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)

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.

L’influence de la magnétosphère de Ganymède observée jusque dans son empreinte aurorale sur Jupiter

1 juillet 2024 by osuadmin

Jupiter présente les aurores les plus brillantes du système solaire. L’une des particularités de cette planète, qu’elle partage avec Saturne, est également de posséder des émissions aurorales causées par trois de ses plus grosses lunes : Io, Europe, et Ganymède. Ces émissions distinctes appelées « empreintes aurorales » sont visibles localement dans plusieurs domaines de longueur d’onde. Celles-ci sont créées par des particules chargées, majoritairement des électrons, qui se propagent le long des lignes de champ magnétique reliant les lunes à Jupiter. En précipitant dans l’atmosphère de la planète géante, ces électrons induisent des aurores caractéristiques, étudiées depuis les années 2000 grâce notamment aux observations du télescope spatial Hubble dans le domaine ultraviolet.

Depuis Juillet 2016, la sonde Juno survole les pôles de Jupiter à seulement quelques milliers de kilomètres d’altitude et permet ainsi une caractérisation fine de la structure des empreintes aurorales des lunes. L’analyse combinée des données obtenues à bord de Juno par le spectrographe UVS et le spectromètre JADE pour lequel l’IRAP a contribué au système optique électrostatique, permet de sonder à la fois les propriétés de ces émissions mais également celles des particules chargées qui les induisent.

En concentrant leur étude sur l’empreinte aurorale de Ganymède, la plus grande lune du système solaire et la seule générant son propre champ magnétique, une équipe incluant des scientifique du CNRS Terre & Univers, en collaboration étroite avec les équipes de la mission Juno (SwRI, Princeton University), a entre autres mis en évidence l’influence de la mini-magnétosphère de Ganymède sur son empreinte aurorale. Ils ont ainsi confirmé que la taille des tubes de flux, ces lignes de champ magnétique de forme tubulaires reliant les lunes à l’atmosphère de Jupiter et dans lesquels se propagent des ondes électromagnétiques et des particules chargées, est significativement plus grande que celles rapportées à Io et Europe par des études précédentes. Les observations de l’empreinte aurorale par Juno fournissent ainsi une nouvelle méthode d’étude de la mini-magnétosphère de Ganymède, qui sera explorée in-situ de manière inédite par la mission JUICE de l’ESA actuellement en route vers Jupiter.

Juno (orbite en blanc à gauche) croise un tube de flux de la lune Ganymède. Sur le pôle sud de Jupiter, les empreintes aurorales des trois lunes sont observées simultanément en ultraviolet par l’instrument Juno/UVS et représentées ici en fausses couleurs. Celles-ci sont composées de deux spots brillants apparaissant en blanc, suivis d’une émission diffuse appelée queue aurorale. © Juno-UVS, CDPP-Inetum

La mission Euclid livre de nouvelles images pour accompagner ses premiers résultats scientifiques

23 mai 2024 by osuadmin

Euclid est une mission européenne, construite et opérée par l’ESA, avec des contributions de la NASA. La production et l’exploitation des résultats produits par le télescope sont pilotées par un consortium international, incluant des scientifiques du CNRS Terre & Univers (voir encadré). Cette collaboration réunit plus de 2000 scientifiques, répartis dans 300 laboratoires et instituts et 18 pays différents¹ . L’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP), comptant parmi les Observatoires des Sciences de l’Univers (OSU) de l’INSU, assume le rôle de responsable scientifique de la mission ainsi que la gestion du Consortium Euclid. Moins d’un an après son lancement, le télescope spatial livre aujourd’hui cinq nouvelles images qui accompagnent les premiers articles scientifiques à paraître exploitant cette première série de données.

