{"id":4206,"date":"2007-11-23T11:35:58","date_gmt":"2007-11-23T09:35:58","guid":{"rendered":"http:\/\/www.laterredufutur.com\/accueil1\/?p=4206"},"modified":"2015-04-12T11:37:37","modified_gmt":"2015-04-12T09:37:37","slug":"daisyworld-ou-le-monde-des-retroactions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.laterredufutur.com\/accueil\/daisyworld-ou-le-monde-des-retroactions\/","title":{"rendered":"Daisyworld ou le monde des r\u00e9troactions"},"content":{"rendered":"<div class=\"1665f18d14f35dd9e7566e1a8ac9a3e9\" data-index=\"1\" style=\"float: none; margin:10px 0 10px 0; text-align:center;\">\n<script async src=\"https:\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/js\/adsbygoogle.js\"><\/script>\r\n<ins class=\"adsbygoogle\"\r\n     style=\"display:block; text-align:center;\"\r\n     data-ad-layout=\"in-article\"\r\n     data-ad-format=\"fluid\"\r\n     data-ad-client=\"ca-pub-2860849627502538\"\r\n     data-ad-slot=\"3019501113\"><\/ins>\r\n<script>\r\n     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});\r\n<\/script>\n<\/div>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Daisyworld est un mod\u00e8le de simulation imagin\u00e9 par James Lovelock pour illustrer les th\u00e9ories Gaia et r\u00e9pondre aux critiques virulentes de t\u00e9l\u00e9ologie, dont faisait l&rsquo;objet l&rsquo;hypoth\u00e8se Gaia.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">James Lovelock imagina une abstraction de l&rsquo;essence des ph\u00e9nom\u00e8nes de r\u00e9troactions, un peu expliqua-t-il comme \u00ab une caricature qui esquisserait les traits essentiels du sujet \u00bb. Daisyworld est une simulation informatique, un monde hypoth\u00e9tique, en orbite autour d&rsquo;un soleil dont la temp\u00e9rature augmente progressivement au cours de la simulation.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">La th\u00e9orie de Ga\u00efa s&rsquo;adapta bien \u00e0 une \u00e9tude de simulation informatique. Ceci pouvait \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 \u00e0 propos de la Terre en r\u00e9duisant le nombre de variables environnementales \u00e0 une seule, la temp\u00e9rature, et au biotope d&rsquo;une seule esp\u00e8ce, les p\u00e2querettes ! Lovelock affirmait que ce mod\u00e8le serait la preuve math\u00e9matique qui allait r\u00e9futer toutes les critiques.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">L&rsquo;\u00e9tude de Lovelock fut baptis\u00e9e \u00ab Daisyworld \u00bb car il \u00e9valua la pertinence de son mod\u00e8le en peuplant un monde imaginaire de p\u00e2querettes claires et d&rsquo;autres sombres en comp\u00e9tition pour conqu\u00e9rir l&rsquo;espace. Les p\u00e2querettes noires pr\u00e9sentent une plus grande tol\u00e9rance au froid que les p\u00e2querettes blanches. Alors que les p\u00e2querettes noires absorbent la chaleur \u00e9mise par le soleil, les p\u00e2querettes blanches r\u00e9-\u00e9mettent la chaleur vers l&rsquo;espace.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Le mod\u00e8le Daisyworld originel<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Ce mod\u00e8le est une repr\u00e9sentation num\u00e9rique simplifi\u00e9e d&rsquo;une plan\u00e8te comme la Terre mais sans oc\u00e9an, dont le climat se stabilise par l&rsquo;effet de la comp\u00e9tition quel que soit le rayonnement incident, et qui orbite comme la Terre autour d&rsquo;une \u00e9toile semblable au Soleil. Cette plan\u00e8te tourne sur elle-m\u00eame et contient relativement peu de nuages et de gaz \u00e0 effet de serre dans son atmosph\u00e8re, qui compliqueraient son climat. Sur cette plan\u00e8te la temp\u00e9rature moyenne est uniquement d\u00e9termin\u00e9e par son pouvoir r\u00e9fl\u00e9chissant (alb\u00e9do) et peut \u00eatre ainsi calcul\u00e9e par la loi de Stefan-Boltzmann.