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Ressources – OSU Institut Pytheas

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Et si nos océans (sub)tropicaux captaient plus de CO2 que prévu ?

10 octobre 2022 by osuadmin

L’océan constitue un puits de carbone, porteur d’enjeux majeurs dans l’évolution du climat. Parmi les phénomènes impliqués dans le piégeage de CO2 par l’océan, le plancton végétal (ou phytoplancton) absorbe le CO2 par photosynthèse, fabrique de la matière organique constituée de carbone, qui est transférée le long de la chaine alimentaire marine. A la mort des organismes, une partie de ce carbone sédimente au fond des océans sous forme de neige marine, soustrayant ainsi du CO2 à l’atmosphère. C’est ce que l’on appelle la pompe biologique à carbone. De nouvelles études montrent que cette pompe pourrait capter plus de carbone que prévu.

L’océan (sub)tropical (environ 50% de la surface de l’océan global) est considéré comme peu efficace à piéger du CO2, car il est pauvre en azote (un nutriment essentiel), ce qui limite la croissance du phytoplancton. Ces vastes régions abritent pourtant des organismes appelés ‘diazotrophes’, qui fixent du CO2 et fertilisent aussi les eaux de surface en azote, soutenant ainsi la chaîne alimentaire. Cependant, il est aujourd’hui admis que les diazotrophes ne chutent pas vers l’océan profond, mais sont recyclés dans la couche de surface, restituant leur CO2 à l’atmosphère. Des études menées dans le cadre du projet TONGA (Pacifique Sud) remettent en cause ce paradigme : c’est en effectuant des mesures dans l’océan profond à l’aide d’un couplage d’outils collectant la neige marine qu’une équipe de recherche d’un domaine INSU (voir encadré) a démontré que les diazotrophes chutent vers l’océan profond, contribuant à la majeure partie du flux d’export de carbone. L’étude révèle en outre que les organismes sont peu dégradés, voire quasi intacts à cette profondeur, suggérant une chute rapide et donc un faible recyclage en CO2 pendant la descente. Une étude complémentaire révèle que certains de ces organismes (Trichodesmium) sont encore vivants à 1000 m de profondeur, confirmant leur chute rapide (plusieurs centaines de mètres par jour) vers l’océan profond, où ce carbone sera piégé sur le long terme. Ces travaux appellent à explorer en détail le rôle des diazotrophes dans la pompe biologique à carbone, afin de comprendre leur rôle potentiel dans l’océan du futur, ce qui sera réalisé dans le cadre du projet HOPE [1].

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Neige marine

Crédit : Newatlas

Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INSU

Classé sous :Écologie, Océan Balisé avec :Communiqué de presse, Résultat scientifique

Immersciences

10 octobre 2022 by osuadmin

Le podcast à l’écoute des scientifiques de l’Observatoire des Sciences de l’Univers Institut Pythéas.

Dans la foulée de la fête de la science, l’Observatoire des Sciences de l’Univers Institut Pythéas – CNRS, AMU, IRD, INRAE – lance « Immersciences ». Ce nouveau podcast vous donne rendez-vous un lundi sur deux à partir du 17 octobre 2022 pour une série de voyage immersifs au cœur des univers de recherche des équipes scientifiques de ses laboratoires, du fond des océans aux confins de l’Univers. A retrouver sur les plateformes Anchor, Spotify et Apple Podcast !

« Immersciences » donne ainsi la parole aux scientifiques de l’OSU Institut Pythéas. Les scientifiques interviewés y parlent de leurs découvertes, de leurs projets, des instruments qu’ils utilisent et parfois qu’ils conçoivent pour mener à bien leur recherche. A travers leurs propos, certains nous offrent un voyage dans le temps qui nous permet de comprendre comment au fil du temps une aventure scientifique se construit, d’autres nous dévoilent leur étonnant sujet de recherche. Parfois aussi, ils nous confient quelques anecdotes. Et, la plupart du temps, ils nous font partager leur passion.Des temps d’écoute « croustillants » qui vous immergent au cœur de la science en toute simplicité et vous font aussi rêver …

Pour cette première saison, plusieurs thématiques sont abordées.

Trois épisodes ont été réalisés en lien avec l’exposition « La quête des mondes extrasolaires – Des planètes par milliers » présentée sur le site historique de l’Observatoire de Marseille. Ils suivent ainsi le parcours de l’exposition – de la détection de la première exoplanète en 1995 aux instruments programmés pour le futur et ce que l’on espère comprendre avec !

