Terre

Joanna Charton récompensée par le Prix de thèse AMU 2024 – Campagne 2025

28 octobre 2025 by osuadmin

Des recherches originales dans les Kerguelen

La thèse de Joanna s’est concentrée sur les fluctuations glaciaires des 40 000 dernières années dans l’archipel des Kerguelen. En combinant géomorphologie, géochronologie et géochimie, elle a étudié les morphologies glaciaires et réalisé près de 80 nouvelles datations au chlore-36 sur des surfaces glaciaires.

Parmi ses résultats majeurs :

La mise en évidence d’une avancée glaciaire significative autour de 42 000 ans, durant le Stade Isotopique Marin 3, période précédemment considérée peu propice à l’extension des glaciers.
La reconstruction de l’évolution glaciaire de l’archipel durant l’Holocène, révélant des dynamiques originales liées aux interactions entre températures de surface de l’océan et précipitations.
La contribution à une étude de modélisation glaciologique anticipant la disparition du glacier Ampère d’ici 2100, illustrant la pertinence des données paléoenvironnementales pour comprendre et prédire les changements actuels.

Ces travaux ont été valorisés dans plusieurs publications internationales et présentations dans des colloques nationaux et internationaux, témoignant de la qualité et de l’impact scientifique de sa thèse.

Engagement et reconnaissance

Au-delà de ses résultats scientifiques, Joanna Charton s’est distinguée par son engagement collectif et sa médiation scientifique. Membre du conseil de laboratoire et du conseil de l’École Doctorale ED251, elle a également animé des ateliers pour scolaires lors de la Fête de la science pendant trois années consécutives. Ce sens des responsabilités et sa capacité à partager la science ont été remarqués par le jury du Prix de thèse 2024, qui a salué l’exceptionnelle qualité de son travail, sa clarté d’exposition et sa maîtrise des outils analytiques. L’ensemble de ces qualités fait de Joanna Charton une lauréate pleinement méritante, dont la carrière promet de continuer à éclairer notre compréhension des glaciers et du climat passé et futur.

L’âge du carbone des sols corrigé pour estimer sa vraie dynamique

16 octobre 2025 by osuadmin

Les sols stockent une grande quantité de carbone et jouent un rôle essentiel dans la lutte contre le changement climatique. Pourtant, leur capacité réelle à accumuler du carbone reste incertaine : les modèles climatiques globaux prévoient un fort stockage d’ici 2100, alors que les mesures basées sur le radiocarbone (¹⁴C) concluent à un potentiel beaucoup plus limité. Cette divergence s’explique par la présence de carbone ancien (aOC) dépourvu de ¹⁴C, difficilement dégradable, issu des roches ou de matière organique préservée lors de longues pédogenèses. Ce carbone « sans radiocarbone », peu énergétique, ne participe plus au cycle actuel mais confère cependant au carbone réellement actif un âge artificiellement plus ancien.

En analysant 313 sols répartis à la surface terrestre, l’équipe a quantifié la concentration et la proportion de cet aOC selon le matériau parental, le type de sol et la profondeur. Les résultats indiquent une teneur moyenne en aOC de 2,4 mg/g ± 3,2 (écart-type), soit 11% du carbone organique dans les horizons de surface (0-30 cm), 25% dans les horizons intermédiaires (30-100 cm) et plus de 50% dans les sols profonds (>100 cm).

Une fois ce carbone ancien soustrait, l’âge moyen corrigé du carbone réellement actif dans les sols change drastiquement, atteignant 290 ans pour le premier mètre contre plusieurs millénaires (de 3100 à 4830 ans) sans cette correction. De même, les âges moyens dans les horizons de surface (0-30 cm) sont réactualisés à 140 ± 570 ans, 420 ± 1230 ans dans les horizons intermédiaires (30-100 cm) et enfin 800 ± 2140 ans au-delà d’un mètre de profondeur.

L'âge du carbone des sols corrigé pour estimer sa vraie dynamique — L’âge du carbone des sols corrigé pour estimer sa vraie dynamique. Contribution du carbone ancien dépourvu en ¹⁴C (aOC) exprimée en mg/g pour différents types de sols (classification WRB). Les sols considérés sont soit zonaux, dont le développement dépend principalement du climat, soit azonaux, dont l’évolution est surtout liée à d’autres facteurs tels que la nature du matériau parental ou le temps.

