{"id":122046,"date":"2013-06-18T17:44:56","date_gmt":"2013-06-18T20:44:56","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=122046"},"modified":"2013-06-28T15:40:25","modified_gmt":"2013-06-28T18:40:25","slug":"dans-le-sillage-des-bulles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/dans-le-sillage-des-bulles\/","title":{"rendered":"Dans le sillage des bulles"},"content":{"rendered":"

Publi\u00e9 en novembre 2005<\/em><\/p>\n

\"\"EDUARDO CESAR<\/span>L\u00b4explosion d\u2019un champagne pr\u00e9c\u00e8de la fumerolle qui s\u2019\u00e9chappe de la bouteille, enivre l\u2019environnement de son parfum de brioche, de levains, de fruits blancs et de noix, et annonce le prochain mouvement: verser la boisson dor\u00e9e et nerveuse dans un verre \u00e9troit et allong\u00e9, la fl\u00fbte. Les bords de la fl\u00fbte sont envahies par l\u2019\u00e9ruption de petites bulles qui se dirigent vers la surface du liquide. Quelques instants plus tard, la collerette de mousse qui agitait la partie sup\u00e9rieure de la fl\u00fbte se d\u00e9fait presqu\u2019enti\u00e8rement.Mais des parois inf\u00e9rieures du verre continue de jaillir la signature du vin le plus c\u00e9l\u00e8bre et le plus imit\u00e9: les bulles de dioxyde de carbone (CO2), plus commun\u00e9ment appel\u00e9 gaz carbonique, l\u2019une des deux substances de la fermentation des sucres auparavant pr\u00e9sents dans la boisson (l\u2019autre est l\u2019alcool). S\u2019il est servi dans un verre ad\u00e9quat et que personne ne se risque \u00e0 le boire, le champagne maintient son effervescence \u2013 de mani\u00e8re d\u00e9croissante \u2013 pendant pr\u00e8s de cinq heures, garantissent certains sp\u00e9cialistes. Mais ce test de r\u00e9sistance doit \u00eatre rarement men\u00e9 en dehors des laboratoires de recherche… C\u2019est d\u2019ailleurs du domaine scientifique, et non gastronomique, que vient le compte rendu d\u2019une r\u00e9cente d\u00e9couverte sur la dynamique de production des perles gazeuses de la boisson: des physiciens br\u00e9siliens et fran\u00e7ais ont montr\u00e9 que le processus de formation des sph\u00e8res de gaz carbonique ob\u00e9it \u00e0 une s\u00e9quence de diff\u00e9rents rythmes de p\u00e9tillement en fonction du passage du temps. D\u2019autre part, ils ont d\u00e9voil\u00e9 la math\u00e9matique qui berce les sites de nucl\u00e9ation des bulles de champagne, ou presque.<\/p>\n

On peut penser que la d\u00e9couverte n\u2019est pas s\u00e9rieuse, mais c\u2019est faux: elle a requis l\u2019analyse d\u2019environ 16 000 bulles de gaz, provenant d\u2019une centaine de bouteilles de champagne c\u00e9d\u00e9es par le plus grand fabricant,Mo\u00ebt & Chandon.M\u00eame si elle est repr\u00e9sentative de ce qui se produit dans l\u2019int\u00e9rieur tumultueux du liquide, l\u2019\u00e9chantillon est une infime fraction du nombre total de bulles estim\u00e9 dans une seule bouteille de 750 millilitres, de l\u2019ordre de 20 millions d\u2019unit\u00e9s.Les r\u00e9sultats du travail ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9s dans l\u2019\u00e9dition de septembre de la revue scientifique Physical Review E, publi\u00e9e par la Soci\u00e9t\u00e9 Am\u00e9ricaine de Physique. La partie exp\u00e9rimentale a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e par les Fran\u00e7ais, et l\u2019interpr\u00e9tation desexclusivedonn\u00e9es par les Br\u00e9siliens.Les chercheurs ont servi du champagne \u00e0 20\u00baC dans des verres (12 degr\u00e9s de plus que ce qui est habituellement recommand\u00e9), film\u00e9 et photographi\u00e9 avec un appareil photo ultra rapide pendant une demi-heure les lignes de bulles qui naissaient \u00e0 certains endroits des verres; puis ils ont \u00e9tudi\u00e9 les informations de l\u2019exp\u00e9rimentation en qu\u00eate de standards sur la gen\u00e8se des pilules d\u2019effervescence. Ils en ont trouv\u00e9. Au moins quatre r\u00e9gimes distincts d\u2019effervescence, que les physiciens nomment p\u00e9riode, ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s. \u201cMais dans certains cas, nous percevons jusqu\u2019\u00e0 sept r\u00e9gimes distincts\u201d, observe le physicien Alberto Tufaile de l\u2019Universit\u00e9 de S\u00e3o Paulo (USP). \u00c9galement chercheur sur les syst\u00e8mes chaotiques dans des milieux liquides, Tufaile est l\u2019un des auteurs du travail. Quoi qu\u2019il en soit, le compte rendu des chercheurs a d\u00e9montr\u00e9 jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent les quatre principaux mod\u00e8les d\u2019effervescence du champagne.<\/p>\n