Une seconde série plus étoffée sur le thème « terre et océan – il y a encore tant à découvrir » vous révèle des grandes missions d’exploration (telles que l’expédition Polar POD et le projet BathyBot). On y découvre aussi le quotidien des scientifiques embarqués sur des expéditions océanographiques ou encore un projet de recherche très spécifique. Et pour faire le lien entre la terre et l’océan, un épisode sera également dédié à ce « point » de rencontre entre ces deux univers que l’on appelle le trait de côte …

Série Exoplanètes

Réalisée pour accompagner l’exposition « La quête des mondes extrasolaires – Des planètes par milliers » les trois épisodes de cette série suivent le parcours de l’exposition – de la détection de la première exoplanète en 1995 aux instruments programmés pour le futur et ce que l’on espère comprendre avec !

  • De 51 Pegasus b à nos jours, comment détecte-t-on ces mondes extrasolaires ?
  • Des instruments toujours plus puissants et plus précis
  • Sommes-nous seuls dans l’Univers ?

Série terre et océan

  • Deep sea : Quels mystères se cachent au fond de l’océan ?
  • POLAR POD, un bateau bien particulier pour explorer l’océan austral
  • Marseille, de la terre à la mer – une solidarité écologique nécessaire !
  • Etudier et comprendre les vertus thérapeutiques des éponges

Alors, découvrez ces épisodes au rythme de leur diffusion ! Bonne écoute !

Voir en ligne : A écouter sur Spotify, Apple podcast et Anchor !

Classé sous :Univers Balisé avec :Communiqué de presse

Les tourbières comme point de bascule du climat

9 novembre 2022 by osuadmin

Les tourbières ne recouvrent que 3 % de la surface continentale terrestre mais renferment un tiers du stock de carbone des sols mondiaux. Une équipe internationale de scientifiques, dont certains du CNRS-INSU (voir encadré), vient de démontrer qu’en s’asséchant, les plus vastes tourbières tropicales situées dans le bassin central du Congo [1] pourraient ne plus être en mesure de stocker le carbone des végétaux qui s’y accumule, mais plutôt libérer du CO2 dans l’atmosphère et contribuer ainsi au réchauffement climatique. Les tourbières du bassin central du Congo apparaissent donc comme des écosystèmes vulnérables dont le fonctionnement est à prendre en compte dans les modèles climatiques globaux.

L’équipe, lors d’une expédition dans cette région, a procédé au prélèvement d’échantillons afin d’étudier la sensibilité de cet écosystème face au changement climatique. En datant des carottes de tourbe, les scientifiques ont observé des taux d’accumulation de tourbe très faible entre 7 500 et 2 000 ans avant aujourd’hui, dans toute la région. De plus, une reconstitution paléo-hydrologique (enregistrement des conditions de pluie du passé) a montré qu’entre 5 000 ans et 2 000 ans avant aujourd’hui, le climat est devenu progressivement plus sec. Ce qui a asséché les marécages et donc exposé à l’air des couches de tourbe plus anciennes entrainant une dégradation plus importante de cette tourbe, montrée par les analyses géochimiques : dégradation ayant probablement mené à une minéralisation de la tourbe (c’est-à-dire sa « transformation »en CO2), ceci expliquant ainsi les faibles taux d’accumulation montrés par les datations. On constate donc une perte massive et généralisée de tourbe qui ne s’est arrêtée que lorsque la sécheresse a cessé, permettant à la tourbe de recommencer à s’accumuler.

Les résultats montrent donc que les tourbières du Congo stockent du carbone dérivant des végétaux, dès lors qu’elles sont recouvertes en permanence par de l’eau, facteur favorable à une lente décomposition des végétaux et à une préservation dans le sol de la matière organique qui en dérive durant des millénaires. Finalement, si le changement climatique assèche les tourbières au-delà de leur point de bascule [2], celles-ci libéreront des quantités significatives de carbone dans l’atmosphère, accélérant ainsi le changement climatique.

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Tourbière boisée de la Cuvette Centrale congolaise (Département de la Cuvette, République du Congo)

Crédit : Yannick Garcin

Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INSU

Classé sous :Environnement, Terre Balisé avec :Communiqué de presse, Résultat scientifique

Rosetta : sélection du site d’atterrissage pour Philae

16 septembre 2014 by osuadmin

Annonce publiée sur le site de l’INSU : Ce lundi 15 septembre, l’ESA a annoncé officiellement le choix du site sur lequel se posera l’atterrisseur Philae, sur la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko. Le site choisi est le site « J » qui avait été présélectionné le 24 août dernier parmi un ensemble de 5 sites potentiels, lorsque la sonde se trouvait encore à 100 kilomètres de la comète. Le site « J » offre un très bon potentiel scientifique tout en assurant les meilleures conditions d’atterrissage possible pour Philae et la possibilité d’exploiter au mieux ses ressources en énergie.

