Major environmental challenges

Sédiment prélevé à 14 m de profondeur au sein du lac Abhé, dans la dépression de l’Afar, en République de Djibouti. Autour de -9 000 ans, l’Afrique a connu une période très humide puis, à partir de -3 000 ans, une grande aridité. Ces variations climatiques sont enregistrées dans les lacs où se sont déposés, au fil des ans, des sédiments qui nous renseignent sur les températures et les précipitations passées en lien avec le processus de mousson. Ainsi la couleur du sédiment photographié indique…

Ambiance fraîche et humide d’un microclimat forestier, avec un hêtre couvert de mousses, dans la réserve naturelle de la vallée de Chaudefour, en Auvergne. L’ensemble des arbres d’une forêt peut s’apparenter à une pompe biologique qui puise l’eau du sol. Tant que cette ressource est accessible par les racines, les arbres vont l’extraire par transpiration au cours de la photosynthèse, pour finir par la relarguer sous forme de vapeur au niveau des feuilles. En période de canicule ou de sécheresse…

Twittosphère climatique française entre janvier 2021 et décembre 2022. Dans cette restitution des échanges sur le changement climatique, les nœuds sont des comptes Twitter reliés par des liens de retweets. En marron, les climatosceptiques, qui rejettent les conclusions de la science du climat et des synthèses du Giec, niant notamment l'origine anthropique du changement climatique et ses conséquences. Depuis 2016, les scientifiques du projet Climatoscope analysent l’évolution dans le temps des…

Chercheur travaillant sur un dispositif d'exclusion de pluie de la plateforme Climed, à Marseille. Cette plateforme permet d'étudier la réaction de la garrigue face à l'aridification liée aux changements climatiques à venir. Climed se compose de 93 placettes carrées de 4 m x 4 m dotées de gouttières situées à 2,20 m de hauteur et réparties sur 2 hectares, dans le massif de l'Etoile. Les gouttières interceptent 40 % des précipitations, ce qui simule l'aridification prévue du climat méditerranéen…

Pastoralisme dans les Alpes. A l’heure où l’érosion des sols menace nos sociétés en impactant la biodiversité, le stockage du dioxyde de carbone et les capacités de production alimentaire, il est fondamental d’étudier et de quantifier ses causes. L'analyse via la géochimie isotopique de sédiments prélevés dans le fond du lac du Bourget, en Savoie, a permis de reconstituer 10 000 ans d’évolution de l’érosion dans les Alpes européennes. Cette étude a établi que les effets des activités humaines l…

Claire Hellio, lauréate de la médaille de l'innovation du CNRS 2023, et ses collaborateurs. Membre du Laboratoire des sciences de l’environnement marin (LEMAR), elle dirige la plateforme de bioprospection Biodimar. Elle y reçoit les problématiques et les besoins en R&D des industriels, auxquels les scientifiques apportent des solutions bioinspirées. Cette collaboration a pris la forme du laboratoire commun BiotechALg, en partenariat avec l’entreprise Green Sea. À l’interface de la biologie,…

Fouilles sur le site archéologie d’Hara Idé 3, dans le bassin du Gobaad, en République de Djibouti. Ces niveaux livrent des vestiges osseux humains affiliés aux chasseurs-cueilleurs et datés aux environs de 14 000 ans avant l’ère commune. Autour de -9 000 ans, l’Afrique a connu une période très humide puis, à partir de -3 000 ans, une grande aridité qui a entraîné d’importantes modifications environnementales. Dans la Corne de l’Afrique, cette période coïncide avec l’adoption par les humains,…

Relevés sur la nécropole d’Antakari 3, dans le bassin du lac Abhé, en République de Djibouti. Cette nécropole datée du 3ème millénaire avant l’ère commune est affiliée aux premiers éleveurs de la Corne de l’Afrique. Les scientifiques enregistrent la position stratigraphique des défunts et des aménagements et offrandes ayant accompagné leur sépulture, afin de restituer l’histoire de l’usage du cimetière. Autour de -9 000 ans, l’Afrique a connu une période très humide puis, à partir de -3 000 ans…

