Notre “océan” atmosphérique

LORSQUE vous êtes au bord de la mer, la puissance de l’océan, son mouvement incessant, son étendue et sa profondeur vous remplissent certainement d’admiration. Peut-être vous êtes-​vous demandé quelles pouvaient être les sensations des créatures marines. À des centaines de mètres de profondeur, des crabes et d’autres animaux se déplacent sur le fond. La pression extraordinaire qui y règne écraserait un homme, mais le corps de ces animaux est bâti pour la supporter.

Cependant, avez-​vous déjà pensé que nous autres humains, nous vivons réellement dans un “océan” d’air ? Il est cinquante fois plus profond que l’endroit le plus profond de la mer. Il est plus agité et sujet à des changements soudains de température. D’énormes courants d’air appelés courants “jet”, profonds de plusieurs kilomètres et larges de plusieurs centaines de kilomètres, se déplacent à des altitudes de dix à douze kilomètres au-dessus de la surface de la terre. Ils soufflent à des vitesses allant jusqu’à 500 kilomètres à l’heure. Il y a aussi de violentes tempêtes qui font continuellement rage dans diverses couches de cet “océan” d’air. Nous savons quelles forces gigantesques dégagent les ouragans et les tornades. Environ 44 000 orages terrifiants ont lieu chaque jour dans cette mer immense et sans repos qui nous entoure.

De la substance et du poids

L’air, bien qu’invisible, a de la substance. C’est pourquoi notre atmosphère exerce une pression considérable sur la surface de la terre, non à la manière de l’océan toutefois, car l’eau est plus lourde que l’air. L’air a cependant du poids ; cela est bien démontré par le fait qu’un ballon rempli d’hélium monte. L’hélium étant plus léger que l’air, ce dernier le pousse vers le haut, tout comme une bulle est poussée vers le haut dans un verre d’eau. La pression moyenne au niveau de la mer est d’environ 1 kilo par centimètre carré. À des altitudes plus élevées, l’air est moins dense ; la pression est donc moins forte. Mais notre “océan” d’air est si étendu qu’il pèse plus de 5 000 000 000 000 000 (cinq mille billions) de tonnes.

Cela signifie qu’au niveau de la mer vous avez sur les épaules un poids d’environ une tonne. Vous ne le sentez pas parce qu’en réalité la pression est la même sur toutes les parties de votre corps. Pour compenser la pression extérieure, le corps maintient une pression intérieure égale, de même que les animaux marins ont une pression intérieure qui contrebalance celle que les eaux font peser sur eux. Puisqu’ils subissent cette pression interne quand ils sont “chez eux”, dans l’atmosphère terrestre, les humains doivent nécessairement porter une combinaison pressurisée quand ils sont “hors de chez eux”, c’est-à-dire dans l’espace. Autrement, dans le quasi-vide de l’espace extérieur, les poumons et les vaisseaux sanguins se rompraient.

Quand vous êtes pris dans un vent fort vous vous rendez bien compte que l’air a de la substance. Et si, dans un laboratoire, vous pouviez le voir réduit à l’état liquide à moins 190 degrés et à l’état solide à moins 260 degrés, vous n’en douteriez plus du tout.

En fait, on peut “voir” l’air même à l’état gazeux quand, à cause de différences de chaleur, il agit comme une “lentille”. L’air, lourd et concentré à certains endroits et léger à d’autres, déforme les rayons de lumière de sorte que l’on voit des mirages, qui sont produits par la réflexion et la réfraction de la lumière provenant d’objets parfois éloignés de plusieurs kilomètres. Les ondes que l’on voit au-dessus d’un radiateur chaud nous donnent une petite idée de ce phénomène.