Le site « J » se trouve sur la « tête » de la comète, objet de forme irrégulière qui mesure à peine plus de 4 km en son point le plus large. Le choix du site « J » comme site principal s’est fait à l’unanimité. Le site de secours, « C », est quant à lui sur le « corps » de la comète.

Site d’atterrissage de Philae
Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

L’atterrisseur devrait atteindre la surface de la comète le 11 novembre ; il réalisera des mesures approfondies pour caractériser le noyau in situ, ce qui constituera une grande première.

Au cours du week-end, les équipes du CNES et du DLR, son homologue allemand, l’équipe responsable de Rosetta à l’ESA, ainsi que des chercheurs français particulièrement investis dans un grand nombre d’instruments de la mission 1,se sont retrouvés au CNES, à Toulouse, pour étudier les données disponibles et choisir le site principal et le site de secours.

Un certain nombre de points critiques ont été analysés, notamment la nécessité de trouver une trajectoire sûre pour déployer Philae à la surface de la comète, sur une zone où le nombre de dangers identifiés devait être minime. Après l’atterrissage, d’autres facteurs devaient être pris en compte, comme l’équilibre jour/nuit et la fréquence des liaisons de communication avec l’orbiteur.

Étant donné que la descente vers la comète est passive, le seul élément prévisible est le point d’atterrissage qui se situera dans une ellipse mesurant quelques centaines de mètres.

Vue des 5 sites présélectionnés le 24 Août
Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Une zone de un kilomètre carré a été évaluée pour chaque site présélectionné. Sur le site « J », la majeure partie des pentes font moins de 30° par rapport à la verticale locale, ce qui limite les risques de voir l’atterrisseur se renverser lorsqu’il touchera la surface. Ce site est également peu rocailleux et reçoit suffisamment de lumière au quotidien pour que Philae puisse recharger ses batteries et poursuivre sa mission scientifique à la surface après la phase initiale pendant laquelle il est alimenté par une pile.

Une estimation préliminaire de la trajectoire vers le site « J » a montré que le temps de descente de Philae serait d’environ sept heures, durée qui ne compromettrait pas les observations in situ en consommant une trop grande quantité de l’énergie fournie par la pile.

Il n’est pas possible de prévoir l’activité de la comète entre maintenant et l’atterrissage, ni même le jour de l’atterrissage. Une brutale hausse de l’activité pourrait modifier la position de Rosetta sur son orbite au moment du déploiement et donc l’endroit exact où Philae atterrira. De plus, le site « J », comme les autres sites d’ailleurs, n’est pas lisse et plat et dans l’ellipse d’atterrissage de Philae, il y a des pentes fortement inclinées. Les risques sont donc réels, mais le site « J » rassemble néanmoins de grands avantages tant opérationels que scientifiques, en particulier il devrait satisfaire l’ensemble des expériences et instruments scientifiques de la mission.

Tous ces éléments combinés nous donnent la mesure du défi que se sont lancé il y a 20 ans l’ensemble des acteurs de cette formidable mission. 2

1. Les laboratoires CNRS impliqués dans Rosetta-Philae : LESIA (Observatoire de Paris/CNRS/Université Paris Diderot/UPMC) IPAG (CNRS/Université Joseph Fourier) IAS (CNRS/Université Paris Sud) LATMOS (CNRS/UPMC/UVSQ) LPC2E (CNRS/Université d’Orléans) IRAP (CNRS/Université Paul Sabatier - Toulouse III) LPP (École Polytechnique/CNRS/Université Paris Sud/UPMC) LAM (CNRS/Aix-Marseille Université) LERMA (Observatoire de Paris/CNRS/ENS/Université Cergy Pontoise/UPMC) LISA (CNRS/Université Paris Diderot/UPEC)
2. Les expériences auxquelles les laboratoires du CNRS contribuent : Orbiteur (9 instruments sur les 11) : ALICE, CONSERT, COSIMA, MIDAS, MIRO
, OSIRIS
, ROSINA
, RPC, VIRTIS. Atterrisseur (5 instruments sur les 10) : APXS, CIVA, CONSERT, COSAC et SESAME.

