement a pris toute son importance depuis le sommet de la Terre de Rio en 1992 ; la protection de l'environnement est alors apparue comme une étape incontournable des politiques de santé publique mondiales[88]. Ce lien est généralement désigné par le terme santé-environnement[89], et il est étudié par la médecine environnementale et le domaine des risques sanitaires.
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Les domaines de l'environnement pour lesquels la pollution peut avoir les conséquences les plus néfastes sur les populations sont l'eau et l'air[85], ressources indispensables à la vie. La pollution des sols peut aussi générer, à plus long terme, des problématiques sanitaires.
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L'eau et l'air peuvent être vecteurs de produits toxiques, CMR, non-biodégradables, allergisants ou eutrophisants mais aussi de virus, bactéries et autres agents pathogènes ayant des effets pathologiques directs, à court, moyen ou long terme, sur les organismes vivants[90].
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Il existe un pan de recherche portant spécifiquement sur les relations que l’humain entretient avec l’environnement, soit l’anthropologie de l’environnement. Plusieurs approches marquent cette branche de la recherche : l’écologie culturelle de Steward[91], l’approche écosystémique de Rappaport[92], l’ethnoscience et l’ethnoécologie comme chez Haudricourt[93], l’œuvre d’anthropologie structurale de Claude Lévi-Strauss, les sur rapports à la nature, des vivants et des non-vivants, notamment ceux de Ellen et Katsuyochi[94], de Descola[95] et de Viveiros de Castro[96], et ceux sur la perception et sur « l’habiter » menés par Ingold[97]. Ces recherches, selon Doyon[98], ont quelques points en commun : d’abord de questionner les perceptions et les constructions sociales de la nature. Mais aussi, elles cherchent souvent aussi à montrer que les divisions courantes dans la pensée occidentale entre la nature et la culture, ou entre la société et l’environnement ne sont finalement pas universelles et s’ancrent plutôt dans des constructions modernes, dans la suite des travaux de Latour[99].
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Quant aux thèmes de recherche, ceux-ci sont aussi variés. Les conséquences sociales, économiques et politiques des discours globalisés sur l’environnement sont une voie explorée par plusieurs spécialistes. Des enjeux connexes peuvent être discutés et analysés, comme la justice environnementale, les réfugiés climatiques et le racisme environnemental. D’autres sujets peuvent être étudiés dans les rapports entre humain et environnement, recensés par Doyon[98], parmi lesquels il y a : l’exploitation de la nature par la production mécanisée et industrielle en agriculture (pêche, exploitation minière, foresterie ou carburants fossiles), mais aussi le développement durable, la privatisation et la marchandisation de la nature et du vivant, la création des aires protégées, le développement de l’écotourisme.
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Dans les dernières années, des moyens techniques ont été développés pour adapter les méthodes industrielles aux impacts de l'activité humaine sur l'environnement. Ces moyens peuvent être techniques, mais aussi législatifs et normatifs. Au niveau international, des accords comme le protocole de Kyoto imposent des quotas maximum d'émissions de gaz à effet de serre[100]. D'autres accords règlent des points plus précis, comme la protection d'un lieu[Note 8], d'une espèce menacée, ou l'interdiction d'une substance[Note 9].
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Dans les pays développés, les effluents, qu'ils soient liquides ou gazeux[Note 10], sont majoritairement traités. Ces effluents peuvent être d'origine industrielle ou provenir des particuliers.
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Dans la plupart des pays riches, les effluents sont traités lorsqu'ils sont polluants. Pour l'eau, les particuliers sont équipés de fosses septiques ou sont reliés à l'égout. Les rejets liquides passent alors par une station d'épuration avant d'être rejetés dans la nature. Pour les industries, la législation impose des normes qualitatives pour les rejets. Les industries possèdent leur propre station de traitement, ou sont elles aussi reliées à l'égout.
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S'agissant de l'air, il existe là-aussi des normes imposant de traiter les rejets polluants. Ces normes sont cependant très dépendantes des techniques existantes, selon le principe de la meilleure technique disponible[101].
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La situation est très différente dans les pays en voie de développement. La plupart des effluents ne sont pas du tout traités, par manque de moyens, ou par absence de législation contraignante. Les enjeux environnementaux sont véritablement importants ; des effluents non traités ont un impact fortement négatif, non seulement sur l'environnement, mais aussi sur la santé des habitants[102].
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L'homme a un impact fort sur l'environnement via ses déchets. On estime que l'ensemble de l'humanité produit entre 3,4 et 4 milliards de tonnes de déchets par an, soit environ 600 kilos par an et par personne[Note 11]. Et ce chiffre est en constante augmentation[103]
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Comme pour les effluents, l'absence de gestion des déchets dans les pays pauvres ou sortant des circuits légaux dans le monde, entraînent des impacts négatifs sur l'environnement et la santé humaine. On estime qu'environ 75 % des déchets d’équipements électriques et électroniques (50 millions de tonnes par an) disparaissent des circuits officiels de retraitement, exportée en grande partie illégalement vers des décharges clandestines en Afrique (Ghana, Nigeria), en Asie (Chine, Inde, Pakistan, Bangladesh), ou encore en Amérique du Sud[104].
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Pour éliminer les déchets, il faut tout d'abord les collecter. Ensuite, il existe différentes techniques pour les éliminer[105] :
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L'impact environnemental des déchets peut être limité, à la fois par les industriels par l'Écoconception et d'autres dispositifs. Mais aussi par les consommateurs, à travers la démarche zéro déchet et la règle des 5 R, qui sont à appliquer dans cet ordre:
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Cette démarche permet d'éviter à la source la création de déchets, de préserver ainsi les ressources naturelles, et de mieux valoriser les déchets qui sont malgré tout générés.
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La gestion des ressources naturelles est un enjeu environnemental de premier plan[106].
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Dans le but de sauvegarder les ressources non renouvelables, et de préserver les ressources renouvelables, des techniques de gestion se sont mises en place.
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Dans le cas du papier, certains labels certifient une gestion durable de la forêt[107], certifiant que l'exploitation respecte les rythmes de croissance des arbres et ne participe pas à la déforestation. Pour de nombreuses autres ressources, des labels existent, certifiant de techniques de gestion durables. Pour la pêche ou la chasse des quotas réglementaires imposent de respecter le rythme de renouvellement des espèces animales[108]. Pour des espèces animales ou végétales menacées ou plus fragiles, il est possible de leur assurer une certaine protection grâce à des parcs naturels.
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Dans ce domaine, les efforts restant à faire sont grands pour assurer une gestion durable de la majorité des ressources que nous utilisons. C'est pour cette raison que l'OCDE a en fait une de ses priorités[106].
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Dans le but de préserver la biodiversité, de nombreux moyens ont été développés pour protéger les milieux naturels et les espèces qui y vivent.
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Les réserves naturelles, qui existent dans de nombreux pays au monde, permettent de préserver des écosystèmes rares ou menacés en limitant l'urbanisation et les activités humaines dans les zones concernées[109]. Pour les espèces menacées, l'UICN dresse et actualise une liste rouge répertoriant les espèces menacées d'extinction. Appuyées par des conventions internationales, comme la convention de Washington, des mesures sont prises pour leur préservation.
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Plus récemment, la meilleure compréhension des espèces animales a permis la création des corridors biologiques, qui permettent de relier des milieux naturels entre eux, favorisant ainsi la migration et la dispersion des espèces[110].
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La réduction des émissions de gaz à effet de serre est devenue un enjeu mondial majeur pour la lutte contre le réchauffement climatique[69].
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La sobriété, le choix d'équipements moins gourmands en énergie sont là aussi les méthodes principalement employées. Le recours aux énergies renouvelables contribue, en réduisant les émissions de gaz à effet de serre, à combattre le réchauffement climatique[111], et représentent un avenir prometteur[112]. Certains pays ont vu l'émergence et la progression de ces énergies ces dernières années, bien qu'elles restent encore marginales dans la plupart des pays[112].
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Les énergies renouvelables englobent des techniques relativement récentes, comme l'énergie solaire thermique, l'énergie solaire photovoltaïque, mais aussi d'autres formes d'énergies qui sont utilisées depuis longtemps sous d'autres formes, comme la biomasse, l'énergie éolienne, la géothermie et l'énergie hydraulique[Note 12].
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En réponse à la croissance des impacts négatifs sur l'environnement, et en partie, par la place grandissante de l'intérêt pour l'environnement dans la société, les gouvernements ont élaboré ou mis en place des lois ou des normes techniques, dans le but de réduire les répercussions néfastes de l'activité humaine sur l'environnement.
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Le modèle économique de société, de par la consommation d'énergie, de matières premières, et de par le progrès technique, est très étroitement lié avec les impacts sur l'environnement et sa protection. Pour beaucoup, adopter un modèle économique différent permettrait de réduire nos impacts[113],[114] : les deux modèles les plus couramment évoqués sont celui du développement durable[115] et celui de la décroissance[116].
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Le terme développement durable apparaît pour la première fois dans un rapport de l'UICN[117] publié en 1980. La traduction du terme anglais sustainable development devrait être développement soutenable, mais l'expression développement durable lui a été préférée. C'est le rapport Brundtland qui pose véritablement les bases du développement durable, et qui en donne la définition de référence : un développement qui répond aux besoins des générations du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs[115].
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Comme le détaille le rapport Bruntland, cela implique un développement qui soit à la fois vivable (écologiquement supportable et socialement juste), viable (économiquement rentable et écologiquement supportable) et équitable (économiquement rentable et socialement juste), s'appuyant en cela sur ce qu'on appelle souvent les trois piliers du développement durable : l'économie, le social et l'environnement[115].
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L'idée d'un développement soutenable signifie que l'on ne doit pas prendre à la Terre plus que ce qu'elle peut donner. Cela implique le recours aux énergies renouvelables, au recyclage pour les matières premières dont le stock n'est pas renouvelable (comme les métaux par exemple), mais aussi une bonne connaissance du rythme de renouvellement des espèces animales, des végétaux, de la qualité de l'air, de l'eau, et plus généralement, de toutes les ressources que nous utilisons ou sur lesquelles nous agissons. Le but de cette démarche est d'avoir une empreinte écologique suffisamment faible pour ne pas faire diminuer le capital naturel[Note 13]. Le développement durable a été décliné en programmes pour la préservation de l'environnement par la majorité des gouvernements et des instances internationales ; en effet, il existe aujourd'hui un consensus global autour de la nécessité de se préoccuper de la durabilité du développement[118].
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Mais le développement durable est aussi l'objet de nombreuses critiques. Luc Ferry, par exemple, se demande « qui voudrait plaider pour un « développement intenable » ! Évidemment personne ! […] L'expression chante plus qu'elle ne parle »[119]. Le développement durable peut également parfois être instrumentalisé, soit à des fins politiques pour légitimer des idées protectionnistes, par exemple, ou à des fins commerciales, comme argument de vente par des grandes sociétés. Enfin, le développement durable met la croissance économique au cœur de la stratégie de protection de l'environnement, accordant notamment une place importante à l'innovation et aux solutions techniques[120] alors que certains de ses détracteurs estiment que c'est la croissance économique elle-même qui est à l'origine de la dégradation de l'environnement : c'est la théorie de la décroissance.
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La décroissance est un modèle théorique qui prône la décroissance de l'économie dans le but de réduire les impacts humains sur l'environnement.
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Ce courant de pensée a pris naissance avec les réflexions du club de Rome, qui publia un rapport en 1972, sous le nom de The Limits to Growth[116], traduit en français par Halte à la croissance ? et aussi connu sous le nom de Rapport Meadows. Ce rapport part du constat que la population humaine ne cesse de croître, ainsi que la consommation de biens matériels, de matières premières, d'énergie, et la pollution engendrée. Il préconise donc de se limiter à une croissance zéro, pour éviter d'épuiser les ressources naturelles[116].
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Partant du même constat, les partisans de la décroissance, aussi appelés objecteurs de croissance, concentrent leurs critiques sur le choix du PIB comme indicateur de référence, jugeant ce dernier trop restrictif[121]. En effet, cet indicateur ne prend pas en compte l'état de l'environnement et de ses ressources, pas plus que le bien-être humain. Pour eux, la meilleure solution serait d'entrer en décroissance économique de manière durable[Note 14] et d'abandonner ce qui n'est pas indispensable pour se contenter de satisfaire ses besoins naturels primaires sans entrer dans une société de consommation excessive.
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Les partisans de la décroissance sont opposés au développement durable, qui accorde une place importante à la croissance et au développement technique[115].
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Cette théorie est vivement critiquée, notamment sur le fait qu'elle ne prend pas en compte le fait que les progrès scientifiques et techniques pourraient permettre de moins polluer, remplacer les énergies fossiles par des énergies renouvelables, et qu'il est possible de maintenir une croissance économique sans augmenter les consommations d'énergie et de matières premières. Pour étayer cet argument, ils s'appuient par exemple sur l'évolution de l'intensité énergétique des grandes économies mondiales qui a significativement baissé depuis 20 ans[122]. Cette théorie a fait notamment l'objet des critiques de plusieurs « prix Nobel » d'économie, comme Amartya Sen[123] ou Robert Solow[124], qui précisent que le progrès permettra de remplacer les matières premières manquantes, notamment par le biais du recyclage. Ils citent en exemple le rapport Meadows qui prédisait la fin du pétrole pour le début du XXIe siècle. Enfin, un autre argument souvent repris est qu'un arrêt de la croissance économique serait préjudiciable aux pays les plus pauvres, dont la survie est très dépendante de la croissance, comme le prouve la crise économique de 2008-2009,[125].
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Historiquement, ce n'est véritablement qu'avec l'apparition des ministères de l'Environnement dans les pays développés que l'environnement a occupé une place dans le débat politique. C'est à la fin des années 1970 que les premiers ministères de l'environnement voient le jour, avec la création le 2 décembre 1970 de l'Environmental Protection Agency par le gouvernement Nixon aux États-Unis[126], suivi en janvier 1971 par la France[127] et en mai de la même année par l'Australie[128]. Petit à petit, l'ensemble des pays développés vont se doter d'un tel ministère, avec plus ou moins d'importance, et souvent à la suite d'une détérioration importante de l'environnement, comme en Allemagne à la suite de la catastrophe de Tchernobyl[Note 15].
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Depuis, la défense de l'environnement a pris une part croissante dans le débat politique, avec la création des partis verts. Les performances électorales de ces partis dans les pays développés se sont globalement améliorées des années 1980 à nos jours.
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Aujourd'hui, certaines élections récentes montrent l'importance des questions environnementales dans les débats politiques. En France en 2007, le pacte écologique de Nicolas Hulot, demandant un engagement fort en matière d'environnement[129], a été ratifié par tous les candidats à l'élection présidentielle[130]. À l'élection présidentielle américaine de 2008, les questions environnementales ont eu une place importante dans les débats, défendues ardemment par Barack Obama[131]. Enfin, aux élections européennes de 2009, le très bon score du groupe des Verts[132] dans les pays de l'Union européenne vient confirmer cette tendance : l'environnement est véritablement devenu un enjeu politique fort.
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Illustrant la globalité du phénomène et sa place croissante dans le monde politique et géopolitique, les actions internationales en lien avec l'environnement se sont multipliées : sommets internationaux, accords et protocoles, journées mondiales, évolution des réglementations, etc.[133].
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La description de la politique environnementale des États-Unis fait l'objet d'un article spécifique.
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Le manque de vision stratégique holistique bloque un certain nombre d'avancées pour l’environnement (ex Cf protocole de Kyoto et taxe carbone qui est l'exemple d'un échec majeur)
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La première réunion internationale autour de l'environnement fut la Conférence internationale sur l’usage et la conservation de la biosphère, qui s'est réunie en 1968 à Paris[134]. Elle permit aux différents acteurs présents d'entamer les discussions en vue du premier Sommet de la Terre, prévu à Stockholm en 1972.
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Ces sommets de la Terre sont les principaux sommets internationaux consacrés à l'environnement, et se tiennent tous les 10 ans.
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La conférence des Nations unies sur l'environnement de Stockholm en juin 1972, premier sommet international de grande ampleur consacrée à l'état de l'environnement[135], marque véritablement la prise de conscience d'un problème environnemental mondial, et de la nécessité d'une action concertée de préservation. Elle débouche sur une déclaration de principes et un plan d'action concrètes[21].
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Le 3 mars 1973, la convention de Washington[Note 16] est adoptée par un grand nombre de pays. Elle a pour objectif de veiller à ce qu'aucun commerce ne mette en danger la pérennité d'une espèce animale dans son milieu naturel[136]. Son combat le plus connu est peut-être celui contre le trafic d'ivoire, qui met en danger les éléphants d'Afrique. La même année est adoptée la convention MARPOL[137], qui réglemente les pratiques en vue de diminuer les pollutions marines.
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Le sommet de la Terre de Nairobi, qui s'est tenu en 1982, a été un échec[138], du fait du faible intérêt de Ronald Reagan, alors président des États-Unis, du faible retentissement de ce sommet, et de l'absence de décisions importantes. Ce sommet n'est d'ailleurs pas considéré comme un sommet de la Terre.
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En 1984, le Programme des Nations unies pour l'environnement (PNUE) organise la Conférence mondiale de l’industrie sur la gestion de l’environnement, à Versailles[139], puis l'année d'après la Conférence internationale sur l’évaluation du rôle du dioxyde de carbone et autres gaz à effets de serre à Villach[140], alors que les premières interrogations sur le réchauffement climatique commencent à surgir.
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Le 16 septembre 1987 est signé le protocole de Montréal, qui vise à stopper les dégâts causés à la couche d'ozone, notamment en interdisant l'usage des chlorofluorocarbures et d'autres gaz nocifs pour la couche d'ozone[141]. En 1989, la convention de Bâle réglemente le commerce des déchets, en interdisant notamment l'exportation de déchets des pays développés vers les pays en voie de développement pour échapper aux réglementations locales[142].
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En juin 1992, lors du sommet de la Terre de Rio de Janeiro, l'environnement a été défini comme un « bien commun » ou un « bien public ». Les acteurs internationaux ont montré avoir pris conscience que la problématique environnementale ne pouvait pas être découplée des problèmes économiques, écologiques et sociaux, de sorte que l'environnement a été considéré comme un dénominateur des trois piliers du développement durable. Il a été intégré dans les objectifs des agendas 21 pour les collectivités territoriales[22].
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Le 11 décembre 1997 est signé le protocole de Kyoto. Ce texte est d'une importance fondamentale puisque les pays l'ayant signé s'engagent à réduire leurs émissions en gaz à effet de serre, avec des objectifs chiffrés, et ce, pour essayer de limiter le réchauffement climatique[100]. La mise en application du protocole et son suivi donneront lieu à une conférence internationale quasiment tous les ans[Note 17]. Ce protocole n'est entré en vigueur qu'en 2005, puisqu'il devait pour cela être ratifié par des pays dont les émissions en gaz à effet de serre représentent au moins 55 % des émissions mondiales[143].
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En 2002, lors du Sommet de la Terre de Johannesburg, sous l'impulsion, entre autres, des grandes ONG environnementales, l'environnement et le développement durable ont touché le monde des entreprises[144]. On a vu émerger le concept de responsabilité sociétale des entreprises, application des principes de développement durable aux entreprises, l'environnement étant un témoin de l'efficacité fonctionnelle des trois piliers (économique, écologique et le social) du développement durable[145].
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Les préoccupations environnementales touchent également d'autres domaines, et apparaissent dans de nombreuses autres conférences ou sommets mondiaux (G8, G20, Conférences mondiales sur l'habitat, les villes, entre autres). Le conseil de sécurité des Nations unies s'est réuni en avril 2007 pour agir contre les changements climatiques et les dégradations de l'environnement, témoignant de l'importance de la question[146].
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Le dernier sommet mondial important a été le sommet de Copenhague en décembre 2009, dont le bilan est mitigé[147] qui a entamé la préparation de l'après-Kyoto, et essayé de lui donner un nouveau souffle en décidant d'engagements chiffrés en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre[148].
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Les journées mondiales ou internationales sont souvent officialisées par l'Organisation des Nations unies. Un nombre croissant de journées internationales sont consacrées à des thèmes environnementaux, illustrant la place grandissante des thématiques environnementales dans la société. On y trouve, entre autres :
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Le droit de l'environnement est une discipline relativement récente qui a pour objet l'étude ou l'élaboration de règles juridiques concernant l'utilisation, la protection, la gestion ou la restauration de l'environnement[154]. C'est un droit technique et complexe, en pleine expansion, et dont les champs tendent à se densifier au fur et à mesure des avancées sociales, scientifiques et techniques. Il est dans un nombre croissant de pays matérialisé par un code de l'environnement, mais sans juridiction spécialisée à ce jour (il n'y a pas de juge de l'environnement, comme il peut y avoir un juge à l'enfance, une spécialité criminelle ou anti-terroriste). Dans certains pays il existe cependant des services de police, douane ou garde-côte ayant une spécialité environnementale.
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Les textes de références sont généralement nationaux, sauf dans le cas de conventions, d'accords, et de systèmes de management internationaux, comme la norme de management environnemental ISO 14001. La plupart des pays cherchent désormais à harmoniser leurs textes r��glementaires pour adopter une réponse plus adaptée aux problèmes mondiaux[154].
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Sans que cela soit pour autant réglementé, de nombreuses ONG appellent à une éthique de l'environnement qui soit reconnue par la majorité. De même, certaines organisations demandent que soit développée la notion de crime environnemental, notion diversement définie à travers le monde[155].
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Il existe de nombreuses associations et organisations non gouvernementales actives sur les questions d'environnement. Parmi les plus en vue au niveau international, on trouve :
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En France, les associations peuvent être « agréées au titre de l'environnement » par le ministère de l'Écologie et du Développement durable. Ce sont des associations régies par la loi de 1901 qui contribuent à révéler des problèmes ou à trouver et tester des solutions dans les domaines de la protection de la nature et de l'environnement et de l'amélioration du cadre de vie (leur vigilance s'exerce sur l'ensemble du territoire). Il existe aussi des associations concernant l'éducation à l'environnement et au développement durable (EEDD) ou le lien santé-environnement, comme l'Association Santé Environnement France (ASEF).
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L'économie de l'environnement est une sous-discipline de l'économie qui s'intéresse aux relations entre l'environnement et l'économie, c'est-à-dire aux coûts des atteintes à l'environnement, de la protection et de la connaissance de l'environnement, ainsi qu'à l'efficacité et à la conception d'instruments économiques pour changer les comportements à l'égard de l'environnement[164]. Le problème qui se pose souvent est celui de la valeur marchande à attribuer à un bien environnemental, à une ressource ou à sa qualité[165]. Par exemple, il est très difficile d'attribuer un montant à un air de bonne qualité ou de chiffrer les impacts d'une pollution sur l'eau. Les outils économiques permettant d'influencer les comportements sont nombreux, allant de la loi de l'offre et de la demande[166] (qui rend moins accessible une ressource rare en augmentant son prix), les amendes, dont le calcul du montant peut s'avérer difficile[Note 18], les licences, normes, permissions[167], etc.
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Cela nécessite une prise en compte des problèmes relatifs aux externalités liées à une activité, qui induisent un coût environnemental non pris en compte par le responsable[166] ; par exemple, un agriculteur ne va pas payer les coûts engendrés par une éventuelle pollution de l'eau par les pesticides, ou un transporteur ne va pas payer pour les gaz rejetés dans l'atmosphère[Note 19]. C'est la prise en compte de ces problèmes qui a fait naître le principe de pollueur-payeur, mais également les droits à polluer, dont l'exemple le plus connu est peut-être la bourse du carbone, prévue par le protocole de Kyoto[165]
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L'économie de l'environnement traite également des marchés associés au domaine de l'environnement, et dont la croissance est forte[168]. Ces marchés répondent à des besoins de non-pollution, d'efficacité énergétique, de traitement de l'air, de l'eau, de propreté ou de dépollution. Cette croissance entraîne une hausse de la demande en personnel formé aux métiers de l'environnement.
