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Archives pour avril 2023

Transition Eocène-Oligocène : le potentiel des archives sédimentaires issues des bassins lacustres

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Dans le sud-est de la France, des connexions entre les bassins lacustres salins et le milieu marin durant la période -38 à -23 Ma étaient envisagées. Pour contraindre la provenance et les voies d’intrusion des eaux salées dans ces lacs, une équipe pluridisciplinaire impliquant des scientifiques du CNRS-INSU (voir encadré), a procédé à de nouvelles datations, des analyses de pollens et de microfossiles, couplées à des analyses géochimiques sur les évaporites.

Ces différentes analyses ont précisé la chronologie du remplissage du fossé de la Vistrenque en Camargue et prouvé les incursions marines dans les systèmes lacustres salins camarguais et languedociens pour la période considérée. Dans leurs reconstitutions des géographies passées, les chercheurs suggèrent deux voies d’incursions marines en provenance de la mer alpine à l’Eocène supérieur et au Rupélien (Cf. Image). A l’Oligocène supérieur, l’effondrement du segment des Pyrénées situé à l’emplacement de l’actuel Golfe du Lion, a permis à la mer de s’engouffrer en Camargue par le Sud à la faveur de l’ouverture de la Méditerranée occidentale.

Dans cette étude, les assemblages floristiques mis en évidence par l’identification botanique et le comptage des grains de pollen ont permis de reconstituer la végétation et son étagement aux abords des systèmes lacustres. Par exemple, ces chercheurs montrent l’existence à l’Eocène supérieur d’une mangrove bordant des forêts sclérophylles [1] sempervirentes qui seront relayées à l’Oligocène inférieur par des associations végétales ouvertes à Ephedra [2] développées sous climat plus sec. De plus, une baisse des précipitations et des températures annuelles moyennes a été mise en évidence au début de l’Oligocène et documente ainsi une période brève mais significative de refroidissement et d’aridification du climat qui correspond en milieu continental à la dégradation climatique majeure de la transition greenhouse-icehouse. Ces résultats illustrent le potentiel des archives sédimentaires issues des bassins lacustres dans l’étude de cette période charnière de l’histoire du climat de la Terre.

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Paléogéographie du sud-est de la France restituée à la fin du Priabonien ( 34 Ma).

Crédit : Cf Sources

L’impact des tempêtes sur le phytoplancton

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Des recherches récentes ont mis en évidence l’influence d’événements météorologiques extrêmes sur les microorganismes marins. L’impact de ces évènements sur la physique et la biogéochimie marine est difficile à évaluer en raison de la complexité de collecter des données a haute fréquence in situ.

En mai 2019, une intense tempête s’est produite en mer Ligure (Méditerranée nord-ouest) et a été perçu lors de la campagne FUMSECK [1]. Des mesures in situ multiplateformes [2] , ainsi que des données satellitaires et un modèle atmosphérique 3D ont été utilisés pour examiner la couche de surface impactée. La couche de surface a été marquée par une baisse de la température de l’eau (moins 1°C), une multiplication par 2 de la chlorophylle-a de surface, et par 7 de la concentration en nitrates.

Les résultats de l’équipe scientifique impliquant des scientifiques du CNRS-INSU (voir encadré), montrent que cette tempête a entraîné un approfondissement de la couche de mélange c’est-à-dire la couche de surface homogène, de 15 à 50 m et une dilution du maximum profond de chlorophylle. La biomasse de surface de la plupart des groupes phytoplanctoniques a été multipliée par 2. À l’inverse, le rapport carbone/chlorophylle de la plupart des groupes phytoplanctoniques a été divisé par 2, mettant en évidence des changements dans la composition cellulaire du phytoplancton.

Ces résultats suggèrent que le rôle des tempêtes sur le phytoplancton en mer Méditerranée peut être sous-estimé et soulignent le besoin de mesures à haute résolution couplant physique et biologie lors de ces événements.

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Illustration des eaux nouvellement mélangées par la tempête (correspondant au fond cyan) et de leur environnement direct (correspondant au fond jaune), en termes de température de surface, de salinité et de biomasse par groupe de phytoplancton. Le panneau (a) présente la variation de la salinité de surface (points bleus) et de la température de surface (points orange). Le panneau (b) montre la variation de la biomasse en surface pour les groupes planctoniques Redpicoeuk (ligne orange), Orgpicopro (ligne rouge) et Orgnano (ligne verte). Le panneau (c) présente la variation de la biomasse en surface pour les groupes phytoplanctoniques Rednano (ligne violette) et Redmicro (ligne noire). Les couleurs des étiquettes de l’axe vertical indiquent la courbe associée. De même, les étiquettes et les titres écrits en deux couleurs différentes indiquent que deux courbes sont associées au même axe.