Galaxie spirale NGC6744 © ESA / Euclid / Euclid Consortium / NASA • Processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi

La mission Euclid a pour ambition de nous aider à mieux comprendre deux des plus grands mystères actuels de la cosmologie : la matière noire et l’énergie sombre. La première, soupçonnée d’être à l’origine des trop grandes vitesses de rotation des étoiles au sein des galaxies, peut être identifiée par Euclid grâce à des effets de lentilles gravitationnelles faibles. Ces dernières sont causées par les matières ordinaire et noire séparant la Terre d’une galaxie ciblée, permettant ainsi de déterminer leurs proportions respectives. L’énergie sombre est quant à elle suspectée d’être la cause de l’expansion accélérée de l’Univers. En cartographiant des milliards de galaxies à travers plus d’un tiers du ciel, Euclid permettra à l’avenir de mieux comprendre l’évolution de l’Univers au fil du temps et le rôle qu’y joue l’énergie sombre.

Groupe de galaxies de la Dorade © ESA / Euclid / Euclid Consortium / NASA • Processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi

Ces nouvelles images, quatre fois plus nettes que celles d’un télescope terrestre, combinent lumières visible et infrarouge. Elles couvrent de grandes étendues du ciel avec une profondeur inégalée. Euclid peut ainsi capturer un vaste éventail d’objets différents, lointains ou proches, très lumineux ou plus sombres, sans perdre en détail. Cette polyvalence spectaculaire est à la source de ces nouveaux résultats scientifiques. En plus de ses missions susmentionnées, ces découvertes mettent en évidence la capacité d’Euclid à rechercher des planètes errantes² , des objets très difficiles à détecter, dans des régions de formations d’étoiles.

1. Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Hongrie, Italie, Norvège, Pays-Bas, Portugal, Roumanie, Royaume-Uni, Suisse, États-Unis, Canada, Japon

2. Astre de masse planétaire errant dans l'espace interstellaire sans être rattaché à un objet plus massif (étoile, étoile à neutrons, trou noir, naine blanche, naine brune etc.)

L’indexation des données brutes de séquençage pour mieux déchiffrer le vivant

1 mars 2024 by osuadmin

Les grands projets de séquençage sont fondamentaux pour mieux comprendre le vivant dans différents domaines (santé, agronomie, écologie). Les avancées technologiques ont permis d’atteindre une taille considérable de données brutes de séquençage (lectures de séquences). Le service européen « European Nucleotide Archive » contient actuellement près de 50 Petaoctets de données brutes publiques.

Une équipe de chercheurs du CNRS Terre & Univers, en collaboration avec plusieurs laboratoires de recherche, a utilisé des k-mers (mots de taille k) pour créer une notion de mot dans les données brutes de séquençage. Cette solution d’indexation a ainsi permis d’interroger plusieurs dizaines de téraoctets de données de séquence issues du projet Tara Oceans. Le serveur web public Ocean Read Atlas (ORA), développé pour ce propos, permet d’interroger directement plusieurs jeux de données du consortium Tara Oceans prélevés sur tous les océans du globe. À l’aide d’une ou plusieurs séquences, il est possible d’identifier la présence de séquences similaires sous forme de carte et de graphique interactifs (voir figure 1) dans les stations de prélèvement en fonction de leurs propriétés environnementales (température, salinité, oxygène, etc.).

Auparavant, une requête de 1000 séquences nécessitait plusieurs semaines de calculs sur des supercalculateurs, la réponse est désormais instantanée avec ORA sans compresser la structure des données. Cette étude ouvre ainsi de nouvelles perspectives dans le domaine de la génomique et l’écologie numérique grâce à l’accès et l’exploitation des dizaines de téraoctets de données génétiques. Ce modèle d’indexation de données de séquençage sera utilisé pour les campagnes océanographiques BioSWOT-Med et APERO.