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Les métiers de l'environnement se sont fortement développés dans le contexte du développement durable, faisant de l'environnement un secteur économique en plein développement[169]. Le Grenelle de l'Environnement en France, et les objectifs de croissance verte et de réduction des rejets de CO2 dans les pays industrialisés ont donné une nouvelle impulsion au développement des métiers de l'environnement. On peut les séparer en cinq grands domaines[170] :
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À cela il faut ajouter tous les métiers qui ne sont pas directement liés à l'environnement, mais qui comportent une fort dimension environnementale, comme les métiers de l'énergie, de la construction et de la thermique du bâtiment.
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La forte croissance de ces métiers demande des formations adaptées, elles aussi en forte augmentation. Dans les pays développés, il est aujourd'hui possible de trouver de nombreuses formations spécialisées ou ayant un lien avec l'environnement[172].
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La plupart des religions anciennes étaient respectueuses de l'environnement[173] bien que la notion d'environnement à l'époque ne fût pas la même qu'aujourd'hui. Certaines religions animistes et celtiques faisaient des éléments de la nature, comme les sources, certains animaux ou plantes, des divinités. En effet, la non-compréhension de la nature lui conférait un aspect mystique qui aboutissait souvent à une divinisation de ses éléments.
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Dans l'hindouisme, l'environnement a une grande importance. On traduit hindouisme par sanatana dharma, qui, traduit approximativement, signifie l'« essence éternelle du cosmos » – la qualité qui lie tous les êtres humains, animaux et végétaux à l'univers alentour et éventuellement à Dieu, source de toute existence[174].
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Le shintoïsme a également divinisé de nombreux éléments naturels, sous le nom de kami. Un kami peut être toute entité supérieure à l'homme par sa nature.
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Le monde naturel joue un rôle important dans le judaïsme. Dans la loi juive (halakhah), on trouve des mises en garde pour la protection des arbres fruitiers, ou de tout ce qui relève du bien commun, y compris les éléments naturels constituant l'environnement. La gestion de la création a été confiée par Dieu à l'homme afin de lui assurer une base matérielle et un tremplin pour son développement spirituel. Le rapport du Judaïsme à la nature est donc marqué par le respect de ce qui appartient à Dieu (l'homme est gestionnaire, et non propriétaire) et le fait que tout élément sur terre a son rôle à jouer dans la création, pour le bien être de l'homme et l'harmonie de l'ensemble des créatures[175].
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L'Église catholique alerta la communauté internationale dès les années 1970 sur un important manque d'éthique. Notamment le pape Paul VI, inquiet des nouvelles politiques agricoles, a pris position en 1970 lors du 25e anniversaire de la FAO, puis a délivré un message fort en 1972 à l'ouverture de la Conférence des Nations unies sur l'environnement de Stockholm. Puis, en parallèle à l'œcuménisme prôné par Jean-Paul II, divers évènements chrétiens eurent lieu sur la question de l'environnement[176]. De multiples initiatives œcuméniques ont abouti à proposer en 2007 de consacrer un temps pour la sauvegarde de la Création chaque année entre le 1er septembre (journée de prière pour la sauvegarde de la Création chez les orthodoxes, adoptée ensuite par les catholiques) et le 4 octobre (fête de saint François d'Assise chez les catholiques).
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De même, la plupart des autorités religieuses islamiques se sont positionnées en faveur d'un plus grand respect de l'environnement. 60 responsables religieux musulmans représentant 20 pays différents, se sont réunis les 17 et 18 août 2015 à Istanbul pour le colloque de l’Islamic Climate Change Symposium[177], et ont signé la déclaration islamique sur le changement climatique[178].
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En juin 2012, à l'approche de la Conférence des Nations unies sur le développement durable, Rio+20, le Saint-Siège rappelle « que l’on ne peut pas réduire à un problème « technique » ce qui touche la dignité de l’homme et des peuples : on ne peut pas, en effet, confier le processus de développement à la seule technique parce que, de cette manière, il serait privé d’orientation éthique. La recherche de solutions à ces problématiques ne peut pas être séparée de notre compréhension de l'être humain. La personne humaine à laquelle est confiée la bonne gestion de la nature ne peut pas être dominée par la technique et en devenir l'objet »[179].
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En juin 2015, quelques mois avant la Conférence de Paris sur le climat (COP 21), le pape François publie l'encyclique Laudato si' (« sur la sauvegarde de la maison commune »). C'est la première encyclique d'un pape entièrement consacrée aux questions d'environnement, d'écologie intégrale, et de développement durable et intégral. Bien conscient des problèmes environnementaux de la planète, notamment de l'origine anthropique du réchauffement climatique, le pape souligne que ce sont les pauvres de la planète qui souffrent le plus de la dégradation de l'environnement, et il montre que la préservation de l'environnement ne peut pas être dissociée de la préoccupation d'aider les plus pauvres, ce qui constitue la dimension sociale de la doctrine de l'Église[180].
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Sauf indication contraire, les sources présentées ici sont exclusivement en français ((fr)).
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Sur les autres projets Wikimedia :
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Une enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques. Presque toutes les biomolécules capables de catalyser des réactions chimiques dans les cellules sont des enzymes ; certaines biomolécules catalytiques sont cependant constituées d'ARN et sont donc distinctes des enzymes : ce sont les ribozymes.
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Une enzyme agit en abaissant l'énergie d'activation d'une réaction chimique, ce qui accroît la vitesse de réaction. L'enzyme n'est pas modifiée au cours de la réaction. Les molécules initiales sont les substrats de l'enzyme, et les molécules formées à partir de ces substrats sont les produits de la réaction. Presque tous les processus métaboliques de la cellule ont besoin d'enzymes pour se dérouler à une vitesse suffisante pour maintenir la vie. Les enzymes catalysent plus de 5 000 réactions chimiques différentes[2]. L'ensemble des enzymes d'une cellule détermine les voies métaboliques possibles dans cette cellule. L'étude des enzymes est appelée enzymologie.
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Les enzymes permettent à des réactions de se produire des millions de fois plus vite qu'en leur absence. Un exemple extrême est l'orotidine-5'-phosphate décarboxylase, qui catalyse en quelques millisecondes une réaction qui prendrait, en son absence, plusieurs millions d'années[3],[4]. Comme tous les catalyseurs, les enzymes ne sont pas modifiées au cours des réactions qu'elles catalysent, et ne modifient pas l'équilibre chimique entre substrats et produits. Les enzymes diffèrent en revanche de la plupart des autres types de catalyseurs par leur très grande spécificité. Cette spécificité découle de leur structure tridimensionnelle. De plus, l'activité d'une enzyme est modulée par diverses autres molécules : un inhibiteur enzymatique est une molécule qui ralentit l'activité d'une enzyme, tandis qu'un activateur de cette enzyme l'accélère ; de nombreux médicaments et poisons sont des inhibiteurs enzymatiques. Par ailleurs, l'activité d'une enzyme décroît rapidement en dehors de sa température et de son pH optimums. De plus, une enzyme a la caractéristique d'être réutilisable.
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Les enzymes sont généralement des protéines globulaires qui agissent seules, comme le lysozyme, ou en complexes de plusieurs enzymes ou sous-unités, à l'instar du complexe α-cétoglutarate déshydrogénase. Comme toutes les protéines, les enzymes sont constituées d'une ou plusieurs chaînes polypeptidiques repliées pour former une structure tridimensionnelle correspondant à leur état natif. La séquence en acides aminés de l'enzyme détermine la structure de cette dernière, structure qui, à son tour, détermine les propriétés catalytiques de l'enzyme[5]. Bien que ce soit la structure d'une enzyme qui détermine sa fonction, il n'est pas encore possible à ce jour de prédire l'activité d'une nouvelle enzyme en ne connaissant que sa structure[6]. La structure des enzymes est altérée (dénaturée) lorsqu'elles sont chauffées ou mises en contact avec des dénaturants chimiques, ce qui a généralement pour effet de les inactiver.
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Les enzymes sont des molécules bien plus grandes que leurs substrats. Leur taille varie de 62 résidus pour le monomère de 4-oxalocrotonate tautomérase[7] à plus de 2 000 résidus pour l'acide gras synthase animale[8]. Seule une toute petite partie de l'enzyme — entre deux et quatre résidus le plus souvent — est directement impliquée dans la catalyse, ce qu'on appelle le site catalytique. Ce dernier est situé à proximité d'un ou plusieurs sites de liaison, au niveau desquels les substrats sont liés et orientés afin de permettre la catalyse de la réaction chimique. Le site catalytique et les sites de liaison forment le site actif de l'enzyme. Le reste de la protéine sert à maintenir la configuration du site actif et à y générer les conditions optimales pour le déroulement de la réaction.
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Dans certains cas, la catalyse ne fait intervenir aucun des résidus d'acides aminés de l'enzyme mais plutôt un cofacteur lié à cette enzyme. La structure des enzymes peut également contenir un site de liaison pour un effecteur allostérique qui provoque un changement conformationnel activant ou inhibant l'activité enzymatique.
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Les enzymes doivent tout d'abord se lier à leurs substrats avant de pouvoir catalyser toute réaction chimique. Les enzymes sont plus ou moins spécifiques en ce qui concerne à la fois les substrats auxquels elles peuvent se lier et les réactions qu'elles sont susceptibles de catalyser. Cette spécificité résulte de la configuration de leurs sites de liaison, qui sont des poches présentant une complémentarité de forme ainsi que de distribution spatiale des charges électriques et des propriétés hydrophile/hydrophobe par rapport à celles du substrat. Les enzymes peuvent ainsi faire la différence entre des molécules très semblables, ce qui assure leur chimiosélectivité, leur régiosélectivité et leur stéréospécificité[9].
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Certaines des enzymes parmi les plus spécifiques interviennent dans la r��plication de l'ADN et l'expression génétique. Certaines de ces enzymes sont pourvues d'un mécanisme de « correction d'épreuve » : c'est le cas des ADN polymérases, qui sont capables de corriger leurs erreurs de réplication — paires de bases incorrectes — avant de passer au nucléotide suivant[10]. Ce processus en deux étapes permet d'atteindre une fidélité particulièrement élevée, avec moins d'une erreur sur 100 millions de réactions chez les mammifères. Des mécanismes semblables existent également dans les ARN polymérases[11], les aminoacyl-ARNt synthétases[12] et les ribosomes[13]. A contrario, certaines enzymes présentent une ou plusieurs activités dites « de promiscuité », c'est-à-dire qu'elles peuvent catalyser un ensemble de réactions apparentées sur un ensemble de substrats ayant des implications physiologiques diverses. De nombreuses enzymes possèdent des activités catalytiques mineures qui peuvent se manifester fortuitement et être le point de départ pour la sélection de nouvelles fonctionnalités au cours de l'évolution[14],[15].
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Afin d'expliquer la spécificité des enzymes dans la sélection des réactions chimiques qu'elles sont susceptibles de catalyser, le chimiste allemand Emil Fischer proposa en 1894 que l'enzyme et le substrat d'une réaction possèdent une géométrie complémentaire permettant au substrat de s'emboîter exactement dans l'enzyme[16]. Cette représentation est souvent appelée « modèle de la serrure et de la clef ». Ce modèle rend compte de la spécificité des enzymes mais ne permet pas d'expliquer comment les enzymes parviennent à stabiliser l'état de transition au cours des réactions.
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Ce modèle est aujourd'hui considéré comme obsolète[17],[18], car il simplifie beaucoup trop la réalité. En effet, il ne serait pas possible que les enzymes aient la même conformation lorsqu'elles sont liées à leur substrat que lorsqu'elles n'y sont pas liées.
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Le biochimiste américain Daniel Koshland proposa en 1958 le modèle dit de l'ajustement induit (induced fit en anglais) comme adaptation du modèle de la serrure et de la clef pour tenir compte du fait que les enzymes sont des molécules flexibles : plutôt qu'imaginer l'emboîtement d'un substrat dans une enzyme rigide, Koshland considérait que l'interaction entre le substrat et l'enzyme remodelait en permanence le site actif, et ce tout au long de l'établissement de la liaison[19].
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Dans certains cas, comme les glycoside hydrolases, le substrat lui-même change légèrement de forme lorsqu'il se lie au site actif de l'enzyme[20].
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Le site actif continue de changer de configuration jusqu'à ce que le substrat soit entièrement lié, et ce n'est qu'alors que la distribution des charges et la géométrie finale peuvent être déterminées.
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Les enzymes peuvent accélérer des réactions chimiques de plusieurs façons, mais toutes passent par l'abaissement de l'énergie d'activation, notée Ea :
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Une enzyme peut recourir à plusieurs de ces mécanismes simultanément. Ainsi, les peptidases telles que la trypsine mettent en œuvre une catalyse covalente par triade catalytique, stabilisent la distribution des charges électriques de l'état de transition à l'aide d'un trou oxyanion, et terminent l'hydrolyse en orientant spécifiquement une molécule d'eau.
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Les enzymes ne sont pas des structures rigides et statiques. Elles sont au contraire le siège de tout un ensemble de mouvements internes, qu'il s'agisse du mouvement de résidus d'acides aminés individuels, d'un groupe de résidus formant un élément de la structure secondaire, voire d'un domaine entier de la protéine. Ces mouvements donnent naissance à un ensemble de structures légèrement différentes les unes des autres qui sont à l'équilibre en perpétuelle interconversion les unes avec les autres. Différents états conformationnels de l'enzyme peuvent par exemple être associés à différentes phases de son activité chimique. Ainsi, différentes conformations de la dihydrofolate réductase sont associées au cours du cycle catalytique respectivement à la liaison avec le substrat, à la catalyse, à la libération du cofacteur, et enfin à la libération du produit[24].
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Les sites de régulation allostérique sont des sites de liaison distincts du site actif qui peuvent interagir avec des molécules de l'environnement cellulaire, appelées dans ce cas effecteurs allostériques. La liaison de ces molécules avec ce site induit un changement conformationnel ou une modification de la dynamique interne de l'enzyme, qui altèrent les propriétés du site actif et modifient par conséquent la vitesse de réaction de l'enzyme[25]. Ces changements peuvent activer ou inhiber des enzymes. Les interactions allostériques avec des métabolites en amont ou en aval d'une voie métabolique à laquelle participe l'enzyme provoquent des boucles de rétrorégulation permettant de moduler l'activité de l'enzyme en fonction de l'intensité du flux de métabolites[26].
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Certaines enzymes n'ont besoin d'aucun composant supplémentaire pour être pleinement actives. D'autres ont au contraire besoin d'interagir avec des espèces chimiques non protéiques, appelées cofacteurs, pour être actives. Ces cofacteurs peuvent être inorganiques tels que des ions métalliques ou cluster fer-soufre, ou bien des composés organiques tels qu'une flavine ou un hème. Les cofacteurs organiques peuvent être des coenzymes, qui sont libérées du site actif de l'enzyme au cours de la réaction, ou des groupes prosthétiques, qui demeurent étroitement liés à l'enzyme. Certains groupes prosthétiques organiques sont liés à leur enzyme par covalence, comme c'est le cas de la biotine pour des enzymes telles que la pyruvate carboxylase[28].
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L'anhydrase carbonique est un exemple d'enzyme à cofacteur de zinc lié à son site actif[29]. Ces ions ou molécules étroitement liées à l'enzyme se trouvent généralement dans le site actif et interviennent dans la catalyse. Ainsi, on trouve fréquemment une flavine ou un hème dans les réactions d'oxydoréduction
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Les enzymes dépourvues du cofacteur qui les rend actives sont appelées apoenzymes, ou apoprotéines. Une enzyme liée à son ou ses cofacteurs est appelée holoenzyme. On appelle également holoenzymes les complexes enzymatiques formés de plusieurs sous-unités pour lesquels toutes les sous-unités requises pour l'activité enzymatique sont présentes ; on emploie souvent ce terme pour les ADN polymérases.
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Les coenzymes sont de petites molécules organiques qui peuvent être liées à l'enzyme de façon assez lâche ou, au contraire, très étroite. Elles transportent des groupes fonctionnels ou des résidus d'une enzyme à une autre. Le NAD+, le NADPH et l'ATP sont des coenzymes. Certaines coenzymes telles que la riboflavine, la thiamine et l'acide folique sont des vitamines, c'est-à-dire des composés qui ne peuvent être synthétisés par l'organisme et doivent être absorbés tels quels par l'alimentation. Parmi les groupes chimiques transportés par des coenzymes, on trouve l'ion hydrure H– transporté par le NADH et le NADPH, le groupe phosphate –OPO32– transporté par l'ATP, le groupe acétyle –COCH3 transporté par la coenzyme A, les groupes aldéhyde –CHO, méthényle –CH= ou méthyle –CH3 portés par l'acide folique, ou encore le groupe méthyle porté par la S-adénosylméthionine (SAM).
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Dans la mesure où les coenzymes sont modifiées au cours des réactions chimiques catalysées par les enzymes, il peut être utile de les considérer comme des substrats particuliers partagés par de nombreux types d'enzymes. Ainsi, on connaît plus de 1 000 enzymes utilisant le NAD+ comme coenzyme.
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Les coenzymes sont régénérées continuellement et leur concentration est maintenue à un niveau constant dans la cellule. Par exemple, le NADPH est régénéré par la voie des pentoses phosphates et la S-adénosylméthionine est régénérée par la méthionine adénosyltransférase. Cette régénération permanente signifie que de petites quantités de coenzymes peuvent être utilisées très intensivement. Par exemple, le corps humain utilise et régénère son propre poids en ATP chaque jour[30].
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Comme c'est le cas pour tous les catalyseurs, les enzymes ne modifient pas la position de l'équilibre chimique d'une réaction. La présence d'une enzyme a simplement pour conséquence d'accélérer la réaction, qui se déroule dans le même sens. Ainsi, l'anhydrase carbonique, qui catalyse une réaction réversible, agit dans l'un et l'autre sens en fonction de la concentration relative de ses réactifs :
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La vitesse de réaction dépend de l'énergie d'activation nécessaire pour atteindre, à partir des substrats, l'état de transition, qui évolue ensuite vers la formation des produits de réaction. Les enzymes accélèrent la vitesse de réaction en abaissant l'énergie d'activation de l'état de transition. Elles commencent par établir une liaison enzyme-substrat (ES) de faible énergie, stabilisent par la suite l'état de transition (ES‡) de sorte qu'il requiert moins d'énergie pour se former, et font évoluer cet état de transition vers un complexe enzyme-produit (EP) qui se dissocie spontanément.
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De plus, les enzymes peuvent coupler deux ou plusieurs réactions afin de permettre à une réaction thermodynamiquement défavorisée de se produire à l'aide d'une réaction thermodynamiquement favorisée de telle sorte que l'énergie combinée des produits de deux réactions soit inférieur à l'énergie combinée de leurs substrats. C'est très souvent le cas de l'hydrolyse de l'ATP, qui est généralement couplée à d'autres réactions chimiques, notamment du catabolisme (biosynthèses).
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La cinétique enzymatique étudie la façon dont les enzymes se lient à leurs substrats et les convertissent en produits de réaction. Les données quantitifant la cinétique d'une enzyme sont généralement obtenues à partir de dosages enzymatiques (en). En 1913, l'Allemand Leonor Michaelis et la Canadienne Maud Menten proposèrent une théorie quantitative de la cinétique enzymatique, appelée depuis équation de Michaelis-Menten[31]. Leur principale contribution a été de concevoir les réactions enzymatiques en deux étapes. Tout d'abord, les substrats se lient réversiblement à l'enzyme, formant un complexe enzyme-substrat. Puis l'enzyme catalyse la réaction chimique et libère les produits de réaction. Ces travaux ont ensuite été poursuivis par les Britanniques George Edward Briggs (en) et John B. S. Haldane, qui en dérivèrent les équations cinétiques encore largement utilisées de nos jours[32].
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La vitesse d'une enzyme dépend des conditions de la solution et de la concentration en substrats. La vitesse maximum Vmax d'une réaction enzymatique peut être déterminée en augmentant la concentration [S] en substrats jusqu'à ce que la vitesse de formation des produits de réaction présente un plateau, comme représenté ci-contre. Cette saturation s'explique par le fait que plus la concentration en substrats augmente, plus ce substrat se lie aux enzymes, de sorte que la concentration en complexes enzyme-substrats augmente et la concentration en enzyme libre diminue ; la vitesse maximum de réaction correspond à la situation où toutes les enzymes sont liées à leurs substrats de sorte qu'il ne reste plus d'enzyme libre ayant des sites de liaison à occuper.
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Outre la vitesse maximum Vmax d'une enzyme, la quantité de substrat nécessaire pour atteindre une vitesse de réaction donnée est une autre grandeur importante caractérisant l'activité d'une enzyme. Cette quantité est mesurée par la constante de Michaelis KM, qui représente la concentration de substrat nécessaire pour que l'enzyme atteigne la moitié de Vmax. Chaque enzyme possède généralement une Km donnée pour chacun de ses substrats. La vitesse v de réaction à concentration [S] de substrat, correspondant à l'augmentation de la concentration [P] en produit, est alors donnée par l'équation :
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La constante catalytique, notée kcat, également appelée turnover number (TON), représente le nombre de molécules de substrat converties en produits par site actif et par seconde. Elle est liée à la vitesse maximum Vmax et à la concentration [E] de l'enzyme par l'équation Vmax = kcat [E].
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L'activité enzymatique est mesurée en katals, unité SI définie par 1 kat = 1 mol s−1, ou, plus fréquemment, en unités enzymatiques, définies par 1 U = 1 µmol·min-1 : ces grandeurs représentent la quantité d'enzyme nécessaire pour traiter une quantité unitaire de substrat par unité de temps, dans des conditions opératoires qui doivent être précisées avec la mesure. On peut en déduire l'activité spécifique de l'enzyme, qui représente son activité par unité de masse, exprimée par exemple en U mg−1.
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L'efficacité d'une enzyme peut être exprimée en termes de kcat / KM, qui représente la constante de spécificité. Dans la mesure où elle reflète à la fois l'affinité pour les substrats et l'efficacité de la catalyse, elle est utile pour comparer des enzymes entre elles ou pour comparer la même enzyme par rapport à différents substrats.
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La cinétique de Michaelis-Menten repose sur la loi d'action de masse, qui dérive de l'hypothèse que la diffusion de la matière est libre et que les collisions entre particules sont aléatoires et décrites par la thermodynamique. Cependant, de nombreux processus biochimiques ou cellulaires s'écartent significativement de ces conditions en raison de la concentration très élevée des espèces chimiques dans le cytosol qui restreignent leur liberté de mouvement[34]. La cinétique de Michaelis-Menten a fait l'objet d'extensions récentes qui tentent de tenir compte de ces effets[35].
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Un inhibiteur enzymatique est une petite molécule qui réduit la vitesse de réaction d'une enzyme.
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On range habituellement les types d'inhibition enzymatique dans les catégories suivantes.
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Un inhibiteur compétitif peut se lier à l'enzyme en empêchant ses substrats de le faire[36]. Il s'agit souvent d'une molécule qui ressemble à l'un des substrats et prend sa place sur l'un des sites de liaison mais sans que l'enzyme puisse catalyser la réaction chimique avec cet inhibiteur. Ainsi, le méthotrexate, un anticancéreux, est un inhibiteur compétitif de la dihydrofolate réductase, qui catalyse la réduction du dihydrofolate en tétrahydrofolate. Ce type d'inhibition peut être contourné par une concentration élevée en substrat. Il peut également s'agir d'une molécule qui se lie sur un autre site de l'enzyme et induit des changements conformationnels qui modifient les propriétés du site de liaison au substrat par effet allostérique. En conséquence, l'affinité de l'enzyme pour ses substrats diminue et sa constante de Michaelis KM augmente, tandis que sa vitesse maximum Vmax demeure inchangée.
