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HAL Id: hal-00911684 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00911684v1 Submitted on 29 Nov 2013 (v1), last revised 17 Jul 2014 (v2) HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. La biosphère selon Vernadsky: contradiction du principe de Carnot Richard Loiret To cite this version: Richard Loiret. La biosphère selon Vernadsky: contradiction du principe de Carnot : Rendre compte de la biodiversité dans le bilan des relations homme-nature. 2012. <hal-00911684v1> R R RE E EE E ED D DS S S W W WO O OR R RK K KI I IN N NG G G P P PA A AP P PE E ER R RS S S C C Ca a ah h hi i ie e er r rs s s R R RE E EE E ED D DS S S C C CR R R N N No o o. . . 2 2 20 0 01 1 12 2 2– – –0 0 04 4 4 M M Mo o on n nt t th h h 2 2 20 0 01 1 12 2 2 / / / M M Mo o oi i is s s 2 2 20 0 01 1 12 2 2 © Centre international « REEDS » Université de Versailles Saint‐Quentin‐en‐Yvelines Bâtiment « Aile Sud » UVSQ à la Bergerie Nationale 15, Bergerie Nationale, 78514 Rambouillet ‐ France Email : Secretariat.Reeds@uvsq.fr Website : www.reeds.uvsq.fr R Re es se ea ar rc ch h i in n E Ec co ol lo og gi ic ca al l E Ec co on no om mi ic cs s, , E Ec co o‐ ‐I In nn no ov va at ti io on n & & T To oo ol l D De ev ve el lo op pm me en nt t f fo or r S Su us st ta ai in na ab bi il li it ty y R Re ec ch he er rc ch he es s e en n E Ec co on no om mi ie e E Ec co ol lo og gi iq qu ue e, , E Ec co o‐ ‐I In nn no ov va at ti io on n & & I In ng gé én ni ie er ri ie e d du u D Dé év ve el lo op pp pe em me en nt t S So ou ut te en na ab bl le e R R RE E EN N ND D DR R RE E E C C CO O OM M MP P PT T TE E E D D DE E E L L LA A A B B BI I IO O OD D DI I IV V VE E ER R RS S SI I IT T TE E E D D DA A AN N NS S S L L LE E E B B BI I IL L LA A AN N N D D DE E ES S S R R RE E EL L LA A AT T TI I IO O ON N NS S S H H HO O OM M MM M ME E E‐ ‐ ‐N N NA A AT T TU U UR R RE E E L L LA A A B B BI I IO O OS S SP P PH H HE E ER R RE E E S S SE E EL L LO O ON N N V V VE E ER R RN N NA A AD D DS S SK K KY Y Y C C CO O ON N NT T TR R RA A AD D DI I IC C CT T TI I IO O ON N N D D DU U U P P PR R RI I IN N NC C CI I IP P PE E E D D DE E E C C CA A AR R RN N NO O OT T T R R RI I IC C CH H HA A AR R RD D D L L LO O OI I IR R RE E ET T T Valeurs de lǯécodéveloppement : Cahier de recherche n°ͳ. © Richard Loiret, doctorant REEDS, ʹͲͳͳ ȋrichard@loiret.meȌ Page ͳ Table des matières 1. RESUME INTRODUCTIF ........................................................................................................................................ 4 2. ETABLIR UN BILAN DES RELATIONS HOMMENATURE ............................................................................. 7 ʹ.ͳ DE LA P(YS)OCRAT)E A LǯECONOM)E ECOLOG)QUE ....................................................................................... ͹ ʹ.ʹ LǯEMPRE)NTE ECOLOG)QUE, TRES JEUNE F)LLE DE LǯECONOM)E ECOLOG)QUE .......................................... ͺ ʹ.͵ DE Lǯ)DENT)F)CAT)ON DES L)M)TES DE LǯEMPRE)NTE ECOLOG)QUE … ...................................................... ͺ ʹ.Ͷ … A UNE CONTRAD)CT)ON FONDAMENTALE AVEC LA B)OD)VERS)TE ...................................................... ͳͲ Figure ͳ : Les contradictions entre biocapacité ȋempreinte écologiqueȌ et biodiversité .................... ͳͲ ʹ.ͷ … PU)S A UN MODELE DE DEVELOPPEMENT SOUTENABLE CONTRAD)CTO)RE AVEC LA B)OD)VERS)TE ͳͳ ʹ.͸ ... ET JUSQUǯAU « MUR » DE LA B)OD)VERS)TE ! ........................................................................................... ͳͳ 2.6.1 Qu’estce que la diversité biologique ? Comment la mesurer ? .................................................................... 11 2.6.2 La biodiversité n’estelle qu’une seule mesure physique ? .............................................................................. 14 ʹ.͹ … ET A LA QUEST)ON DU V)VANT FACE A LA SC)ENCE ! .............................................................................. ͳͷ 2.7.1 Le vivant estil mesurable au sens de la physique ? ........................................................................................... 15 2.7.2 Les deux premiers principes de la thermodynamique… ................................................................................. 16 2.7.3 …. et puis ce caractère très spécial de l’entropie ............................................................................................... 16 ʹ.ͺ OBJECT)F DE TRAVA)L : EX)STE T‐)L UNE EXCEPT)ON AU PR)NC)PE DE CARNOT ? ................................ ͳͺ 3. A LA RECHERCHE D’UNE EXCEPTION AU PRINCIPE DE CARNOT ......................................................... 20 ͵.ͳ LE PO)NT DE VUE « T(ERMODYNAM)QUE » ................................................................................................. ʹͲ 3.1.1 Le démon de Maxwell (18311879) .......................................................................................................................... 21 3.1.2 L’entropie de Boltzmann (18441906) ................................................................................................................... 21 3.1.3 Schrödinger (18871961), l’entropie négative et le code génétique.......................................................... 21 3.1.4 Théorie de la communication et entropie négative selon Wiener (18941964) .................................. 23 3.1.5 Théorie de l’information et entropie de Shannon (19162001) ................................................................... 23 3.1.6 Contribution de Léon Brillouin (18891969) ....................................................................................................... 24 ͵.ͳ.͸.ͳ Le pont entre entropie thermodynamique et entropie de lǯinformation ....................................................... ʹͶ ͵.ͳ.͸.ʹ La nég‐entropie et le principe de Carnot généralisé ............................................................................................... ʹͶ ͵.ͳ.