D\u00e8s que les fl\u00fbtes re\u00e7oivent le liquide, les bulles surgissent par deux. Elles se forment par groupe de deux et montent jusqu\u2019en haut; ensuite elles apparaissent de fa\u00e7on plus ou moins d\u00e9sordonn\u00e9e, en groupes avec un nombre variable d\u2019unit\u00e9s, comme si elles se trouvaient en phase de transition; puis elles forment des trios, se regroupent de trois en trois; enfin, une seule bulle jaillit \u00e0 la fois, dans un mouvement aussi monotone que le tic tac d\u2019un r\u00e9veil (Voir images ci-contre).Les oscillations dans le rythme de l\u2019effervescence n\u2019\u00e9chappent jamais \u00e0 cette s\u00e9quence circulaire de r\u00e9gimes: apr\u00e8s avoir fabriqu\u00e9 une seule sph\u00e8re de gaz carbonique, le champagne g\u00e9n\u00e8re \u00e0 nouveau des bulles gazeuses par deux, et ainsi de suite. La dur\u00e9e de chacun de ces quatre r\u00e9gimes d\u2019effervescence peut varier de quelques secondes \u2013 juste apr\u00e8s que la boisson ait \u00e9t\u00e9 vers\u00e9e dans le verre, quand la quantit\u00e9 de gaz carbonique dans le champagne est encore \u00e9lev\u00e9e et que les r\u00e9gimes se succ\u00e8dent tr\u00e8s rapidement \u2013 \u00e0 quelques minutes, au fur et \u00e0 mesure de la r\u00e9duction des niveaux de CO2 dans le liquide. champagne ait \u00e9t\u00e9 servi dans un verre, la quantit\u00e9 de dioxyde de carbone dissoute dans la boisson est trop petite pour provoquer davantage d\u2019alt\u00e9rations dans les r\u00e9gimes de formation de bulles\u201d. Sur les endroits des verres capables de g\u00e9n\u00e9rer les pilules de gaz carbonique \u2013 lesdits sites de nucl\u00e9ation \u2013, pr\u00e9domine alors le r\u00e9gime de production d\u2019une bulle \u00e0 la fois.<\/p>\n

Lorsque la diff\u00e9rence entre deux r\u00e9gimes successifs se r\u00e9sume \u00e0 l\u2019augmentation d\u2019une seule unit\u00e9 dans le rythme de production de l\u2019objet en analyse, les physiciens d\u00e9crivent ce ph\u00e9nom\u00e8ne sous le nom technique de route d\u2019addition de p\u00e9riode.\u00c9galement visible dans le mouvement des vagues en mer, dans les r\u00e9ponses complexes des neurones et dans des circuits \u00e9lectroniques, pour ne donner que quelques exemples, la route d\u2019addition de p\u00e9riode indique parfois que l\u2019on se trouve dans l\u2019antichambre d\u2019un syst\u00e8me cahotique. Dans le cas du champagne, il n\u2019est pas encore possible d\u2019affirmer s\u2019il se produit ou non un chaos dans le processus de formation de bulles. Jos\u00e9 Carlos, physicien \u00e0 l\u2019USP et qui a particip\u00e9 \u00e0 l\u2019analyse du comportement des bulles dans le champagne, pond\u00e8re: \u201cNous avons besoin de plus de donn\u00e9es pour en arriver \u00e0 cette conclusion et des exp\u00e9rimentations plus longues, avec un contr\u00f4le de la temp\u00e9rature et de la quantit\u00e9 de dioxyde de carbone dissout dans le champagne, entre autres param\u00e8tres\u201d. Le terme chaos, synonyme dans l\u2019acception populaire de d\u00e9sordre et de confusion, est ici employ\u00e9 dans le sens adopt\u00e9 par les physiciens et les math\u00e9maticiens: pour d\u00e9signer des syst\u00e8mes dynamiques non-lin\u00e9aires qui, m\u00eame s\u2019ils semblent fonctionner de mani\u00e8re al\u00e9atoire, sont r\u00e9gis par quelques param\u00e8tres et passibles d\u2019une certaine pr\u00e9visibilit\u00e9, surtout dans les premiers moments de leur fonctionnement. En somme, les syst\u00e8mes chaotiques peuvent \u00eatre compris et, dans une certaine mesure, contr\u00f4l\u00e9s.<\/p>\n