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Un inhibiteur non compétitif se lie à l'enzyme sur un site indépendant des sites de liaison aux substrats. Ceux-ci se lient donc à l'enzyme avec une affinité inchangée, de sorte que la constante de Michaelis KM demeure inchangée. Cependant, l'inhibiteur réduit l'efficacité de l'enzyme, c'est-à-dire sa constante catalytique kcat, et, par conséquent, sa vitesse maximum Vmax. Contrairement à l'inhibition compétitive, l'inhibition non compétitive n'est pas réduite par l'augmentation de la concentration du substrat.
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Un inhibiteur incompétitif ne peut se lier qu'au complexe enzyme-substrat et non à l'enzyme seule. Ce type d'inhibiteurs est par conséquent d'autant plus efficace que la concentration en substrats est élevée. Le complexe enzyme-substrat-inhibiteur est inactif et ne peut catalyser la conversion des substrats en produits. Ce type d'inhibition demeure rare[37].
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Un inhibiteur mixte se lie à un site allostérique distinct du site de liaison des substrats sur l'enzyme, et ces deux liaisons interagissent l'une sur l'autre. La fonctionnalité de l'enzyme est réduite mais pas supprimée lorsqu'elle est liée à l'inhibiteur. Ce type d'inhibiteur ne suit pas l'équation de Michaelis-Menten.
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Un inhibiteur irréversible, également appelé inhibiteur suicide, se lie à l'enzyme pour l'inhiber de façon permanente, généralement à travers une liaison covalente. La pénicilline[38] et l'aspirine[39] agissent de cette façon respectivement sur les transpeptidases et les cyclooxygénases.
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Chez de nombreux êtres vivants, les inhibiteurs enzymatiques interviennent dans le cadre d'un mécanisme général de rétroaction métabolique. Lorsqu'une molécule est produite en excès, elle peut agir comme inhibiteur de l'enzyme qui engage la voie métabolique produisant cette molécule, ce qui a pour effet d'en réduire la production et d'en maintenir la concentration physiologique à un niveau convenable. Il s'agit d'une forme de rétraction négative. Des voies métaboliques majeures telles que le cycle de Krebs utilisent des mécanismes de ce type.
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Dans la mesure où les inhibiteurs modulent l'activité de certaines enzymes, ils sont fréquemment employés comme médicaments. De nombreux médicaments sont des inhibiteurs compétitifs réversibles qui ressemblent au substrat naturel de ces enzymes. Outre le méthotrexate présenté plus haut, de tels inhibiteurs compétitifs sont par exemple les statines utilisée pour traiter l'hypercholestérolémie[40] en inhibant l'HMG-CoA réductase et les inhibiteurs de protéase utilisés pour traiter les infections à rétrovirus tels que le VIH[41]. Un exemple classique d'inhibition irréversible est celui de l'aspirine, qui inhibe les cyclooxygénases COX-1 et COX-2 produisant les messagers de l'inflammation que sont les prostaglandines[39].
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D'autres inhibiteurs enzymatiques sont des poisons. C'est par exemple le cas du cyanure CN–, qui se lie au cuivre et au fer du site actif de la cytochrome c oxydase[42] et bloque la respiration cellulaire.
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Les enzymes remplissent un grand nombre de fonctions au sein des êtres vivants. Elles sont indispensables aux mécanismes de transduction de signal et de régulation des processus cellulaires, souvent à travers l'activité de kinases et de phosphatases[43]. Elles interviennent également dans la génération de mouvements, comme la myosine qui hydrolyse l'ATP lors de la contraction musculaire et permet le transport de molécules à travers la cellule en agissant sur le cytosquelette[44]. Les pompes à ions des membranes cellulaires sont d'autres ATPases qui interviennent dans le transport actif transmembranaire. Des enzymes interviennent également dans des processus plus exotiques tels que la bioluminescence produite par exemple par la luciférase chez les lucioles, ou encore par certaines bactéries[45]. Les virus contiennent quant à eux des enzymes leur permettant d'infecter des cellules, comme l'intégrase et la transcriptase inverse du VIH, ou de sortir des cellules infectées comme la neuraminidase du virus de la grippe[46].
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Les enzymes jouent un rôle important dans l'appareil digestif humain, où des enzymes telles que les amylases et les peptidases interviennent en dégradant des biopolymères comme l'amidon et les protéines en petites molécules susceptibles d'être absorbées au niveau des intestins — respectivement en maltose (puis en glucose) et en acides α-aminés dans notre exemple. Les macromolécules biologiques sont en effet trop grosses pour être absorbées directement, et ce sont leurs monomères qui sont absorbés. La digestion recouvre précisément ce processus de clivage des macromolécules en petites molécules. Des enzymes différentes sont nécessaires pour digérer des substances différentes. Chez les ruminants, qui sont herbivores, des microorganismes de l'intestin produisent une enzyme particulière, la cellulase, capable de cliver la cellulose de la paroi cellulaire des cellules végétales[47].
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Plusieurs enzymes peuvent travailler ensemble dans un ordre défini pour former des voies métaboliques : dans une telle configuration, un produit d'une enzyme devient un substrat de l'enzyme suivante. Il est possible que plusieurs enzymes catalysent parallèlement la même réaction ; ceci permet des modes de régulation plus complexes avec, par exemple, une faible constante d'activité pour une enzyme mais une seconde enzyme pouvant atteindre un niveau d'activité élevé lorsqu'elle est activée[48].
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Les enzymes déterminent les étapes des voies métaboliques. En l'absence d'enzymes, le métabolisme n'emprunterait pas les mêmes chemins et ne pourrait pas être régulé afin d'être en cohérence avec les besoins de la cellule. La plupart des voies métaboliques principales du métabolisme sont régulées au niveau de quelques étapes clés, généralement au niveau d'enzymes qui requièrent l'hydrolyse de l'ATP. Cette réaction étant fortement exothermique (c'est-à-dire qu'elle s'accompagne d'une variation d'enthalpie libre élevée), elle peut être couplée à une réaction endothermique (c'est-à-dire s'accompagnant d'une variation d'enthalpie libre négative) afin de la rendre thermodynamiquement favorable.
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Il existe essentiellement cinq moyens de contrôler l'activité des enzymes dans les cellules.
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Les enzymes peuvent être activées ou inhibées par d'autres molécules. Le ou les produits finaux d'une voie métabolique sont souvent des inhibiteurs de l'une des premières enzymes de cette voie, généralement la première enzyme qui catalyse une étape irréversible, ce qui régule la quantité de produit final ; il s'agit d'un mécanisme de rétroaction, dans la mesure où la quantité de produit final est régulée par la propre concentration de ce produit. La rétroaction permet d'ajuster efficacement le niveau de biosynthèse d'un ensemble de métabolites intermédiaires en fonction des besoins de la cellule, en évitant de produire un excès de molécules qui serait perdu et réduirait l'efficacité globale du métabolisme cellulaire.
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La phosphorylation, la myristoylation et la glycosylation sont des exemples de modifications post-traductionnelles. Ainsi, la phosphorylation, induite par l'insuline, de nombreuses enzymes, dont la glycogène synthase, permet de contrôler l'anabolisme et le catabolisme du glycogène et permet à la cellule de s'adapter aux variations de la glycémie[49].
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Le clivage d'une chaîne polypeptidique est un autre exemple de modification post-traductionnelle. La chymotrypsine, une peptidase digestive, est produite dans le pancréas sous une forme inactive appelée chymotrypsinogène et transportée sous cette forme jusque dans l'estomac, où elle est activée. Ceci permet d'éviter que la chymotrypsine active ne digère d'autres tissus avant de parvenir dans l'estomac. Ce type de précurseur inactif d'une enzyme est un zymogène.
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La production des enzymes peut être accrue ou réduite par la cellule en réponse à des modifications dans son environnement. Cette forme de régulation de l'expression génétique est appelée induction enzymatique. C'est par exemple le cas des bactéries qui deviennent résistantes à des antibiotiques, par exemple à la pénicilline par induction d'enzymes appelées β-lactamases, lesquelles hydrolysent le noyau β-lactame[50] qui est précisément le pharmacophore de ce type d'antibiotiques. Les cytochrome P450 oxydases sont un autre exemple d'induction enzymatique. Ces enzymes jouent un rôle important dans la métabolisation de nombreux médicaments, et leur induction ou leur inhibition peuvent conduire à des interactions médicamenteuses.
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La quantité d'enzymes présente dans une cellule peut également être modulée par leur dégradation.
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La distribution intracellulaire des enzymes peut être compartimentée, différentes voies métaboliques se déroulant dans différents compartiments cellulaires. Ainsi, les acides gras sont produits par un ensemble d'enzymes distribuées dans le cytosol, le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi, et sont dégradés pour en libérer l'énergie chimique par β-oxydation sous l'effet d'un autre ensemble d'enzymes situées dans les mitochondries[51]. De plus, les différents compartiments d'une cellule connaissent des niveaux de protonation différents (par exemple, les lysosomes sont acides quand le cytoplasme est neutre) ou des niveaux d'oxydation différents (par exemple, le périplasme est plus oxydant que le cytoplasme), ce qui module également le niveau d'activité des enzymes qui s'y trouvent.
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Chez les organismes multicellulaires, les cellules de différents organes ou de différents tissus présentent différents modes d'expression génétique et produisent par conséquent différentes variantes, appelés isoenzymes, d'un même ensemble d'enzymes, catalysant différentes réactions métaboliques. Ceci offre un mécanisme de régulation du métabolisme global de l'organisme. Ainsi, l'hexokinase, première enzyme de la glycolyse, possède une forme spécialisée, la glucokinase, exprimée dans le foie et dans le pancréas, dont l'affinité pour le glucose est plus faible mais qui est plus sensible aux variations de concentration de glucose[52]. Ceci permet à cette enzyme de réguler la production d'insuline en fonction des variations de la glycémie[53].
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Dans la mesure où un contrôle très étroit de l'activité enzymatique est essentiel pour l'homéostasie de l'organisme, tout dysfonctionnement (mutation, surproduction, sousproduction ou absence) d'une seule enzyme critique peut provoquer une maladie génétique. Le dysfonctionnement d'un seul type d'enzyme parmi les milliers du corps humain peut être mortel : c'est par exemple le cas d'une déficience en hexosaminidase, responsable de la maladie de Tay-Sachs[54].
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La forme la plus courante de phénylcétonurie est un autre exemple de maladie résultant d'une déficience enzymatique. De nombreuses mutations n'affectant chaque fois qu'un seul résidu d'acide aminé de la phénylalanine hydroxylase, qui catalyse la première étape de la dégradation de la phénylalanine, conduit à l'accumulation de cet acide aminé et de produits apparentés. Certaines de ces mutations affectent le site actif, altérant directement la liaison des substrats et la catalyse, mais de nombreuses autres mutations touchent des résidus éloignés du site actif et réduisent l'activité enzymatique par altération du repliement de l'enzyme (structure tertiaire) ou affectant son oligomérisation (structure quaternaire)[55],[56]. Ceci peut conduire au handicap mental si la maladie n'est pas prise en charge. L'administration orale d'enzymes peut traiter certaines déficiences enzymatiques fonctionnelles telles que l'insuffisance pancréatique exocrine (en)[57] et l'intolérance au lactose[58].
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Des maladies peuvent résulter d'autres types de dysfonctionnements enzymatiques lorsque ces derniers affectent les enzymes assurant la réparation de l'ADN, ce qui provoque des mutations dans les cellules germinales. De tels défauts enzymatiques sont davantage susceptibles de provoquer des cancers parce que les cellules deviennent alors plus sensibles aux mutations affectant leur génome. La lente accumulation de telles mutations peut alors conduire à l'apparition de cancers. Un exemple de tels syndromes cancéreux héréditaires est le xeroderma pigmentosum, qui conduit à l'apparition d'un cancer de la peau à la suite d'une exposition même minime à la lumière ultraviolette[59].
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Certaines enzymes sont utilisées dans l'industrie chimique et pour d'autres applications industrielles lorsque des catalyseurs très spécifiques sont nécessaires. Les enzymes naturelles sont cependant assez limitées du point de vue des réactions qu'elles sont capables de catalyser, car il s'agit de réactions spécifiques au métabolisme des êtres vivants, et non de l'industrie chimique en général ; les enzymes sont également actives dans les conditions physico-chimiques physiologiques des organismes dont elles sont issus, conditions qui diffèrent souvent de celles mises en œuvre dans le cadre de procédés industriels. Par conséquent, le génie protéique (en) est un domaine de recherche actif qui vise à développer de nouvelles enzymes dotées de propriétés innovantes, que ce soit par conception rationnelle ou par évolution in vitro[60],[61]. Depuis le début du siècle, des enzymes ont ainsi pu être conçues de manière entièrement artificielle afin de catalyser des réactions chimiques qui ne se produisent pas naturellement[62].
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Le tableau ci-dessous résume quelques applications industrielles de certaines enzymes courantes.
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La première enzyme, la diastase, a été isolée en 1833 par Anselme Payen et Jean-François Persoz[77]. Après avoir traité un extrait aqueux de malt à l'éthanol, ils précipitèrent une substance sensible à la chaleur et capable d'hydrolyser l'amidon, d'où son nom de diastase forgé à partir du grec ancien ἡ διάστασις désignant l'action de cliver. Il s'agissait en réalité d'une amylase.
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Le biologiste et chimiste Émile Duclaux (1840-1904) préconisa à la fin du XIXe siècle de nommer les substances actives semblables à la diastase à l'aide du suffixe -ase en référence à cette dernière[78].
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Quelques décennies plus tard, alors qu'il étudiait la fermentation alcoolique du sucre par une levure, Louis Pasteur conclut qu'un principe actif — qu'il appela ferment — contenu dans la levure était responsable de cette fermentation. Il considérait que cette substance n'était active qu'au sein d'une cellule vivante. Pasteur écrivit[79],[80] :
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« la fermentation alcoolique est un acte en corrélation avec la vie et l'organisation des cellules de levure, et non avec la mort ou la putréfaction ; que ce n'est pas non plus un phénomène de contact, cas dans lequel la transformation du sucre s'accomplirait sans rien lui abandonner ni rien lui prendre. »
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En 1877, le physiologiste allemand Wilhelm Kühne (en) (1837–1900) introduisit le terme enzyme en référence à ce processus, du grec ancien ἔνζυμον forgé à partir du préfixe ἐν « dans » et du substantif ἡ ζύμη « levain ». Le mot enzyme désigna par la suite les substances actives non vivantes telles que la pepsine, tandis que le mot ferment était utilisé en référence à l'activité chimique produite par des êtres vivants.
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En 1883, le biologiste et chimiste français Antoine Béchamp publia Les microzymas, ouvrage dans lequel il théorisait son concept de « microzymes (en) » comme constituants ultimes de toute matière vivante ; il y employait à cette occasion le terme zymase.
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Le chimiste allemand Eduard Buchner publia son premier article sur l'étude des extraits de levure en 1897. Au cours d'une série d'expériences à l'université Humboldt de Berlin, il découvrit que le sucre pouvait être fermenté par des extraits de levure même en l'absence de toute cellule de levure dans le mélange, et reçut en 1907 le prix Nobel de chimie pour sa découverte de la fermentation sans cellule vivante[81]. Il appela zymase l'enzyme responsable de la fermentation, reprenant la construction du nom des enzymes en se référant au processus qu'elles catalysent auquel est adjoint le suffixe -ase, suivant en cela les recommandations d'Émile Duclaux quelques années plus tôt.
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La nature biochimique des enzymes demeurait cependant encore inconnue au début du XXe siècle. De nombreux scientifiques avaient observé que l'activité enzymatique était associée aux protéines, tandis que d'autres (dont Richard Willstätter, prix Nobel de chimie 1915 pour ses travaux sur la chlorophylle) considéraient que les protéines étaient de simples véhicules de l'activité enzymatique, étant par elles-mêmes incapables de catalyser des réactions chimiques[82],[83]. En 1926, James B. Sumner montra que l'uréase était une enzyme de nature purement protéique et la cristallisa ; il fit de même en 1937 avec la catalase. John Howard Northrop et Wendell Meredith Stanley achevèrent d'établir la nature protéique des enzymes en travaillant sur la pepsine (1930), la trypsine et la chymotrypsine. Ces trois chercheurs partagèrent le prix Nobel de chimie de 1946[84].
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Le fait que des enzymes puissent être cristallisées permit d'établir leur structure tridimensionnelle par cristallographie aux rayons X. Ceci fut réalisé pour la première fois avec le lysozyme, une enzyme présente dans les larmes, la salive et le blanc d'œuf qui digère l'enveloppe de certaines bactéries : sa structure fut résolue par une équipe dirigée par David Chilton Phillips (en) et publiée en 1965[85]. L'établissement à haute résolution de la structure du lysozyme marqua les débuts de la biologie structurale et de l'étude du fonctionnement des enzymes à l'échelle atomique[86].
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Le comité des nomenclatures de l'Union internationale de biochimie et de biologie moléculaire (NC-IUBMB) a développé la nomenclature EC (pour Enzyme Commission), fondée sur le type de réactions chimiques catalysées[87]. Cette nomenclature est constituée de quatre nombres séparés par des points, associés à une dénomination systématique unique ; par exemple, l'α-amylase a pour numéro EC 3.2.1.1 et pour dénomination systématique 4-α-D-glucane glucanohydrolase. La dénomination systématique est rarement employée : on lui préfère généralement des appellations d'usage, une enzyme pouvant avoir plusieurs appellations, certaines étant parfois ambiguës.
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Les enzymes sont classées en six principaux groupes, en fonction du type de réaction qu'elles catalysent :
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Un numéro EC fait référence à une réaction chimique donnée, mais pas à une molécule donnée : un même numéro EC peut ainsi correspondre à plusieurs isoenzymes, c'est-à-dire à plusieurs protéines catalysant la même réaction chimique mais ayant des séquences peptidiques différentes — c'est par exemple le cas de toutes les ADN polymérases, qui partagent toutes le numéro EC 2.7.7.7 — tandis qu'une même enzyme peut avoir plusieurs numéros EC lorsque la protéine qui la constitue porte plusieurs sites actifs catalysant des réactions chimiques différentes — on parle par exemple d'enzyme bifonctionnelle lorsqu'une même protéine catalyse deux réactions chimiques, comme l'uridine monophosphate synthétase (UMPS) qui porte une sous-unité orotate phosphoribosyltransférase (EC 2.4.2.10) et une sous-unité orotidine-5'-phosphate décarboxylase (EC 4.1.1.23).
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Le nom des enzymes fait le plus souvent référence à un ou plusieurs de ses substrats, parfois au type de réaction chimique catalysée, et très souvent avec le suffixe -ase, parfois avec le suffixe -ine.
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La lactase, l'alcool déshydrogénase, l'ADN polymérase, la triose-phosphate isomérase, la papaïne, la pepsine et la trypsine sont des exemples de noms d'enzymes. La glucose oxydase est ainsi une enzyme catalysant l'oxydation du glucose, tandis que l'amidon synthase catalyse la biosynthèse de l'amidon. Plusieurs enzymes qui catalysent la même réaction chimique sont appelées isoenzymes.
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Concernant les peptidases, il existe un classement complémentaire mis au point par le Centre Sanger, fondé sur le séquençage des protéines. Il regroupe par familles les enzymes faisant apparaitre des séquences acido-aminés similaires. La première lettre de la classification correspond au type de peptidase : A pour les protéases aspartiques, S pour les protéases à cystéine, etc.[88].
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Les noms d'enzymes sont presque tous du genre féminin ; le lysozyme et les ribozymes font exceptions, bien que le suffixe -zyme provienne du grec ancien ἡ ζύμη (« levain »), qui était du genre féminin.
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Le mot enzyme était originellement (en 1897) lui-même employé au féminin, par exemple dans le Bulletin de la société chimique ou celui de l'Académie des sciences, etc.)[89]. selon le Larousse, il est féminin ou, parfois masculin[90], ainsi que ses composés (par exemple coenzyme[91], de même pour le trésor de la langue française, mais l'usage fait qu'il est de plus en plus utilisé au masculin ;
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il l'aurait été par écrit pour première fois en 1900 par un néerlandais écrivant en français, puis par les chimistes français Bourquelot et Herissey, puis de plus en plus souvent entre 1925 et 1940. En 1957 alors que déjà les articles scientifiques n'utilisent presque plus que le masculin, les académiciens du Comité du langage scientifique se penchent sur le sujet, décidant d'abord du féminin, mais dans une pétition, 257 signataires protestent contre ce choix, plaidant au contraire pour l'emploi du masculin[89].
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La pétition a fait remettre en cause la décision de l'Académie, qui en 1968 continuait encore à débattre des arguments grammaticaux et de la tendance populaire à utiliser le genre masculin, mais selon l'archiviste et paléographe Eugène-Humbert Guitard (en 1968) « sous l'influence de l'anglais, des scientifiques de plus en plus nombreux font et feront d'enzyme un masculin »[89].
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Une enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques. Presque toutes les biomolécules capables de catalyser des réactions chimiques dans les cellules sont des enzymes ; certaines biomolécules catalytiques sont cependant constituées d'ARN et sont donc distinctes des enzymes : ce sont les ribozymes.
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Une enzyme agit en abaissant l'énergie d'activation d'une réaction chimique, ce qui accroît la vitesse de réaction. L'enzyme n'est pas modifiée au cours de la réaction. Les molécules initiales sont les substrats de l'enzyme, et les molécules formées à partir de ces substrats sont les produits de la réaction. Presque tous les processus métaboliques de la cellule ont besoin d'enzymes pour se dérouler à une vitesse suffisante pour maintenir la vie. Les enzymes catalysent plus de 5 000 réactions chimiques différentes[2]. L'ensemble des enzymes d'une cellule détermine les voies métaboliques possibles dans cette cellule. L'étude des enzymes est appelée enzymologie.
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Les enzymes permettent à des réactions de se produire des millions de fois plus vite qu'en leur absence. Un exemple extrême est l'orotidine-5'-phosphate décarboxylase, qui catalyse en quelques millisecondes une réaction qui prendrait, en son absence, plusieurs millions d'années[3],[4]. Comme tous les catalyseurs, les enzymes ne sont pas modifiées au cours des réactions qu'elles catalysent, et ne modifient pas l'équilibre chimique entre substrats et produits. Les enzymes diffèrent en revanche de la plupart des autres types de catalyseurs par leur très grande spécificité. Cette spécificité découle de leur structure tridimensionnelle. De plus, l'activité d'une enzyme est modulée par diverses autres molécules : un inhibiteur enzymatique est une molécule qui ralentit l'activité d'une enzyme, tandis qu'un activateur de cette enzyme l'accélère ; de nombreux médicaments et poisons sont des inhibiteurs enzymatiques. Par ailleurs, l'activité d'une enzyme décroît rapidement en dehors de sa température et de son pH optimums. De plus, une enzyme a la caractéristique d'être réutilisable.
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Les enzymes sont généralement des protéines globulaires qui agissent seules, comme le lysozyme, ou en complexes de plusieurs enzymes ou sous-unités, à l'instar du complexe α-cétoglutarate déshydrogénase. Comme toutes les protéines, les enzymes sont constituées d'une ou plusieurs chaînes polypeptidiques repliées pour former une structure tridimensionnelle correspondant à leur état natif. La séquence en acides aminés de l'enzyme détermine la structure de cette dernière, structure qui, à son tour, détermine les propriétés catalytiques de l'enzyme[5]. Bien que ce soit la structure d'une enzyme qui détermine sa fonction, il n'est pas encore possible à ce jour de prédire l'activité d'une nouvelle enzyme en ne connaissant que sa structure[6]. La structure des enzymes est altérée (dénaturée) lorsqu'elles sont chauffées ou mises en contact avec des dénaturants chimiques, ce qui a généralement pour effet de les inactiver.