Ces valeurs, bien plus faibles, s’accordent mieux avec d’autres indicateurs indépendants, basés sur les isotopes stables du carbone (¹³C) et du chlore (³⁶Cl), et permettent d’affiner les modèles de la dynamique du carbone des sols et climatiques. Dans le cadre du changement global, les travaux devraient aussi considérer d’autres paramètres climatiques ainsi que l’utilisation des surfaces qui modifieront nécessairement la réactivité de ce carbone dépourvu de ¹⁴C et donc la capacité des sols à stocker du carbone.

30 ans du CEREGE : célébration, science et partage

23 septembre 2025 by osuadmin

Deux jours de symposium interdisciplinaire

Le 26 et 27 août, le campus de l’Arbois du CEREGE a accueilli un symposium interdisciplinaire, réunissant chercheurs et chercheuses venus de France et de l’étranger. Cette rencontre, à la fois point de convergence et vitrine de l’excellence scientifique du laboratoire, a mêlé sessions plénières, échanges informels et moments conviviaux.

Le premier jour du symposium s’est ouvert par un discours de Lucilla Benedetti, directrice actuelle du CEREGE. Elle y a exposé sa vision pour l’avenir du laboratoire, en soulignant l’importance que cette orientation s’inscrive dans la continuité de ses trente années d’existence. Dans la foulée, Édouard Bard a proposé une rétrospective historique retraçant la genèse du CEREGE, depuis ses origines jusqu’à son installation dans les murs d’un ancien sanatorium. Ensemble, ces interventions ont posé un cadre à la fois mémoriel et prospectif, rappelant l’identité forgée au fil des décennies tout en ouvrant sur les horizons à venir.

Les sessions scientifiques ont ensuite permis de revisiter quelques-unes des grandes questions de la géoscience contemporaine : la compréhension de la Critical Zone, le calibrage des modèles climatiques à partir de données paléoclimatiques, le rôle des sols dans l’adaptation au changement climatique, ou encore l’étude des sédiments anciens et de l’ADN sédimentaire. Parmi les intervenant·es marquants de cette première journée figuraient Jérôme Gaillardet, Myriam Khodri, Claire Chenu, Mark Wiesner, Stéphane Calmant et Ana Prohaska.

Le deuxième jour, l’attention s’est déplacée vers d’autres champs de recherche, de l’océan aux paysages, en passant par la paléoanthropologie et même l’exploration spatiale. Laurent Bopp, Rosalind Rickaby, Allistair Seddon, Bruno Maureille, Carole Petit, Joerg Schaefer, Mioara Mandea et Sanjeev Gupta ont partagé leurs perspectives sur la biogéochimie marine, l’évolution des paysages, les interactions entre climat et glaciers, la dynamique du champ magnétique terrestre et l’aventure martienne.

Chaque session a ainsi été l’occasion d’un double mouvement : d’un côté, un approfondissement scientifique rigoureux ; de l’autre, une ouverture interdisciplinaire, qui a donné corps à l’idée que la recherche ne peut se penser isolément. Les grands enjeux environnementaux appellent des regards croisés et des démarches collectives, ce que ce symposium a incarné avec force.

La commémoration officielle : dialogue, engagement et perspectives

Le 29 août, partenaires institutionnels, tutelles, élus et acteurs locaux ont célébré officiellement les 30 ans du laboratoire. La matinée a commencé par des discours officiels de Lucilla Benedetti et Daniel Nahon, Arnaud Mercier (Métropole Aix-Marseille) et des représentants des cinq tutelles. Daniel Nahon a marqué les esprits avec sa phrase : « Penser en scientifique et agir en citoyen », rappelant que la recherche s’inscrit dans une responsabilité collective et sociétale.

La table ronde « Paroles de science(s) : quelles recherches pour affronter les crises et penser l’avenir ? », animée par Maud Devès et réunissant Nathalie Blanc, Claudie Haigneré, Alexis Licht et Nicolas Roche, a prolongé cette réflexion. Elle a interrogé le rôle des sciences dans un monde traversé par des crises multiples. Plus largement, les échanges ont mis en évidence que la transition écologique ne se vit pas de la même manière selon les groupes sociaux, et que l’action scientifique doit tenir compte de cette diversité de réalités et de capacités d’engagement.

En clôture, la fresque murale « Space & Time » de Hitnes a été inaugurée lors du cocktail. Monumentale par ses 124 m², cette œuvre désormais permanente symbolise les échelles spatiales et temporelles sur lesquels portent les recherches du CEREGE.

