Pourquoi l’eau n’est pas H₂O.

L’eau fait l’inverse

Vous avez mis des glaçons dans un verre. Des centaines de fois.

Ils flottent. Vous n’y avez jamais réfléchi, parce que ça paraît normal.

En fait, ça ne l’est pas du tout.

Faites fondre du fer : le fer solide coule dans le fer liquide. La cire, pareil. Presque toutes les substances de l’univers sont plus denses solides que liquides. Elles coulent dans elles-mêmes.

L’eau fait l’inverse. Sa glace flotte.

Et ce n’est pas une bizarrerie isolée. C’est une parmi une soixantaine. L’eau se comporte mal à peu près partout – on appelle ça les anomalies de l’eau.

Aujourd’hui, une seule question. Pourquoi ?

Le fil de l’eau.

Je m’appelle Yannick Mytae.

Un épisode sur quelqu’un, un épisode sur l’eau… et à la fin, toujours quelque chose à faire.

Ce que les molécules font ensemble

La semaine dernière, je vous ai raconté un garde-forestier qui a passé quarante ans à regarder de l’eau. Aujourd’hui on laisse les gens de côté, et on regarde l’eau elle-même.

Une molécule d’eau, c’est trois atomes. Un oxygène, deux hydrogènes. C’est l’une des plus petites molécules qui existent.

Et les deux hydrogènes ne sont pas posés de part et d’autre, en ligne droite. Ils forment un angle. À cause de cet angle, la molécule est déséquilibrée électriquement – un côté légèrement négatif, l’autre légèrement positif.

C’est-à-dire que chaque molécule d’eau est un minuscule aimant.

Alors elles s’accrochent les unes aux autres. Chacune peut en tenir jusqu’à quatre.

Voilà la notion, et il n’y en aura qu’une aujourd’hui. Une molécule d’eau ne fonctionne jamais seule. Ce qui fait l’eau, ce n’est pas la molécule – c’est ce que les molécules font ensemble.

Et je vais vous le montrer de trois façons.

Et si l’eau suivait la règle de sa famille ?

La première, c’est de comparer l’eau à sa propre famille.

En chimie, les éléments sont rangés par familles. L’oxygène a des cousins : le soufre, le sélénium, le tellure. Chacun forme avec l’hydrogène une molécule qui est la sœur de l’eau.

Ces trois-là sont plus lourdes que l’eau. Nettement plus lourdes.

Et la règle, en physique, est simple : plus une molécule est lourde, plus il faut d’énergie pour la faire bouillir. Donc l’eau, qui est la plus légère des quatre, devrait bouillir bien avant les trois autres.

Or les trois cousines, à température ambiante, dans la pièce où vous êtes, sont des gaz. Elles ont bouilli depuis longtemps.

L’eau, elle, est liquide. Il faut la chauffer à cent degrés.

Martin Chaplin, qui a passé une bonne partie de sa carrière à recenser ces anomalies à l’université de Londres, l’a chiffré : si l’eau suivait la règle de sa famille, elle bouillirait cent cinquante degrés plus bas que ce qu’elle fait.

Cent cinquante degrés. C’est-à-dire qu’à la température qu’il fait sur Terre, l’eau devrait être un gaz. Il n’y aurait pas d’océans. Pas de rivières. Pas de pluie. Pas de nous.

Et tout ça, c’est produit par une seule chose : le fait que les molécules se tiennent.

Au fond d’un lac gelé, il fait quatre degrés

La deuxième façon, c’est de regarder. Et on revient au glaçon.

Quand l’eau gèle, les molécules ne se tassent pas. Elles se figent dans la position que leurs liaisons imposent – un réseau ouvert, plein de vide. La glace prend donc plus de place que l’eau dont elle vient. Elle est moins dense. Elle flotte.

Et ça change la face du monde.

Parce que quand un lac gèle, la glace se forme en surface et fait un couvercle. Sous le couvercle, l’eau reste liquide, et tout ce qui vit là-dedans passe l’hiver.

Si la glace coulait – comme le fer, comme la cire, comme presque tout – les lacs gèleraient depuis le fond. Un peu plus chaque hiver. Et à la fin, en bloc. Il n’y aurait pas de vie aquatique dans les régions froides. Aucune.

Et il y a plus fin encore. L’eau n’est pas à sa densité maximale à zéro degré, au moment de geler. Elle l’est à quatre degrés.

Ce qui veut dire que dans un lac pris par les glaces, l’eau la plus lourde, celle qui va au fond, est à quatre degrés. Pas à zéro.