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Les enzymes sont des molécules bien plus grandes que leurs substrats. Leur taille varie de 62 résidus pour le monomère de 4-oxalocrotonate tautomérase[7] à plus de 2 000 résidus pour l'acide gras synthase animale[8]. Seule une toute petite partie de l'enzyme — entre deux et quatre résidus le plus souvent — est directement impliquée dans la catalyse, ce qu'on appelle le site catalytique. Ce dernier est situé à proximité d'un ou plusieurs sites de liaison, au niveau desquels les substrats sont liés et orientés afin de permettre la catalyse de la réaction chimique. Le site catalytique et les sites de liaison forment le site actif de l'enzyme. Le reste de la protéine sert à maintenir la configuration du site actif et à y générer les conditions optimales pour le déroulement de la réaction.
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Dans certains cas, la catalyse ne fait intervenir aucun des résidus d'acides aminés de l'enzyme mais plutôt un cofacteur lié à cette enzyme. La structure des enzymes peut également contenir un site de liaison pour un effecteur allostérique qui provoque un changement conformationnel activant ou inhibant l'activité enzymatique.
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Les enzymes doivent tout d'abord se lier à leurs substrats avant de pouvoir catalyser toute réaction chimique. Les enzymes sont plus ou moins spécifiques en ce qui concerne à la fois les substrats auxquels elles peuvent se lier et les réactions qu'elles sont susceptibles de catalyser. Cette spécificité résulte de la configuration de leurs sites de liaison, qui sont des poches présentant une complémentarité de forme ainsi que de distribution spatiale des charges électriques et des propriétés hydrophile/hydrophobe par rapport à celles du substrat. Les enzymes peuvent ainsi faire la différence entre des molécules très semblables, ce qui assure leur chimiosélectivité, leur régiosélectivité et leur stéréospécificité[9].
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Certaines des enzymes parmi les plus spécifiques interviennent dans la r��plication de l'ADN et l'expression génétique. Certaines de ces enzymes sont pourvues d'un mécanisme de « correction d'épreuve » : c'est le cas des ADN polymérases, qui sont capables de corriger leurs erreurs de réplication — paires de bases incorrectes — avant de passer au nucléotide suivant[10]. Ce processus en deux étapes permet d'atteindre une fidélité particulièrement élevée, avec moins d'une erreur sur 100 millions de réactions chez les mammifères. Des mécanismes semblables existent également dans les ARN polymérases[11], les aminoacyl-ARNt synthétases[12] et les ribosomes[13]. A contrario, certaines enzymes présentent une ou plusieurs activités dites « de promiscuité », c'est-à-dire qu'elles peuvent catalyser un ensemble de réactions apparentées sur un ensemble de substrats ayant des implications physiologiques diverses. De nombreuses enzymes possèdent des activités catalytiques mineures qui peuvent se manifester fortuitement et être le point de départ pour la sélection de nouvelles fonctionnalités au cours de l'évolution[14],[15].
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Afin d'expliquer la spécificité des enzymes dans la sélection des réactions chimiques qu'elles sont susceptibles de catalyser, le chimiste allemand Emil Fischer proposa en 1894 que l'enzyme et le substrat d'une réaction possèdent une géométrie complémentaire permettant au substrat de s'emboîter exactement dans l'enzyme[16]. Cette représentation est souvent appelée « modèle de la serrure et de la clef ». Ce modèle rend compte de la spécificité des enzymes mais ne permet pas d'expliquer comment les enzymes parviennent à stabiliser l'état de transition au cours des réactions.
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Ce modèle est aujourd'hui considéré comme obsolète[17],[18], car il simplifie beaucoup trop la réalité. En effet, il ne serait pas possible que les enzymes aient la même conformation lorsqu'elles sont liées à leur substrat que lorsqu'elles n'y sont pas liées.
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Le biochimiste américain Daniel Koshland proposa en 1958 le modèle dit de l'ajustement induit (induced fit en anglais) comme adaptation du modèle de la serrure et de la clef pour tenir compte du fait que les enzymes sont des molécules flexibles : plutôt qu'imaginer l'emboîtement d'un substrat dans une enzyme rigide, Koshland considérait que l'interaction entre le substrat et l'enzyme remodelait en permanence le site actif, et ce tout au long de l'établissement de la liaison[19].
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Dans certains cas, comme les glycoside hydrolases, le substrat lui-même change légèrement de forme lorsqu'il se lie au site actif de l'enzyme[20].
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Le site actif continue de changer de configuration jusqu'à ce que le substrat soit entièrement lié, et ce n'est qu'alors que la distribution des charges et la géométrie finale peuvent être déterminées.
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Les enzymes peuvent accélérer des réactions chimiques de plusieurs façons, mais toutes passent par l'abaissement de l'énergie d'activation, notée Ea :
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Une enzyme peut recourir à plusieurs de ces mécanismes simultanément. Ainsi, les peptidases telles que la trypsine mettent en œuvre une catalyse covalente par triade catalytique, stabilisent la distribution des charges électriques de l'état de transition à l'aide d'un trou oxyanion, et terminent l'hydrolyse en orientant spécifiquement une molécule d'eau.
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Les enzymes ne sont pas des structures rigides et statiques. Elles sont au contraire le siège de tout un ensemble de mouvements internes, qu'il s'agisse du mouvement de résidus d'acides aminés individuels, d'un groupe de résidus formant un élément de la structure secondaire, voire d'un domaine entier de la protéine. Ces mouvements donnent naissance à un ensemble de structures légèrement différentes les unes des autres qui sont à l'équilibre en perpétuelle interconversion les unes avec les autres. Différents états conformationnels de l'enzyme peuvent par exemple être associés à différentes phases de son activité chimique. Ainsi, différentes conformations de la dihydrofolate réductase sont associées au cours du cycle catalytique respectivement à la liaison avec le substrat, à la catalyse, à la libération du cofacteur, et enfin à la libération du produit[24].
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Les sites de régulation allostérique sont des sites de liaison distincts du site actif qui peuvent interagir avec des molécules de l'environnement cellulaire, appelées dans ce cas effecteurs allostériques. La liaison de ces molécules avec ce site induit un changement conformationnel ou une modification de la dynamique interne de l'enzyme, qui altèrent les propriétés du site actif et modifient par conséquent la vitesse de réaction de l'enzyme[25]. Ces changements peuvent activer ou inhiber des enzymes. Les interactions allostériques avec des métabolites en amont ou en aval d'une voie métabolique à laquelle participe l'enzyme provoquent des boucles de rétrorégulation permettant de moduler l'activité de l'enzyme en fonction de l'intensité du flux de métabolites[26].
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Certaines enzymes n'ont besoin d'aucun composant supplémentaire pour être pleinement actives. D'autres ont au contraire besoin d'interagir avec des espèces chimiques non protéiques, appelées cofacteurs, pour être actives. Ces cofacteurs peuvent être inorganiques tels que des ions métalliques ou cluster fer-soufre, ou bien des composés organiques tels qu'une flavine ou un hème. Les cofacteurs organiques peuvent être des coenzymes, qui sont libérées du site actif de l'enzyme au cours de la réaction, ou des groupes prosthétiques, qui demeurent étroitement liés à l'enzyme. Certains groupes prosthétiques organiques sont liés à leur enzyme par covalence, comme c'est le cas de la biotine pour des enzymes telles que la pyruvate carboxylase[28].
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L'anhydrase carbonique est un exemple d'enzyme à cofacteur de zinc lié à son site actif[29]. Ces ions ou molécules étroitement liées à l'enzyme se trouvent généralement dans le site actif et interviennent dans la catalyse. Ainsi, on trouve fréquemment une flavine ou un hème dans les réactions d'oxydoréduction
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Les enzymes dépourvues du cofacteur qui les rend actives sont appelées apoenzymes, ou apoprotéines. Une enzyme liée à son ou ses cofacteurs est appelée holoenzyme. On appelle également holoenzymes les complexes enzymatiques formés de plusieurs sous-unités pour lesquels toutes les sous-unités requises pour l'activité enzymatique sont présentes ; on emploie souvent ce terme pour les ADN polymérases.
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Les coenzymes sont de petites molécules organiques qui peuvent être liées à l'enzyme de façon assez lâche ou, au contraire, très étroite. Elles transportent des groupes fonctionnels ou des résidus d'une enzyme à une autre. Le NAD+, le NADPH et l'ATP sont des coenzymes. Certaines coenzymes telles que la riboflavine, la thiamine et l'acide folique sont des vitamines, c'est-à-dire des composés qui ne peuvent être synthétisés par l'organisme et doivent être absorbés tels quels par l'alimentation. Parmi les groupes chimiques transportés par des coenzymes, on trouve l'ion hydrure H– transporté par le NADH et le NADPH, le groupe phosphate –OPO32– transporté par l'ATP, le groupe acétyle –COCH3 transporté par la coenzyme A, les groupes aldéhyde –CHO, méthényle –CH= ou méthyle –CH3 portés par l'acide folique, ou encore le groupe méthyle porté par la S-adénosylméthionine (SAM).
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Dans la mesure où les coenzymes sont modifiées au cours des réactions chimiques catalysées par les enzymes, il peut être utile de les considérer comme des substrats particuliers partagés par de nombreux types d'enzymes. Ainsi, on connaît plus de 1 000 enzymes utilisant le NAD+ comme coenzyme.
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Les coenzymes sont régénérées continuellement et leur concentration est maintenue à un niveau constant dans la cellule. Par exemple, le NADPH est régénéré par la voie des pentoses phosphates et la S-adénosylméthionine est régénérée par la méthionine adénosyltransférase. Cette régénération permanente signifie que de petites quantités de coenzymes peuvent être utilisées très intensivement. Par exemple, le corps humain utilise et régénère son propre poids en ATP chaque jour[30].
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Comme c'est le cas pour tous les catalyseurs, les enzymes ne modifient pas la position de l'équilibre chimique d'une réaction. La présence d'une enzyme a simplement pour conséquence d'accélérer la réaction, qui se déroule dans le même sens. Ainsi, l'anhydrase carbonique, qui catalyse une réaction réversible, agit dans l'un et l'autre sens en fonction de la concentration relative de ses réactifs :
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La vitesse de réaction dépend de l'énergie d'activation nécessaire pour atteindre, à partir des substrats, l'état de transition, qui évolue ensuite vers la formation des produits de réaction. Les enzymes accélèrent la vitesse de réaction en abaissant l'énergie d'activation de l'état de transition. Elles commencent par établir une liaison enzyme-substrat (ES) de faible énergie, stabilisent par la suite l'état de transition (ES‡) de sorte qu'il requiert moins d'énergie pour se former, et font évoluer cet état de transition vers un complexe enzyme-produit (EP) qui se dissocie spontanément.
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De plus, les enzymes peuvent coupler deux ou plusieurs réactions afin de permettre à une réaction thermodynamiquement défavorisée de se produire à l'aide d'une réaction thermodynamiquement favorisée de telle sorte que l'énergie combinée des produits de deux réactions soit inférieur à l'énergie combinée de leurs substrats. C'est très souvent le cas de l'hydrolyse de l'ATP, qui est généralement couplée à d'autres réactions chimiques, notamment du catabolisme (biosynthèses).
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La cinétique enzymatique étudie la façon dont les enzymes se lient à leurs substrats et les convertissent en produits de réaction. Les données quantitifant la cinétique d'une enzyme sont généralement obtenues à partir de dosages enzymatiques (en). En 1913, l'Allemand Leonor Michaelis et la Canadienne Maud Menten proposèrent une théorie quantitative de la cinétique enzymatique, appelée depuis équation de Michaelis-Menten[31]. Leur principale contribution a été de concevoir les réactions enzymatiques en deux étapes. Tout d'abord, les substrats se lient réversiblement à l'enzyme, formant un complexe enzyme-substrat. Puis l'enzyme catalyse la réaction chimique et libère les produits de réaction. Ces travaux ont ensuite été poursuivis par les Britanniques George Edward Briggs (en) et John B. S. Haldane, qui en dérivèrent les équations cinétiques encore largement utilisées de nos jours[32].
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La vitesse d'une enzyme dépend des conditions de la solution et de la concentration en substrats. La vitesse maximum Vmax d'une réaction enzymatique peut être déterminée en augmentant la concentration [S] en substrats jusqu'à ce que la vitesse de formation des produits de réaction présente un plateau, comme représenté ci-contre. Cette saturation s'explique par le fait que plus la concentration en substrats augmente, plus ce substrat se lie aux enzymes, de sorte que la concentration en complexes enzyme-substrats augmente et la concentration en enzyme libre diminue ; la vitesse maximum de réaction correspond à la situation où toutes les enzymes sont liées à leurs substrats de sorte qu'il ne reste plus d'enzyme libre ayant des sites de liaison à occuper.
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Outre la vitesse maximum Vmax d'une enzyme, la quantité de substrat nécessaire pour atteindre une vitesse de réaction donnée est une autre grandeur importante caractérisant l'activité d'une enzyme. Cette quantité est mesurée par la constante de Michaelis KM, qui représente la concentration de substrat nécessaire pour que l'enzyme atteigne la moitié de Vmax. Chaque enzyme possède généralement une Km donnée pour chacun de ses substrats. La vitesse v de réaction à concentration [S] de substrat, correspondant à l'augmentation de la concentration [P] en produit, est alors donnée par l'équation :
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La constante catalytique, notée kcat, également appelée turnover number (TON), représente le nombre de molécules de substrat converties en produits par site actif et par seconde. Elle est liée à la vitesse maximum Vmax et à la concentration [E] de l'enzyme par l'équation Vmax = kcat [E].
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L'activité enzymatique est mesurée en katals, unité SI définie par 1 kat = 1 mol s−1, ou, plus fréquemment, en unités enzymatiques, définies par 1 U = 1 µmol·min-1 : ces grandeurs représentent la quantité d'enzyme nécessaire pour traiter une quantité unitaire de substrat par unité de temps, dans des conditions opératoires qui doivent être précisées avec la mesure. On peut en déduire l'activité spécifique de l'enzyme, qui représente son activité par unité de masse, exprimée par exemple en U mg−1.
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L'efficacité d'une enzyme peut être exprimée en termes de kcat / KM, qui représente la constante de spécificité. Dans la mesure où elle reflète à la fois l'affinité pour les substrats et l'efficacité de la catalyse, elle est utile pour comparer des enzymes entre elles ou pour comparer la même enzyme par rapport à différents substrats.
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La cinétique de Michaelis-Menten repose sur la loi d'action de masse, qui dérive de l'hypothèse que la diffusion de la matière est libre et que les collisions entre particules sont aléatoires et décrites par la thermodynamique. Cependant, de nombreux processus biochimiques ou cellulaires s'écartent significativement de ces conditions en raison de la concentration très élevée des espèces chimiques dans le cytosol qui restreignent leur liberté de mouvement[34]. La cinétique de Michaelis-Menten a fait l'objet d'extensions récentes qui tentent de tenir compte de ces effets[35].
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Un inhibiteur enzymatique est une petite molécule qui réduit la vitesse de réaction d'une enzyme.
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On range habituellement les types d'inhibition enzymatique dans les catégories suivantes.
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Un inhibiteur compétitif peut se lier à l'enzyme en empêchant ses substrats de le faire[36]. Il s'agit souvent d'une molécule qui ressemble à l'un des substrats et prend sa place sur l'un des sites de liaison mais sans que l'enzyme puisse catalyser la réaction chimique avec cet inhibiteur. Ainsi, le méthotrexate, un anticancéreux, est un inhibiteur compétitif de la dihydrofolate réductase, qui catalyse la réduction du dihydrofolate en tétrahydrofolate. Ce type d'inhibition peut être contourné par une concentration élevée en substrat. Il peut également s'agir d'une molécule qui se lie sur un autre site de l'enzyme et induit des changements conformationnels qui modifient les propriétés du site de liaison au substrat par effet allostérique. En conséquence, l'affinité de l'enzyme pour ses substrats diminue et sa constante de Michaelis KM augmente, tandis que sa vitesse maximum Vmax demeure inchangée.
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Un inhibiteur non compétitif se lie à l'enzyme sur un site indépendant des sites de liaison aux substrats. Ceux-ci se lient donc à l'enzyme avec une affinité inchangée, de sorte que la constante de Michaelis KM demeure inchangée. Cependant, l'inhibiteur réduit l'efficacité de l'enzyme, c'est-à-dire sa constante catalytique kcat, et, par conséquent, sa vitesse maximum Vmax. Contrairement à l'inhibition compétitive, l'inhibition non compétitive n'est pas réduite par l'augmentation de la concentration du substrat.
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Un inhibiteur incompétitif ne peut se lier qu'au complexe enzyme-substrat et non à l'enzyme seule. Ce type d'inhibiteurs est par conséquent d'autant plus efficace que la concentration en substrats est élevée. Le complexe enzyme-substrat-inhibiteur est inactif et ne peut catalyser la conversion des substrats en produits. Ce type d'inhibition demeure rare[37].
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Un inhibiteur mixte se lie à un site allostérique distinct du site de liaison des substrats sur l'enzyme, et ces deux liaisons interagissent l'une sur l'autre. La fonctionnalité de l'enzyme est réduite mais pas supprimée lorsqu'elle est liée à l'inhibiteur. Ce type d'inhibiteur ne suit pas l'équation de Michaelis-Menten.
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Un inhibiteur irréversible, également appelé inhibiteur suicide, se lie à l'enzyme pour l'inhiber de façon permanente, généralement à travers une liaison covalente. La pénicilline[38] et l'aspirine[39] agissent de cette façon respectivement sur les transpeptidases et les cyclooxygénases.
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Chez de nombreux êtres vivants, les inhibiteurs enzymatiques interviennent dans le cadre d'un mécanisme général de rétroaction métabolique. Lorsqu'une molécule est produite en excès, elle peut agir comme inhibiteur de l'enzyme qui engage la voie métabolique produisant cette molécule, ce qui a pour effet d'en réduire la production et d'en maintenir la concentration physiologique à un niveau convenable. Il s'agit d'une forme de rétraction négative. Des voies métaboliques majeures telles que le cycle de Krebs utilisent des mécanismes de ce type.
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Dans la mesure où les inhibiteurs modulent l'activité de certaines enzymes, ils sont fréquemment employés comme médicaments. De nombreux médicaments sont des inhibiteurs compétitifs réversibles qui ressemblent au substrat naturel de ces enzymes. Outre le méthotrexate présenté plus haut, de tels inhibiteurs compétitifs sont par exemple les statines utilisée pour traiter l'hypercholestérolémie[40] en inhibant l'HMG-CoA réductase et les inhibiteurs de protéase utilisés pour traiter les infections à rétrovirus tels que le VIH[41]. Un exemple classique d'inhibition irréversible est celui de l'aspirine, qui inhibe les cyclooxygénases COX-1 et COX-2 produisant les messagers de l'inflammation que sont les prostaglandines[39].
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D'autres inhibiteurs enzymatiques sont des poisons. C'est par exemple le cas du cyanure CN–, qui se lie au cuivre et au fer du site actif de la cytochrome c oxydase[42] et bloque la respiration cellulaire.
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Les enzymes remplissent un grand nombre de fonctions au sein des êtres vivants. Elles sont indispensables aux mécanismes de transduction de signal et de régulation des processus cellulaires, souvent à travers l'activité de kinases et de phosphatases[43]. Elles interviennent également dans la génération de mouvements, comme la myosine qui hydrolyse l'ATP lors de la contraction musculaire et permet le transport de molécules à travers la cellule en agissant sur le cytosquelette[44]. Les pompes à ions des membranes cellulaires sont d'autres ATPases qui interviennent dans le transport actif transmembranaire. Des enzymes interviennent également dans des processus plus exotiques tels que la bioluminescence produite par exemple par la luciférase chez les lucioles, ou encore par certaines bactéries[45]. Les virus contiennent quant à eux des enzymes leur permettant d'infecter des cellules, comme l'intégrase et la transcriptase inverse du VIH, ou de sortir des cellules infectées comme la neuraminidase du virus de la grippe[46].
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Les enzymes jouent un rôle important dans l'appareil digestif humain, où des enzymes telles que les amylases et les peptidases interviennent en dégradant des biopolymères comme l'amidon et les protéines en petites molécules susceptibles d'être absorbées au niveau des intestins — respectivement en maltose (puis en glucose) et en acides α-aminés dans notre exemple. Les macromolécules biologiques sont en effet trop grosses pour être absorbées directement, et ce sont leurs monomères qui sont absorbés. La digestion recouvre précisément ce processus de clivage des macromolécules en petites molécules. Des enzymes différentes sont nécessaires pour digérer des substances différentes. Chez les ruminants, qui sont herbivores, des microorganismes de l'intestin produisent une enzyme particulière, la cellulase, capable de cliver la cellulose de la paroi cellulaire des cellules végétales[47].
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Plusieurs enzymes peuvent travailler ensemble dans un ordre défini pour former des voies métaboliques : dans une telle configuration, un produit d'une enzyme devient un substrat de l'enzyme suivante. Il est possible que plusieurs enzymes catalysent parallèlement la même réaction ; ceci permet des modes de régulation plus complexes avec, par exemple, une faible constante d'activité pour une enzyme mais une seconde enzyme pouvant atteindre un niveau d'activité élevé lorsqu'elle est activée[48].
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Les enzymes déterminent les étapes des voies métaboliques. En l'absence d'enzymes, le métabolisme n'emprunterait pas les mêmes chemins et ne pourrait pas être régulé afin d'être en cohérence avec les besoins de la cellule. La plupart des voies métaboliques principales du métabolisme sont régulées au niveau de quelques étapes clés, généralement au niveau d'enzymes qui requièrent l'hydrolyse de l'ATP. Cette réaction étant fortement exothermique (c'est-à-dire qu'elle s'accompagne d'une variation d'enthalpie libre élevée), elle peut être couplée à une réaction endothermique (c'est-à-dire s'accompagnant d'une variation d'enthalpie libre négative) afin de la rendre thermodynamiquement favorable.
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Il existe essentiellement cinq moyens de contrôler l'activité des enzymes dans les cellules.
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Les enzymes peuvent être activées ou inhibées par d'autres molécules. Le ou les produits finaux d'une voie métabolique sont souvent des inhibiteurs de l'une des premières enzymes de cette voie, généralement la première enzyme qui catalyse une étape irréversible, ce qui régule la quantité de produit final ; il s'agit d'un mécanisme de rétroaction, dans la mesure où la quantité de produit final est régulée par la propre concentration de ce produit. La rétroaction permet d'ajuster efficacement le niveau de biosynthèse d'un ensemble de métabolites intermédiaires en fonction des besoins de la cellule, en évitant de produire un excès de molécules qui serait perdu et réduirait l'efficacité globale du métabolisme cellulaire.
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La phosphorylation, la myristoylation et la glycosylation sont des exemples de modifications post-traductionnelles. Ainsi, la phosphorylation, induite par l'insuline, de nombreuses enzymes, dont la glycogène synthase, permet de contrôler l'anabolisme et le catabolisme du glycogène et permet à la cellule de s'adapter aux variations de la glycémie[49].
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Le clivage d'une chaîne polypeptidique est un autre exemple de modification post-traductionnelle. La chymotrypsine, une peptidase digestive, est produite dans le pancréas sous une forme inactive appelée chymotrypsinogène et transportée sous cette forme jusque dans l'estomac, où elle est activée. Ceci permet d'éviter que la chymotrypsine active ne digère d'autres tissus avant de parvenir dans l'estomac. Ce type de précurseur inactif d'une enzyme est un zymogène.
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La production des enzymes peut être accrue ou réduite par la cellule en réponse à des modifications dans son environnement. Cette forme de régulation de l'expression génétique est appelée induction enzymatique. C'est par exemple le cas des bactéries qui deviennent résistantes à des antibiotiques, par exemple à la pénicilline par induction d'enzymes appelées β-lactamases, lesquelles hydrolysent le noyau β-lactame[50] qui est précisément le pharmacophore de ce type d'antibiotiques. Les cytochrome P450 oxydases sont un autre exemple d'induction enzymatique. Ces enzymes jouent un rôle important dans la métabolisation de nombreux médicaments, et leur induction ou leur inhibition peuvent conduire à des interactions médicamenteuses.