Classé sous :Univers Balisé avec :Communiqué de presse

Les scientifiques lancent l’alerte à propos de l’impact du dérèglement climatique sur les insectes

10 novembre 2022 by osuadmin

Un consortium international de plus de 70 scientifiques vient de publier un article qui alerte sur les menaces que fait peser le dérèglement climatique sur les insectes, piliers du bon fonctionnement des écosystèmes. La synthèse parue dans le journal Ecological Monographs fait directement écho aux avertissements du GIEC sur les risques liés à l’augmentation rapide des températures moyennes du globe et l’intensification des événements extrêmes. Les scientifiques expliquent que si aucune mesure n’est prise, nous réduirons considérablement et définitivement notre capacité à construire un avenir durable basé sur des écosystèmes sains et fonctionnels. L’article formule plusieurs recommandations clés à adopter pour aider les insectes face au changement climatique. A la fois les pouvoirs publics, les scientifiques et l’ensemble des citoyens doivent être impliqués dans l’effort de protection.

Un constat édifiant

De par leur petite taille et leur incapacité à réguler leur température corporelle, les insectes s’avèrent particulièrement sensibles aux changements environnementaux comme la température et l’humidité. Le réchauffement dépasse déjà les seuils de tolérance de nombreuses plantes et animaux, entraînant la mort massive d’individus et la disparition de populations voire même d’espèces. Dans cet article de synthèse, les chercheurs expliquent la façon dont le dérèglement climatique module la physiologie et le comportement des insectes, avec des effets marqués sur les cycles de vie, la reproduction et la persistance des populations. En particulier, certaines espèces deviennent actives à des endroits ou des moments où elles ne l’étaient pas auparavant. D’autres espèces d’insectes au contraire s’éteignent localement. Cela conduit à des changements importants dans la structure et le fonctionnement des interactions entre espèces, avec des répercussions potentiellement graves sur la stabilité et le fonctionnement des écosystèmes, et par la suite sur la fourniture de services écosystémiques comme la pollinisation ou le contrôle des maladies.

L’article de synthèse relate également les impacts majeurs des événements climatiques extrêmes sur les insectes, lesquels s’ajoutent aux conséquences du réchauffement global et ont des répercussions en cascade de plus en plus difficiles à gérer. Les chercheurs résument l’état des connaissances sur les effets de quatre types d’événements extrêmes, dont la fréquence et l’amplitude augmentent de façon alarmante : les vagues de chaleur ou de froid, les épisodes de sécheresse, les excès de précipitations et les incendies. Le constat est accablant, avec des effets instantanés et brutaux sur les populations d’insectes affectées. Bien que les effets à long terme de ces événements extrêmes restent peu explorés, les pronostics sont mauvais pour les nombreuses espèces qui n’ont pas les capacités de résistance et d’adaptation à de telles pressions environnementales.

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De nombreuses espèces d’insectes souffrent déjà de l’effet du réchauffement climatique et des événements climatiques extrêmes.
Figure 1 : (a) Par exemple, la libellule empereur (Anax imperator) s’est redistribuée vers le nord et des altitudes plus élevées en Europe depuis 2000 (Platts et al., 2019). (b) En Californie et au Mexique, le papillon damier (Euphydryas editha quino) qui demeure en danger d’extinction a réagi au réchauffement récent en se déplaçant vers des altitudes plus élevées et en abandonnant sa plante alimentaire préférée des plaines, une espèce de plantain (Parmesan et al., 2015). (c) De nombreux déclins récents d’insectes très vulnérables, tels que les bourdons terricoles (Bombus terricola), ont été attribués aux extrêmes climatiques, et en particulier aux vagues de chaleur (Martinet et al., 2015). (d) L’exposition aux vagues de chaleur peut avoir des effets importants sur la reproduction des insectes. Par exemple, la guêpe parasite Gelis agilis voit sa capacité à exploiter ses hôtes fortement altérée lors de ces événements de température élevée (Chen et al., 2019).

Crédit : Photographie de libellule empereur par Tim Bekaert ; photo du papillon damier par Andrew Fisher ; photo du bourdon terricole par Rob Foster ; photo de Gelis agilis par Tibor Bukovinszky, avec autorisation.

Quelles actions à grande échelle ?

Les chercheurs alertent : des actions urgentes et à plusieurs niveaux sont nécessaires pour conserver les insectes, à la fois dans une optique de sauvegarde de la biodiversité, de préservation des espèces emblématiques, et de maintien des activités humaines comme l’agriculture. L’action passe d’abord par les politiques publiques, à l’échelle des pays ou des continents. L’accord de Paris, ainsi que les COP 1 à 26, constituent un début prometteur, mais toutefois insuffisant.

