L’élément le plus abondant dans l’Univers est l’hydrogène, suivi de l’hélium, les deux éléments les plus simples au niveau atomique et les plus légers de tous. Du moins c’est ce que l’on constate en scrutant l’Univers. Car même si aujourd’hui, avec les dernières générations de télescopes, on voit très, très loin, les spécialistes estiment que l’on ne distingue que 10 % de la matière de l’Univers. Les 90 % restants sont appelés matière noire, ou matière cachée, sans même parler de l’antimatière. Des particules que l’on a encore jamais vues devraient la former.
Pour ce qui est de la matière visible, elle est composée de 90 % d’hydrogène, de 9 % d’hélium, d’un fifrelin (0,1 %) d’oxygène ou encore d’un soupçon (0,06 %) de carbone. Notre Soleil, une étoile encore jeune, compte 93 % d’hydrogène, 6 % d’hélium, 0,06 % d’oxygène et 0,04 % de carbone, entre autres.
Mais redescendons dans notre univers, la Terre. La matière de notre planète est composée de 92 éléments chimiques naturels. Une trentaine sont très répandus et une demi-douzaine sont réellement indispensables à la vie. Le plus abondant est l’oxygène avec près de 47 % de la croûte terrestre. Le deuxième plus abondant est le silicium avec 28 %. Puis viennent l’aluminium (8,1 %), le fer (5 %), le calcium (3,6 %), le sodium (2,8 %), le potassium (2,6 %) et le magnésium (2,1 %). Ces huit éléments constituent ainsi à eux seuls 98,5 % de l’écorce terrestre. Les 84 autres éléments chimiques naturels ne représentent donc que 1,5 % de la Terre.
Il y a dans cette liste des absents de marque. Ainsi en est-il du carbone, l’une des briques essentielles de la vie. Il est présent à raison de 0,048 % de la croûte terrestre et arrive donc en quinzième position des éléments les plus abondants. Mais sur 100 atomes de notre corps, une cinquantaine sont des atomes d’hydrogène, 25 des atomes d’oxygène et 10 des atomes de carbone. Les autres, bien que présents à beaucoup plus faible dose, n’en sont pas moins indispensables. On peut citer le fer, pour le transport de l’oxygène dans le sang par l’hémoglobine, le cobalt indispensable à la vitamine B12, le manganèse et le zinc pour les réactions enzymatiques dans les cellules. Citons aussi un autre absent de marque dans les éléments abondants, très important également pour la vie, l’azote. Il n’est présent qu’à 0,03 % dans la croûte terrestre. Mais il représente 78 % de l’air que nous respirons.
Il y a également ce que l’on pourrait appeler des «intrus». Le néodyme en est un. Il est plus abondant sur Terre que le cobalt par exemple. Mais est totalement inconnu. Pourtant, il rend de nombreux services, comme la coloration des lunettes solaires, celle des céramiques, les têtes de lecture des disques durs ou les... pierres à briquets. Le rubidium est 15 fois plus présent que le plomb. Le gadolinium dont nous n’avons jamais entendu parler est lui aussi mieux représenté que l’étain. L’uranium, avec 2,5 % de la croûte terrestre est mieux placé que le tungstène (1 %), l’étain (2 %), l’iode (0,15 %) ou le brome (1,8 %). Mais moins que le bore (8 %), utilisé dans les fibres de verre et pour la sécurité des réacteurs nucléaires.
Quelques surprises
L’histoire réserve elle aussi quelques surprises. Ainsi pour l’aluminium, quatrième élément le plus abondant avec un peu plus de 8 % de la croûte terrestre. Il n’a été découvert que tardivement, au XIXe siècle et a longtemps été considéré comme un métal rare. A cette époque, les couverts en alu remplacèrent même l’argenterie dans quelques nobles et riches familles françaises.
Il y a pourtant bien des métaux rares et même très rares. L’homme ne s’est pas trompé en élevant l’or au rang de métal le plus précieux si l’on tient compte de son aspect, de sa facilité de façonnage et... de sa rareté. Il n’est présent, estime-t-on, qu’à 0,003 % de la croûte terrestre. Contre 0,05 % pour l’argent, 0,005 % pour le platine ou 0,02 % pour le mercure, seul métal liquide à température ambiante.
Mais l’or n’est pas l’élément le plus rare. Il faut aller voir du côté du francium et de l’astate. Ce sont eux les plus rares. Et pour cause, ce sont des éléments radioactifs, c’est à dire instables. Ils naissent de la cassure d’un élément «père» et donneront eux-mêmes naissance à des éléments «fils». Le francium fut d’ailleurs le dernier élément chimique naturel à être découvert. Ce qui fut effectué par Marguerite Perey à l’Institut Curie de Paris en 1939. Si le francium est si rare, c’est qu’il se casse très rapidement. Sa demi-vie, c’est-à-dire le temps qu’il faut pour qu’une certaine masse de francium soit réduite de moitié, est de moins de 22 minutes. Par comparaison, le second élément le moins abondant, l’astate, a une demi-vie de 8,5 heures.
Dernière chose. Voici un autre classement en fonction cette fois de l’utilité que les éléments minéraux présentent pour l’homme. Et bien, au cours d’une vie de 70 ans, un européen «consomme» 14 tonnes de fer, 1,6 tonne d’aluminium, 680 kg de cuivre, 360 kg de plomb et 343 kg de zinc. Quel solide appétit...
Par J.L. Nothias, Le Figaro
Mer 25 Mar - 11:56