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La quantité d'enzymes présente dans une cellule peut également être modulée par leur dégradation.
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La distribution intracellulaire des enzymes peut être compartimentée, différentes voies métaboliques se déroulant dans différents compartiments cellulaires. Ainsi, les acides gras sont produits par un ensemble d'enzymes distribuées dans le cytosol, le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi, et sont dégradés pour en libérer l'énergie chimique par β-oxydation sous l'effet d'un autre ensemble d'enzymes situées dans les mitochondries[51]. De plus, les différents compartiments d'une cellule connaissent des niveaux de protonation différents (par exemple, les lysosomes sont acides quand le cytoplasme est neutre) ou des niveaux d'oxydation différents (par exemple, le périplasme est plus oxydant que le cytoplasme), ce qui module également le niveau d'activité des enzymes qui s'y trouvent.
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Chez les organismes multicellulaires, les cellules de différents organes ou de différents tissus présentent différents modes d'expression génétique et produisent par conséquent différentes variantes, appelés isoenzymes, d'un même ensemble d'enzymes, catalysant différentes réactions métaboliques. Ceci offre un mécanisme de régulation du métabolisme global de l'organisme. Ainsi, l'hexokinase, première enzyme de la glycolyse, possède une forme spécialisée, la glucokinase, exprimée dans le foie et dans le pancréas, dont l'affinité pour le glucose est plus faible mais qui est plus sensible aux variations de concentration de glucose[52]. Ceci permet à cette enzyme de réguler la production d'insuline en fonction des variations de la glycémie[53].
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Dans la mesure où un contrôle très étroit de l'activité enzymatique est essentiel pour l'homéostasie de l'organisme, tout dysfonctionnement (mutation, surproduction, sousproduction ou absence) d'une seule enzyme critique peut provoquer une maladie génétique. Le dysfonctionnement d'un seul type d'enzyme parmi les milliers du corps humain peut être mortel : c'est par exemple le cas d'une déficience en hexosaminidase, responsable de la maladie de Tay-Sachs[54].
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La forme la plus courante de phénylcétonurie est un autre exemple de maladie résultant d'une déficience enzymatique. De nombreuses mutations n'affectant chaque fois qu'un seul résidu d'acide aminé de la phénylalanine hydroxylase, qui catalyse la première étape de la dégradation de la phénylalanine, conduit à l'accumulation de cet acide aminé et de produits apparentés. Certaines de ces mutations affectent le site actif, altérant directement la liaison des substrats et la catalyse, mais de nombreuses autres mutations touchent des résidus éloignés du site actif et réduisent l'activité enzymatique par altération du repliement de l'enzyme (structure tertiaire) ou affectant son oligomérisation (structure quaternaire)[55],[56]. Ceci peut conduire au handicap mental si la maladie n'est pas prise en charge. L'administration orale d'enzymes peut traiter certaines déficiences enzymatiques fonctionnelles telles que l'insuffisance pancréatique exocrine (en)[57] et l'intolérance au lactose[58].
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Des maladies peuvent résulter d'autres types de dysfonctionnements enzymatiques lorsque ces derniers affectent les enzymes assurant la réparation de l'ADN, ce qui provoque des mutations dans les cellules germinales. De tels défauts enzymatiques sont davantage susceptibles de provoquer des cancers parce que les cellules deviennent alors plus sensibles aux mutations affectant leur génome. La lente accumulation de telles mutations peut alors conduire à l'apparition de cancers. Un exemple de tels syndromes cancéreux héréditaires est le xeroderma pigmentosum, qui conduit à l'apparition d'un cancer de la peau à la suite d'une exposition même minime à la lumière ultraviolette[59].
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Certaines enzymes sont utilisées dans l'industrie chimique et pour d'autres applications industrielles lorsque des catalyseurs très spécifiques sont nécessaires. Les enzymes naturelles sont cependant assez limitées du point de vue des réactions qu'elles sont capables de catalyser, car il s'agit de réactions spécifiques au métabolisme des êtres vivants, et non de l'industrie chimique en général ; les enzymes sont également actives dans les conditions physico-chimiques physiologiques des organismes dont elles sont issus, conditions qui diffèrent souvent de celles mises en œuvre dans le cadre de procédés industriels. Par conséquent, le génie protéique (en) est un domaine de recherche actif qui vise à développer de nouvelles enzymes dotées de propriétés innovantes, que ce soit par conception rationnelle ou par évolution in vitro[60],[61]. Depuis le début du siècle, des enzymes ont ainsi pu être conçues de manière entièrement artificielle afin de catalyser des réactions chimiques qui ne se produisent pas naturellement[62].
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Le tableau ci-dessous résume quelques applications industrielles de certaines enzymes courantes.
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La première enzyme, la diastase, a été isolée en 1833 par Anselme Payen et Jean-François Persoz[77]. Après avoir traité un extrait aqueux de malt à l'éthanol, ils précipitèrent une substance sensible à la chaleur et capable d'hydrolyser l'amidon, d'où son nom de diastase forgé à partir du grec ancien ἡ διάστασις désignant l'action de cliver. Il s'agissait en réalité d'une amylase.
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Le biologiste et chimiste Émile Duclaux (1840-1904) préconisa à la fin du XIXe siècle de nommer les substances actives semblables à la diastase à l'aide du suffixe -ase en référence à cette dernière[78].
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Quelques décennies plus tard, alors qu'il étudiait la fermentation alcoolique du sucre par une levure, Louis Pasteur conclut qu'un principe actif — qu'il appela ferment — contenu dans la levure était responsable de cette fermentation. Il considérait que cette substance n'était active qu'au sein d'une cellule vivante. Pasteur écrivit[79],[80] :
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« la fermentation alcoolique est un acte en corrélation avec la vie et l'organisation des cellules de levure, et non avec la mort ou la putréfaction ; que ce n'est pas non plus un phénomène de contact, cas dans lequel la transformation du sucre s'accomplirait sans rien lui abandonner ni rien lui prendre. »
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En 1877, le physiologiste allemand Wilhelm Kühne (en) (1837–1900) introduisit le terme enzyme en référence à ce processus, du grec ancien ἔνζυμον forgé à partir du préfixe ἐν « dans » et du substantif ἡ ζύμη « levain ». Le mot enzyme désigna par la suite les substances actives non vivantes telles que la pepsine, tandis que le mot ferment était utilisé en référence à l'activité chimique produite par des êtres vivants.
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En 1883, le biologiste et chimiste français Antoine Béchamp publia Les microzymas, ouvrage dans lequel il théorisait son concept de « microzymes (en) » comme constituants ultimes de toute matière vivante ; il y employait à cette occasion le terme zymase.
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Le chimiste allemand Eduard Buchner publia son premier article sur l'étude des extraits de levure en 1897. Au cours d'une série d'expériences à l'université Humboldt de Berlin, il découvrit que le sucre pouvait être fermenté par des extraits de levure même en l'absence de toute cellule de levure dans le mélange, et reçut en 1907 le prix Nobel de chimie pour sa découverte de la fermentation sans cellule vivante[81]. Il appela zymase l'enzyme responsable de la fermentation, reprenant la construction du nom des enzymes en se référant au processus qu'elles catalysent auquel est adjoint le suffixe -ase, suivant en cela les recommandations d'Émile Duclaux quelques années plus tôt.
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La nature biochimique des enzymes demeurait cependant encore inconnue au début du XXe siècle. De nombreux scientifiques avaient observé que l'activité enzymatique était associée aux protéines, tandis que d'autres (dont Richard Willstätter, prix Nobel de chimie 1915 pour ses travaux sur la chlorophylle) considéraient que les protéines étaient de simples véhicules de l'activité enzymatique, étant par elles-mêmes incapables de catalyser des réactions chimiques[82],[83]. En 1926, James B. Sumner montra que l'uréase était une enzyme de nature purement protéique et la cristallisa ; il fit de même en 1937 avec la catalase. John Howard Northrop et Wendell Meredith Stanley achevèrent d'établir la nature protéique des enzymes en travaillant sur la pepsine (1930), la trypsine et la chymotrypsine. Ces trois chercheurs partagèrent le prix Nobel de chimie de 1946[84].
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Le fait que des enzymes puissent être cristallisées permit d'établir leur structure tridimensionnelle par cristallographie aux rayons X. Ceci fut réalisé pour la première fois avec le lysozyme, une enzyme présente dans les larmes, la salive et le blanc d'œuf qui digère l'enveloppe de certaines bactéries : sa structure fut résolue par une équipe dirigée par David Chilton Phillips (en) et publiée en 1965[85]. L'établissement à haute résolution de la structure du lysozyme marqua les débuts de la biologie structurale et de l'étude du fonctionnement des enzymes à l'échelle atomique[86].
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Le comité des nomenclatures de l'Union internationale de biochimie et de biologie moléculaire (NC-IUBMB) a développé la nomenclature EC (pour Enzyme Commission), fondée sur le type de réactions chimiques catalysées[87]. Cette nomenclature est constituée de quatre nombres séparés par des points, associés à une dénomination systématique unique ; par exemple, l'α-amylase a pour numéro EC 3.2.1.1 et pour dénomination systématique 4-α-D-glucane glucanohydrolase. La dénomination systématique est rarement employée : on lui préfère généralement des appellations d'usage, une enzyme pouvant avoir plusieurs appellations, certaines étant parfois ambiguës.
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Les enzymes sont classées en six principaux groupes, en fonction du type de réaction qu'elles catalysent :
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Un numéro EC fait référence à une réaction chimique donnée, mais pas à une molécule donnée : un même numéro EC peut ainsi correspondre à plusieurs isoenzymes, c'est-à-dire à plusieurs protéines catalysant la même réaction chimique mais ayant des séquences peptidiques différentes — c'est par exemple le cas de toutes les ADN polymérases, qui partagent toutes le numéro EC 2.7.7.7 — tandis qu'une même enzyme peut avoir plusieurs numéros EC lorsque la protéine qui la constitue porte plusieurs sites actifs catalysant des réactions chimiques différentes — on parle par exemple d'enzyme bifonctionnelle lorsqu'une même protéine catalyse deux réactions chimiques, comme l'uridine monophosphate synthétase (UMPS) qui porte une sous-unité orotate phosphoribosyltransférase (EC 2.4.2.10) et une sous-unité orotidine-5'-phosphate décarboxylase (EC 4.1.1.23).
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Le nom des enzymes fait le plus souvent référence à un ou plusieurs de ses substrats, parfois au type de réaction chimique catalysée, et très souvent avec le suffixe -ase, parfois avec le suffixe -ine.
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La lactase, l'alcool déshydrogénase, l'ADN polymérase, la triose-phosphate isomérase, la papaïne, la pepsine et la trypsine sont des exemples de noms d'enzymes. La glucose oxydase est ainsi une enzyme catalysant l'oxydation du glucose, tandis que l'amidon synthase catalyse la biosynthèse de l'amidon. Plusieurs enzymes qui catalysent la même réaction chimique sont appelées isoenzymes.
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Concernant les peptidases, il existe un classement complémentaire mis au point par le Centre Sanger, fondé sur le séquençage des protéines. Il regroupe par familles les enzymes faisant apparaitre des séquences acido-aminés similaires. La première lettre de la classification correspond au type de peptidase : A pour les protéases aspartiques, S pour les protéases à cystéine, etc.[88].
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Les noms d'enzymes sont presque tous du genre féminin ; le lysozyme et les ribozymes font exceptions, bien que le suffixe -zyme provienne du grec ancien ἡ ζύμη (« levain »), qui était du genre féminin.
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Le mot enzyme était originellement (en 1897) lui-même employé au féminin, par exemple dans le Bulletin de la société chimique ou celui de l'Académie des sciences, etc.)[89]. selon le Larousse, il est féminin ou, parfois masculin[90], ainsi que ses composés (par exemple coenzyme[91], de même pour le trésor de la langue française, mais l'usage fait qu'il est de plus en plus utilisé au masculin ;
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il l'aurait été par écrit pour première fois en 1900 par un néerlandais écrivant en français, puis par les chimistes français Bourquelot et Herissey, puis de plus en plus souvent entre 1925 et 1940. En 1957 alors que déjà les articles scientifiques n'utilisent presque plus que le masculin, les académiciens du Comité du langage scientifique se penchent sur le sujet, décidant d'abord du féminin, mais dans une pétition, 257 signataires protestent contre ce choix, plaidant au contraire pour l'emploi du masculin[89].
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La pétition a fait remettre en cause la décision de l'Académie, qui en 1968 continuait encore à débattre des arguments grammaticaux et de la tendance populaire à utiliser le genre masculin, mais selon l'archiviste et paléographe Eugène-Humbert Guitard (en 1968) « sous l'influence de l'anglais, des scientifiques de plus en plus nombreux font et feront d'enzyme un masculin »[89].
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Sur les autres projets Wikimedia :
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Une éolienne est un dispositif qui transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, dite énergie éolienne, laquelle est ensuite le plus souvent transformée en énergie électrique. Les éoliennes produisant de l'électricité sont appelées aérogénérateurs, tandis que les éoliennes qui pompent directement de l'eau sont parfois dénommées éoliennes de pompage ou pompe à vent. Une forme ancienne d'éolienne est le moulin à vent.
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Les termes « centrale éolienne », « parc éolien » ou « ferme éolienne » sont utilisés pour décrire les unités de production groupées, installées à terre ou en mer.
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Les pays du monde où les champs éoliens sont les plus nombreux sont la Chine, les États-Unis, l'Allemagne, l'Espagne, l'Inde, le Royaume-Uni et, en proportion de la population, le Danemark (voir Production d'énergie éolienne).
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En 1885, Ernest-Sylvain Bollée, inventeur de l'éolienne Bollée, utilise le mot « éolienne » pour la première fois comme nom commun à partir de l'adjectif substantivé (énergie éolienne). Le mot trouve sa place dans le Larousse en 1907[1].
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L'ancêtre de l'éolienne est le moulin à vent, apparu en Perse dès l'an 620 et suivi de la pompe à vent, apparue au IXe siècle dans l'actuel Afghanistan. De nos jours, ils sont encore utilisés couplés à une pompe à eau, généralement pour drainer et assécher des zones humides ou au contraire irriguer des zones sèches ou permettre l'abreuvage du bétail.
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En 1888, Charles Francis Brush construit une grande éolienne pour alimenter sa maison en électricité, avec stockage par batterie d'accumulateurs.
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La première éolienne « industrielle » génératrice d'électricité est mise au point par le Danois Poul La Cour en 1890, pour fabriquer de l'hydrogène par électrolyse. Dans les années suivantes, il crée l'éolienne « Lykkegard », dont il vend soixante-douze exemplaires en 1908[2].
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En 1923, le généticien britannique John Burdon Sanderson Haldane écrit :
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« Si une éolienne dans le jardin pouvait produire 50 kg de charbon par jour (or, elle peut produire l’équivalent en énergie), nos mines de charbon fermeraient dès demain. Personnellement, je pense que d’ici 400 ans, on aura peut-être résolu le problème de l’énergie en Angleterre de la façon suivante : le pays sera recouvert de rangées d’éoliennes de métal, entraînant des moteurs électriques qui eux-mêmes fourniront un courant à très haute tension à un grand réseau électrique. De grandes centrales judicieuses espacées utiliseront le surplus d’énergie des périodes venteuses pour effectuer la décomposition électrolytique de l’eau en oxygène et en hydrogène. Ces gaz seront liquéfiés et stockés dans de vastes réservoirs à double paroi sous vide, probablement enterrés. (…) Par temps calme, les gaz seraient recombinés dans des moteurs à explosion reliés à des dynamos pour récupérer de l’électricité ou, plus probablement, dans des piles à combustibles[3]. »
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Une éolienne expérimentale de 800 kVA fonctionna de 1955 à 1963 en France, à Nogent-le-Roi dans la Beauce. Elle avait été conçue par le Bureau d'études scientifiques et techniques de Lucien Romani et exploitée pour le compte d'EDF. Simultanément, deux éoliennes Neyrpic de 130 et 1 000 kW furent testées par EDF à Saint-Rémy-des-Landes (Manche)[4]. Il y eut également une éolienne raccordée au secteur sur les hauteurs d'Alger (Dély-Ibrahim) en 1957.
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Cette technologie ayant été quelque peu délaissée par la suite, il faudra attendre les années 1970 et le premier choc pétrolier pour que le Danemark reprenne les installations d'éoliennes.
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L'éolienne la plus courante, à axe horizontal, se compose des éléments suivants :
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Des éléments annexes, comme un poste de livraison pour injecter l'énergie électrique produite au réseau électrique, complètent l'installation.
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Une telle éolienne se modélise principalement à partir de ses caractéristiques aérodynamiques, mécaniques et électrotechniques. En pratique, on distingue aussi le « grand éolien », qui concerne les machines de plus de 350 kW[6], de l'éolien de moyenne puissance (entre 36 et 350 kW[6]) et du petit éolien (inférieur à 36 kW[6]).
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Une éolienne à axe horizontal est une hélice perpendiculaire au vent, montée sur un mât. La hauteur est généralement de 20 m pour les petites éoliennes, et supérieure au double de la longueur d'une pale pour les modèles de grande envergure.
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En 2017, la plus grande éolienne mesure 187 m de haut pour une puissance de 9,5 MW[7]. En 2019, le prototype de l'Haliade X, installé à Rotterdam, d'une puissance de 12 MW, atteint 260 m de haut[8].
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La puissance du vent contenue dans un cylindre de section
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S
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est :
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Une éolienne ne permet de récupérer qu'une partie de cette puissance, car l'écoulement ne peut pas avoir une vitesse nulle après son passage à travers la turbine (dans le cas contraire, cela reviendrait à « arrêter le vent »).
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L'énergie récupérable[a] est inférieure à l'énergie cinétique de l'air situé en amont de l'éolienne, puisque l'air doit conserver une énergie cinétique résiduelle pour qu'il subsiste un écoulement. Albert Betz a démontré que la puissance maximale récupérable est égale aux 16⁄27 de la puissance incidente.
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La puissance maximale théorique d'une éolienne est ainsi fixée à :
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Cette puissance maximale est ensuite affectée du coefficient de performance propre au type et au modèle d'éolienne et au site d'installation. Ce coefficient est en général compris entre 0,20 et 0,70.
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Pour le calcul de la puissance d'une éolienne tenant compte de l'énergie cinétique et potentielle, voir : calcul de la puissance d'une turbine type éolien ou hydrolienne.
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Du fait de l'intermittence du vent et des variations de sa puissance, il est important de distinguer deux notions :
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En 2009, l'éolien représentait 1,3 % de la production mondiale d'électricité :
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Éoliennes et lignes à haute tension près de Rye, en Angleterre.
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Coucher de soleil sur le parc éolien de Guazhou, en Chine, qui comprend plus de 200 éoliennes.
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Parc éolien d'Estinnes, Belgique, 11 éoliennes, vues le 10 octobre 2010.
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Cliquez sur une vignette pour l’agrandir.
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Pour des raisons de sécurité, il est nécessaire d'immobiliser les pales lorsque le vent est trop fort. En effet, les pales fléchissent sous la force du vent et, par vent trop fort, viendraient percuter le mât. L'inertie de la turbine est à peu près proportionnelle au cube de la longueur des pales alors que la surface résistante au vent est proportionnelle au carré de cette longueur. Les pressions exercées sur une éolienne augmentent donc très rapidement à mesure que sa taille augmente. Ainsi la longueur maximale d'une pale est-elle limitée par la résistance de ses matériaux.
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Les dimensions d'une éolienne sont contraintes par la résistance des matériaux. Les pales de grande taille sont réalisées avec des matériaux composites à base de fibre de verre ou de carbone et une résine époxy ou polyester[14] ; d'autres matériaux peuvent être utilisés[15]. Les éoliennes plus petites peuvent être construites dans des matériaux moins chers, tels que la fibre de verre, l'aluminium ou le bois lamellé.
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Moyeu d'une éolienne sans pales (Enercon E-70) sur l’île de El Hierro (Canaries).
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Pale sur une remorque.
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Segments du mât sur remorques et embase d'une pale.
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Pales de remplacement mesurant environ 15 m de long.
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Cliquez sur une vignette pour l’agrandir.
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Les petites éoliennes sont dirigées vers le vent par un aileron arrière, à la manière d'une girouette. Les grandes éoliennes possèdent des capteurs qui détectent la direction du vent et actionnent un moteur qui fait pivoter le rotor.
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Chaque pale en rotation se comporte comme un gyroscope, et du fait de la force de gravité qui s'exerce sur elle, elle est soumise à une force de précession qui, étant perpendiculaire à la fois à l'axe de rotation et à la force de gravité, est horizontale. Cette force de précession est donc parallèle à la pale lorsque celle-ci est horizontale, et lui est perpendiculaire lorsque la pale est verticale. À terme, ces changements cycliques de force sur les pales peuvent fatiguer et faire casser la base des pales, et/ou l'axe de la turbine.
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Quand une éolienne puissante possède plus d'une pale, celles-ci sont perturbées par l'air déplacé par la pale précédente. Le rendement s'en trouve réduit.
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Les vibrations diminuent quand le nombre de pales augmente. En plus de fatiguer les mécanismes, certaines vibrations sont audibles et provoquent des nuisances sonores. Cependant, les éoliennes possédant moins de pales, plus grandes, fonctionnent à un nombre de Reynolds plus élevé, et sont par conséquent[réf. nécessaire] plus efficaces. Le prix d'une éolienne augmentant avec le nombre de pales, le nombre optimal pour un système à axe horizontal est donc de trois, car avec deux pales les problèmes de balourd seraient plus importants. En effet le nombre de pales doit être impair pour que l'équilibrage soit optimal[16].
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Les rotors à nombre pair de pales ne nécessitent pas obligatoirement de fixer individuellement chaque pale sur un moyeu. Aussi, beaucoup d'éoliennes commercialisées ont deux pales, car il est plus facile et plus économique de fabriquer celles-ci d'un seul tenant. Les éoliennes à trois pales, plus silencieuses, doivent généralement être montées sur place.
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La plupart des éoliennes artisanales possèdent deux pales, car elles sont fabriquées à partir d'une seule longue pièce de bois ou de métal, montée sur un générateur de récupération, tel qu'un alternateur de voiture ou un moteur de machine à laver.
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Comme le mât produit des turbulences derrière lui, le rotor est généralement placé devant le mat. Dans ce cas, le rotor est placé assez loin en avant, et son axe est parfois incliné par rapport à l'horizontale, afin d'éviter que les pales ne viennent heurter le mât. On construit parfois des éoliennes dont le rotor est placé en aval du mât, malgré les problèmes de turbulences, car les pales peuvent ainsi être plus souples et se courber sans risquer de heurter le mât en cas de grand vent, réduisant ainsi leur résistance à l'air.
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Les anciens moulins à vent sont équipés de voilures en guise de pales, mais celles-ci ont une espérance de vie très limitée. De plus, leur résistance à l'air est relativement élevée par rapport à la puissance qu'elles reçoivent. Elles font tourner le générateur trop lentement et gaspillent l'énergie potentielle du vent dont la poussée implique qu'elles soient montées sur un mât particulièrement solide. C'est pourquoi on leur préfère aujourd'hui des pales profilées rigides.
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Quand une pale est en rotation, la vitesse relative du vent par rapport à la pale est supérieure à sa vitesse propre, et dépend de l'éloignement du point considéré de la pale avec son axe de rotation. Cela explique que le profil et l'orientation de la pale varient dans sa longueur. La composition des forces s'exerçant sur les pales se résume en un couple utile permettant la production d'électricité par l'alternateur, et une force de poussée axiale, répercutée sur le mât par l'intermédiaire d'une butée. Cette poussée peut devenir excessive par vent trop fort ; c'est pourquoi les éoliennes sont alors arrêtées et orientées pour offrir la moindre prise au vent.
