Cyclostratigraphie et astrochronologie : comment marier les deux ?



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Les mécanismes de préservation de l'excentricité terrestre et des cycles de Milanković (à long terme) sont conservés dans les roches sédimentaires

Mathieu Martinez est paléoclimatologue à Géosciences Rennes et s’intéresse plus particulièrement à l’impact du forçage astronomique sur l’évolution des climats, du cycle du carbone et des bassins sédimentaires. La compréhension des mécanismes par lesquels est enregistré le forçage astronomique lui permet ensuite de dater les séries sédimentaires avec une résolution de l’ordre de la dizaine de milliers d’années. Dans sa publication intitulée « Mechanisms of Preservation of the Eccentricity and Longer-term Milankovitch Cycles in Detrital Supply and Carbonate Production in Hemipelagic Marl-Limestone Alternations », chapitre 4 de l’ouvrage « Cyclostratigraphy and Astrochronology » (ed. Michael Montenari, 2018), Mathieu Martinez propose des mécanismes de transfert des cycles d'insolation dans les cycles sédimentaires, autrement dit, la façon dont les cycles astronomiques sont archivés dans les l’histoire géologique des sédiments.


Les cycles de Milanković sont des cycles d'insolation liés aux mouvements périodiques de l'orbite terrestre et de son axe de rotation. Ils sont à l'origine de changements cycliques du climat et de la sédimentation. Ces variations se font à l’échelle géologique, de plusieurs dizaines à centaines de milliers d’années : les mouvements de l'orbite terrestre peuvent alors être enregistrés, comme "fossilisés", dans les roches sédimentaires.


Quelques rappels théoriques

Les interactions gravitationnelles entre la Terre et les autres planètes du système solaire génèrent des modifications régulières de l’orbite de la Terre et de l’orientation de son axe de rotation. Ces variations cycliques sont directement corrélées avec l'insolation de la Terre. Les paramètres de Milanković sont le nom donné aux paramètres astronomiques terrestres qui ont un effet sur l’insolation, et donc sur les changements climatiques, et donc sur les conditions de sédimentation. On parle aussi de cycles de Milanković.

Ces paramètres sont l'excentricité, l'obliquité et la précession.

L'excentricité de l'orbite terrestre (périodes : environ 100.000 ans, 405.000 ans et 2,4 millions d'années)

L'orbite de la Terre est une ellipse dont le Soleil occupe l'un des foyers. L'excentricité de l'ellipse est une mesure de la différence entre cette ellipse et le cercle. La principale composante de cette variation fluctue sur une période de 405 000 ans. Cette excentricité est le résultat des attractions gravitationnelles exercées entre le soleil, la Terre et les autres planètes de notre système solaire.
L'excentricité est l'un des facteurs les plus importants dans les changements climatiques naturels de la planète puisque la Terre au périhélie (i.e. au plus proche du soleil, vers le 4 janvier, à une distance de 0,983 UA) peut recevoir du Soleil jusqu'à 26 % d'énergie de plus qu'à l'aphélie (i.e. au plus éloigné du soleil, vers le 4 juillet, à une distance de 1,017 UA).

(NB : 1 UA = environ 150 millions de km = distance moyenne Terre-Soleil)



Terrestre
Source : http://rupestre.on-rev.com/page2/page97/page100/page100.html




L'obliquité terrestre (période : environ 40.000 ans)

L'obliquité de la Terre (ou inclinaison terrestre) correspond à l'angle entre son axe de rotation et un axe perpendiculaire au plan de son orbite. L'obliquité terrestre varie entre 22,1° et 24,5° environ tous les 40 000 ans. Quand l'obliquité augmente, chaque hémisphère reçoit plus de radiation du soleil en été et moins en hiver. Cette obliquité est le résultat des interactions gravitationnelles entre la Terre et les planètes du système solaire et au sein du couple Terre-Lune.
L'obliquité a une influence sur les saisons : si la Terre est dans une période de forte inclinaison par rapport au Soleil, alors les saisons seront très marquées, avec des différences importantes entre été et hiver ; à l'inverse, une faible inclinaison atténue les variations saisonnières, avec peu de différences entre l'été et l'hiver.