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">La biologie de Daisyworld est \u00e9galement tr\u00e8s simple. Ga\u00efa est couverte de p\u00e2querettes qui commencent \u00e0 germer d\u00e8s que la temp\u00e9rature atteint 5\u00b0C et cessent de cro\u00eetre au-dessus de 40\u00b0C; elles pr\u00e9sentent une croissance optimale \u00e0 une temp\u00e9rature de 20\u00b0C.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">La biosph\u00e8re de Daisyworld contient uniquement des p\u00e2querettes claires (blanches) et des p\u00e2querettes sombres (noires ou color\u00e9es). Ces fleurs influencent uniquement la temp\u00e9rature de surface \u00e0 travers leur pouvoir r\u00e9fl\u00e9chissant.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Comme dans la nature les p\u00e2querettes sombres absorbent le plus de chaleur; les p\u00e2querettes claires refl\u00e8tent l&rsquo;essentiel du rayonnement dans l&rsquo;espace. Mais comment le rayonnement r\u00e9fl\u00e9chi par les p\u00e2querettes individuelles peut-il affecter la temp\u00e9rature globale ?<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">A mesure que l&rsquo;\u00e9toile devient plus lumineuse, la temp\u00e9rature moyenne \u00e0 la surface de Ga\u00efa augmente. On peut ainsi pr\u00e9dire l&rsquo;\u00e9volution de la population des p\u00e2querettes \u00e0 mesure que la plan\u00e8te se r\u00e9chauffe.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Ce mod\u00e8le appliquant les lois classiques de la biologie et de la physique, dans l&rsquo;environnement terrestre \u00ab\u00a0normal\u00a0\u00bb les p\u00e2querettes peuvent r\u00e9pondre ou s&rsquo;adapter \u00e0 l&rsquo;environnement physique mais ne peuvent pas le modifier. En revanche sur Daisyworld les p\u00e2querettes peuvent alt\u00e9rer le climat.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Comment fonctionne la r\u00e9troaction, processus cl\u00e9 de cette \u00e9tude ? La variable du syst\u00e8me est r\u00e9gul\u00e9e par deux effets qui agissent en sens oppos\u00e9 sur cette variable en s&rsquo;inhibant r\u00e9ciproquement. Sur Daisyworld, la variable est la temp\u00e9rature. Le r\u00e9chauffement ou le refroidissement est provoqu\u00e9 par les p\u00e2querettes sombres ou claires qui s&rsquo;\u00e9liminent mutuellement pour conqu\u00e9rir l&rsquo;espace.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Concr\u00eatement, lorsque la temp\u00e9rature atteint 5\u00b0C, toutes les graines germent. Durant la premi\u00e8re saison, les p\u00e2querettes sombres croissent \u00e0 un rythme plus rapide que leurs cousines claires car elles absorbent plus de lumi\u00e8re. Envahissant tout l&rsquo;espace de Daisyworld, sa surface et l&rsquo;atmosph\u00e8re en contact avec celle-ci se r\u00e9chauffent &#8211; comme toute surface expos\u00e9e au Soleil -. La composante sombre sera donc l&rsquo;esp\u00e8ce la mieux adapt\u00e9e et elle cr\u00e9e localement des zones chaudes qui favorisent la croissance des autres p\u00e2querettes.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Au terme de la premi\u00e8re saison, il y a sur Daisyworld beaucoup plus de p\u00e2querettes sombres que de claires. Les premi\u00e8res dominent donc le paysage lorsque la nouvelle saison arrive. Elles grandissent, se r\u00e9chauffent ainsi que leur biotope. Cette explosion de p\u00e2querettes sombre cr\u00e9e une r\u00e9troaction positive ayant pour effet d&rsquo;augmenter rapidement la temp\u00e9rature de Ga\u00efa. Bient\u00f4t la plan\u00e8te ne contient plus que des p\u00e2querettes sombres, leur effet cumul\u00e9 augmentant la temp\u00e9rature globale au-dessus de la valeur mesur\u00e9e en l&rsquo;absence de toute vie.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Au fur et \u00e0 mesure du r\u00e9chauffement plan\u00e9taire, les p\u00e2querettes blanches finissent par se d\u00e9velopper \u00e9galement, en tirant profit de ces meilleures conditions climatiques, jusqu&rsquo;\u00e0 ce que la plan\u00e8te atteigne une temp\u00e9rature d&rsquo;\u00e9quilibre.