Saisir la dynamique qui conduit \u00e0 des alt\u00e9rations dans le r\u00e9gime de production de bulles dans des milieux fluides riches en gaz, comme c\u2019est le cas des vins mousseux remplis de mol\u00e9cules de CO2, peut \u00eatre utile pour le contr\u00f4le des situations les plus diverses, plusieurs d\u2019entre elles sans aucun lien avec le monde des boissons ferment\u00e9es. L\u2019exc\u00e8s de bulles dans des liquides peut d\u00e9clencher des situations \u00e0 risque pour les animaux et les v\u00e9g\u00e9taux. Sur des plantes vasculaires, le transport de substances nutritives peut \u00eatre interrompu \u00e0 cause de l\u2019apparition de bulles de gaz dans le xyl\u00e8me, tissu qui am\u00e8ne l\u2019eau de la racine au reste de la plante.D\u2019apr\u00e8s Tufaile, \u201cla cause principale de l\u2019embolie chez des \u00eatres humains (occlusion d\u2019un vaisseau sanguin par une masse anormale de mati\u00e8re provenant d\u2019une autre partie du corps) implique \u00e9galement la formation de bulles \u00e0 partir de liquides sursatur\u00e9s en gaz dissout […] Une embolie gazeuse peut aussi se produire chez des plongeurs qui remontent trop vite \u00e0 la surface apr\u00e8s avoir respir\u00e9 l\u2019air \u00e0 haute pression contenu dans les bouteilles de plong\u00e9e\u201d. Des trag\u00e9dies collectives peuvent d\u00e9river d\u2019instabilit\u00e9s provoqu\u00e9es dans des solutions liquides qui contiennent beaucoup de gaz. En ao\u00fbt 1986, un lac profond au nordouest de la R\u00e9publique des Comores \u2013 le Nyos, qui recouvre le crat\u00e8re d\u2019un volcan \u00e9teint et donc re\u00e7oit de grandes quantit\u00e9s de dioxyde de carbone \u2013 a rejet\u00e9 un nuage de ce gaz, provoquant la mort par asphyxie de 1700 personnes habitant \u00e0 proximit\u00e9.<\/p>\n

L\u2019impuret\u00e9 des verres<\/strong>
\nApr\u00e8s avoir identifi\u00e9 les divers rythmes de production des bulles dans le champagne, il restait encore \u00e0 expliquer quels facteurs provoquaient l\u2019\u00e9change constant de r\u00e9gimes. En fin de compte,pourquoi un site de nucl\u00e9ation au fond du verre cesse de produire des sph\u00e8res gazeuses en groupes de trois et que soudainement il les forment une par une? Belair s\u2019est heurt\u00e9 \u00e0 ce myst\u00e8re pendant quelques ann\u00e9es mais aujourd\u2019hui, avec l\u2019aide des Br\u00e9siliens, il a r\u00e9ussi \u00e0 formuler une hypoth\u00e8se consistante sur le ph\u00e9nom\u00e8ne. Et l\u2019explication, li\u00e9e \u00e0 une d\u00e9couverte faite au cours de cette d\u00e9cennie, a d\u00e9concert\u00e9 nombre de gourmets: les bulles de vins mousseux naissent en majorit\u00e9 sur des endroits de la paroi du verre o\u00f9 se sont fix\u00e9es des impuret\u00e9s microscopiques, en g\u00e9n\u00e9ral des fibres cylindriques de cellulose de 100 microm\u00e8tres, qui proviennent de l\u2019air ou sont des sous-produits de verres mal lav\u00e9s. Inoffensive pour la sant\u00e9, une impuret\u00e9 est la matrice des bulles nobles du champagne. Jusqu\u2019alors, beaucoup pensaient que les bulles naissaient exclusivedonn\u00e9es ment d\u2019imperfections, de rayures et de reliefs sur les verres \u2013 croyance qui amenait les restaurants \u00e0 rayer leurs propres fl\u00fbtes dans l\u2019espoir de servir des vins mousseux plus p\u00e9tillants aux clients. Pour les scientifiques, un tel geste est aussi inutile qu\u2019enfiler le manche d\u2019une petite cuill\u00e8re dans le goulot de la bouteille pour retenir le gaz de la boisson.<\/p>\n