Plateforme de carottage sur le lac Abhé, dans la dépression de l’Afar, en République de Djibouti. Cette barge équipée d’un portique et d’un carottier est fixée au fond du lac à 10 km du rivage, où la topographie profonde semble idéale pour réaliser une longue carotte sédimentaire. Autour de -9 000 ans, l’Afrique a connu une période très humide puis, à partir de -3 000 ans, une grande aridité. Ces variations climatiques sont enregistrées dans les lacs où se sont déposés, au fil des ans, des…

Carottage sur le lac Abhé, dans la dépression de l’Afar, en République de Djibouti. Durant cette opération délicate, les scientifiques extraient des carottes dans des sédiments plus ou moins épais et durs, sans perdre les premières perforations, pour obtenir une séquence sédimentaire continue. Autour de -9 000 ans, l’Afrique a connu une période très humide puis, à partir de -3 000 ans, une grande aridité. Ces variations climatiques sont enregistrées dans les lacs où se sont déposés, au fil des…

Récupération d’une plateforme de carottage à la fin d’une mission sur le lac Abhé, dans la dépression de l’Afar, en République de Djibouti. La plateforme, en partie démontée, est extraite des eaux par un hélicoptère de l’armée française. Autour de -9 000 ans, l’Afrique a connu une période très humide puis, à partir de -3 000 ans, une grande aridité. Ces variations climatiques sont enregistrées dans les lacs où se sont déposés, au fil des ans, des sédiments qui nous renseignent sur les…

Acquisition de profils sismiques dans le lac Abhé, dans la dépression de l’Afar, en République de Djibouti. Le détecteur sismique sillonne le lac en envoyant des ondes acoustiques dans le sous-sol, qui se réfléchissent à mesure qu’elles rencontrent les différentes couches de sédiments. Leur temps de propagation renseigne sur la structure géologique du fond. Autour de -9 000 ans, l’Afrique a connu une période très humide puis, à partir de -3 000 ans, une grande aridité. Ces variations…

Prélèvements et filtration d'eau interstitielle, contenue dans la tourbe, dans un piézomètre (à droite) de la tourbière de Frasne, dans le Doubs, et mesure in situ de sa concentration de méthane (à gauche), lors d’une campagne interdisciplinaire d’étude du devenir des gaz à effet de serre (GES). Les scientifiques cherchent à mieux comprendre les mécanismes hydrologiques, biogéochimiques et écologiques qui contrôlent les sources, la production et les transferts de GES dans les tourbières. Dans…

Prélèvements et filtration d'eau interstitielle, contenue dans la tourbe, dans un piézomètre de la tourbière de Frasne, dans le Doubs, lors d’une campagne interdisciplinaire d’étude du devenir des gaz à effet de serre (GES). Les scientifiques analysent les concentrations en gaz, en carbone et en éléments majeurs dissous dans l’eau, et les isotopes du carbone et de la molécule d'eau. La campagne vise à mieux comprendre les mécanismes hydrologiques, biogéochimiques et écologiques qui contrôlent…

Carottage de tourbe lors d’une campagne interdisciplinaire d’étude du devenir des gaz à effet de serre (GES) dans la tourbière de Frasne, dans le Doubs. Etudier la diversité des microorganismes à différentes profondeurs de la tourbe permet de comprendre la dynamique du carbone (production, recyclage) par niveau. Des mesures isotopiques du carbone de la tourbe et des lipides des microorganismes éclaireront les processus biogéochimiques. La campagne vise à mieux comprendre les mécanismes…

Sandra Lavorel, lauréate de la médaille d’or du CNRS 2023, vérifie l'un des dispositifs du projet Warm, qui étudie l'effet du changement climatique sur les pelouses alpines. Installés sur le col du Lautaret, à 2 400 m d'altitude, ils réchauffent l'air de quelques degrés par rapport à l'extérieur pour étudier les conséquences sur l'écosystème (production de la biomasse, température et humidité des sols). Spécialiste du fonctionnement et de la dynamique des écosystèmes, Sandra Lavorel est…