Crédit : BioSWOT_Adac (CNES) et FUMSECK-vv (INSU LEFE)

Lancement du Festival d’Astronomie de Provence

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Le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), en collaboration avec des associations d’astronomes amateurs de la région, invite les publics à venir s’émerveiller de la beauté du ciel nocturne et à découvrir les derniers résultats de la recherche en astronomie à l’occasion de la première édition du Festival d’astronomie de Provence. Ce nouveau festival, organisé par le LAM, se déroulera du 6 au 13 mai 2023 avec des rendez-vous à Allauch, Marseille et Plan-de-Cuques. Conférences, visites, soirées d’observation et autres ateliers enfant sont au programme.

La Provence est de longue date une terre d’astronomie et les astronomes marseillais ont su, au fil du temps, maintenir à la pointe de la technologie leurs savoir-faire en matière de conception instrumentale alliant ainsi la recherche en astronomie et la conception des instruments permettant de mener ces recherches. Le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (OSU Institut Pythéas / CNRS, Aix-Marseille Université, CNES) est aujourd’hui l’un des quelques laboratoires français qualifié de « spatial ». C’est-à-dire qu’il est en capacité de concevoir, de réaliser et de tester des instruments embarqués sur des satellites dédiés à l’observation de l’Univers ou des sondes d’exploration planétaires et certains savoir faires de ses équipes sont uniques en Europe. Les thématiques scientifiques qui y sont développées sont tout aussi passionnantes (système solaire, exoplanètes, étoiles, galaxies et cosmologie). Et, les équipes du LAM attachent une grande importance à s’impliquer dans des actions de diffusion de la culture scientifique, notamment aux côtés des associations d’astronomes amateurs, afin de partager avec les publics l’aventure scientifique et technologique qu’ils vivent au quotidien. Dans ce contexte, l’ambition du LAM et de ses partenaires associatifs est de créer un temps fort offrant une grande visibilité à l’importance de l’astronomie en Région.

« L’ambition de ce festival est de célébrer l’astronomie sous toutes ses formes avec le public provençal » explique Laurent Lamy, astronome-adjoint à l’initiative de ce projet et de poursuivre « Notre programme permettra à chacun de découvrir les dernières avancées de la recherche en astrophysique, de découvrir les haut-lieux de l’astronomie à Marseille, avec des animations adaptées aux enfants et leur famille, et bien sûr d’observer le ciel, de jour comme de nuit ».

Outre Marseille, le LAM s’est rapproché des communes d’Allauch et de Plan-de-Cuques qui ont toutes les deux accepté d’accueillir une partie des événements de la programmation du festival. Et, afin de toucher les plus jeunes le LAM a proposé d’organiser dans ces deux communes une journée spécifique dédiée aux scolaires de niveau cours moyen sur le système solaire, qui figure à leur programme.

« L’astronomie est une science qui fascine généralement les publics et les plus jeunes ne sont pas les derniers à s’y intéresser. Elle constitue un véritable atout pour sensibiliser le plus grand nombre aux sciences et aux technologies » explique Samuel Boissier, directeur de recherche CNRS et directeur du LAM et de conclure « Ce type de manifestations est donc aussi parfois l’occasion de créer des vocations en astronomie ou dans les filières scientifiques. »

Jupiter se serait-elle formée dans un environnement pauvre en eau ?

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La thermochimie [1] de Jupiter a été modélisée afin de reproduire les observations de monoxyde de carbone qui y ont été faites. Il s’agit d’une méthode indirecte qui permet de poser une contrainte sur l’abondance profonde en eau et donc l’abondance en oxygène de la planète.

La détermination de cette grandeur, qui nous informe sur les processus de formation des planètes géantes, a été l’un des programmes pilotes de la conception de la mission Juno. En outre, tandis que Juno semble mesurer une abondance légèrement super-solaire d’oxygène [2] , les résultats nominaux indiquent que l’oxygène de Jupiter serait subsolaire [3] .

Ce résultat ouvre ainsi la voie à deux possibilités. Soit l’oxygène est bien subsolaire et Jupiter s’est formée dans une région plutôt sèche de la nébuleuse protoplanétaire, soit il existe une couche radiative [4] à plusieurs centaines de kbar qui agit et nous empêche d’avoir accès à la valeur profonde de l’oxygène. Une simulation a montré qu’une couche de cette nature permet de reproduire les observations avec un oxygène super-solaire [5] .

Ce travail qui implique des scientifiques du CNRS-INSU (voir encadré) montre la complémentarité des différentes techniques pour la détermination de la composition profonde des planètes géantes : la cinétique chimique utilisée dans cette étude est une technique qui est complémentaire aux mesures in situ par spectrométrie de masse (Galileo) et par radiométrie (Juno).