Fig2 Obliquite Plan Ecliptique
Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Inclinaison_de_l'axe



La précession terrestre (période : environ 20.000 ans)

La Terre ne tourne pas sur elle-même comme une sphère parfaite mais plutôt comme une toupie car elle est soumise à la précession. Cette précession provient du fait que les attractions du soleil et de la lune ne sont pas uniformes sur Terre à cause du bourrelet équatorial de la Terre (et à l’aplatissement des pôles). Parmi les conséquences, une année selon le calendrier n'équivaut pas à une année astronomique : les 365,25 jours ne correspondent pas à un tour (parfait) de la Terre autour du Soleil (d’où les années bisextiles tous les 4 ans pour rattraper le quart de jour en « surplus » annuel). Cet effet est donc indirect, mais pour les géologues qui comptent en milliers d’années… il est déterminant !
Même si ces paramètres n'ont aucune influence sur la quantité totale d'énergie solaire reçue annuellement par la Terre, les trois facteurs combinés ont des conséquences importantes sur tout ce qui détermine un climat dans une région et à une période considérée : la variation d'énergie solaire reçue au cours de l'année (surtout sous les hautes latitudes), les différences de température entre les continents et les océans du fait de l'albédo, mais également les variations sur les changements de saison (plus élevées aux hautes latitudes), et enfin les différences de température entre les hémisphères dues à l'inclinaison.



Terrestre
Source : http://www.ux1.eiu.edu/~cfjps/1400/temp.html




Quels sont les liens entre les cycles d'insolation et la géologie ? Les cycles sédimentaires !

Dans sa publication intitulée « Mechanisms of Preservation of the Eccentricity and Longer-term Milankovitch Cycles in Detrital Supply and Carbonate Production in Hemipelagic Marl-Limestone Alternations », chapitre 4 de l’ouvrage « Cyclostratigraphy and Astrochronology » (ed. Michael Montenari, 2018), Mathieu Martinez propose des mécanismes de transfert des cycles d'insolation dans les cycles sédimentaires, autrement dit, la façon dont les cycles astronomiques sont archivés dans les l’histoire géologique des sédiments.

En effet, d’un point de vue géologique, si on pose comme postulat que les sédiments se déposent et s’accumulent de façon régulière, homogène, alors il est possible de mettre en relation la succession des couches sédimentaires avec celle des périodes astronomiques, et donc de retrouver dans l'enregistrement sédimentaire la marque des variations de l’orbite terrestre. Une fois les périodicités identifiées, le comptage de ces cycles dans une série sédimentaire permet de calculer la durée des périodes géologiques.

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Exemples de cycles sédimentaires liés à l'enregistrement des cycles de Milanković (Martinez, 2018)
A) expression des cycles d'excentricité de 100 000 ans délimitables par des bancs calcaires plus prononcés. Coupe de Río Argos, SE de l'Espagne
B) regroupement des alternances marnes-calcaires liées à la précession (20 000 ans) par faisceau de 20 alternances. Chaque faisceau de 20 alternances correspond à une période d'excentricité de 405 000 ans (≈ 20 x 20.000 ans)



Les cycles d'insolation passent par toute une série de filtres naturels (circulation atmosphérique, océanique, pédogénèse, production carbonatée, bioturbation, diagenèse...) susceptibles de distordre l'enregistrement sédimentaire du signal orbital. La datation des séries sédimentaires par les cycles de Milanković nécessite de comprendre les étapes par lesquelles les cycles d'insolation sont finalement préservés dans la sédimentation.

A l'aide d'une approche intégrant plusieurs indicateurs climatiques, Mathieu Martinez montre notamment comment les cycles d'excentricité peuvent s'enregistrer dans la sédimentation alors que dans les modèles astronomiques, leur puissance est contenue dans celle de la précession. La comparaison des signaux des cortèges argileux (indicateurs des niveaux d'érosion des continents) avec les signaux d'alternances marnes-calcaires suggèrent que les phénomènes de pédogénèse (processus de formation, la transformation ou la différenciation des sols) et d'érosion ont un effet de mémoire de plusieurs centaines de milliers d'années susceptibles de transférer la puissance contenue dans les cycles de précession vers les cycles d'excentricité.