Sandra Lavorel, lauréate de la médaille d’or du CNRS 2023, entourée des dispositifs du projet Warm, qui étudie l'effet du changement climatique sur les pelouses alpines. Installés sur le col du Lautaret, à 2 400 m d'altitude, ils réchauffent l'air de quelques degrés par rapport à l'extérieur pour étudier les conséquences sur l'écosystème (production de la biomasse, température et humidité des sols). Spécialiste du fonctionnement et de la dynamique des écosystèmes, Sandra Lavorel est pionnière…

Sandra Lavorel, lauréate de la médaille d’or du CNRS 2023, durant l'identification botanique d'une graminée, au col du Lautaret, dans les Alpes. Spécialiste du fonctionnement et de la dynamique des écosystèmes, Sandra Lavorel est pionnière dans la définition et l’analyse des services qu’ils rendent aux sociétés humaines. Elle a ainsi montré que l’altération de la biodiversité et des écosystèmes due aux changements globaux, comme le changement climatique, mais aussi à l’usage des sols a des…

Sandra Lavorel, lauréate de la médaille d’or du CNRS 2023, rencontre un agriculteur durant la récolte du foin dans les prairies subalpines de Villar-d'Arêne, dans les Hautes-Alpes. Spécialiste du fonctionnement et de la dynamique des écosystèmes, Sandra Lavorel est pionnière dans la définition et l’analyse des services qu’ils rendent aux sociétés humaines. Elle a ainsi montré que l’altération de la biodiversité et des écosystèmes due aux changements globaux, comme le changement climatique, mais…

Collecte de feuilles d'un chêne pédonculé situé sur un substrat imperméabilisé (pavés), en ville, à Rennes. Le prélèvement est réalisé avec un échenilloir fabriqué avec une canne et un sécateur, pour prélever plus haut (jusqu'à 8 / 10 mètres) qu'avec les échenilloirs du commerce. Les feuilles sont ensuite analysées sur place pour obtenir des données avant que les processus physicochimiques au sein de la plante ne commencent à s'altérer. Les pigments, la teneur en chlorophylle, en flavonols et…

Collecte de feuilles d'un chêne d'Amérique situé sur un substrat imperméabilisé (goudronné), en ville, à Rennes. Le prélèvement est réalisé avec un échenilloir fabriqué avec une canne et un sécateur, pour prélever plus haut (jusqu'à 8 / 10 mètres) qu'avec les échenilloirs du commerce. Les feuilles sont ensuite analysées sur place pour obtenir des données avant que les processus physicochimiques au sein de la plante ne commencent à s'altérer. Les pigments, la teneur en chlorophylle, en flavonols…

Feuilles de chêne pédonculé, conditionnées sous plastique avec un numéro d'inventaire, prélevées en ville, à Rennes. Elles proviennent de rameaux prélevés à hauteur constante sur les 4 faces de l'arbre : nord, est, sud et ouest. Ces feuilles sont analysées sur place pour obtenir des données avant que les processus physicochimiques au sein de la plante ne commencent à s'altérer. Les pigments, la teneur en chlorophylle, en flavonols et en anthocyanes sont mesurés et les feuilles sont pesées pour…

Morcèlement de la couche de vernis-colle reproduisant la banquise durant une expérience pour mesurer en laboratoire la fracturation de la banquise par l’action de vagues. Tous les ans au printemps, sous l’effet des vagues, les bords de la banquise de l’hémisphère nord se fracturent. Des scientifiques cherchent à comprendre les paramètres et les conditions qui provoquent la dislocation de la banquise dans les zones marginales de glace. L’expérience modèle de banquise permet de déterminer le…