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Des essais ont été effectués (2004) pour utiliser des pales cylindriques et bénéficier de l'effet Magnus.
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Outre les éoliennes classiques à axe horizontal parallèle à la direction du vent, les éoliennes dites « à axe vertical » présentent un axe perpendiculaire à la direction du vent. L'axe est souvent positionné à la verticale, mais des éoliennes de ce type peuvent aussi être positionnées à l'horizontale[17],[18]. Ce type d'éoliennes se décline suivant plusieurs principes.
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L'éolienne de type Darrieus repose sur l’effet de portance subi par un profil soumis à l'action d'un vent relatif, tel l'effet qui s'exerce sur l'aile d'un avion. On distingue plusieurs déclinaisons autour de ce principe, depuis le simple rotor cylindrique – deux profils disposés de part et d'autre de l'axe – jusqu'au rotor parabolique où les profils sont recourbés en troposkine et fixés au sommet et à la base de l'axe vertical. Une éolienne de ce type a fonctionné au Québec (au Parc Éole) de 1983 à 1992. De grandes dimensions (110 m de haut), le prototype s'est détérioré lors d'une rafale. Il était conçu pour fournir 4 MW avec un générateur au sol.
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Le type Savonius, constitué schématiquement de deux ou plusieurs godets demi-cylindriques légèrement désaxés présente un grand nombre d'avantages. Outre son faible encombrement, qui permet d'intégrer l'éolienne aux bâtiments sans en dénaturer l'esthétique, il est peu bruyant. Il démarre à de faibles vitesses de vent et présente un couple élevé quoique variant de façon sinusoïdale au cours de la rotation. Il existe une variante, appelée Savonius hélicoïdal (ou twisted Savonius en anglais), qui permet d'augmenter le rendement en proposant de façon continue une surface d'accroche au vent. Au lieu d'avoir des demi-cylindres verticaux, ceux-ci sont tordus de façon hélicoïdale autour de l'axe de rotation. Du fait de leur faible encombrement au sol, de leur bon rendement et du besoin d'un très faible vent, ils sont utilisés en ville sur les toits des maisons, sur des bateaux, comme le Hornblower Hybrid, ou encore dans la Tour de la Rivière des Perles, une tour à énergie positive. Elles sont également adaptées à une position horizontale, l'axe de rotation restant perpendiculaire au vent et non dans le profil du vent, comme les éoliennes classiques à axe horizontal.
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Certain constructeurs ont également conçu des éoliennes intégrant à la fois la technologie Darrieus et la technologie Savonius en cherchant à combiner les avantages de ces deux technologies.
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Une déclinaison de ce type d'éolienne est le Moulinet, dont l'anémomètre constitue une bonne illustration. Citons aussi les modèles à écran où on masque le côté « contre-productif » de l'engin. Ce modèle utilise un système d’orientation de l'écran par rapport au vent, supprimant de fait un avantage essentiel des éoliennes à axe vertical. Finalement l'accroissement important de la masse en fonction de la dimension rend l'éolienne de type Savonius peu adaptée à la production de grande taille dans un parc à éoliennes.
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Le type à voilure tournante (ou panémone) est caractérisé par l'optimisation dynamique du calage des pales en temps réel. Celles-ci se comportent de la même manière que la voile d'un voilier qui ferait un cercle dans l'eau avec un vent déterminé. Les pales reproduisent ainsi fidèlement toutes les allures d'un voilier suivant leur cap tangentiel (angle) par rapport �� la direction du vent. Il en résulte que la poussée tangentielle sur les bras du rotor supportant les pales est toujours optimisée. Cette forme de captation de l'énergie éolienne est très ancienne (Iran, Crète…). Ce procédé, qui a reçu la médaille d'argent au Salon international des inventions de Genève en 2006, donne lieu à plusieurs expérimentations[20],[21].
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D'autres modèles sont construits par diverses entreprises pour s'affranchir des limites dues à la taille des pales, à leur vitesse de rotation et au bruit. Le principe est celui d'un rotor d'axe vertical qui tourne au centre d'un stator à ailettes. Ce type de solution réduit considérablement le bruit tout en permettant le fonctionnement avec des vents supérieurs à 220 km/h et quelle que soit leur direction. L'encombrement total est plus faible aussi bien pour l'espace au sol que pour la hauteur. Pour une éolienne de 3 m de diamètre et 2 m de haut, une production de 8 000 kWh/an est annoncée (2007)[réf. nécessaire]. Ce dispositif est installé seulement sur de petites éoliennes ; il modifie les efforts de l'air sur les pales. Il agit de façon à sortir le rotor du lit du vent de façon à diminuer ses effets sur les pales.[pas clair]
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Il ne s’agit plus d’un système de ralentissement, mais d'arrêt complet de l’éolienne.
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Ce mécanisme se déclenche automatiquement lorsque la vitesse atteint un certain seuil par l’intermédiaire d’un détecteur de vitesse. En cas de ralentissement du vent, le frein est relâché et l’éolienne fonctionne de nouveau librement. Ce dispositif peut aussi se déclencher lorsqu'un problème de réseau électrique est détecté.
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Les éoliennes à pas fixe et régulation Stall comportent souvent, par sécurité, deux freins à disques.
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Les modèles d'éoliennes de classe III, spécialement adaptés aux sites bénéficiant de vitesses de vents moyennes sur un an, allant jusqu’à 7,5 mètres par seconde, ont connu des progrès technologiques importants et présentent des rendements supérieurs de l’ordre de 10 à 25 % par rapport à la précédente génération. Elles sont généralement de plus grande hauteur et possèdent des pales beaucoup plus longues, ce qui leur permet de diminuer le rapport entre la puissance électrique et la surface balayée par les pales, donc d'augmenter significativement la durée d’utilisation des machines (facteur de charge). Leur production est également plus régulière, ce qui limite les difficultés de gestion des pics de puissance par les réseaux d’électricité. Enfin, elles peuvent être installées au plus près des zones de consommation, ce qui permet de limiter les investissements du réseau de distribution. Les sites peu ventés sont également beaucoup plus répandus et souvent beaucoup plus facilement accessibles que les sites de classe I (fortement ventés) ou II (moyennement ventés), ce qui ouvre de nouvelles perspectives sur les marchés internationaux. Le lancement de nombreux modèles est annoncé pour 2017 par Nordex, Gamesa, Enercon, Vestas et GE Wind[23].
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Les critères de choix d'une implantation éolienne dépendent de la taille, puissance et du nombre d'unités. Ils nécessitent la présence d'un vent régulier (cf. atlas éolien) et diverses conditions telles que : proximité d'un réseau électrique pour y raccorder les aérogénérateurs, absence de zones d'exclusion (dont périmètre de monuments historiques, sites classés, zones à phénomènes d'écho en montagnes, paysages, ) et de préférence une zone dite "non-conflit" par les promoteurs de l'éolien (population peu dense et offrant peu de résistance).
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L'efficacité d'une éolienne dépend notamment de son emplacement. En effet, la puissance fournie augmente avec le cube de la vitesse du vent[b], raison pour laquelle les sites sont d'abord choisis en fonction de la vitesse et de la fréquence des vents présents. Un site avec des vents de 30 km/h de moyenne sera huit fois plus productif qu'un autre site avec des vents de 15 km/h de moyenne. Une éolienne fonctionne d'autant mieux que les vents sont réguliers et fréquents.
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Un autre critère important pour le choix du site est la constance de la vitesse et de la direction du vent, autrement dit la turbulence du vent. En effet, en règle générale, les éoliennes sont utilisables quand la vitesse du vent est supérieure à une valeur comprise entre 10 et 20 km/h, sans toutefois atteindre des valeurs excessives (supérieures à 90 km/h) qui conduiraient à la destruction de l'éolienne ou à la nécessité de la « débrayer » (pales en drapeau) pour en limiter l'usure. La vitesse du vent doit donc être comprise le plus souvent possible entre ces deux valeurs pour un fonctionnement optimal de l'éolienne. De même, l'axe de rotation de l'éolienne doit rester la majeure partie du temps parallèle à la direction du vent. Même avec un système d'orientation de la nacelle performant, il est donc préférable d'avoir une direction de vent la plus stable possible pour obtenir un rendement optimal (alizés par exemple).
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Certains sites proches de grands obstacles sont ainsi à proscrire, car le vent y est trop turbulent (arbres, bâtiments, escarpements complexes en montagne, régions à phénomènes d'écho...).
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De manière empirique, on trouve les sites propices à l'installation d'éoliennes en observant les arbres et la végétation. Les sites sont intéressants s'ils sont constamment courbés par les vents, la courbure des arbres, dans le même sens, indiquant la régularité des vents.. Les implantations industrielles utilisent des cartes de la vitesse des vents des atlas éoliens (là où ils existent) ou des données accumulées par une station météorologique proche, le mieux étant d'effectuer la mesure sur le lieu même d'implantation.
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En France, un projet est considéré comme économiquement rentable si la vitesse moyenne annuelle du site est supérieure à 6 ou 7 m/s, soit 21 à 25 km/h. Cette rentabilité dépend de nombreux autres facteurs, dont les plus importants sont le coût de connexion au réseau et le coût des fondations (déterminant dans le cas d'un projet en mer) ainsi que les coûts de rachat de l'électricité et de prise en charge des impacts environnementaux (sur la faune, les paysages, par nuisances acoustiques et stroboscopiques).
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Certains sites sont particuliers en ce qu'ils augmentent la vitesse du vent et sont donc plus propices à une installation éolienne :
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De manière générale, il est toujours nécessaire d'effectuer une mesure de vent précise durant plusieurs mois, afin de s'assurer du potentiel éolien du site[24]. Une étude précise permet ensuite d'extrapoler les données et de déterminer plus ou moins précisément les caractéristiques annuelles du vent (fréquence, vitesse…) et son évolution au cours des années.
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D'autres critères sont pris en compte pour le choix du site :
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Dans une installation éolienne, il est préférable de placer la génératrice sur un mât à une hauteur de plus de 10 mètres jusqu'à environ 100 m, de façon à capter des vents plus forts et moins perturbés par la « rugosité » du sol. Dans les zones où le relief est très complexe, il est possible de doubler la quantité d'énergie produite en déplaçant l'installation de seulement quelques dizaines de mètres. Des mesures in situ et des modèles mathématiques permettent d'optimiser le positionnement d'éoliennes.
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Pour ces zones, des éoliennes spéciales ont été conçues : elles sont haubanées pour pouvoir être couchées au sol en 45 minutes et sont de plus allégées. Elles peuvent aussi résister aux tremblements de terre les plus courants. Elles ne nécessitent pas de fondations aussi profondes que les autres et se transportent en pièces détachées. Par exemple, sept éoliennes de 275 kW unitaires rendent Terre-de-Bas excédentaire en électricité, lui permettant d'en fournir à la Guadeloupe. De 1990 à 2007, 20 MW de puissance éolienne ont ainsi pu être installés en Guadeloupe. Toutes peuvent être couchées au sol et arrimées, comme ce fut le cas lors des passages des ouragans Ivan et José.
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Mi-2007, il y avait environ 500 de ces éoliennes installées dans le monde, pour une puissance totale de 80 MW. La puissance des aérogénérateurs qui les équipent est passée de 30 à 275 kW en dix ans.
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À la condition qu'elles soient implantées assez loin de la côte, les éoliennes en pleine mer (offshore) entraînent moins de conséquences sur le paysage terrestre. En revanche, l'installation d'éoliennes en mer est beaucoup plus coûteuse qu'à terre : les mâts doivent être étudiés pour résister à la force des vagues et du courant, la protection contre la corrosion (particulièrement importante du fait des embruns et du sel) doit être renforcée, l'implantation en mer nécessite des engins spécialisés, le raccordement électrique implique des câbles sous-marins coûteux et fragiles, et les opérations de maintenance peuvent nécessiter de gros moyens. En contrepartie, une éolienne en mer peut fournir jusqu'à 6 MW de puissance (à comparer aux éoliennes terrestres limitées à 3 MW), qui peuvent produire une énergie utile d'environ 15 000 MWh/an dans des sites bien ventés et avec un facteur de charge de 30 %, soit 2 500 heures/an environ.
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Dans les zones où la mer est peu profonde (par exemple au Danemark), il est assez simple de les installer avec un bon rendement. L'ensemble des éoliennes (en pleine mer ou terrestres) du Danemark produit, début 2006, 23 % de l'électricité nécessaire au pays[31]. Ce pays est précurseur et en tête dans la construction et l'utilisation de l'énergie éolienne, avec un projet lancé dans les années 1970. Aujourd'hui, de grands parcs sont en construction au large de l'Angleterre[32], dans l'estuaire de la Tamise, ainsi qu'en Écosse, pour une puissance totale d'environ 4 000 MW.
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La France ne possède pas encore de parc en mer en 2018, mais des appels d'offres organisés en 2012 et 2014 ont sélectionné des projets de parcs à St-Nazaire-Guérande (420 à 750 MW), Courseulles-sur-Mer (420 à 500 MW) et Fécamp (480 à 500 MW) et dans la baie de Saint-Brieuc (480 à 500 MW) en 2012[33], puis en 2014 aux îles d'Yeu et de Noirmoutier (Vendée) et au Tréport (Seine-Maritime), pour 500 MW chacun[34]. Le parc éolien au large de Dieppe et du Tréport (62 éoliennes, 496 MW) est prévu pour une mise en service en 2021[35], et celui de Fécamp (83 éoliennes, 498 MW) en 2022[36].
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Les éoliennes flottantes peuvent être installées plus loin des cotes, où l’eau est beaucoup plus profonde et les vents plus forts et plus stables, permettant un facteur de charge plus important. Alors que les turbines terrestres peuvent tourner en moyenne 80 jours par an, les éoliennes flottantes peuvent produire de l’électricité 160 jours/an. Le premier parc éolien de ce type a vu le jour au large de l’Écosse[37]. Le champ de cinq éoliennes flottantes, chacune d’une taille de 253 mètres et d'un poids de 12 000 tonnes, a une capacité totale de 30 mégawatts, soit la consommation électrique d'environ 22 000 foyers.
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Selon le rapport 2019 de l'Agence internationale de l'énergie, l’éolien en mer pourrait attirer 1 000 milliards de dollars d’investissements d’ici à 2040[38] ; le potentiel éolien en mer permettrait de répondre aux besoins en électricité du monde entier, mais il ne représente aujourd'hui que 0,3 % de la production mondiale. Cette énergie renouvelable pourrait devenir la première source de production d'ici 2040.
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De nouvelles éoliennes sont capables de s'élever dans le ciel pour atteindre les vents d'altitude, plus puissants et plus réguliers. Pour l'instant, au stade expérimental, elles sont de trois types :
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En environnement urbain, où il est difficile d'obtenir de puissants flux d'air, de plus petits équipements peuvent être utilisés pour faire tourner des systèmes basse tension. Des éoliennes sur un toit fonctionnant dans un système d'énergie distribuée permettent d'alléger les problèmes d'acheminement de l'énergie et de pallier les pannes de courant. De petites installations telles que des routeurs Wi-Fi peuvent être alimentées par une éolienne portative qui recharge une petite batterie.
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En Chine, plusieurs villes dont Weihai, dans la province du Shandong, ou encore l'autoroute de la province de Hubei reliant Jingzhou au barrage des Trois-Gorges, sont équipées de poteaux sur lesquels sont couplés de petits générateurs éoliens silencieux et des panneaux solaires, pour alimenter l'éclairage des lampadaires ; le surplus d'énergie peut être réinjecté dans le circuit électrique de la ville. L'emplacement du poteau d'éclairage est choisi à bon escient (voir photo). Ces installations utilisent généralement des éoliennes à axe horizontal. Il apparaît aujourd'hui des installations du même type, avec une éolienne à axe vertical de type Savonius hélicoïdal (Twisted Savonius) offrant 40 W d'éolien + 80 W de solaire sur un seul poteau et une forme plus compacte[40]. Certains hauts gratte-ciel, tels que la Tour de la Rivière des Perles, comprennent des éoliennes dans leur structure, profitant ainsi des vents forts provoqués par les différences de température des structures en verre de ces bâtiments, selon qu'ils sont du côté ombré ou ensoleillé. Du point de vue énergétique, ces éoliennes de type Savonius hélicoïdal bénéficient en outre de l'effet Venturi provoqué par la taille du canal qui les contient lorsque le vent s'y engouffre. L'énergie éolienne est couplée avec l'énergie électrique fournie par les vitres de cette tour qui sont faites de panneaux solaires transparents
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En ville, on pourra envisager l'implantation d'éoliennes à axe vertical, hélicoïdales, à effet Venturi ou un mélange de ces différentes techniques, qui ont un rendement inférieur mais qui produisent de l'électricité même par vent faible et ne font pas de bruit.
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Des éoliennes peuvent également être placées sur le toit des tours[réf. souhaitée].
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En 2012, l'énergie éolienne a confirmé son statut de deuxième source} d'électricité renouvelable après l'hydroélectricité : avec une production mondiale de 534,3 TWh, elle représente 11,4 % de la production d'électricité renouvelable et 2,4 % de la production totale d'électricité[41].
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Une éolienne utilisée pour fournir de l'électricité aux réseaux délivre de l'ordre de 2 MW à l'intérieur des terres et de 5 MW en mer, mais des modèles plus petits sont également disponibles.
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C'est ainsi que certains navires sont maintenant équipés d'éoliennes pour faire fonctionner des équipements tels que le conditionnement d'air. Typiquement, il s'agit alors de modèles à axe vertical prévus pour fournir de l'énergie quelle que soit la direction du vent. Une éolienne de ce type délivrant 3 kW tient dans un cube de 2,5 m de côté.
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Certaines éoliennes produisent uniquement de l'énergie mécanique, sans production d'électricité, notamment pour le pompage de l'eau dans des lieux isolés. Ce mode de fonctionnement correspond à celui des moulins à vent d'autrefois, qui entraînaient le plus souvent des meules de pierre ; en effet, la plupart des 20 000 moulins à vent à la fin du XVIIIe siècle en France servaient à la minoterie.
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La situation concurrentielle du secteur éolien diffère entre les deux grands segments de marchés : sur celui de l’éolien terrestre, en 2016, la concurrence est largement dispersée avec un nombre d’acteurs important, sans que se dégage un industriel disposant d’une place dominante sur le marché mondial. La plupart des grands acteurs industriels peuvent s’appuyer sur un marché national actif, ce qui leur permet de disposer d’une assise solide pour disputer et gagner des parts de marché sur les marchés internationaux. C’est notamment le cas de GE Wind aux États-Unis, Enercon, Senvion et Nordex en Allemagne, Suzlon en Inde et Goldwind, United Power et Mingyang en Chine. Les autres acteurs sont fragilisés et font l'objet d'un mouvement de consolidation du secteur[23].
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Le segment de marché de l’éolien en mer, lui, est beaucoup plus restreint et n'a encore qu’un déploiement international limité : principalement cantonné sur quelques marchés en mer du Nord, en mer Baltique et au large des côtes britanniques, il reste aux mains d’une minorité d’acteurs expérimentés, au premier rang desquels le numéro un mondial Siemens Wind Power avec 80 % du marché et MHI Vestas, la filiale commune formée en 2013 par le Danois Vestas, numéro un mondial sur le segment du terrestre, et le Japonais Mitsubishi. D’autres fabricants sont positionnés sur ce marché et ont déjà livré leurs premières machines, mais sont en difficulté car les perspectives de croissance ne sont pour l’instant pas aussi importantes qu’espérées. Depuis 2013, une vague de consolidation affecte ce secteur : rapprochement en 2013 de Vestas et de Mitsubishi, puis en 2014 création d'Adwen, filiale commune d'Areva et de Gamesa. En 2015, le Français Alstom, qui développe l’éolienne en mer Haliade 150, est passé dans le giron de l’Américain GE[23].
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Dans l'éolien terrestre, l'Allemand Nordex et l'Espagnol Acciona ont annoncé en octobre 2015 leur intention de fusionner leurs forces pour entrer dans le top 5 mondial. Les dirigeants de Gamesa ont annoncé le 29 janvier 2016 qu’ils étaient entrés en discussion avec Siemens en vue d’un rapprochement de leur activité éolienne, créant le poids lourd du secteur mondial avec environ 15 % de part de marché devant General Electric (11 %) et Vestas (10 %)[23]. Ces discussions ont abouti à un accord annoncé le 17 juin 2016 : le siège de la nouvelle société sera situé en Espagne et celle-ci restera cotée à la Bourse de Madrid ; Siemens détiendra 59 % de la nouvelle entité et versera un paiement en numéraire de 3,75 euros par action aux actionnaires de Gamesa, soit au total plus d'un milliard d'euros ; Areva aura trois mois pour choisir entre vendre sa participation dans Adwen ou racheter la part de Gamesa puis vendre la totalité de la société à un autre acteur ; General Electric serait intéressé[42]. En novembre 2017, Siemens et Gamesa ont annoncé une restructuration pouvant concerner jusqu'à 6 000 postes dans 24 pays. Lors de l'annonce de leur union mi-2016, les deux industriels comptaient 21 000 salariés, dont 13 000 issus de Siemens. Le chiffre d'affaires a reculé de 12 % entre avril et septembre 2017, en raison d'une « suspension temporaire » du marché indien, et le groupe prévoit une forte baisse en 2018[43].
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Au premier semestre 2016, Vestas a vu son chiffre d’affaires bondir de 23 %[44].
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En 2015, selon une étude publiée le 22 février 2016 par Bloomberg New Energy Finance (BNEF), General Electric a été détrôné par le groupe chinois Goldwind qui a installé 7,8 GW de turbines dans le monde dans l'année, devançant Vestas (7,3 GW) et General Electric (5,9 GW). En 2014, Goldwind était 4e avec 4,5 GW installés. La Chine a représenté en 2015 la moitié du marché mondial et cinq fabricants chinois apparaissent dans le top 10. Siemens est le premier européen du classement 2015, au 4e rang mondial avec 5,7 GW, dont 2,6 GW en mer, segment où il est le leader incontesté, quatre fois plus gros que le numéro deux ; sa fusion en discussion avec l'espagnol Gamesa (3,1 GW) pourrait le porter au 1er rang mondial[45].
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Les dix premiers fabricants en 2015 étaient[23] :
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NB : Vestas reste au 1er rang pour le chiffre d'affaires avec 8 400 M€ contre 4 180 M€ pour Goldwind.
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En 2012, les parts de marché mondiales des principaux fabricants d'éoliennes selon BTM Consult étaient les suivantes[46] :
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General Electric Wind finalise son ascension, Vestas perd sa première place après douze ans de règne ; les Allemands reviennent en force ; les quatre principaux fabricants chinois d'éoliennes Goldwind, United Power, Sinovel et Mingyang sont dans le Top 10, mais aucun ne figure dans le Top 5.
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Dans le secteur des éoliennes en mer, deux des principaux fabricants, Areva et Gamesa, ont signé en juillet 2014 un accord sur la création d'une coentreprise détenue à parts égales par les deux groupes, avec pour objectif 20 % de part de marché en Europe en 2020, ainsi que de se placer sur le marché asiatique, chinois en particulier, en phase de décollage. Gamesa a un prototype d'éolienne de 5 MW et Areva des machines de 5 à 8 MW, dont 126 exemplaires installés fin 2014, soit 630 MW, et 2,8 GW en portefeuille de projets. En prenant le meilleur de chaque technologie, la coentreprise compte aboutir, à terme, à une seule plate-forme de 5 MW[47].
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En 2010, les parts de marché mondiales des principaux fabricants d'éoliennes, selon Make Consulting, étaient les suivantes[48] :
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Les principaux fabricants d'éoliennes construisent des machines d'une puissance d'environ 1 à 6 MW. Il existe de très nombreux autres fabricants d'éoliennes, parfois de très petite dimension pour des applications individuelles ou de niche.