Revivez les conférences du symposium et la table ronde !

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Expositions et engagements scientifiques

Tout au long des célébrations, deux expositions sont venues enrichir la découverte du CEREGE.

La première, une frise chronologique conçue sous la direction de Bruno Hamelin, retrace 30 ans de recherches et d’innovations et restera désormais visible en permanence au laboratoire.
La seconde mettait à l’honneur les doctorants, qui ont présenté leurs travaux sous forme d’affiches détournant les codes du cinéma, mêlant humour et sciences.
Ces dispositifs illustrent la place centrale accordée à la valorisation de la recherche, à la transmission des savoirs et à la mise en lumière des jeunes scientifiques — véritables forces vives et avenir du CEREGE.

Vers l’avenir : science et société

Depuis 1995, le CEREGE développe une recherche de pointe sur les grands enjeux environnementaux : climat, eau, ressources, pollutions, risques naturels et matériaux critiques. Rattaché à Aix-Marseille Université, au CNRS, à l’IRD, à INRAE et au Collège de France, le laboratoire rassemble aujourd’hui plus de 200 membres et bénéficie d’un rayonnement national et international.

Ces 30 ans ont été l’occasion de célébrer une , mais aussi de rappeler que la recherche est un engagement : préparer l’avenir avec et pour la société, répondre aux crises environnementales, nourrir les débats et former les scientifiques de demain.

Ganymède et Callisto : destins gelés aux origines divergentes

19 juin 2025 by osuadmin

Callisto et Ganymède, deux grandes lunes glacées de Jupiter, intriguent les scientifiques depuis des décennies. Bien qu’elles soient voisines et de taille comparable, leurs structures internes semblent étonnamment différentes. Les données de la mission Galileo révèlent que Ganymède, la plus grande lune du Système solaire, se serait complètement différenciée en un noyau métallique, un manteau rocheux et une croûte de glace. À l’inverse, Callisto aurait conservé une structure interne seulement partiellement différenciée, composée d’un mélange relativement homogène de roche et de glace.

Une équipe incluant des chercheurs CNRS Terre & Univers (voir encadré) avance une hypothèse inédite : cette divergence aurait émergé dès la phase de formation, sans qu’il soit nécessaire d’invoquer des événements ultérieurs majeurs.

En simulant les processus d’accrétion dans le disque de gaz et de poussière entourant Jupiter, les chercheurs ont développé un modèle d’évolution thermique prenant en compte l’ensemble des sources de chaleur : le chauffage radiogénique associé aux radionucléides à courte durée de vie, la chaleur produite par les impacts durant l’accrétion, ainsi que le rayonnement thermique du disque circumjovien. Les résultats de cette étude suggèrent que la dichotomie observée entre Ganymède et Callisto pourrait s’expliquer naturellement par des conditions de formation similaires, en supposant une composition identique et une même distribution de tailles d’impacteurs. Leurs simulations montrent que Ganymède aurait atteint très tôt, lors de sa formation, les températures nécessaires à une fusion globale, tandis que Callisto, formée dans une région plus froide du disque, n’aurait pas franchi le seuil de fusion de la glace d’eau, bien qu’elle ait pu incorporer une part importante d’impacteurs de grande taille.

Vue d’artiste des intérieurs de Ganymède et de Callisto. Ganymède présente une structure différenciée en couches, tandis que Callisto aurait un intérieur peu différencié, mêlant roches et glaces.

L’étude met en évidence que des différences subtiles, comme la température locale au sein du disque ou la position orbitale par rapport à Jupiter, peuvent suffire à expliquer des trajectoires évolutives radicalement distinctes. Ganymède, plus massive et formée plus près de Jupiter, a été exposée à des impacts plus énergétiques et à un environnement plus chaud, conditions suffisantes pour déclencher une fusion globale. Callisto, accrétée plus loin dans une région plus froide, a conservé ainsi une structure peu différenciée. Ces conclusions remettent en cause l’hypothèse dominante selon laquelle cette dichotomie résulterait de processus secondaires, tels que des bombardements tardifs ou des effets de marée liés à des résonances orbitales. La mission européenne JUICE, attendue dans le système jovien en 2031, jouera un rôle clé pour tester ces hypothèses grâce à des mesures gravitationnelles de haute précision lors de ses survols programmés de Callisto.

Un réseau mondial de chercheurs mutualise les données sonores sur la biodiversité

6 mai 2025 by osuadmin

Que pourrait nous apprendre l’analyse magnétique d’échantillons de roche collectés sur Mars ?

