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Ressources – OSU Institut Pytheas

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Surface continentale

La plus ancienne contamination en métaux aux pieds des pyramides de Gizeh

6 août 2024 by osuadmin

Cette étude est le fruit d’une collaboration internationale et interdisciplinaire, dont le CNRS fait partie, qui a permis de produire plusieurs articles sur les reconstructions paléoenvironnementales du plateau de Gizeh où ont été construites les pyramides de Khéops, Képhren et Mykérinos, et de nombreux tombeaux pharaoniques. Si ce site a fait l’objet de nombreux travaux archéologiques, les approches géomorphologiques, paléoécologiques et géochimiques y sont rares voire inexistantes. La mise en œuvre de ces approches simultanément sur des échantillons du même site révèle la plus ancienne contamination régionale en cuivre et en arsenic de plus de 5000 ans, résultant de l’utilisation d’outils, en particulier pour l’édification de la nécropole.

Cette découverte a été rendue possible grâce aux analyses géochimiques réalisées sur une carotte sédimentaire forée aux pieds des pyramides, dans un ancien bras du Nil aujourd’hui disparu et qui permettait d’acheminer les matériaux de construction, ancien bras caractériser par une prospection géophysique et géomorphologique publiée par la même équipe 1 ,2 ,3 . 

Les différentes phases de développement de la nécropole de Gizeh peuvent ainsi être caractérisées chimiquement depuis la période prédynastique jusqu’au Nouvel Empire, avec une attention particulière portée sur la construction des pyramides et du Sphinx. Cette étude conforte des résultats archéologiques et contribue à lever des incertitudes sur les dates d’édification de tombes pharaoniques, en particulier pendant la première dynastie, plus de 3000 ans avant notre ère. Ces travaux se fondent parfaitement dans les découvertes archéologiques antérieures et fournissent des données originales qui ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur les nécropoles de la vallée du Nil au moyen de traceurs indépendants et complémentaires des analyses archéologiques.

1. Sheisha H. et al. (2022). PNAS, 119(37), e2202530119.
2. Sheisha H. et al. (2023). Quaternary Science Reviews, 312, 108172.
3. Younes G. et al. (2024). Journal of Archaeological Science: Reports, 53, 104303.

Classé sous :Surface continentale Balisé avec :Brève, Résultat scientifique

Le recul actuel des glaciers tropicaux andins dépasse celui enregistré pendant les périodes chaudes de ces 11 000 dernières années

20 août 2024 by osuadmin

Les scientifiques ont analysé l’évolution plurimillénaire de glaciers tropicaux andins situés en Colombie, au Pérou et en Bolivie au cours de l’Holocène. La particularité de la période de l’Holocène est qu’elle est caractérisée par une longue phase chaude entre les 10 000 et 4 000 dernières années, appelée dans l’hémisphère nord le Holocene Thermal Maximum (HTM). Les chercheurs ont découvert que la taille actuelle des glaciers tropicaux andins est plus petite que celle qu’ils avaient pendant cette longue phase chaude de l’Holocène.

Pour documenter l’évolution des glaciers sur le temps long les chercheurs se sont concentrés sur le socle rocheux récemment déglacé par le recul des glaciers. Ils ont ensuite mesuré la concentration en isotopes cosmogéniques, en particulier le béryllium-10 et le carbone-14 in situ, contenus dans les échantillons de roche prélevés à proximité immédiate du front actuel des glaciers. En effet, ces deux isotopes, issus des réactions nucléaires provoquées par l’impact des particules du rayonnement cosmique sur les minéraux des roches, s’accumule une fois que le glacier se retire. Cela déclenche ainsi un « chronomètre géologique ». La glace, quant à elle, joue un rôle de bouclier et protège la roche de ce bombardement cosmique. En somme, la concentration en isotopes cosmogéniques dans la roche dépend du temps d’exposition au rayonnement cosmique et de l’érosion glaciaire qui décape les isotopes cosmogéniques accumulés en surface.