Pour en revenir au r\u00f4le des impuret\u00e9s sur la gen\u00e8se de l\u2019effervescence, les microfibres de cellulose sont creuses \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur et poss\u00e8dent une cavit\u00e9 infime \u00e0 l\u2019une de leurs extr\u00e9mit\u00e9s, par o\u00f9 entre et sort le CO2 dissout dans le champagne. Tufaile explique qu\u2019\u201cen raison de la pression, de la temp\u00e9rature et d\u2019autres param\u00e8tres chimiques du liquide, ces poches de gaz fonctionnent comme un moteur et dictent les rythmes de production des bulles\u201d. Lorsque l\u2019int\u00e9rieur de la fibre atteint sa limite d\u2019entreposage de gaz par diffusion, des sph\u00e8res de dioxyde de carbone se d\u00e9tachent de la cavit\u00e9. En une seconde, ou au maximum cinq, les bulles atteignent la surface, non sans avoir auparavant augment\u00e9 de diam\u00e8tre puisqu\u2019elles gagnent plus de gaz dans leur mouvement d\u2019ascension. Les mol\u00e9cules fix\u00e9es aux bulles montent en transportant les ar\u00f4mes typiques du champagne, qui ravissent ses consommateurs.<\/p>\n

L\u00e9gende et marketing
\n<\/strong>Comprendre et contr\u00f4ler le processus de formation des perles gazeuses qui donnent vie aux vins mousseux est un d\u00e9fi que l\u2019homme tente de surmonter depuis la fin du XVIIe si\u00e8cle: selon la l\u00e9gende (et le marketing des producteurs), Dom Pierre P\u00e9rignon, moine b\u00e9n\u00e9dictin de l\u2019Abbaye de Hautevillers \u2013 village de la r\u00e9gion de Champagne-Ardenne \u2013 \u201cinventa\u201d par hasard le premier vin de ce type, le champagne. Bien qu\u2019il n\u2019y ait pour l\u2019instant aucune preuve scientifique selon laquelle les attributs d\u2019un vin mousseux ont une relation directe avec les caract\u00e9ristiques de ses bulles, les d\u00e9gustateurs professionnels interpr\u00e8tent l\u2019existence des petites bulles tr\u00e8s nombreuses et durables comme un signe d\u2019excellence. Selon Belair, \u201cil est certain que la pr\u00e9sence d\u2019un grand nombre de petites bulles dans un champagne est plus agr\u00e9able pour le regard, mais il n\u2019y a pas de lien entre leurs tailles et la qualit\u00e9 du produit\u201d. L\u2019influence du verre est tr\u00e8s importante dans l\u2019effervescence d\u2019un vin mousseux.Mauro Celso Zanus, oenologue chez Embrapa Uva e Vinho, \u00e0 Bento Gon\u00e7alves (\u00c9tat du Rio Grande do Sul) indique qu\u2019il a \u201cd\u00e9j\u00e0 go\u00fbt\u00e9 des produits d\u2019excellente qualit\u00e9 qui pr\u00e9sentaient peu de bulles et d\u2019un diam\u00e8tre relativement grand. […] C\u2019est pour cette raison qu\u2019il est plus s\u00fbr d\u2019\u00e9valuer la qualit\u00e9 du vin mousseux \u00e0 partir de la finesse et de la puret\u00e9 de son ar\u00f4me et de son go\u00fbt\u201d.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Dans le sillage des bulles","protected":false},"author":13,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1180],"tags":[],"coauthors":[101],"class_list":["post-122046","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-sciences"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/122046","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=122046"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/122046\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=122046"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=122046"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=122046"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=122046"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}