Un nouveau regard sur les changements climatiques rapides et la bascule bipolaire

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La circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC : Atlantic Meridional Overturning Circulation) [1] est affectée par le changement climatique actuel avec des conséquences mondiales à travers ce que l’on appelle la bascule bipolaire [2] . L’existence et l’amplitude de la tendance à long terme font néanmoins débat en raison de la grande variabilité de l’AMOC à court terme. Une nouvelle étude montre que le passé géologique récent permet d’étudier les fluctuations de l’AMOC.
Les longues séries d’enregistrements de température du Groenland et de l’Atlantique Nord présentent de nombreux refroidissements abrupts (stades froids de Dansgaard-Oeschger [3] et de Heinrich [4] ) qui accompagnent les fluctuations de l’AMOC, avec des homologues chauds dans l’hémisphère sud (notamment dans l’océan Austral et en Antarctique) via la bascule bipolaire thermique. Cependant, si les enregistrements de température des eaux de surface en Atlantique Nord illustrent clairement des refroidissements accrus pendant les stades de Heinrich, les enregistrements de température de l’air du Groenland ne montrent toutefois pas de refroidissement extrême lors de ces stades, correspondant à des rejets massifs d’icebergs dans l’Atlantique Nord (voir photo) qui ont le plus affecté l’AMOC.

Une nouvelle étude fournit de nouveaux enregistrements de température océanique à haute résolution pour le sud de la marge ibérique, et introduit un nouveau mode d’analyse ainsi qu’un nouvel indice de bascule bipolaire pour distinguer les types de refroidissements. Elle démontre une relation beaucoup plus complexe qu’une simple oscillation entre deux états climatiques stables. La nouvelle analyse illustre clairement l’influence des températures de l’Atlantique Nord dans la réponse de l’océan Austral et de l’Antarctique.

Didier Queloz décoré de la Légion d’honneur

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Le 20 avril 2023, M. Didier Queloz, prix Nobel de physique 2019 et président de la Fondation Marcel Benoist, a été décoré des insignes de chevalier de l’ordre National de la Légion d’honneur par S.E.M. Frédéric Journès, ambassadeur de France en Suisse. Cette distinction marque la reconnaissance de sa contribution à la recherche scientifique et à la coopération universitaire et scientifique avec la France.

Lors de la cérémonie, M. Frédéric Journès, ambassadeur de France en Suisse, a adressé ses félicitations à M. Didier Queloz pour cette distinction qu’il lui a remise au nom du Président de la République française. « Vous avez consacré votre carrière à l’extension de nos capacités de détection et de mesure des exoplanètes. Après avoir ouvert la route, vous avez contribué à créer un champ scientifique nouveau, 4000 exoplanètes ont été référencées depuis » a précisé M. Journès.

Citant Saint Exupéry, il a ajouté « si les étoiles sont éclairées afin que chacun puisse un jour retrouver la sienne. » comme le croyait le Petit Prince, « votre carrière scientifique, est tout entière tournée vers le ciel, et de la découverte extraordinaire qui vous a valu en 2019 le Prix Nobel de Physique, votre étoile : 51 Pegasi et sa première exoplanète, » grâce à vos recherches à l’observatoire de Genève et celui de Haute Provence.

Recevant la distinction, Didier Queloz a déclaré : « La découverte de la première exoplanète et mon histoire dans cette aventure est intimement liée à celle de l’Observatoire de Haute-Provence. C’est avec reconnaissance et un immense plaisir que je reçois cet honneur avec une pensée pour les techniciens de cette institution, pour la plupart désormais décédés, qui ont permis cette extraordinaire collaboration et bouleversé nos connaissances sur notre Univers ».

Après avoir grandi en Suisse romande, M. Didier Queloz obtient en 1995 un doctorat (Recherche par les techniques de corrélation croisée) à l’Observatoire de la Faculté des sciences de l’Université de Genève, sous la direction du Professeur Michel Mayor. Le 6 octobre 1995, il découvre avec son directeur de thèse depuis l’Observatoire de Haute-Provence, en France, la toute première planète située en-dehors de notre système solaire : 51 Pegasi b.

Une extraordinaire découverte, pour laquelle ils reçoivent tous les deux le prix Nobel de physique 2019. Cette observation majeure, à l’origine de la « révolution exoplanète », a en effet engendré une véritable révolution en astronomie et lancé le domaine de la recherche sur les exoplanètes, dont plus de 4’100 ont été détectées à ce jour.

Au cours des 25 années suivantes, les principales contributions scientifiques de M. Didier Queloz portent sur l’extension de nos capacités de détection et de mesure de ces exoplanètes, afin de récupérer des informations sur leur structure physique, de mieux comprendre leur formation et leur évolution par rapport à notre système solaire.

M. Didier Queloz a rejoint en 2021 l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) où il dirige le Centre sur l’origine et le développement de la vie. Depuis le 1er janvier 2023, il est également Président du conseil de la Fondation Marcel Benoist – qui décerne le prix scientifique suisse éponyme- et au sein de laquelle, la France est représentée.

La Légion d’honneur est le premier ordre national français visant à honorer ses citoyennes et citoyens ainsi que des étrangers. Elle en constitue la plus haute distinction. Elle récompense les mérites éminents acquis au titre de la Nation.