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Que se passe-t-il pour une temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e ? Les paquerettes blanches ne vont pas \u00eatre en mesure de maintenir la temp\u00e9rature suffisamment haute pour survivre. La temp\u00e9rature ne peut pas augmenter ind\u00e9finiment, au risque de surchauffer l&rsquo;atmosph\u00e8re en limitant la croissance des fleurs. M\u00eame le rayonnement du Soleil ne peut d\u00e9passer la tol\u00e9rance maximale support\u00e9e par les p\u00e2querettes. \u00c0 mesure que la plan\u00e8te vieillit, la chaleur du Soleil devient si \u00e9lev\u00e9e que les p\u00e2querettes sombres finissent par mourir. Arriv\u00e9 \u00e0 ce stade, seules survivent les p\u00e2querettes blanches qui parviennent toujours \u00e0 stabiliser la temp\u00e9rature aux alentours de 20\u00b0C.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Dans ces conditions d&rsquo;ensoleillement extr\u00eame, seules les concurrentes claires seront avantag\u00e9es, mais en raison de leur capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9fl\u00e9chir la lumi\u00e8re du Soleil, elles se refroidiront aussi rapidement de m\u00eame que les basses couches de l&rsquo;atmosph\u00e8re. \u00c0 mesure que les p\u00e2querettes blanches coloniseront Daisyworld, leur effet cumul\u00e9 va provoquer une chute de la temp\u00e9rature globale bien en dessous de la valeur mesur\u00e9e en l&rsquo;absence de toute vie.<\/span><\/p><div class=\"1665f18d14f35dd9e7566e1a8ac9a3e9\" data-index=\"2\" style=\"float: none; margin:10px 0 10px 0; text-align:center;\">\n<script async src=\"https:\/\/pagead2.googlesyndication.com\/pagead\/js\/adsbygoogle.js\"><\/script>\r\n<ins class=\"adsbygoogle\"\r\n     style=\"display:block; text-align:center;\"\r\n     data-ad-layout=\"in-article\"\r\n     data-ad-format=\"fluid\"\r\n     data-ad-client=\"ca-pub-2860849627502538\"\r\n     data-ad-slot=\"3019501113\"><\/ins>\r\n<script>\r\n     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});\r\n<\/script>\n<\/div>\n\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Sur base de cette exp\u00e9rience on peut en conclure que la comp\u00e9tition qui s&rsquo;installe entre les diff\u00e9rentes esp\u00e8ces de p\u00e2querettes va porter la temp\u00e9rature moyenne de surface de Ga\u00efa proche des valeurs offrant un maximum de confort. De cette mani\u00e8re, les individus, sans avoir conscience ni \u00eatre concern\u00e9 par le devenir de Daisyworld prise dans sa globalit\u00e9, seront parvenus \u00e0 contr\u00f4ler l&rsquo;environnement global de leur plan\u00e8te.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Si on tient compte des mutations dans notre mod\u00e8le, en modifiant par exemple l&rsquo;alb\u00e9do au cours de la croissance des fleurs, on constate qu&rsquo;on peut augmenter le rayonnement solaire d&rsquo;au moins 20% avant que les populations ne s&rsquo;effondrent. Finalement, la chaleur \u00e9mise par le Soleil sera si intense que plus aucune esp\u00e8ce de p\u00e2querette se sera capable de r\u00e9guler la temp\u00e9rature et toutes les esp\u00e8ces dispara\u00eetront.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Au final, lorsque la simulation est lanc\u00e9e en l&rsquo;absence de p\u00e2querette, l&rsquo;\u00e9volution de la temp\u00e9rature plan\u00e9taire est fonction de la radiation solaire. En pr\u00e9sence de p\u00e2querettes, on observe un r\u00e9chauffement en d\u00e9but de simulation et un refroidissement en fin de simulation, r\u00e9sultant en un \u00e9quilibre thermique au cours de l&rsquo;essentiel de la simulation. Ainsi, les p\u00e2querettes modifient le climat de fa\u00e7on \u00e0 le leur rendre plus hospitalier.