Moraines latérales Charquini (5 960 m), Cordillère royale (Bolivie).
Moraines latérales Charquini (5 960 m), Cordillère royale (Bolivie).© Vincent JOMELLI/CNRS Images

Dans les Alpes et dans d’autres régions du monde des analyses similaires réalisées par le passé ont montré des valeurs isotopiques fortes mesurées dans les roches. Ces taux élevés sont dus au fait qu’entre ~10000 et 4000 ans les glaciers alpins et leurs cousins situés dans l’hémisphère nord ont fortement reculé. Leur front était positionné à des altitudes légèrement supérieures à ce qui est observé actuellement. La roche a donc été bombardée pendant environ 6000 ans par le rayonnement cosmique permettent l’accumulation de 10Be et 14C dans celle-ci. Au cours de ces 4000 dernières années les glaciers ont connu des phases de crue arrêtant la production d’isotopes dans le socle rocheux. En utilisant un modèle d’écoulement glaciaire combiné à un modèle d’érosion et en comparant les valeurs isotopiques obtenues dans les roches andines avec celles déjà connues provenant d’échantillons prélevés dans les Alpes ou dans d’autres régions de l’hémisphère nord les chercheurs ont mis en évidence un taux isotopique extrêmement faible, quasi nul, accumulé dans les roches andines. Ce taux particulièrement faible s’explique par le fait que le front des glaciers tropicaux andins n’a jamais été situé à des altitudes aussi hautes au cours de ces 11700 dernières années. Autrement dit les glaciers tropicaux andins n’ont jamais été aussi petits qu’aujourd’hui.

Glacier de Chacaltaya, 5 390 m, Cordillère royale (Bolivie).
Glacier de Chacaltaya, 5 390 m, Cordillère royale (Bolivie).© Vincent JOMELLI/CNRS Images

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

Fonte des glaciers arctiques : les micro-organismes améliorent le stockage du carbone dans le sol

20 juillet 2024 by osuadmin

Les glaciers arctiques fondent rapidement et des micro-organismes colonisent les terres nouvellement exposées. Une équipe de recherche incluant des scientifiques du CNRS Terre & Univers (voir ci-dessous), révèlent que les fonges microscopiques sont importants dans la formation des sols après la fonte des glaciers. En effet, ils stockent du carbone dans les sols découverts lorsque les glaciers reculent.

Environ 10 % des terres émergées de notre planète sont recouvertes de glace. Cependant, les glaciers fondent rapidement en raison du réchauffement climatique, exposant ainsi de nouvelles terres. En colonisant la roche-mère, les micro-organismes forment de nouveaux sols et écosystèmes pouvant constituer un réservoir important de carbone. Ce processus de formation de nouveaux sols est très important pour la science et la société.

L’équipe de recherche s’est rendu au Svalbard, où le climat se réchauffe sept fois plus vite que dans le reste du monde, pour étudier l’émergence de ces nouveaux sols. Elle a découvert que les sols contiennent des micro-organismes d’une grande diversité et que les fonges Basidiomycètes jouent un rôle important dans la stabilisation du carbone dans le sol. Ils font partie des écosystèmes les plus vierges, délicats et vulnérables de la planète, et ils sont rapidement colonisés par des micro-organismes spécialisés, même s’ils présentent des caractéristiques extrêmes en termes de température, de lumière, d’eau et de disponibilité de nutriments Ces champignons sont capables de coloniser des environnements inhospitaliers de l’Arctique avant d’autres formes de vie plus complexes. Ils fournissent également les conditions nécessaires au développement du sol en accumulant du carbone que d’autres formes de vie peuvent ensuite utiliser.

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

Le site de construction d’un navire antique révélé par la géologie des carbonates

8 juillet 2024 by osuadmin

Une équipe interdisciplinaire incluant des scientifiques du CNRS a analysé le lest de l’épave du navire romain Ilovik-Paržine 1, trouvée en 2016 dans la baie de Paržine, sur la côte de la petite île croate d’Ilovik, en mer Adriatique. L’analyse des roches carbonatées a révélé qu’elles provenaient probablement de la région de Brindisi, en Italie. Cette découverte suggère que le navire a été construit dans un chantier naval de cette ville antique ou de ses environs. Les résultats ont été publiés dans Journal of Archaeological Science: Reports.