Une caractéristique précieuse de l’air est sa dilatabilité. On peut remplir partiellement un récipient d’eau mais non d’air. En effet, les molécules d’air se déplacent beaucoup plus librement et très vite, généralement plus vite que le son. Par conséquent, un très petit volume d’air se dilate jusqu’à remplir complètement le récipient. Seule la force de l’attraction terrestre empêche l’air de s’en aller et de se répandre dans l’espace vide. Quand l’air se trouve dans un espace réduit, ses molécules accroissent leur vitesse et opposent de la résistance, créant une pression. Cette caractéristique est très utile. Les liquides ne peuvent être comprimés de façon appréciable, mais un compresseur peut emmagasiner une grande quantité d’air dans un petit récipient, de sorte que lorsque cet air est relâché, il peut gonfler les pneus, faire fonctionner des perforatrices, des ascenseurs, etc.

Il est essentiel à la vie

Cependant, nous nous intéressons tout particulièrement à l’air parce qu’il est indispensable à la vie sur notre planète. Le constituant de l’air le plus vital est l’oxygène, qui forme seulement 21 pour cent (en volume) de l’atmosphère, c’est-à-dire des gaz qui y sont présents en proportions relativement constantes.

L’oxygène se combine facilement avec d’autres éléments ou composés pour produire la combustion. Ainsi, quand un morceau de bois brûle, en réalité il est en train de s’oxyder rapidement. La chaleur de notre corps est maintenue par l’oxydation des substances nutritives. Ce processus fournit aussi de l’énergie au cerveau, aux muscles, etc. C’est une des raisons pour lesquelles les globules rouges, porteurs d’oxygène, ont une telle importance, et pourquoi les cellules du cerveau, qui emploient jusqu’au quart de tout l’oxygène du corps, ont constamment besoin de cet élément. L’oxygène est si actif que s’il n’était pas dilué avec d’autres gaz dans l’atmosphère, des incendies s’allumeraient à la moindre étincelle et à peu près tout risquerait d’être consumé. En outre, aucun humain ne vivrait longtemps s’il devait respirer uniquement de l’oxygène pur.

Mais, pour que nous puissions vivre en sécurité, le Créateur a ajouté de l’azote à l’oxygène. Il constitue 78 pour cent des gaz ‘relativement constants’ qui composent l’atmosphère. Nous avons donc la quantité d’oxygène qui convient, et il n’est pas trop concentré. Ces deux gaz forment 99 pour cent de notre “océan” atmosphérique. L’azote ne sert pas uniquement à la dilution de l’oxygène. Pendant un orage, l’éclair permet à l’azote de se combiner avec d’autres éléments. La pluie transporte jusqu’à la terre les composés qui en résultent et qui servent d’engrais. Ce gaz est donc un élément essentiel pour bien des plantes.

Mais même dans le moins de 1 pour cent d’autres gaz atmosphériques qui restent, il y en a qui sont essentiels, et d’autres qui contribuent considérablement à notre bien. On compte les cinq gaz presque inertes, appelés gaz “nobles” : l’argon, le néon, l’hélium, le krypton et le xénon. Nous connaissons l’usage de l’argon et du néon en éclairage, de l’hélium dans les ballons et dans beaucoup d’autres applications. Le méthane, l’hydrogène et le protoxyde d’azote sont d’autres gaz qui se trouvent dans l’atmosphère en concentration presque constante.

La vapeur d’eau, l’ozone et la poussière sont d’importants constituants

Outre les gaz qui ne varient guère en quantité, on trouve dans l’atmosphère des gaz en différentes proportions selon le moment et l’endroit. Deux de ceux-là sont la vapeur d’eau, de 0 à 7 pour cent (en volume), et le gaz carbonique, entre 0,01 pour cent et 1 pour cent. Les plantes absorbent le gaz carbonique, sans lequel elles mourraient, et dégagent de l’oxygène. L’ozone, une variété allotropique de l’oxygène, constitue environ 0,01 pour cent de l’atmosphère. Il se trouve principalement entre dix et quinze kilomètres d’altitude et sert de bouclier contre les rayons ultraviolets mortels. Qui d’autre qu’un Créateur parfaitement sage et tout-puissant peut avoir fait une atmosphère dont les constituants se trouvent dans les proportions voulues pour la sécurité, l’agrément et le bien-être de toutes les créatures vivantes ?