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">La suite du mod\u00e8le<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">A l&rsquo;\u00e9poque o\u00f9 Lovelock cr\u00e9a son mod\u00e8le Daisyworld \u00e0 une seule dimension, il ignorait la biologie des populations et le fait que si ce type de mod\u00e8le contenait plus de deux esp\u00e8ces en comp\u00e9tition simultan\u00e9e, le syst\u00e8me \u00e9tait presque invariablement instable.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Ce probl\u00e8me sera r\u00e9solu en introduisant une d\u00e9pendance spatiale dans le mod\u00e8le. Les temp\u00e9ratures locales T1, T2 et les alb\u00e9dos A1, A2 peuvent \u00eatre remplac\u00e9s par des champs \u00e0 deux dimensions T(x,y) et A(x,y).<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">De cette mani\u00e8re l&rsquo;\u00e9volution temporelle et spatiale de la temp\u00e9rature est d\u00e9termin\u00e9e par des \u00e9quations diff\u00e9rentielles partielles bas\u00e9es sur un mod\u00e8le d&rsquo;\u00e9quilibre \u00e9nerg\u00e9tique, l&rsquo;\u00e9volution de l&rsquo;alb\u00e9do \u00e9tant directement reli\u00e9 \u00e0 la v\u00e9g\u00e9tation et mod\u00e9lis\u00e9 par l&rsquo;approche de l&rsquo;automaton cellulaire. Ainsi ce mod\u00e8le bi ou tridimensionnel peut s&rsquo;appliquer \u00e0 quantit\u00e9 de probl\u00e8mes, de la formation de calcite dans les marais microbiens \u00e0 la fragmentation des habitats.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Lovelock \u00e9labora ensuite un nouveau mod\u00e8le contenant entre 3 et 20 esp\u00e8ces de p\u00e2querettes de couleurs diff\u00e9rentes vivant en comp\u00e9tition pour conqu\u00e9rir l&rsquo;espace de leur plan\u00e8te, r\u00e9gulant inconsciemment leur monde comme elles l&rsquo;avaient fait jusqu&rsquo;ici. Ces mod\u00e8les informatiques comprennent des p\u00e2querettes grises dont la couleur est identique \u00e0 celle de la surface d\u00e9nud\u00e9e de la plan\u00e8te h\u00f4te. Le mod\u00e8le \u00e0 10 fleurs par exemple, est aussi stable que le mod\u00e8le contenant deux esp\u00e8ces de fleurs mais il offre l&rsquo;avantage de pouvoir contr\u00f4ler la temp\u00e9rature avec plus de pr\u00e9cision.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\">\n<span style=\"font-size: small;\">Int\u00e9r\u00eats de ces mod\u00e8les\u00a0<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\">\n<span style=\"font-size: small;\">En incorporant l&rsquo;environnement physique dans ce mod\u00e8le, une variable que les th\u00e9oriciens en \u00e9cologie n&rsquo;avaient jamais utilis\u00e9e jusqu&rsquo;\u00e0 pr\u00e9sent, l&rsquo;instabilit\u00e9 inh\u00e9rente qui ressortait des mod\u00e8les \u00e9cologiques multi-esp\u00e8ces s&rsquo;\u00e9vanouit. D\u00e8s lors on pouvait ajouter des lapins ou d&rsquo;autres herbivores pour couper les p\u00e2querettes et m\u00eame des renards, pour tuer les lapins, sans \u00e9prouver la stabilit\u00e9 du syst\u00e8me.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Ainsi de mani\u00e8re beaucoup plus ind\u00e9pendante que dans la premi\u00e8re version, Lovelock trouve pour la premi\u00e8re fois une justification th\u00e9orique \u00e0 la biodiversit\u00e9 par le biais de l&rsquo;influence du nombre d&rsquo;esp\u00e8ces sur la qualit\u00e9 des effets stabilisateurs obtenus sur l&rsquo;ensemble de la plan\u00e8te. La diversit\u00e9 est la plus vaste lorsque la r\u00e9gulation de la temp\u00e9rature est la plus efficace, et la plus faible lorsque le syst\u00e8me subit un stress : au moment o\u00f9 la croissance d\u00e9bute ou lorsque les p\u00e2querettes souffrent de la chaleur et d\u00e9p\u00e9rissent. Cette d\u00e9couverte soutient l&rsquo;id\u00e9e du caract\u00e8re essentiel du maintien de la biodiversit\u00e9 et a relanc\u00e9 le d\u00e9bat sur la biodiversit\u00e9 \u00e0 ce sujet.