Entre 2018 et 2022, les fouilles menées par le Croatian Conservation Institute de Zagreb et le CCJ (programme « Adriboats ») ont révélé que le navire, mesurant environ 21,5 mètres de long et 6,5 mètres de large, transportait du bois et des amphores à vin. Les datations au radiocarbone et la typologie des céramiques ont établi une date du naufrage entre 170 et 130/120 av. J.-C.

A) Compositions isotopiques (carbone et oxygène) des carbonates du lest d’Ilovik-Paržine-1 et de calcarénites quartzeuses des côtes de l’Adriatique et de la Mer Ionienne. B) Microfaciès de calcarénites quartzeuses du lest et du bassin de Brindisi. © Fournier, F., Léonide, P., Marié, L., Quillevéré, F., Margerel, J.-P., Miholjek, I., Dugonjič, P., Carre, M.-B., Cavassa, L., Morsilli, M., Boetto, G. (2024)
A) Compositions isotopiques (carbone et oxygène) des carbonates du lest d’Ilovik-Paržine-1 et de calcarénites quartzeuses des côtes de l’Adriatique et de la Mer Ionienne. B) Microfaciès de calcarénites quartzeuses du lest et du bassin de Brindisi. © Fournier, F., Léonide, P., Marié, L., Quillevéré, F., Margerel, J.-P., Miholjek, I., Dugonjič, P., Carre, M.-B., Cavassa, L., Morsilli, M., Boetto, G. (2024)

 

Les analyses sédimentologiques, pétrographiques, micropaléontologiques et géochimiques des roches du lest ont montré que la quasi-totalité du lest est constituée de calcarénites quartzeuses, d’âge Pléistocène1 supérieur, déposées en milieu marin côtier. Une mission de terrain visant à analyser les formations marines du Pléistocène des côtes adriatiques et ioniennes de l’Italie a permis une comparaison directe avec les roches du lest.

La grande homogénéité de la composition du lest du navire suggère qu’il s’agit d’un lest permanent, chargé lors de la construction du navire dans un chantier naval à Brindisi ou dans un port voisin. Une seconde hypothèse serait de considérer Brindisi, ou un port voisin, comme port d’attache permanent de ce navire, d’où le volume de lest était ajusté avant chaque voyage. Le lieu du naufrage indique que le navire se dirigeait probablement vers une ville du nord de l’Adriatique comme l’importante colonie d’Aquilée.

1. Première époque géologique de la période Quaternaire. Elle s'étend de 2,58 millions d'années à 11 700 ans avant le présent et précède l'Holocène, toujours en cours actuellement.

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

Un navire antique sur les côtes Croates

11 juin 2024 by osuadmin

Une équipe interdisciplinaire de scientifiques (CEREGE, Centre Camille Jullian, Université de Lyon, Université de Ferrara, Croatian Conservation Institute) a analysé le lest découvert sur le navire romain antique naufragé « Ilovik-Paržine-1 », retrouvé en 2016 au large des côtes croates.

L’analyse des roches carbonatées du lest, menée par le CEREGE (F. Fournier, P. Léonide, L. Marié), a révélé que les roches provenaient très probablement de la région de Brindisi, située dans les Pouilles (Italie). Cette découverte a conduit les scientifiques à supposer que le navire avait été construit dans un chantier naval de cette ville antique ou de ses environs. Les résultats ont été publiés dans Journal of Archaeological Science: Reports.

En 2016, à environ 500 mètres de la côte de la petite île croate d’Ilovik, située en mer Adriatique, l’épave d’un navire antique, nommé « Ilovik-Paržine-1 », a été découverte. Entre 2018 et 2022, des archéologues sous-marins ont étudié le navire et ont déterminé qu’il mesurait initialement environ 21,5 mètres de long et 6,5 mètres de large, et qu’il transportait du bois et des amphores de vin. Grâce à des datations au radiocarbone et à l’analyse typologique de la céramique, les archéologues ont établi que le naufrage s’était produit entre 170 et 130/120 av. J.-C.