Figure 1. Carte de la répartition biogéographique des séquences partageant les k-mers contenus dans la séquence du gène appelé nifH de l’espèce Pseudodesulfovibrio profundus.© Institut Méditerranéen d'Océanologie (MIO) — Figure 1. Carte de la répartition biogéographique des séquences partageant les k-mers contenus dans la séquence du gène appelé nifH de l’espèce Pseudodesulfovibrio profundus.© Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO)

Source : https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/lindexation-des-donnees-brutes-de-sequencage-pour-mieux-dechiffrer-le-vivant

Découverte d’un système extrasolaire comprenant une sous-Neptune froide

12 janvier 2024 by osuadmin

Depuis la première découverte en 1995 d’une planète autour d’une étoile autre que le Soleil, plus de 5000 exoplanètes ont été détectées. Cependant, les planètes petites et légères en orbite loin de leur étoile restent rares et particulièrement difficiles à détecter. C’est la découverte d’une telle planète qui est annoncée aujourd’hui, autour de l’étoile HD88986. Ce type de détections mènera à celle de planètes jumelles de la Terre autour d’étoiles semblables au Soleil.

L’étude, menée par une équipe internationale dans laquelle le CNRS Terre & Univers est impliqué (voir encadré), repose sur des observations menées avec le spectroscope de haute précision SOPHIE à l’Observatoire de Haute-Provence. Elle utilise également des données des satellites observatoires TESS, CHEOPS et GAIA, ou du télescope Keck à Hawaii. Au final, plus de 25 ans d’observations sont combinées dans cette étude.

Le système HD88986 comprend tout d’abord une sous-Neptune froide. Elle a la période orbitale la plus longue (146 jours) parmi les petites exoplanètes connues avec des mesures précises de masse. Elle est seulement 17 fois plus massive et deux fois plus grosse que la Terre, et offre des perspectives intéressantes pour l’étude de son atmosphère. Ce système comprend également un compagnon massif et plus lointain, sur une orbite bien au-delà de celle de la sous-Neptune. L’ensemble constitue est un cas particulièrement intéressant pour mieux comprendre la formation et l’évolution des planètes.

Source : https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/decouverte-dun-systeme-extrasolaire-comprenant-une-sous-neptune-froide

Restaurer ou ré-ensauvager la nature ?

14 février 2024 by osuadmin

Dans le cadre de la Décennie des Nations Unies pour la restauration des écosystèmes (2021-2030), la restauration des écosystèmes est un levier mondialement reconnu pour lutter contre le dérèglement climatique et la perte de biodiversité. Pourtant, des débats persistent sur la forme que doivent prendre ces actions, partagés entre restauration active et ré-ensauvagement. Dans cette synthèse bibliographique parue dans Biological Reviews, une équipe internationale¹ démontre que même si la restauration écologique et le ré-ensauvagement partagent le même objectif de régénération d’écosystèmes dégradés suite aux actions humaines, des différences existent cependant dans les démarches et moyens mis en œuvre.

Face à l’effondrement de la biodiversité, la protection des écosystèmes et des espèces rares s’est avérée insuffisante. La restauration des écosystèmes dégradés est donc progressivement apparue en complément des mesures de conservation. Largement reconnue par des accords internationaux (Union Internationale pour la Conservation de la Nature, Convention sur la diversité biologique), elle vise à prévenir, arrêter, voir inverser leur dégradation. Cependant, les mesures employées sont multiples, comme par exemple la restauration écologique et le ré-ensauvagement.

La restauration écologique, « processus d’aide à la récupération d’un écosystème qui a été dégradé, endommagé ou détruit »² , s’est développée dès les années 1930. Le concept de ré-ensauvagement, « processus de reconstruction d’un écosystème naturel après arrêt des perturbations humaines […] afin qu’il redevienne autonome et résilient avec une biocénose qui aurait été présente si la perturbation ne s’était pas produite »³ , a cependant émergé bien plus tard, à la fin des années 1990. Il a beaucoup gagné en popularité au cours de la dernière décennie bien que sa légitimité en tant que discipline à part entière soit encore fortement débattue. Selon certains auteurs, il appartiendrait au continuum des activités de restauration écologique et n’apporterait donc pas de nouveauté. D’autres soulignent au contraire qu’il se différencie de la restauration écologique en encourageant avant tout les processus naturels autodéterminés et les objectifs fonctionnels.