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Les principaux fabricants d'éoliennes étaient d'abord originaires principalement du Danemark et d'Allemagne, pays qui ont investi très tôt dans ce secteur. En 2010, certains pays augmentent leurs investissements pour combler leur retard, comme les États-Unis avec GE Wind qui a presque doublé ses parts de marché en cinq ans, ou la France avec Areva, qui détenait jusqu'en 2007, 70 % du capital de REpower (12e au classement 2010). Le marché est marqué en 2010 par l'émergence des acteurs asiatiques (8 sur les 15 premiers), qui parviennent à gagner des marchés en Occident.
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Liste non exhaustive de fabricants[49] :
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En janvier 2009, selon le Syndicat des énergies renouvelables (SER), le secteur éolien avait créé durant les cinq années précédentes en moyenne 33 nouveaux emplois par jour en Europe[50].
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Une méthode utilisée pour exploiter et stocker les productions excédentaires des éoliennes consiste à les coupler à des installations de pompage-turbinage au sein de centrales hydro-éoliennes : une ferme éolienne génère de l'électricité grâce à des aérogénérateurs. Une partie de cette électricité est envoyée sur le réseau pour alimenter les consommateurs, l'excédent est utilisé pour pomper de l'eau vers une retenue d'altitude. Lors des périodes de vent faible, l'eau de la retenue est turbinée dans une centrale hydroélectrique et stockée dans une retenue basse ; l'électricité ainsi obtenue est envoyée sur le réseau.
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Un projet de ce type est opérationnel aux Îles Canaries dans l'île de El Hierro depuis 2014. Ce système de 11,5 MW permet d'éviter annuellement le transport de 6 000 tonnes de fioul par tankers, et l'émission de 18 000 tonnes de CO2[52],[53]. Sur son premier semestre de fonctionnement, ce système a couvert en moyenne 30,7 % de la demande d'électricité de l'île, selon les données en temps réel publiées par le gestionnaire de réseau Red Eléctrica de España (REE)[54].
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Eole Water est une entreprise française dans le domaine des systèmes de production d’eau par condensation de l’air. Elle a développé des capacités de production d'eau potable à partir de l'énergie éolienne ou solaire[55].
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En fin de vie ou quand elle devient obsolète, une éolienne peut être remplacée par un modèle plus efficace. Elle est alors soit revendue sur le marché international de l'occasion, soit démantelée[56].
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Si le recyclage de l'acier composant le mât, du cuivre et des équipements électroniques est maîtrisé, le traitement des pales pose problème. Composées d’un mélange de fibre de verre et de fibre de carbone liées à l’aide de résine de polyester, leur combustion génère des microparticules qui obstruent les filtres des incinérateurs[57].
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Certaines entreprises (dont la filiale Remondis Olpe du groupe allemand Remondis (de)) se spécialisent dans ce recyclage et dans le traitement complexe des pales (dont le matériau composite est proche de celui des coques de bateaux de plaisance). Les grandes pales sont découpées in situ en fragments de 13 mètres ou moins, puis emportées vers une usine de traitement (il en existe trois en Rhénanie-Westphalie)[56]. Les métaux sont recyclés et les composites sont broyés et revendus comme combustible de cimenterie, la silice de la fibre de verre apportant en outre un ingrédient utile au ciment. Les composants électriques et électroniques sont recyclés par une filière spécialisée. Ainsi, au premier semestre 2015, 158 turbines d'éoliennes ont été démantelées en Allemagne et le marché de moyen-terme est saturé (24 800 éoliennes sont actives en Allemagne)[56].
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Les fondations de l'éolienne ne sont arasées que jusqu'à 1 m de profondeur, permettant la reprise d'une activité agricole, mais laissant d'importants socles en béton armé enfouis dans le sous-sol.
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En France, l'implantation d'une éolienne domestique est réglementée ; les règles applicables varient selon la taille de l'éolienne. Le site Service-public.fr précise les règles à respecter pour une éolienne d'une hauteur maximale de 12 mètres sans permis de construire, le non-respect de ces règles expose le contrevenant à une amende de 1 200 €. Au-delà de 12 mètres de haut la demande de permis de construire est obligatoire. Toutes les zones ne sont pas susceptibles de recevoir une implantation d'éolienne domestique ; quatre zones principales sont interdites[58]. D'autres règles sont à prendre en compte. Il est par exemple nécessaire de demander une autorisation de défrichement si le terrain sur lequel l'éolienne va être implantée avait une destination forestière. Pour une éolienne de moins de 50 mètres, une distance d'au moins trois mètres doit être respectée par rapport à la limite séparative du voisinage. Les voisins doivent être informés au préalable de l'installation d'une éolienne. La norme EN 50 308 : « Aérogénérateur, mesures de protection, exigences pour la conception, le fonctionnement et la maintenance » s'applique à l'éolien[59].
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En ce qui concerne l’acoustique des sites éoliens, l’arrêté ICPE du 26 août 2011[60], applicable depuis le 1er janvier 2012, réglemente ce domaine. Cet arrêté concerne l’ensemble des parcs français de travaux publics comme privés, ou des « travaux intéressant les bâtiments et leurs équipements soumis à une procédure de déclaration ou d'autorisation ». Certaines circonstances caractérisent l'atteinte à la tranquillité du voisinage ou l'atteinte à la santé comme « le non-respect des conditions fixées par les autorités compétentes en ce qui concerne soit la réalisation des travaux, soit l'utilisation ou l'exploitation de matériels ou d'équipements », « l'insuffisance de précautions appropriées pour limiter ce bruit », ou encore « un comportement anormalement bruyant ».
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Afin de vérifier le bruit provenant des éoliennes, des études de développement[61] sont faites dans les futurs parcs éoliens, ces mesures sont prises au niveau des zones à émergence réglementée (ZER) durant une à plusieurs semaines. Le but est ensuite de déterminer le bruit ambiant du site sur lequel les éoliennes seront placées en modélisant au préalable le bruit des futures éoliennes.
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De nouvelles mesures sont prises après la construction des éoliennes, ces mesures sont faites en alternant des phases d’arrêts et des phases de fonctionnement des éoliennes. Si durant ces mesures il y a un dépassement de 3 à 5 dB au-dessus des 35 dB il faut calculer un programme de bridage des machines afin de réduire le bruit.
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La réglementation ICPE permet au préfet, en cas de plainte des riverains, de demander une expertise sur le site. Si celle-ci démontre que la réglementation en matière de bruit n’a pas été respectée, le parc peut être arrêté. Cependant dans les faits, l’arrêt d'un parc pour non-respect de la réglementation en matière d’acoustique n’a jamais eu lieu.
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Sur les autres projets Wikimedia :
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fr/1781.html.txt
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Une éolienne est un dispositif qui transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, dite énergie éolienne, laquelle est ensuite le plus souvent transformée en énergie électrique. Les éoliennes produisant de l'électricité sont appelées aérogénérateurs, tandis que les éoliennes qui pompent directement de l'eau sont parfois dénommées éoliennes de pompage ou pompe à vent. Une forme ancienne d'éolienne est le moulin à vent.
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Les termes « centrale éolienne », « parc éolien » ou « ferme éolienne » sont utilisés pour décrire les unités de production groupées, installées à terre ou en mer.
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Les pays du monde où les champs éoliens sont les plus nombreux sont la Chine, les États-Unis, l'Allemagne, l'Espagne, l'Inde, le Royaume-Uni et, en proportion de la population, le Danemark (voir Production d'énergie éolienne).
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En 1885, Ernest-Sylvain Bollée, inventeur de l'éolienne Bollée, utilise le mot « éolienne » pour la première fois comme nom commun à partir de l'adjectif substantivé (énergie éolienne). Le mot trouve sa place dans le Larousse en 1907[1].
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L'ancêtre de l'éolienne est le moulin à vent, apparu en Perse dès l'an 620 et suivi de la pompe à vent, apparue au IXe siècle dans l'actuel Afghanistan. De nos jours, ils sont encore utilisés couplés à une pompe à eau, généralement pour drainer et assécher des zones humides ou au contraire irriguer des zones sèches ou permettre l'abreuvage du bétail.
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En 1888, Charles Francis Brush construit une grande éolienne pour alimenter sa maison en électricité, avec stockage par batterie d'accumulateurs.
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La première éolienne « industrielle » génératrice d'électricité est mise au point par le Danois Poul La Cour en 1890, pour fabriquer de l'hydrogène par électrolyse. Dans les années suivantes, il crée l'éolienne « Lykkegard », dont il vend soixante-douze exemplaires en 1908[2].
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En 1923, le généticien britannique John Burdon Sanderson Haldane écrit :
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« Si une éolienne dans le jardin pouvait produire 50 kg de charbon par jour (or, elle peut produire l’équivalent en énergie), nos mines de charbon fermeraient dès demain. Personnellement, je pense que d’ici 400 ans, on aura peut-être résolu le problème de l’énergie en Angleterre de la façon suivante : le pays sera recouvert de rangées d’éoliennes de métal, entraînant des moteurs électriques qui eux-mêmes fourniront un courant à très haute tension à un grand réseau électrique. De grandes centrales judicieuses espacées utiliseront le surplus d’énergie des périodes venteuses pour effectuer la décomposition électrolytique de l’eau en oxygène et en hydrogène. Ces gaz seront liquéfiés et stockés dans de vastes réservoirs à double paroi sous vide, probablement enterrés. (…) Par temps calme, les gaz seraient recombinés dans des moteurs à explosion reliés à des dynamos pour récupérer de l’électricité ou, plus probablement, dans des piles à combustibles[3]. »
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Une éolienne expérimentale de 800 kVA fonctionna de 1955 à 1963 en France, à Nogent-le-Roi dans la Beauce. Elle avait été conçue par le Bureau d'études scientifiques et techniques de Lucien Romani et exploitée pour le compte d'EDF. Simultanément, deux éoliennes Neyrpic de 130 et 1 000 kW furent testées par EDF à Saint-Rémy-des-Landes (Manche)[4]. Il y eut également une éolienne raccordée au secteur sur les hauteurs d'Alger (Dély-Ibrahim) en 1957.
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Cette technologie ayant été quelque peu délaissée par la suite, il faudra attendre les années 1970 et le premier choc pétrolier pour que le Danemark reprenne les installations d'éoliennes.
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L'éolienne la plus courante, à axe horizontal, se compose des éléments suivants :
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Des éléments annexes, comme un poste de livraison pour injecter l'énergie électrique produite au réseau électrique, complètent l'installation.
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Une telle éolienne se modélise principalement à partir de ses caractéristiques aérodynamiques, mécaniques et électrotechniques. En pratique, on distingue aussi le « grand éolien », qui concerne les machines de plus de 350 kW[6], de l'éolien de moyenne puissance (entre 36 et 350 kW[6]) et du petit éolien (inférieur à 36 kW[6]).
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Une éolienne à axe horizontal est une hélice perpendiculaire au vent, montée sur un mât. La hauteur est généralement de 20 m pour les petites éoliennes, et supérieure au double de la longueur d'une pale pour les modèles de grande envergure.
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En 2017, la plus grande éolienne mesure 187 m de haut pour une puissance de 9,5 MW[7]. En 2019, le prototype de l'Haliade X, installé à Rotterdam, d'une puissance de 12 MW, atteint 260 m de haut[8].
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La puissance du vent contenue dans un cylindre de section
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Une éolienne ne permet de récupérer qu'une partie de cette puissance, car l'écoulement ne peut pas avoir une vitesse nulle après son passage à travers la turbine (dans le cas contraire, cela reviendrait à « arrêter le vent »).
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L'énergie récupérable[a] est inférieure à l'énergie cinétique de l'air situé en amont de l'éolienne, puisque l'air doit conserver une énergie cinétique résiduelle pour qu'il subsiste un écoulement. Albert Betz a démontré que la puissance maximale récupérable est égale aux 16⁄27 de la puissance incidente.
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La puissance maximale théorique d'une éolienne est ainsi fixée à :
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Cette puissance maximale est ensuite affectée du coefficient de performance propre au type et au modèle d'éolienne et au site d'installation. Ce coefficient est en général compris entre 0,20 et 0,70.
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Pour le calcul de la puissance d'une éolienne tenant compte de l'énergie cinétique et potentielle, voir : calcul de la puissance d'une turbine type éolien ou hydrolienne.
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Du fait de l'intermittence du vent et des variations de sa puissance, il est important de distinguer deux notions :
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En 2009, l'éolien représentait 1,3 % de la production mondiale d'électricité :
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Éoliennes et lignes à haute tension près de Rye, en Angleterre.
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Coucher de soleil sur le parc éolien de Guazhou, en Chine, qui comprend plus de 200 éoliennes.
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Parc éolien d'Estinnes, Belgique, 11 éoliennes, vues le 10 octobre 2010.
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Cliquez sur une vignette pour l’agrandir.
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Pour des raisons de sécurité, il est nécessaire d'immobiliser les pales lorsque le vent est trop fort. En effet, les pales fléchissent sous la force du vent et, par vent trop fort, viendraient percuter le mât. L'inertie de la turbine est à peu près proportionnelle au cube de la longueur des pales alors que la surface résistante au vent est proportionnelle au carré de cette longueur. Les pressions exercées sur une éolienne augmentent donc très rapidement à mesure que sa taille augmente. Ainsi la longueur maximale d'une pale est-elle limitée par la résistance de ses matériaux.
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Les dimensions d'une éolienne sont contraintes par la résistance des matériaux. Les pales de grande taille sont réalisées avec des matériaux composites à base de fibre de verre ou de carbone et une résine époxy ou polyester[14] ; d'autres matériaux peuvent être utilisés[15]. Les éoliennes plus petites peuvent être construites dans des matériaux moins chers, tels que la fibre de verre, l'aluminium ou le bois lamellé.
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Moyeu d'une éolienne sans pales (Enercon E-70) sur l’île de El Hierro (Canaries).
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Pale sur une remorque.
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Segments du mât sur remorques et embase d'une pale.
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Pales de remplacement mesurant environ 15 m de long.
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Les petites éoliennes sont dirigées vers le vent par un aileron arrière, à la manière d'une girouette. Les grandes éoliennes possèdent des capteurs qui détectent la direction du vent et actionnent un moteur qui fait pivoter le rotor.
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Chaque pale en rotation se comporte comme un gyroscope, et du fait de la force de gravité qui s'exerce sur elle, elle est soumise à une force de précession qui, étant perpendiculaire à la fois à l'axe de rotation et à la force de gravité, est horizontale. Cette force de précession est donc parallèle à la pale lorsque celle-ci est horizontale, et lui est perpendiculaire lorsque la pale est verticale. À terme, ces changements cycliques de force sur les pales peuvent fatiguer et faire casser la base des pales, et/ou l'axe de la turbine.
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Quand une éolienne puissante possède plus d'une pale, celles-ci sont perturbées par l'air déplacé par la pale précédente. Le rendement s'en trouve réduit.
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Les vibrations diminuent quand le nombre de pales augmente. En plus de fatiguer les mécanismes, certaines vibrations sont audibles et provoquent des nuisances sonores. Cependant, les éoliennes possédant moins de pales, plus grandes, fonctionnent à un nombre de Reynolds plus élevé, et sont par conséquent[réf. nécessaire] plus efficaces. Le prix d'une éolienne augmentant avec le nombre de pales, le nombre optimal pour un système à axe horizontal est donc de trois, car avec deux pales les problèmes de balourd seraient plus importants. En effet le nombre de pales doit être impair pour que l'équilibrage soit optimal[16].
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Les rotors à nombre pair de pales ne nécessitent pas obligatoirement de fixer individuellement chaque pale sur un moyeu. Aussi, beaucoup d'éoliennes commercialisées ont deux pales, car il est plus facile et plus économique de fabriquer celles-ci d'un seul tenant. Les éoliennes à trois pales, plus silencieuses, doivent généralement être montées sur place.
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La plupart des éoliennes artisanales possèdent deux pales, car elles sont fabriquées à partir d'une seule longue pièce de bois ou de métal, montée sur un générateur de récupération, tel qu'un alternateur de voiture ou un moteur de machine à laver.
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Comme le mât produit des turbulences derrière lui, le rotor est généralement placé devant le mat. Dans ce cas, le rotor est placé assez loin en avant, et son axe est parfois incliné par rapport à l'horizontale, afin d'éviter que les pales ne viennent heurter le mât. On construit parfois des éoliennes dont le rotor est placé en aval du mât, malgré les problèmes de turbulences, car les pales peuvent ainsi être plus souples et se courber sans risquer de heurter le mât en cas de grand vent, réduisant ainsi leur résistance à l'air.
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Les anciens moulins à vent sont équipés de voilures en guise de pales, mais celles-ci ont une espérance de vie très limitée. De plus, leur résistance à l'air est relativement élevée par rapport à la puissance qu'elles reçoivent. Elles font tourner le générateur trop lentement et gaspillent l'énergie potentielle du vent dont la poussée implique qu'elles soient montées sur un mât particulièrement solide. C'est pourquoi on leur préfère aujourd'hui des pales profilées rigides.
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Quand une pale est en rotation, la vitesse relative du vent par rapport à la pale est supérieure à sa vitesse propre, et dépend de l'éloignement du point considéré de la pale avec son axe de rotation. Cela explique que le profil et l'orientation de la pale varient dans sa longueur. La composition des forces s'exerçant sur les pales se résume en un couple utile permettant la production d'électricité par l'alternateur, et une force de poussée axiale, répercutée sur le mât par l'intermédiaire d'une butée. Cette poussée peut devenir excessive par vent trop fort ; c'est pourquoi les éoliennes sont alors arrêtées et orientées pour offrir la moindre prise au vent.
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Des essais ont été effectués (2004) pour utiliser des pales cylindriques et bénéficier de l'effet Magnus.
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Outre les éoliennes classiques à axe horizontal parallèle à la direction du vent, les éoliennes dites « à axe vertical » présentent un axe perpendiculaire à la direction du vent. L'axe est souvent positionné à la verticale, mais des éoliennes de ce type peuvent aussi être positionnées à l'horizontale[17],[18]. Ce type d'éoliennes se décline suivant plusieurs principes.
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L'éolienne de type Darrieus repose sur l’effet de portance subi par un profil soumis à l'action d'un vent relatif, tel l'effet qui s'exerce sur l'aile d'un avion. On distingue plusieurs déclinaisons autour de ce principe, depuis le simple rotor cylindrique – deux profils disposés de part et d'autre de l'axe – jusqu'au rotor parabolique où les profils sont recourbés en troposkine et fixés au sommet et à la base de l'axe vertical. Une éolienne de ce type a fonctionné au Québec (au Parc Éole) de 1983 à 1992. De grandes dimensions (110 m de haut), le prototype s'est détérioré lors d'une rafale. Il était conçu pour fournir 4 MW avec un générateur au sol.
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Le type Savonius, constitué schématiquement de deux ou plusieurs godets demi-cylindriques légèrement désaxés présente un grand nombre d'avantages. Outre son faible encombrement, qui permet d'intégrer l'éolienne aux bâtiments sans en dénaturer l'esthétique, il est peu bruyant. Il démarre à de faibles vitesses de vent et présente un couple élevé quoique variant de façon sinusoïdale au cours de la rotation. Il existe une variante, appelée Savonius hélicoïdal (ou twisted Savonius en anglais), qui permet d'augmenter le rendement en proposant de façon continue une surface d'accroche au vent. Au lieu d'avoir des demi-cylindres verticaux, ceux-ci sont tordus de façon hélicoïdale autour de l'axe de rotation. Du fait de leur faible encombrement au sol, de leur bon rendement et du besoin d'un très faible vent, ils sont utilisés en ville sur les toits des maisons, sur des bateaux, comme le Hornblower Hybrid, ou encore dans la Tour de la Rivière des Perles, une tour à énergie positive. Elles sont également adaptées à une position horizontale, l'axe de rotation restant perpendiculaire au vent et non dans le profil du vent, comme les éoliennes classiques à axe horizontal.
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Certain constructeurs ont également conçu des éoliennes intégrant à la fois la technologie Darrieus et la technologie Savonius en cherchant à combiner les avantages de ces deux technologies.
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Une déclinaison de ce type d'éolienne est le Moulinet, dont l'anémomètre constitue une bonne illustration. Citons aussi les modèles à écran où on masque le côté « contre-productif » de l'engin. Ce modèle utilise un système d’orientation de l'écran par rapport au vent, supprimant de fait un avantage essentiel des éoliennes à axe vertical. Finalement l'accroissement important de la masse en fonction de la dimension rend l'éolienne de type Savonius peu adaptée à la production de grande taille dans un parc à éoliennes.
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Le type à voilure tournante (ou panémone) est caractérisé par l'optimisation dynamique du calage des pales en temps réel. Celles-ci se comportent de la même manière que la voile d'un voilier qui ferait un cercle dans l'eau avec un vent déterminé. Les pales reproduisent ainsi fidèlement toutes les allures d'un voilier suivant leur cap tangentiel (angle) par rapport �� la direction du vent. Il en résulte que la poussée tangentielle sur les bras du rotor supportant les pales est toujours optimisée. Cette forme de captation de l'énergie éolienne est très ancienne (Iran, Crète…). Ce procédé, qui a reçu la médaille d'argent au Salon international des inventions de Genève en 2006, donne lieu à plusieurs expérimentations[20],[21].
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D'autres modèles sont construits par diverses entreprises pour s'affranchir des limites dues à la taille des pales, à leur vitesse de rotation et au bruit. Le principe est celui d'un rotor d'axe vertical qui tourne au centre d'un stator à ailettes. Ce type de solution réduit considérablement le bruit tout en permettant le fonctionnement avec des vents supérieurs à 220 km/h et quelle que soit leur direction. L'encombrement total est plus faible aussi bien pour l'espace au sol que pour la hauteur. Pour une éolienne de 3 m de diamètre et 2 m de haut, une production de 8 000 kWh/an est annoncée (2007)[réf. nécessaire]. Ce dispositif est installé seulement sur de petites éoliennes ; il modifie les efforts de l'air sur les pales. Il agit de façon à sortir le rotor du lit du vent de façon à diminuer ses effets sur les pales.[pas clair]
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Il ne s’agit plus d’un système de ralentissement, mais d'arrêt complet de l’éolienne.
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Ce mécanisme se déclenche automatiquement lorsque la vitesse atteint un certain seuil par l’intermédiaire d’un détecteur de vitesse. En cas de ralentissement du vent, le frein est relâché et l’éolienne fonctionne de nouveau librement. Ce dispositif peut aussi se déclencher lorsqu'un problème de réseau électrique est détecté.
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Les éoliennes à pas fixe et régulation Stall comportent souvent, par sécurité, deux freins à disques.
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Les modèles d'éoliennes de classe III, spécialement adaptés aux sites bénéficiant de vitesses de vents moyennes sur un an, allant jusqu’à 7,5 mètres par seconde, ont connu des progrès technologiques importants et présentent des rendements supérieurs de l’ordre de 10 à 25 % par rapport à la précédente génération. Elles sont généralement de plus grande hauteur et possèdent des pales beaucoup plus longues, ce qui leur permet de diminuer le rapport entre la puissance électrique et la surface balayée par les pales, donc d'augmenter significativement la durée d’utilisation des machines (facteur de charge). Leur production est également plus régulière, ce qui limite les difficultés de gestion des pics de puissance par les réseaux d’électricité. Enfin, elles peuvent être installées au plus près des zones de consommation, ce qui permet de limiter les investissements du réseau de distribution. Les sites peu ventés sont également beaucoup plus répandus et souvent beaucoup plus facilement accessibles que les sites de classe I (fortement ventés) ou II (moyennement ventés), ce qui ouvre de nouvelles perspectives sur les marchés internationaux. Le lancement de nombreux modèles est annoncé pour 2017 par Nordex, Gamesa, Enercon, Vestas et GE Wind[23].