En 2021, les archéologues ont extrait un total de 854 roches, d’un diamètre allant de 1 à 40 centimètres, dont une partie a fait l’objet d’analyses sédimentologiques, pétrographiques, micropaléontologiques et géochimiques (composition isotopique du carbone, de l’oxygène et du strontium des carbonates). Les résultats ont montré que la quasi-totalité du lest est constituée de calcarénites quartzeuses, d’âge Pléistocène supérieur, déposées en milieu marin côtier. Une mission de terrain visant à analyser les formations marines du Pléistocène des côtes adriatiques et ioniennes de l’Italie a permis une comparaison directe avec les roches du lest.

La grande homogénéité des éléments du lest conduit à penser qu’il s’agit probablement d’un lest permanent, chargé lors de la construction du navire dans un chantier naval à Brindisi ou dans un port voisin. Une seconde hypothèse serait de considérer Brindisi, ou un port voisin, comme port d’attache permanent de ce navire, de sorte que le volume de lest était toujours ajusté à partir d’une seule source de pierre. Le lieu où le navire naufragé a été découvert indique qu’il se dirigeait probablement vers le nord, et que la destination finale de son voyage était peut-être l’une des villes situées dans le nord de l’Adriatique, comme par exemple Aquilée, une colonie romaine antique fondée vers 181 av. J.-C. et ayant une grande importance commerciale et stratégique.

Classé sous :Surface continentale Balisé avec :Communiqué de presse

Une éruption solaire extrême il y a 14300 ans

23 octobre 2023 by osuadmin

Les cosmonucléides tels que le carbone-14 (14C) et le béryllium-10 (10Be) sont produits dans la haute atmosphère par le rayonnement cosmique galactique qui est modulé par l’activité du Soleil. Notre étoile peut aussi émettre des particules suffisamment énergétiques pour produire ces isotopes lors d’éruptions solaires extrêmes. Les cosmonucléides sont les meilleurs indicateurs pour reconstituer l’activité solaire avant la période des mesures instrumentales.

Menée par des équipes du CNRS (voir encadré), une nouvelle étude a permis de bâtir des séries dendrochronologiques1 couvrant les 15000 dernières années à partir d’arbres subfossiles découverts le long des rivières de la région de Gap dans les Alpes françaises. En parallèle ils ont mesuré la teneur en 14C des cernes annuels de croissance de ces arbres grâce au spectromètre AixMICADAS2.

Les équipes de recherche ont alors découvert un pic de 14C remarquable qui a eu lieu au sein d’une seule année, entre 14300 et 14299 ans avant le présent (i.e. 1950). En comparant ces résultats avec les enregistrements de 10Be dans les glaces du Groenland grâce à la modélisation du cycle du carbone et à une analyse statistique sophistiquée, les chercheurs ont pu attribuer cette anomalie à une éruption solaire d’une ampleur exceptionnelle, la plus importante jamais enregistrée.

Un tel évènement serait aujourd’hui catastrophique pour notre société moderne, causant d’énormes dégâts aux réseaux électriques et de télécommunication, ainsi qu’aux systèmes de satellites.

 

Source : https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/une-eruption-solaire-extreme-il-y-14300-ans

1. Relatif à la dendrochronologie, à la datation par l'étude des anneaux de croissance des troncs d'arbres.
2. Spectromètre de masse par accélérateur innovant dédié à l’analyse du carbone 14. Lauréat en 2011 du premier appel à projets « Equipements d’excellence » (EQUIPEX) du programme « Investissements d’Avenir ». Il est situé au Technopôle de l’environnement Arbois-Méditerranée à Aix-en-Provence.

Classé sous :Surface continentale, Univers Balisé avec :Brève, Résultat scientifique

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