Expérience modèle de banquise pour mesurer en laboratoire la fracturation de la banquise par l’action de vagues. Tous les ans au printemps, sous l’effet des vagues, les bords de la banquise de l’hémisphère nord se fracturent. Des scientifiques cherchent à comprendre les paramètres et les conditions qui provoquent la dislocation de la banquise dans les zones marginales de glace. Cette zone à la lisière de l’océan libre et de la banquise tend à s’accroître en raison de l’augmentation de la fonte…

Expérience modèle de banquise pour mesurer en laboratoire la fracturation de la banquise par l’action de vagues. Tous les ans au printemps, sous l’effet des vagues, les bords de la banquise de l’hémisphère nord se fracturent. Des scientifiques cherchent à comprendre les paramètres et les conditions qui provoquent la dislocation de la banquise dans les zones marginales de glace. Cette zone à la lisière de l’océan libre et de la banquise tend à s’accroître en raison de l’augmentation de la fonte…

Pince "dualex" utilisée sur des feuilles de chêne d'Amérique prélevées en ville, à Rennes. Cet appareil permet d'obtenir les taux d'azote dissous, de chlorophylle, de flavonols et d'anthocyanes contenus dans la feuille. Ces feuilles sont analysées sur place, juste après le prélèvement, pour obtenir des données avant que les processus physicochimiques au sein de la plante ne commencent à s'altérer. Elles sont aussi pesées pour obtenir leur poids en eau. Ce dernier indique la capacité de la…

Rhizotests dans lesquels poussent des plants d'orges, sortis d'une enceinte climatique. Ces dispositifs permettent de cultiver des plantes sans que les racines soient en contact direct avec le sol, car elles prennent leur nutrition à travers une membrane. Dans le sol, sont présents des nanoplastiques standards, ici du polystyrène carboxylé, et un élément trace métallique, du plomb. Après un temps de croissance, ces plantes sont récoltées, pesées, séchées, réduites en poudre puis analysées pour…

Dispositif permettant de simuler la dégradation de plastiques dans l'environnement. Des plastiques sont placés dans des béchers en téflon avec des couvercles qui comportent 8 leds émettant en UV-C, UVA ou UVB. En laboratoire, ils permettent d'accélérer la dégradation des plastiques. Un système d'aspiration récupère tous les gaz issus de cette dégradation, comme les composés organiques volatiles et le CO2. Les plastiques au sein de ce dispositif sont soumis à une dégradation à la fois…

Couplage A4F/Mals/ICP-QQQ-MS ou GC-MS¤. Ce couplage innovant permet d’identifier la présence de phases colloïdales au sein d’échantillons d’eaux naturels, de déterminer leur taille nanométrique et leur composition élémentaire, ainsi que de déterminer les contaminants associés tels que les éléments traces métalliques. Ce couplage permet ainsi de déterminer la quantité d’éléments traces, comme le plomb, le zinc ou encore le chrome, associés à des nanoplastiques issus de diverses matrices…

Colonne de chromatographie d’adsorption dans laquelle est étudié le transport de microplastiques à travers différents substrats (inorganiques et organiques). Le but est de comparer la capacité de ces substrats à retenir les microplastiques selon des paramètres tels que : le débit du flux, la taille de la colonne ou la quantité de microplastiques apportée. Les fractions sortant de la colonne sont récupérées et analysées en pyrolyse GC-MS afin de quantifier les microplastiques non retenus. Les…

Un des trois points d'alimentation artificielle en eau de la Santa Cruz, en Arizona, aux Etats-Unis. Depuis un siècle, cette rivière est asséchée en permanence, surexploitée pour les besoins de l'agriculture et de l'urbanisation. Pour la remettre en eau, un tronçon est alimenté en eau traitée par des stations d'épuration. Grâce au projet Heritage mené par la municipalité de Tucson, la Santa Cruz est redevenue une rivière intermittente et le milieu se transforme avec le renouveau de la…

