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Résister au froid

Je me souviens, lors d’un voyage sur le continent Arctique, d’avoir vu tous ces animaux vivre ou survivre dans des conditions climatiques extrêmes (- 60°C). Aujourd’hui encore dans mon esprit persiste la même question : comment peuvent-ils affronter ce froid si terrible ?

Les espèces animales qui vivent dans ces régions polaires ont développés des capacités de survie incroyables.
Les animaux dits « à sang chaud » produisent leur propre chaleur grâce à un métabolisme important (quantité de chaleur produite par dégradation de matière organique dans l’organisme), qui permet de maintenir leur température corporelle constante (baleines, phoques, …). Aussi, chaque espèce élabore sa propre stratégie pour lutter face à ce froid. Par exemple, l’ours polaire possède, en plus d’une épaisse couche de graisse sous la peau qui l’isole du froid, deux manteaux de fourrures, l’une pour repousser l’eau et l’autre pour emprisonner la chaleur.
Quant aux animaux « à sang froid », sans mécanisme interne pour réguler leur température corporelle (poissons, mollusques, ...), ils doivent éviter et minimiser à tout prix les terribles conséquences du gel. En effet, la formation de glace à l’intérieur même des cellules et des tissus, risquerait de rompre la membrane des cellules, comme un tuyau qui éclate sous l’action du gel. Certains d’entre eux perdent de l’eau lorsque leur température baisse, augmentant ainsi la concentration en sucre ce qui défavorise la formation de gel au sein de l’organisme. D’autres contiennent des molécules « antigels », de type glycoprotéines, qui bloquent la formation des cristaux de glace, en s’associant au réseau de ceux qui sont déjà en formation.

Faites-le vous-même

1. Pourquoi les cellules éclatent-elles lorsque l’eau qu’elles contiennent gèle ? Pour le savoir faites ce test ; prenez une petite bouteille en plastique, remplissez-la en entier d’eau puis placez la au congélateur, qu’observez-vous ?
2. Comment peut-on éviter que l’eau gèle à 0°C ? Prenez deux bacs à glaçons ; remplissez un bac avec de l’eau, l’autre avec un mélange d’eau et d’alcool ; mettez-les au congélateur, qu’observez vous ? Lequel gèlera en premier ?
Explications
1. L’une des propriétés de l’eau est qu’elle prend plus de place à l’état solide qu’à l’état liquide, c’est pourquoi les cellules remplies d’eau éclatent lorsqu’elles gèlent.
2. L’alcool joue le rôle d’antigel ; en présence d’eau, il permet au mélange de geler à une température plus basse que l’eau. Ce principe est bien connu des conducteurs qui utilisent un liquide pour lave-glace l’hiver avec un mélange d’alcool et d’eau.

Éveiller notre curiosité scientifique tout en nous amusant : c'est le pari de ce rendez-vous avec Centre-Sciences, Centre de promotion de la Culture Scientifique Technique et Industrielle de la région Centre-Val de Loire.

Page mise à jour le 31 janvier 2017 à 13h59
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