Trois ingrédients sont essentiels à la survie des insectes face aux extrêmes climatiques : des refuges microclimatiques appropriés, l’accès à une source d’eau, l’accès à une source nutritive sans pesticides. De ce fait, les zones naturelles existantes doivent être strictement préservées, voire même étendues. Nous devons repenser l’agriculture, en mettant l’accent sur l’intensification écologique des systèmes de production, et en créant des patchs d’habitats naturels dédiés à l’atténuation des effets négatifs du dérèglement climatique. La préservation de la biodiversité, dont celle des insectes, repose sur un changement de cap dans divers domaines, notamment la réduction progressive de l’utilisation des combustibles fossiles, la protection des écosystèmes et la restauration de la biodiversité, le passage à une alimentation essentiellement végétale et l’abandon du dogme de la croissance infinie (dans une planète aux ressources finies) au profit d’une économie écologique et circulaire.

Que peut-on faire, à l’échelle individuelle ?

Bien que les actions ayant le plus d’impact soient celles mises en œuvre par les institutions dirigeantes, les décisions prises à des échelles plus petites par les individus ou les communes peuvent faire une grande différence pour la conservation des insectes face au dérèglement climatique. Par exemple, les bas-côtés des routes, les espaces verts publics et les jardins individuels constituent des habitats et des refuges importants pour les insectes. Ainsi, il est nécessaire d’investir dans la vulgarisation afin de promouvoir le rôle des insectes dans les écosystèmes auprès de tous types de publics, dont les enfants, et ce particulièrement dans les villes, où les effets des extrêmes climatiques sont souvent exacerbés. Les particuliers peuvent jouer un rôle important pour rendre les villes plus adaptées à la vie des insectes et des autres espèces végétales et animales. Les solutions sont généralement peu coûteuses et les scientifiques expliquent quelles actions pertinentes sont à mettre en place à l’échelle individuelle. Le jardin s’avère un bon endroit pour conserver des plantes sauvages et à fleur ou en implanter, même un rebord de fenêtre conçu de manière appropriée peut être adéquat. Le jardinage respectueux des insectes réduit l’empreinte carbone individuelle et nous récompense sous la forme de produits comestibles et d’une abondance florale, appréciée par les humains et leurs amis à six pattes.

Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INEE

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Classé sous :Biodiversité, Environnement Balisé avec :Communiqué de presse, Résultat scientifique

Les migrations de l’Homo erectus javanais il y a 1,8 millions d’années environ

14 novembre 2022 by osuadmin

La migration des Homo erectus en Asie du Sud-Est au Pléistocène précoce est un élément essentiel à notre compréhension de l’évolution du genre Homo. Or, la restitution d’une histoire plausible bute à la fois sur une chronologie controversée et sur la connaissance trop parcellaire de leur environnement en rapide évolution. Il s’agit donc de déterminer la période de dispersion des H. erectus en Asie du Sud-Est, de reconstruire leur environnement à cette période, et de déterminer leurs trajectoires migratoires. Une équipe de scientifiques, dont certains CNRS-INSU (voir encadré) a mené un travail selon une méthode inédite de reconstruction globale qui permet de retracer la chronologie du peuplement de l’Asie du Sud-Est.

L’étude comporte trois volets : (1) Tout d’abord, en utilisant la méthode de datation par nucléides cosmogéniques (10Be et 26Al) pour la première fois pour l’Homme de Java, l’équipe a constaté que les H. erectus se sont déployés à Sangiran (Java) vers 1,8 Ma. Cet âge étonnamment ancien, proche de celui des plus anciens H. erectus chinois ou géorgiens, impose de réviser les modalités de circulations en Asie continentale. (2) Ensuite, en adossant des méthodes numériques de reconstruction des paysages à un faisceau d’observations géomorphologiques, le contexte physiographique régional a été établi. Celui-ci était fondamentalement différent de l’Actuel, puisqu’il proposait des conditions continentales hospitalières sur l’ensemble de la Sonde (la plateforme continentale semi-inondée couvrant l’ouest de l’Asie du Sud-Est) tandis que l’île de Java émergeait tout juste de l’océan et se connectait à la Sonde. (3) Enfin, en appliquant des simulations numériques de déplacements écologiques aux hominidés, l’équipe a pu établir de façon inédite les chemins de migrations et lieux d’accumulation les plus probables des H. erectus au travers de ces paysages reconstruits.

Il ressort que la dispersion des H. erectus au travers de la Sonde s’est établie sur des dizaines ou centaines de milliers d’années, un temps suffisamment long pour que les changements dans leur environnement physique -climatique ou physiographique- aient influé sur les processus migratoires et comportementaux des H. erectus. Cette nouvelle approche offre un nouveau cadre pour évaluer l’évolution des hominidés.

Voir en ligne : L’article sur le site de l’INSU

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Classé sous :Surface continentale Balisé avec :Communiqué de presse, Résultat scientifique

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