Collecte de données sur Cienaga Creek, en Arizona, aux Etats-Unis. La méga-sécheresse qui touche la région depuis 2002 et l’affaiblissement de ce cours d’eau entraînent la mort de nombreux arbres. Les pluies abondantes de 2022 ont causé une puissante crue qui a tout emporté sur son passage. Cette alternance de sécheresses et d’inondations record correspond aux prévisions des climatologues. Un groupe de travail composé de membres d'associations, d'agriculteurs, de scientifiques et de…

Mer recouverte d’icebergs dans le fjord Kongsfjorden avec en arrière-plan les glaciers tidaux Kongsvegen et Kronebreen sous un ciel couvert, dans le Spitzberg occidental, une île de l'archipel du Svalbard, en Norvège. Ce fjord est une sentinelle du changement climatique en Arctique. Les scientifiques y étudient l’influence de la fonte des glaciers et des apports de sédiment associés sur les écosystèmes benthiques. Ils s'intéressent en particulier aux foraminifères, des organismes unicellulaires…

Installation d'un dispositif permettant de mesurer les échanges eau-atmosphère des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone et méthane) et de l'énergie, sur le lac de retenue du barrage tropical de Nam Theum 2, au Laos. Les barrages hydroélectriques des régions tropicales émettraient à l'échelle de la planète entre 1 et 20 % du méthane d'origine anthropique, un gaz à effet de serre très puissant. Les scientifiques étudient le barrage de Nam Theun 2 depuis 2008, avant sa mise en eau. Les mesures…

Test en bassin du rover sous-marin benthique BathyBot. Des essais sont réalisés à quelques mètres de profondeur avant de le déployer sur le site de l’observatoire sous-marin EMSO-LO, à 2 500 m de profondeur au large de Toulon. Ce robot d’exploration téléopéré via Internet est dédié au suivi sur le long terme de l’environnement, l’écologie et des potentiels impacts du changement climatique dans les grands fonds. Il sera installé en permanence sur le site d'EMSO-LO où il récoltera des données…

Huîtres creuses du Pacifique, "Crassostrea gigas" ou "Magallana gigas", utilisées dans la technologie de valvométrie haute fréquence non invasive (HFNI). Leurs valves ont été équipées de micro-électroaimants qui enregistrent en continu leurs mouvements, reliés à un dispositif qui transmet quotidiennement les données par Internet ou téléphonie mobile. On peut ainsi suivre une dizaine d’indicateurs physiologiques caractérisant la santé des animaux, leur croissance et leur reproduction. Ainsi…

Plan d'eau d'altitude identifié par les scientifiques sur la partie la plus élevée de leur parcours dans le bassin versant de Miellajokka, dans la base de recherche scientifique d'Abisko, au nord de la Suède. Ils ont sillonné les bassins versants de Miellajokka et Stordalen afin de cartographier leur végétation et de prélever de la sphaigne dans les tourbières de ce dernier pour étudier ses propriétés thermo-hydrologiques. Dans le cadre du projet ANR Hiperborea, ils utilisent des technologies…

Echantillon de sphaigne non perturbée, prélevé dans une tourbière du bassin versant de Stordalen, dans la base de recherche scientifique d'Abisko, au nord de la Suède, une région au climat subarctique et au permafrost discontinu. Cette mousse, qui par sa croissance et son accumulation constitue les tourbières, est prélevée pour l'étude de ses propriétés thermo-hydrologiques. Dans le cadre du projet ANR Hiperborea, les scientifiques utilisent des technologies de modélisation numérique avancée…

Avancée du canoé des glaces dans la banquise morcelée du détroit de Jones (Jones Sound), au Canada. Les scientifiques déploient des bouées "wave-buoy" sur la banquise lâche afin de mesurer le déplacement et la déformation de la banquise dus aux vagues. Le canoé, dont la forme particulière est conçue historiquement au Québec pour les déplacements sur eau et glace, est équipé d’un instrument de mesure d’épaisseur de glace par induction. Il est utilisé pour l'échantillonnage et les mesures d…