La vapeur d’eau est la source de la pluie, du brouillard, de la neige et de la grêle. Elle constitue une grande partie des nuages. La vapeur d’eau est produite par l’évaporation de l’eau des mers, des lacs et du feuillage. Sans ce cycle de la pluie et de l’évaporation, la vie végétale disparaîtrait bientôt de la terre. La Bible montre que ce cycle a été prévu par Dieu. — És. 55:10, 11.

À part de minuscules pourcentages d’anhydride sulfureux et de bioxyde d’azote, il y a encore des particules solides comme de la poussière, de la suie provenant des fumées, du sel qui s’évapore des océans, du pollen, des microbes et des cendres, résidus des météores consumés quand ils pénètrent dans l’atmosphère. La poussière, sauf si elle est excessive, ne constitue pas de la pollution. Les particules de poussière sont importantes dans la formation du noyau des gouttes de pluie ; elles contribuent aussi à la belle couleur bleue du ciel et rend les couchers de soleil rouges flamboyants. Sauf peut-être pour ceux qui souffrent du rhume des foins, le pollen en suspension dans l’air a également son utilité.

Les températures de l’océan atmosphérique

Ce que nous avons vu jusqu’à présent concerne en grande partie la couche d’air dans laquelle nous vivons : la troposphère. Comme chacun le sait, la température décroît à mesure que l’altitude s’élève. Cependant, après être descendue à moins 55 degrés dans le haut de la troposphère, la température remonte dans la stratosphère (où les courants “jet” se forment) jusqu’à moins 2 degrés, et descend de nouveau dans le haut de la couche suivante (la mésosphère) jusqu’à moins 93 degrés. Dans la couche qui suit, la thermosphère, la température monte jusqu’à près de 1 500 degrés, à environ 450 kilomètres.

L’ionosphère n’est pas l’une des “couches” atmosphériques ; c’est une région (qui inclut plusieurs “couches”) dans laquelle les molécules d’air sont chargées électriquement par le rayonnement solaire. La base de cette région se situe à environ 55 kilomètres au-dessus de la terre et s’élève à plusieurs milliers de kilomètres dans une atmosphère de plus en plus raréfiée. C’est dans l’ionosphère que se produisent les belles aurores boréales ou australes.

Dans l’ionosphère, les molécules d’air “ionisées” par les radiations provenant du soleil et de l’espace extérieur forment un “plafond” qui réfléchit les ondes radio. Cela rend possible la transmission radio sur une distance de plusieurs milliers de kilomètres. Les ondes radio voyagent en ligne droite ; elles n’atteignent donc qu’une région limitée à cause de la courbure de la terre. Mais le “plafond” les renvoie, en formant un angle, jusqu’à un point de la terre très éloigné. On emploie à présent des satellites dans le même but.

Grâce aux satellites artificiels et à des instruments perfectionnés, on est arrivé à mieux connaître l’“océan” atmosphérique qui nous entoure, ses courants, ses températures, etc. Par conséquent, il est possible de prévoir le temps avec plus d’exactitude. Mais il reste encore beaucoup à apprendre concernant l’atmosphère qui s’étend, quoique de plus en plus raréfiée sur plusieurs rayons terrestres dans l’espace (un rayon terrestre est égal à 6 372 kilomètres). Nombre de ses mystères n’ont pas été éclaircis et il en surgit de nouveaux depuis l’expansion de l’exploration spatiale.

[Schéma, page 17]

(Voir la publication)

L’ionosphère est une région de particules chargées électriquement, qui commence dans le bas de la mésosphère et s’étend au delà de la thermosphère.

450 KILOMÈTRES 1 500°

THERMOSPHÈRE

80 KILOMÈTRES - 93°

MÉSOSPHÈRE

50 KILOMÈTRES - 2°

STRATOSPHÈRE

15 KILOMÈTRES - 55°

TROPOSPHÈRE

TERRE

[Illustration, page 18]

Un éclair prépare des composés azotés essentiels à la vie végétale.