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Les critères de choix d'une implantation éolienne dépendent de la taille, puissance et du nombre d'unités. Ils nécessitent la présence d'un vent régulier (cf. atlas éolien) et diverses conditions telles que : proximité d'un réseau électrique pour y raccorder les aérogénérateurs, absence de zones d'exclusion (dont périmètre de monuments historiques, sites classés, zones à phénomènes d'écho en montagnes, paysages, ) et de préférence une zone dite "non-conflit" par les promoteurs de l'éolien (population peu dense et offrant peu de résistance).
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L'efficacité d'une éolienne dépend notamment de son emplacement. En effet, la puissance fournie augmente avec le cube de la vitesse du vent[b], raison pour laquelle les sites sont d'abord choisis en fonction de la vitesse et de la fréquence des vents présents. Un site avec des vents de 30 km/h de moyenne sera huit fois plus productif qu'un autre site avec des vents de 15 km/h de moyenne. Une éolienne fonctionne d'autant mieux que les vents sont réguliers et fréquents.
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Un autre critère important pour le choix du site est la constance de la vitesse et de la direction du vent, autrement dit la turbulence du vent. En effet, en règle générale, les éoliennes sont utilisables quand la vitesse du vent est supérieure à une valeur comprise entre 10 et 20 km/h, sans toutefois atteindre des valeurs excessives (supérieures à 90 km/h) qui conduiraient à la destruction de l'éolienne ou à la nécessité de la « débrayer » (pales en drapeau) pour en limiter l'usure. La vitesse du vent doit donc être comprise le plus souvent possible entre ces deux valeurs pour un fonctionnement optimal de l'éolienne. De même, l'axe de rotation de l'éolienne doit rester la majeure partie du temps parallèle à la direction du vent. Même avec un système d'orientation de la nacelle performant, il est donc préférable d'avoir une direction de vent la plus stable possible pour obtenir un rendement optimal (alizés par exemple).
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Certains sites proches de grands obstacles sont ainsi à proscrire, car le vent y est trop turbulent (arbres, bâtiments, escarpements complexes en montagne, régions à phénomènes d'écho...).
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De manière empirique, on trouve les sites propices à l'installation d'éoliennes en observant les arbres et la végétation. Les sites sont intéressants s'ils sont constamment courbés par les vents, la courbure des arbres, dans le même sens, indiquant la régularité des vents.. Les implantations industrielles utilisent des cartes de la vitesse des vents des atlas éoliens (là où ils existent) ou des données accumulées par une station météorologique proche, le mieux étant d'effectuer la mesure sur le lieu même d'implantation.
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En France, un projet est considéré comme économiquement rentable si la vitesse moyenne annuelle du site est supérieure à 6 ou 7 m/s, soit 21 à 25 km/h. Cette rentabilité dépend de nombreux autres facteurs, dont les plus importants sont le coût de connexion au réseau et le coût des fondations (déterminant dans le cas d'un projet en mer) ainsi que les coûts de rachat de l'électricité et de prise en charge des impacts environnementaux (sur la faune, les paysages, par nuisances acoustiques et stroboscopiques).
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Certains sites sont particuliers en ce qu'ils augmentent la vitesse du vent et sont donc plus propices à une installation éolienne :
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De manière générale, il est toujours nécessaire d'effectuer une mesure de vent précise durant plusieurs mois, afin de s'assurer du potentiel éolien du site[24]. Une étude précise permet ensuite d'extrapoler les données et de déterminer plus ou moins précisément les caractéristiques annuelles du vent (fréquence, vitesse…) et son évolution au cours des années.
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D'autres critères sont pris en compte pour le choix du site :
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Dans une installation éolienne, il est préférable de placer la génératrice sur un mât à une hauteur de plus de 10 mètres jusqu'à environ 100 m, de façon à capter des vents plus forts et moins perturbés par la « rugosité » du sol. Dans les zones où le relief est très complexe, il est possible de doubler la quantité d'énergie produite en déplaçant l'installation de seulement quelques dizaines de mètres. Des mesures in situ et des modèles mathématiques permettent d'optimiser le positionnement d'éoliennes.
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Pour ces zones, des éoliennes spéciales ont été conçues : elles sont haubanées pour pouvoir être couchées au sol en 45 minutes et sont de plus allégées. Elles peuvent aussi résister aux tremblements de terre les plus courants. Elles ne nécessitent pas de fondations aussi profondes que les autres et se transportent en pièces détachées. Par exemple, sept éoliennes de 275 kW unitaires rendent Terre-de-Bas excédentaire en électricité, lui permettant d'en fournir à la Guadeloupe. De 1990 à 2007, 20 MW de puissance éolienne ont ainsi pu être installés en Guadeloupe. Toutes peuvent être couchées au sol et arrimées, comme ce fut le cas lors des passages des ouragans Ivan et José.
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Mi-2007, il y avait environ 500 de ces éoliennes installées dans le monde, pour une puissance totale de 80 MW. La puissance des aérogénérateurs qui les équipent est passée de 30 à 275 kW en dix ans.
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À la condition qu'elles soient implantées assez loin de la côte, les éoliennes en pleine mer (offshore) entraînent moins de conséquences sur le paysage terrestre. En revanche, l'installation d'éoliennes en mer est beaucoup plus coûteuse qu'à terre : les mâts doivent être étudiés pour résister à la force des vagues et du courant, la protection contre la corrosion (particulièrement importante du fait des embruns et du sel) doit être renforcée, l'implantation en mer nécessite des engins spécialisés, le raccordement électrique implique des câbles sous-marins coûteux et fragiles, et les opérations de maintenance peuvent nécessiter de gros moyens. En contrepartie, une éolienne en mer peut fournir jusqu'à 6 MW de puissance (à comparer aux éoliennes terrestres limitées à 3 MW), qui peuvent produire une énergie utile d'environ 15 000 MWh/an dans des sites bien ventés et avec un facteur de charge de 30 %, soit 2 500 heures/an environ.
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Dans les zones où la mer est peu profonde (par exemple au Danemark), il est assez simple de les installer avec un bon rendement. L'ensemble des éoliennes (en pleine mer ou terrestres) du Danemark produit, début 2006, 23 % de l'électricité nécessaire au pays[31]. Ce pays est précurseur et en tête dans la construction et l'utilisation de l'énergie éolienne, avec un projet lancé dans les années 1970. Aujourd'hui, de grands parcs sont en construction au large de l'Angleterre[32], dans l'estuaire de la Tamise, ainsi qu'en Écosse, pour une puissance totale d'environ 4 000 MW.
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La France ne possède pas encore de parc en mer en 2018, mais des appels d'offres organisés en 2012 et 2014 ont sélectionné des projets de parcs à St-Nazaire-Guérande (420 à 750 MW), Courseulles-sur-Mer (420 à 500 MW) et Fécamp (480 à 500 MW) et dans la baie de Saint-Brieuc (480 à 500 MW) en 2012[33], puis en 2014 aux îles d'Yeu et de Noirmoutier (Vendée) et au Tréport (Seine-Maritime), pour 500 MW chacun[34]. Le parc éolien au large de Dieppe et du Tréport (62 éoliennes, 496 MW) est prévu pour une mise en service en 2021[35], et celui de Fécamp (83 éoliennes, 498 MW) en 2022[36].
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Les éoliennes flottantes peuvent être installées plus loin des cotes, où l’eau est beaucoup plus profonde et les vents plus forts et plus stables, permettant un facteur de charge plus important. Alors que les turbines terrestres peuvent tourner en moyenne 80 jours par an, les éoliennes flottantes peuvent produire de l’électricité 160 jours/an. Le premier parc éolien de ce type a vu le jour au large de l’Écosse[37]. Le champ de cinq éoliennes flottantes, chacune d’une taille de 253 mètres et d'un poids de 12 000 tonnes, a une capacité totale de 30 mégawatts, soit la consommation électrique d'environ 22 000 foyers.
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Selon le rapport 2019 de l'Agence internationale de l'énergie, l’éolien en mer pourrait attirer 1 000 milliards de dollars d’investissements d’ici à 2040[38] ; le potentiel éolien en mer permettrait de répondre aux besoins en électricité du monde entier, mais il ne représente aujourd'hui que 0,3 % de la production mondiale. Cette énergie renouvelable pourrait devenir la première source de production d'ici 2040.
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De nouvelles éoliennes sont capables de s'élever dans le ciel pour atteindre les vents d'altitude, plus puissants et plus réguliers. Pour l'instant, au stade expérimental, elles sont de trois types :
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En environnement urbain, où il est difficile d'obtenir de puissants flux d'air, de plus petits équipements peuvent être utilisés pour faire tourner des systèmes basse tension. Des éoliennes sur un toit fonctionnant dans un système d'énergie distribuée permettent d'alléger les problèmes d'acheminement de l'énergie et de pallier les pannes de courant. De petites installations telles que des routeurs Wi-Fi peuvent être alimentées par une éolienne portative qui recharge une petite batterie.
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En Chine, plusieurs villes dont Weihai, dans la province du Shandong, ou encore l'autoroute de la province de Hubei reliant Jingzhou au barrage des Trois-Gorges, sont équipées de poteaux sur lesquels sont couplés de petits générateurs éoliens silencieux et des panneaux solaires, pour alimenter l'éclairage des lampadaires ; le surplus d'énergie peut être réinjecté dans le circuit électrique de la ville. L'emplacement du poteau d'éclairage est choisi à bon escient (voir photo). Ces installations utilisent généralement des éoliennes à axe horizontal. Il apparaît aujourd'hui des installations du même type, avec une éolienne à axe vertical de type Savonius hélicoïdal (Twisted Savonius) offrant 40 W d'éolien + 80 W de solaire sur un seul poteau et une forme plus compacte[40]. Certains hauts gratte-ciel, tels que la Tour de la Rivière des Perles, comprennent des éoliennes dans leur structure, profitant ainsi des vents forts provoqués par les différences de température des structures en verre de ces bâtiments, selon qu'ils sont du côté ombré ou ensoleillé. Du point de vue énergétique, ces éoliennes de type Savonius hélicoïdal bénéficient en outre de l'effet Venturi provoqué par la taille du canal qui les contient lorsque le vent s'y engouffre. L'énergie éolienne est couplée avec l'énergie électrique fournie par les vitres de cette tour qui sont faites de panneaux solaires transparents
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En ville, on pourra envisager l'implantation d'éoliennes à axe vertical, hélicoïdales, à effet Venturi ou un mélange de ces différentes techniques, qui ont un rendement inférieur mais qui produisent de l'électricité même par vent faible et ne font pas de bruit.
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Des éoliennes peuvent également être placées sur le toit des tours[réf. souhaitée].
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En 2012, l'énergie éolienne a confirmé son statut de deuxième source} d'électricité renouvelable après l'hydroélectricité : avec une production mondiale de 534,3 TWh, elle représente 11,4 % de la production d'électricité renouvelable et 2,4 % de la production totale d'électricité[41].
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Une éolienne utilisée pour fournir de l'électricité aux réseaux délivre de l'ordre de 2 MW à l'intérieur des terres et de 5 MW en mer, mais des modèles plus petits sont également disponibles.
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C'est ainsi que certains navires sont maintenant équipés d'éoliennes pour faire fonctionner des équipements tels que le conditionnement d'air. Typiquement, il s'agit alors de modèles à axe vertical prévus pour fournir de l'énergie quelle que soit la direction du vent. Une éolienne de ce type délivrant 3 kW tient dans un cube de 2,5 m de côté.
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Certaines éoliennes produisent uniquement de l'énergie mécanique, sans production d'électricité, notamment pour le pompage de l'eau dans des lieux isolés. Ce mode de fonctionnement correspond à celui des moulins à vent d'autrefois, qui entraînaient le plus souvent des meules de pierre ; en effet, la plupart des 20 000 moulins à vent à la fin du XVIIIe siècle en France servaient à la minoterie.
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La situation concurrentielle du secteur éolien diffère entre les deux grands segments de marchés : sur celui de l’éolien terrestre, en 2016, la concurrence est largement dispersée avec un nombre d’acteurs important, sans que se dégage un industriel disposant d’une place dominante sur le marché mondial. La plupart des grands acteurs industriels peuvent s’appuyer sur un marché national actif, ce qui leur permet de disposer d’une assise solide pour disputer et gagner des parts de marché sur les marchés internationaux. C’est notamment le cas de GE Wind aux États-Unis, Enercon, Senvion et Nordex en Allemagne, Suzlon en Inde et Goldwind, United Power et Mingyang en Chine. Les autres acteurs sont fragilisés et font l'objet d'un mouvement de consolidation du secteur[23].
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Le segment de marché de l’éolien en mer, lui, est beaucoup plus restreint et n'a encore qu’un déploiement international limité : principalement cantonné sur quelques marchés en mer du Nord, en mer Baltique et au large des côtes britanniques, il reste aux mains d’une minorité d’acteurs expérimentés, au premier rang desquels le numéro un mondial Siemens Wind Power avec 80 % du marché et MHI Vestas, la filiale commune formée en 2013 par le Danois Vestas, numéro un mondial sur le segment du terrestre, et le Japonais Mitsubishi. D’autres fabricants sont positionnés sur ce marché et ont déjà livré leurs premières machines, mais sont en difficulté car les perspectives de croissance ne sont pour l’instant pas aussi importantes qu’espérées. Depuis 2013, une vague de consolidation affecte ce secteur : rapprochement en 2013 de Vestas et de Mitsubishi, puis en 2014 création d'Adwen, filiale commune d'Areva et de Gamesa. En 2015, le Français Alstom, qui développe l’éolienne en mer Haliade 150, est passé dans le giron de l’Américain GE[23].
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Dans l'éolien terrestre, l'Allemand Nordex et l'Espagnol Acciona ont annoncé en octobre 2015 leur intention de fusionner leurs forces pour entrer dans le top 5 mondial. Les dirigeants de Gamesa ont annoncé le 29 janvier 2016 qu’ils étaient entrés en discussion avec Siemens en vue d’un rapprochement de leur activité éolienne, créant le poids lourd du secteur mondial avec environ 15 % de part de marché devant General Electric (11 %) et Vestas (10 %)[23]. Ces discussions ont abouti à un accord annoncé le 17 juin 2016 : le siège de la nouvelle société sera situé en Espagne et celle-ci restera cotée à la Bourse de Madrid ; Siemens détiendra 59 % de la nouvelle entité et versera un paiement en numéraire de 3,75 euros par action aux actionnaires de Gamesa, soit au total plus d'un milliard d'euros ; Areva aura trois mois pour choisir entre vendre sa participation dans Adwen ou racheter la part de Gamesa puis vendre la totalité de la société à un autre acteur ; General Electric serait intéressé[42]. En novembre 2017, Siemens et Gamesa ont annoncé une restructuration pouvant concerner jusqu'à 6 000 postes dans 24 pays. Lors de l'annonce de leur union mi-2016, les deux industriels comptaient 21 000 salariés, dont 13 000 issus de Siemens. Le chiffre d'affaires a reculé de 12 % entre avril et septembre 2017, en raison d'une « suspension temporaire » du marché indien, et le groupe prévoit une forte baisse en 2018[43].
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Au premier semestre 2016, Vestas a vu son chiffre d’affaires bondir de 23 %[44].
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En 2015, selon une étude publiée le 22 février 2016 par Bloomberg New Energy Finance (BNEF), General Electric a été détrôné par le groupe chinois Goldwind qui a installé 7,8 GW de turbines dans le monde dans l'année, devançant Vestas (7,3 GW) et General Electric (5,9 GW). En 2014, Goldwind était 4e avec 4,5 GW installés. La Chine a représenté en 2015 la moitié du marché mondial et cinq fabricants chinois apparaissent dans le top 10. Siemens est le premier européen du classement 2015, au 4e rang mondial avec 5,7 GW, dont 2,6 GW en mer, segment où il est le leader incontesté, quatre fois plus gros que le numéro deux ; sa fusion en discussion avec l'espagnol Gamesa (3,1 GW) pourrait le porter au 1er rang mondial[45].
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Les dix premiers fabricants en 2015 étaient[23] :
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NB : Vestas reste au 1er rang pour le chiffre d'affaires avec 8 400 M€ contre 4 180 M€ pour Goldwind.
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En 2012, les parts de marché mondiales des principaux fabricants d'éoliennes selon BTM Consult étaient les suivantes[46] :
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General Electric Wind finalise son ascension, Vestas perd sa première place après douze ans de règne ; les Allemands reviennent en force ; les quatre principaux fabricants chinois d'éoliennes Goldwind, United Power, Sinovel et Mingyang sont dans le Top 10, mais aucun ne figure dans le Top 5.
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Dans le secteur des éoliennes en mer, deux des principaux fabricants, Areva et Gamesa, ont signé en juillet 2014 un accord sur la création d'une coentreprise détenue à parts égales par les deux groupes, avec pour objectif 20 % de part de marché en Europe en 2020, ainsi que de se placer sur le marché asiatique, chinois en particulier, en phase de décollage. Gamesa a un prototype d'éolienne de 5 MW et Areva des machines de 5 à 8 MW, dont 126 exemplaires installés fin 2014, soit 630 MW, et 2,8 GW en portefeuille de projets. En prenant le meilleur de chaque technologie, la coentreprise compte aboutir, à terme, à une seule plate-forme de 5 MW[47].
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En 2010, les parts de marché mondiales des principaux fabricants d'éoliennes, selon Make Consulting, étaient les suivantes[48] :
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Les principaux fabricants d'éoliennes construisent des machines d'une puissance d'environ 1 à 6 MW. Il existe de très nombreux autres fabricants d'éoliennes, parfois de très petite dimension pour des applications individuelles ou de niche.
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Les principaux fabricants d'éoliennes étaient d'abord originaires principalement du Danemark et d'Allemagne, pays qui ont investi très tôt dans ce secteur. En 2010, certains pays augmentent leurs investissements pour combler leur retard, comme les États-Unis avec GE Wind qui a presque doublé ses parts de marché en cinq ans, ou la France avec Areva, qui détenait jusqu'en 2007, 70 % du capital de REpower (12e au classement 2010). Le marché est marqué en 2010 par l'émergence des acteurs asiatiques (8 sur les 15 premiers), qui parviennent à gagner des marchés en Occident.
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Liste non exhaustive de fabricants[49] :
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En janvier 2009, selon le Syndicat des énergies renouvelables (SER), le secteur éolien avait créé durant les cinq années précédentes en moyenne 33 nouveaux emplois par jour en Europe[50].
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Une méthode utilisée pour exploiter et stocker les productions excédentaires des éoliennes consiste à les coupler à des installations de pompage-turbinage au sein de centrales hydro-éoliennes : une ferme éolienne génère de l'électricité grâce à des aérogénérateurs. Une partie de cette électricité est envoyée sur le réseau pour alimenter les consommateurs, l'excédent est utilisé pour pomper de l'eau vers une retenue d'altitude. Lors des périodes de vent faible, l'eau de la retenue est turbinée dans une centrale hydroélectrique et stockée dans une retenue basse ; l'électricité ainsi obtenue est envoyée sur le réseau.
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Un projet de ce type est opérationnel aux Îles Canaries dans l'île de El Hierro depuis 2014. Ce système de 11,5 MW permet d'éviter annuellement le transport de 6 000 tonnes de fioul par tankers, et l'émission de 18 000 tonnes de CO2[52],[53]. Sur son premier semestre de fonctionnement, ce système a couvert en moyenne 30,7 % de la demande d'électricité de l'île, selon les données en temps réel publiées par le gestionnaire de réseau Red Eléctrica de España (REE)[54].
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Eole Water est une entreprise française dans le domaine des systèmes de production d’eau par condensation de l’air. Elle a développé des capacités de production d'eau potable à partir de l'énergie éolienne ou solaire[55].
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En fin de vie ou quand elle devient obsolète, une éolienne peut être remplacée par un modèle plus efficace. Elle est alors soit revendue sur le marché international de l'occasion, soit démantelée[56].
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Si le recyclage de l'acier composant le mât, du cuivre et des équipements électroniques est maîtrisé, le traitement des pales pose problème. Composées d’un mélange de fibre de verre et de fibre de carbone liées à l’aide de résine de polyester, leur combustion génère des microparticules qui obstruent les filtres des incinérateurs[57].
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Certaines entreprises (dont la filiale Remondis Olpe du groupe allemand Remondis (de)) se spécialisent dans ce recyclage et dans le traitement complexe des pales (dont le matériau composite est proche de celui des coques de bateaux de plaisance). Les grandes pales sont découpées in situ en fragments de 13 mètres ou moins, puis emportées vers une usine de traitement (il en existe trois en Rhénanie-Westphalie)[56]. Les métaux sont recyclés et les composites sont broyés et revendus comme combustible de cimenterie, la silice de la fibre de verre apportant en outre un ingrédient utile au ciment. Les composants électriques et électroniques sont recyclés par une filière spécialisée. Ainsi, au premier semestre 2015, 158 turbines d'éoliennes ont été démantelées en Allemagne et le marché de moyen-terme est saturé (24 800 éoliennes sont actives en Allemagne)[56].
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Les fondations de l'éolienne ne sont arasées que jusqu'à 1 m de profondeur, permettant la reprise d'une activité agricole, mais laissant d'importants socles en béton armé enfouis dans le sous-sol.
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En France, l'implantation d'une éolienne domestique est réglementée ; les règles applicables varient selon la taille de l'éolienne. Le site Service-public.fr précise les règles à respecter pour une éolienne d'une hauteur maximale de 12 mètres sans permis de construire, le non-respect de ces règles expose le contrevenant à une amende de 1 200 €. Au-delà de 12 mètres de haut la demande de permis de construire est obligatoire. Toutes les zones ne sont pas susceptibles de recevoir une implantation d'éolienne domestique ; quatre zones principales sont interdites[58]. D'autres règles sont à prendre en compte. Il est par exemple nécessaire de demander une autorisation de défrichement si le terrain sur lequel l'éolienne va être implantée avait une destination forestière. Pour une éolienne de moins de 50 mètres, une distance d'au moins trois mètres doit être respectée par rapport à la limite séparative du voisinage. Les voisins doivent être informés au préalable de l'installation d'une éolienne. La norme EN 50 308 : « Aérogénérateur, mesures de protection, exigences pour la conception, le fonctionnement et la maintenance » s'applique à l'éolien[59].
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En ce qui concerne l’acoustique des sites éoliens, l’arrêté ICPE du 26 août 2011[60], applicable depuis le 1er janvier 2012, réglemente ce domaine. Cet arrêté concerne l’ensemble des parcs français de travaux publics comme privés, ou des « travaux intéressant les bâtiments et leurs équipements soumis à une procédure de déclaration ou d'autorisation ». Certaines circonstances caractérisent l'atteinte à la tranquillité du voisinage ou l'atteinte à la santé comme « le non-respect des conditions fixées par les autorités compétentes en ce qui concerne soit la réalisation des travaux, soit l'utilisation ou l'exploitation de matériels ou d'équipements », « l'insuffisance de précautions appropriées pour limiter ce bruit », ou encore « un comportement anormalement bruyant ».
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Afin de vérifier le bruit provenant des éoliennes, des études de développement[61] sont faites dans les futurs parcs éoliens, ces mesures sont prises au niveau des zones à émergence réglementée (ZER) durant une à plusieurs semaines. Le but est ensuite de déterminer le bruit ambiant du site sur lequel les éoliennes seront placées en modélisant au préalable le bruit des futures éoliennes.
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De nouvelles mesures sont prises après la construction des éoliennes, ces mesures sont faites en alternant des phases d’arrêts et des phases de fonctionnement des éoliennes. Si durant ces mesures il y a un dépassement de 3 à 5 dB au-dessus des 35 dB il faut calculer un programme de bridage des machines afin de réduire le bruit.
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La réglementation ICPE permet au préfet, en cas de plainte des riverains, de demander une expertise sur le site. Si celle-ci démontre que la réglementation en matière de bruit n’a pas été respectée, le parc peut être arrêté. Cependant dans les faits, l’arrêt d'un parc pour non-respect de la réglementation en matière d’acoustique n’a jamais eu lieu.
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