Dans cette étude, une synthèse de la bibliographie scientifique internationale anglophone à partir des termes « rewilding » (1 044 références) et « ecological restoration » (7 834 références) a été réalisée. Pas moins de 215 articles ont été intégralement lus et analysés.

Si restauration écologique et ré-ensauvagement partagent le même objectif global de restauration des écosystèmes endommagés, cette analyse révèle que leurs démarches sont différentes. A titre d’exemple, le ré-ensauvagement fait surtout appel à des contrôles descendants dits « top-down » via la réintroduction de grands herbivores, tandis que la restauration écologique reconstitue plutôt les communautés végétales, à la base des chaînes alimentaires, pour initier des processus ascendants, ou « bottom-up ».

Figure 1 - Chevaux Tarpans dits de Bilgoraj (Equus ferus gmelini Ant.), un cheval métissé et probablement féral de la période historique et protohistorique, descendant du véritable cheval sauvage Tarpan et introduits à des fins conservatoires par l’Association pour le Retour des grands Herbivores dans les Espaces Naturels (ARTHEN) dans le Bugey (Ain). C’est un exemple de retour au pâturage naturel caractéristique d’une opération de ré-ensauvagement. © Clémentine Mutillod, Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Écologie. — Crédit photo : Thierry Dutoit

En termes de succès, les méta-analyses indiquent que beaucoup d’opérations de restauration écologique ont été incapables d’atteindre l’objectif de retour aux écosystèmes préexistants. Le succès des opérations de ré-ensauvagement est quant à lui encore difficile à quantifier car elles restaient jusqu’à présent plus marginales. C’est en effet l’urgence de restaurer les écosystèmes qui a suscité un enthousiasme récent et une multiplication des projets de ré-ensauvagement.

En conclusion, en attendant les résultats de la comparaison des succès de ces deux approches, notre analyse bibliographique plaide pour leur mutualisation, car l’une n’exclut pas nécessairement l’autre. Enfin, l’augmentation du nombre de projets de restauration et de ré-ensauvagement souligne que nous avons échoué dans de nombreux endroits à conserver des écosystèmes fonctionnels. Il est donc plus que temps d’étudier les possibilités offertes par la complémentarité entre ces deux approches au profit de l’accroissement de la biodiversité et de la fonctionnalité des écosystèmes, seuls garant de notre durabilité sur la planète.

Source : https://www.inee.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/restaurer-ou-re-ensauvager-la-nature

1. Equipe internationale composée de chercheurs du CNRS, d’INRAE, d’Avignon Université, de l’université de Liège et du centre britannique pour l'écologie et l'hydrologie.

2. Gann, G. D., McDonald, T., Walder, B., Aronson, J., Nelson, C. R., Jonson, J., Hallett, J. G., Eisenberg, C., Guariguata, M. R., Liu, J., Hua, F., Echeverría, C., Gonzales, E. K., Shaw, N. L., Decleer, K., & Dixon, K. W. (2019). International principles and standards for the practice of ecological restoration. Second edition. Restoration Ecology, 27(S1). https://doi.org/10.1111/rec.13035

3. Carver, S., Convery, I., Hawkins, S., Beyers, R., Eagle, A., Kun, Z., Van Maanen, E., Cao, Y., Fisher, M., Edwards, S. R., Nelson, C. R., Gann, G. D., Shurter, S., Aguilar, K., De Andrade, A. G., Ripple, W. J., Davis, J., Sinclair, A. R. E., Bekoff, M.,. . . Soulé, M. E. (2021). Guiding principles for rewilding. Conservation Biology, 35(6), 1882‑1893. https://doi.org/10.1111/cobi.13730