Au fond d’un lac gelé, il fait quatre degrés. Toute l’année. Et c’est là que sont les poissons.

Ce point-là, Schauberger l’appelait le zéro biologique, et il le tenait pour le meilleur état de l’eau. Ça, c’est son interprétation à lui, on y reviendra. Le fait, lui, est dans tous les manuels.

La peau de l’eau, et la sueur

Troisième façon : par le toucher. Et là, ce sont deux choses que vous connaissez déjà, sans les avoir reliées.

La première, c’est la peau de l’eau.

À la surface, les molécules n’ont pas de voisines au-dessus. Alors elles s’accrochent latéralement, plus fort. Ça fait une membrane élastique – la tension superficielle.

C’est elle qui permet à certains insectes de marcher sur un étang. C’est elle qui fait qu’une goutte est ronde. Et c’est elle qui va nous servir tout à l’heure.

La deuxième, c’est la sueur.

Pour passer de l’eau liquide à la vapeur, il faut casser toutes ces liaisons. Une par une. Et ça demande une quantité d’énergie énorme, sans commune mesure avec les autres liquides.

Cette énergie, l’eau la prend là où elle est. Sur votre peau.

C’est pour ça que transpirer refroidit. Ce n’est pas l’eau qui est froide – c’est son évaporation qui vous vole de la chaleur.

Votre corps utilise, pour ne pas surchauffer, exactement la même propriété qui empêche l’océan de bouillir en été. Le même mécanisme, à deux échelles. Un corps humain, et une planète.

Ce qu’on ne sait pas

Maintenant, la limite. Et pour moi c’est le cœur de l’épisode.

Le problème, avec l’eau, c’est son échelle de taille. Une molécule d’eau, c’est trois dix-millièmes de micron. Pour en voir une, il faudrait agrandir un grain de sable jusqu’à la taille de la France.

Le professeur Marc Henry – qui était chimiste à Strasbourg, et qui nous a quittés il y a peu – donnait une analogie que je reprends tout le temps. Dans dix-huit grammes d’eau – une cuillère à soupe – il y a autant de molécules d’eau qu’il y a d’étoiles visibles dans toute la galaxie.

Une cuillère. Toute la galaxie.

Et ces liaisons dont je vous parle depuis huit minutes ne sont pas des soudures. Elles se font et se défont des milliards de fois par seconde. Une molécule d’eau change de voisines des milliards de fois dans le temps qu’il vous faut pour cligner des yeux.

Donc quand on dit « l’eau, c’est H₂O »… c’est vrai, et c’est faux. C’est vrai pour une molécule. Sauf qu’une molécule toute seule, ça n’existe pas dans un verre d’eau.

Vous avez déjà vu un vol d’étourneaux ? Ces milliers d’oiseaux, au crépuscule, qui font une forme dans le ciel, qui se déforme, qui se referme.

Ce n’est pas mille oiseaux qui volent au même endroit. C’est un.

Pour moi, c’est la meilleure image qu’on ait de la façon dont l’eau fonctionne. Ce n’est pas des milliards de molécules qui forment quelque chose, on ne sait pas quoi. C’est des milliards de molécules qui forment un.

Ces ensembles-là, on les appelle les domaines de cohérence, et je leur consacrerai un épisode entier. Je vous le dis tout de suite : ça ne fait pas consensus, et ça se discute encore beaucoup. Ce qui ne se discute pas, c’est que les molécules s’organisent – les liaisons, elles, personne ne les conteste.

Et il y a une raison simple pour laquelle on n’ira pas beaucoup plus loin. Pour étudier l’eau, il faut la sortir de son milieu. Toujours. On l’isole, on la fige, on la met sur une paillasse – et on regarde quelque chose qui n’est déjà plus tout à fait ce qu’on voulait voir.

Ce n’est pas de la modestie quand je dis qu’on ne sait rien. C’est le sujet qui est comme ça. Une réponse ouvre cent questions.

Un fait qu’on peut tenir

Alors, ce qui reste de cet épisode.

Tout ce que je vous ai raconté avant les étourneaux – l’angle, les liaisons, les cent cinquante degrés, la glace, les quatre degrés, la tension superficielle – c’est de la chimie ordinaire. Enseignée partout. Ça fait consensus. Dans les épisodes qui viennent, je serai souvent ailleurs, et je le dirai à chaque fois.

Et une dernière phrase, de Marc Henry encore, parce que je la trouve juste.

L’eau ne remplit pas le vivant. Elle lui donne sa forme.