19 février 2025 by osuadmin

Un appel de la communauté scientifique en faveur d’un retour d’échantillons martiens

A l’heure où nous parlons, le rover Perseverance de la NASA s’apprête à réaliser son 28ème forage à la surface de la planète Mars. Depuis 4 ans, ce véritable couteau suisse scientifique a déjà parcouru plus de 30 km et collecté 27 cylindres de roches martiennes de la taille d’un stylo. Une fois qu’un total d’environ 40 échantillons seront collectés puis déposés à un point de rendez-vous, une mission gargantuesque appelée Mars Sample Return (MSR) menée par la NASA avec participation de l’ESA, a pour objectif de rapporter les échantillons sur Terre.

A cause de l’extrême difficulté à récupérer les échantillons sur Mars, ainsi qu’à assurer les conditions de quarantaine les plus strictes une fois sur Terre, le budget estimé de MSR dépasse aujourd’hui les 10 milliards de dollars. De quoi refroidir les décisionnaires des nations impliquées dans la mission. Afin d’encourager les agences spatiales et décisionnaires à poursuivre les efforts de MSR, des chercheurs du monde entier se sont unis pour détailler les nombreux arguments scientifiques en faveur de MSR dans une édition spéciale parue dans PNAS. Ils y posent les questions fondamentales auxquelles seuls des analyses de laboratoires pourront répondre, avec en tête la question ultime de l’habitabilité passée de la Planète Rouge. Parmi les disciplines représentées, le paléomagnétisme apparaît comme un outils clé pour la compréhension de l’évolution de l’intérieur, de la surface et de l’atmosphère de Mars.

Le magnétisme des roches martiennes

Mars est une planète magnétique. La croûte martienne est aimantée suite à l’existence d’un champ magnétique généré en son noyau il y a environ 4 milliards d’années, lorsque la surface était peut-être habitable. L’évolution et l’extinction de ce champ magnétique dit « champ de dynamo » pourraient avoir joué un rôle central dans l’évolution de l’atmosphère primitive de Mars. Une hypothèse importante est qu’une épaisse atmosphère martienne aurait disparu suite au déclin du champ de dynamo, provoquant la transition d’une planète chaude et humide à un monde aujourd’hui froid et sec.

Pour vérifier cette hypothèse fondamentale et nous éclairer sur les causes de la perte d’atmosphère de Mars, la nature et l’histoire du champ de dynamo et de l’aimantation crustale doivent être mieux comprises qu’elles ne le sont aujourd’hui. Cela ne peut se faire que par l’analyse d’échantillons anciens bien conservés, orientés, avec un contexte géologique disponible pour une étude en laboratoire.

Certains minéraux contenus dans les roches terrestres et extraterrestres ont l’incroyable capacité de préserver un enregistrement (appelé aimantation) des champs magnétiques auxquels ils ont été exposés. Les disciplines du magnétisme des roches et du paléomagnétisme permettent de caractériser ces minéraux, la période d’acquisition de l’aimantation, ainsi que l’intensité et l’orientation du champ magnétique qui en fût à l’origine. C’est notamment grâce à l’étude paléomagnétique de la météorite martienne ALH 84001 que l’on a compris que Mars a vraisemblablement généré un champ de dynamo il y a 4 milliard d’années. Malheureusement, les météorites aimantées de l’âge d’ALH 84001 sont quasi inexistantes. La compréhension de l’activité magnétique de Mars ne peut donc passer que par l’étude d’échantillons rapportés directement du sol martien.

En particulier, les mesures magnétiques sur les échantillons de MSR devraient permettre de reconstituer l’intensité et l’orientation du champ de dynamo martien au cours du temps, et d’approximativement dater son extinction. En corrélant ces données avec des indicateurs minéralogiques, chimiques et isotopiques, il serait possible de comprendre l’impact (ou l’absence d’impact !) de l’extinction de la dynamo sur l’évolution de la surface et de l’atmosphère de Mars, et donc sur l’évolution des conditions d’habitabilité de la planète. Ces mesures magnétiques pourraient également contraindre d’autres processus clés de l’évolution martienne, notamment la manière dont le champ a été généré, la possibilité d’une tectonique des plaques, la minéralogie de la croûte, la manière dont l’eau et les laves se sont écoulées à la surface, et même si les échantillons ont conservé des fossiles.