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Ces mod\u00e8les multi-dimensionnels montrent quelques effets remarquables :<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Les interactions locales entre les esp\u00e8ces en comp\u00e9tition conduisent \u00e0 des effets globaux : sous des perturbations ext\u00e9rieures un comportement r\u00e9gulateur de la temp\u00e9rature globale s&rsquo;auto-organise<br \/>\nLe syst\u00e8me subit une transition de phase de premier ordre : lorsque le r\u00e9gime entretenu est stress\u00e9, une brisure irr\u00e9versible se produit imm\u00e9diatement<br \/>\nEn morcelant les r\u00e9gions (par exemple en fragmentant les comportements r\u00e9gulateurs) le r\u00e9gime se brise \u00e9galement.<br \/>\nBien s\u00fbr Daisyworld ou ses variantes est un mod\u00e8le et pas une recette pour mettre une plan\u00e8te sous air conditionn\u00e9 ! Mais il s&rsquo;agit d&rsquo;un mod\u00e8le g\u00e9n\u00e9ral qui ne se limite pas aux p\u00e2querettes et au climat. Depuis sa premi\u00e8re exp\u00e9rience en 1982, Lovelock a cr\u00e9\u00e9 des mod\u00e8les s&rsquo;attachant aux \u00e9poques primitives de la Terre, l&rsquo;Arch\u00e9en et le Prot\u00e9rozo\u00efque du Pr\u00e9cambrien, en programmant des micro-organismes capables de r\u00e9guler simultan\u00e9ment la composition de l&rsquo;atmosph\u00e8re et le climat.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">Daisyworld fournit un outil puissant qui offre une explication plausible de la mani\u00e8re dont Ga\u00efa fonctionne et des raisons pour lesquelles toute pr\u00e9destination ou planification est inutile pour \u00e9quilibrer la biosph\u00e8re. Mais quelque part l&rsquo;explication demeure virtuelle, s&rsquo;attachant \u00e0 un monde simpliste, simplement connect\u00e9 et ne subissant pas l&rsquo;influence anthropog\u00e9nique (la colonisation humaine et ses in\u00e9vitables infrastructures) qui finit toujours par morceller le paysage en diff\u00e9rentes concentrations d&rsquo;esp\u00e8ces ou de zones infertiles.<\/span><\/p>\n<p align=\"justify\"><span style=\"font-size: small;\">source : <\/span><a href=\"http:\/\/fr.wikipedia.org\/\"><span style=\"font-size: small;\">http:\/\/fr.wikipedia.org<\/span><\/a><\/p>\n<p class=\"bawpvc-ajax-counter\" data-id=\"4206\">(284)<\/p>\n<!--CusAds0-->\n<div style=\"font-size: 0px; height: 0px; line-height: 0px; margin: 0; padding: 0; clear: both;\"><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Daisyworld est un mod\u00e8le de simulation imagin\u00e9 par James Lovelock pour illustrer les th\u00e9ories Gaia et r\u00e9pondre aux critiques virulentes&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4207,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"ngg_post_thumbnail":0,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":false,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2},"jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[20],"tags":[581,3246,41,236,121,3247,2989],"class_list":["post-4206","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-climat","tag-adaptation","tag-air-conditionne","tag-climat","tag-modeles","tag-planete","tag-regulateur","tag-transition","wpcat-20-id"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/i0.wp.com\/www.laterredufutur.com\/accueil\/wp-content\/uploads\/2015\/04\/forest.jpeg?fit=230%2C170&ssl=1","jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p631RN-15Q","jetpack-related-posts":[{"id":5055,"url":"https:\/\/www.laterredufutur.com\/accueil\/changement-climatique-des-politiques-fondees-sur-de-la-pseudoscience\/","url_meta":{"origin":4206,"position":0},"title":"Changement climatique : des politiques fond\u00e9es sur de la pseudoscience","author":"Admin","date":"12 octobre 2009","format":false,"excerpt":"Que d\u2019\u00e9v\u00e9nements sur le front du changement climatique pendant cet \u00e9t\u00e9 2009\u00a0! 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