͸.͵ La réfutation du démon de Maxwell .............................................................................................................................. ʹͶ 3.1.7 Von Bertalanffy (19011972) et la théorie générale des systèmes ........................................................... 24 ͵.ͳ.͹.ͳ Systèmes fermés et systèmes ouverts, équilibre et stabilité ............................................................................... ʹͷ ͵.ͳ.͹.ʹ Systèmes ouverts et viols présumés de la loi physique ........................................................................................ ʹ͸ 3.1.8 Synthèse à ce stade : Le principe SBVB ................................................................................................................... 28 3.1.9 Ilya Prigogine (19172003) et la théorie des structures dissipatives ....................................................... 28 ͵.ͳ.ͻ.ͳ Systèmes isolés, systèmes fermés, systèmes ouverts ............................................................................................. ʹͻ ͵.ͳ.ͻ.ʹ Ouverture dǯun système isolé, phénomènes irréversibles, structures dissipatives .................................. ʹͻ ͵.ͳ.ͻ.͵ Dégradation entropique et « quatrième loi » de la thermodynamique........................................................... ͵Ͳ ͵.ͳ.ͻ.Ͷ Thermodynamique non linéaire et structures dissipatives ................................................................................. ͵Ͳ ͵.ͳ.ͻ.ͷ La mesure de lǯentropie : une nouvelle science ? ..................................................................................................... ͵ͳ ͵.ͳ.ͻ.͸ Définition fondamentale de la ville : cǯest une structure dissipative ! ............................................................. ͵ʹ ͵.ͳ.ͻ.͹ Retour aux positions paradoxales de la science ....................................................................................................... ͵ʹ 3.1.10 Nicholas GeorgescuRoegen (19061994) et La Décroissance ..................................................................... 32 3.1.11 … et quand l’économie écologique propose une « science » de la soutenabilité .................................. 35 ͵.ʹ LE PO)NT DE VUE « V)TAL)STE » .................................................................................................................... ͵͹ 3.2.1 Derrière le mur, mais juste de l’autre côté ............................................................................................................ 37 3.2.2 Lovelock, concepts généraux, première hypothèse ............................................................................................ 38 ͵.ʹ.ʹ.ͳ Quand Lovelock nous apporte énormément .............................................................................................................. ͶͲ ͵.ʹ.ʹ.ͳ.ͳ Lǯatmosphère terrestre, un produit « néguentropique » de la Biosphère ............................................ ͶͲ Figure ʹ : ͳère théorie dǯévolution de lǯatmosphère ........................................................................................... Ͷͳ Figure ͵ : Théorie récente dǯévolution de lǯatmosphère .................................................................................... Ͷͳ Figure Ͷ : Théorie récente dǯévolution de lǯoxygène atmosphérique ........................................................... Ͷͳ ͵.ʹ.ʹ.ͳ.ʹ De la Terre système « fermé » à la Biosphère système « ouvert » ........................................................... Ͷʹ 3.2.3 Une problématique sémantique de la Biosphère ................................................................................................ 43 ͵.ʹ.͵.ͳ Première clarification du concept ................................................................................................................................... Ͷ͵ ͵.ʹ.͵.ʹ Premier découpage de la Biosphère ............................................................................................................................. Ͷͷ Figure ͷ : La Biosphère, « domaine » du vivant ..................................................................................................... Ͷ͸ Figure ͸ : Biosphère et Géosphère, ou Biogéosphère .......................................................................................... Ͷ͸ 3.2.4 « Gaïa » et le renouveau de la controverse vitalomécaniste ........................................................................ 47 ͵.ʹ.Ͷ.ͳ Une éclipse lunaire de la Biosphère ............................................................................................................................... Ͷ͹ ͵.ʹ.Ͷ.ʹ Pour en finir avec la paternité des hypothèses soutenant Gaïa ......................................................................... Ͷ͹ Valeurs de lǯécodéveloppement : Cahier de recherche n°ͳ. © Richard Loiret, doctorant REEDS, ʹͲͳͳ ȋrichard@loiret.meȌ Page ʹ ͵.͵ LE PO)NT DE VUE DE « VERNADSKY » ȋͳͺ͸͵‐ͳͻͶͷȌ ............................................................................... ͷͲ 3.3.1 Le dernier humaniste ...................................................................................................................................................... 50 3.3.2 Dépasser la controverse vitalomécaniste ............................................................................................................. 51 ͵.͵.ʹ.ͳ Premier séjour en France, application de la thermodynamique à la chimie ................................................ ͷʹ ͵.͵.ʹ.ͳ.ͳ (enri Le Chatelier ȋͳͺͷͲ‐ͳͻ͵͸Ȍ et Josiah Willard Gibbs ȋͳͺ͵ͻ‐ͳͻͲ͵Ȍ ................................................. ͷʹ ͵.͵.ʹ.ͳ.ʹ La « généralisation empirique » ............................................................................................................................. ͷ͵ ͵.͵.ʹ.ͳ.͵ Ferdinand uploads/Geographie/ loiret-richard-pdf-du-doc-word-la-biosphere-selon-vernadsky-contradiction-du-principe-de-carnot-2012-pdf.pdf