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Simulation des effets de la mémoire des phénomènes de pédogénèse et d'érosion sur la distortion des signaux astronomiques (Martinez, 2018)




Référence
Mathieu Martinez. Chapter Four - Mechanisms of Preservation of the Eccentricity and Longer-term Milanković Cycles in Detrital Supply and Carbonate Production in Hemipelagic Marl-Limestone Alternations. Michael Montenari (Ed.). Cyclostratigraphy and Astrochronology, 3, Elsevier, pp.189-218, Stratigraphy & Timescales. Doi : 10.1016/bs.sats.2018.08.002


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Mathieu Martinez (Géosciences Rennes) / mathieu.martinez-univ-rennes1.fr
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Les micro et nanoplastiques sont des vecteurs de propagation de substances chimiques et de résistance aux antimicrobiens dans le milieu aquatique


 AHLeGall    13/12/2018 : 08:35

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NANO-CARRIERS

Julien Gigault (Géosciences Rennes) décroche un financement européen Water JPI pour un projet international intitulé NANO-CARRIERS.


En 2016, on estimait à plus de 300 millions de tonnes la production mondiale de plastique. Il est aujourd'hui largement admis qu'une partie de ce plastique atteint le milieu aquatique sous forme de débris plastiques de différentes tailles. Alors que Rochman et al, dans la revue Nature en 2013, suggéraient de "classer les déchets plastiques comme dangereux", l'ampleur de l'impact des débris plastiques sur le milieu aquatique et la santé humaine reste encore en 2018 largement inconnue.

Bien qu'il s'agisse de l'aspect le moins étudié des débris de plastique dans l'environnement, le plastique de taille nanométrique est potentiellement le plus dangereux. Une source importante de micro et nanoplastiques (micro and nanoplastics = MNPs) est constituée par les boues et et les effluents d'eaux usées urbaines : ceux-ci sont en outre susceptibles d'avoir un impact direct sur les masses d'eau et les sols par la réutilisation des eaux usées traitées, une pratique de plus en plus encouragée dans l'UE et dans le monde.

Ce projet propose donc de s'attaquer à ces menaces méconnues, d'autant plus que les MNP sont susceptibles d'agir comme cheval de Troie pour
(i) les additifs chimiques et des contaminants émergents (contaminants of emerging concern = CEC) et
(ii) les gènes de résistance aux antibiotiques (antibiotic-resistance genes = ARGs) dans les écosystèmes aquatiques grâce aux systèmes de réutilisation des eaux usées.


Pays impliqués : France, Norvège, Afrique du Sud et Chypre

Budget : 1 M€

>>> Water JPI


Pour en savoir plus
>>> Les nanoplastiques dans les océans : une pollution environnementale très sous-estimée ?
>>> L'alarmant rapport de l'OCDE sur la pollution par les nanoparticules industrielles


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Julien Gigault (Géosciences Rennes) / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR) / @


Comment savoir si une nappe phréatique alimente un cours d'eau, ou si c'est l'inverse ?


 AHLeGall    12/12/2018 : 10:25

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En stage sur la Sélune avec les étudiants du master 2 Sciences de l'eau

Comment savoir si une nappe phréatique alimente un cours d'eau, ou si c'est l'inverse ?

Les étudiants du master 2 Sciences de l'eau (parcours Hydro3) de l'université de Rennes 1 (OSUR) vous expliquent cela : un TP sur le terrain comme si vous y étiez, instrumentation à l'appui, sur la Sélune, en octobre 2018 ! (vidéo de 2mn40)

La Sélune est un petit fleuve côtier en Normandie (Manche, 50) qui débouche dans la baie du Mont Saint Michel.



>>> Le site du master Sciences de l'Eau de Rennes



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Olivier Bour (Géosciences Rennes, resp. du master) / @
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Anne-Lyse Ravon (CReAAH) lauréate du Prix Bretagne Jeunes Chercheuses 2018



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Le 6 décembre 2018, la Région Bretagne a annoncé la liste des 6 laurétats 2018 du Prix Jeunes Chercheurs, Anne-Lyse Ravon du CReAAH fait partie des heureuses élues!

Le 6 décembre 2018, la Région Bretagne a annoncé la liste des 6 laurétats 2018 du Prix Jeunes Chercheurs, Anne-Lyse Ravon du CReAAH fait partie des heureuses élues !

Pour concourir, les chercheuses et chercheurs doivent repondre à plusieurs critères :

* avoir moins de 35 ans
* être diplômée depuis moins de 5 ans
* avoir préparé, soutenu et obtenu une thèse en Bretagne dans un laboratoire public ou privé

Le jury du prix était présidé par Nicolas Thély, Professeur des universités en Art, Esthétique et Humanités Numériques à l'université Rennes 2 et Directeur de la Maison des Sciences de l’Homme en Bretagne.



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Les Prix Bretagne Jeunes Chercheurs ont été remis par la Région le 6 décembre 2018 à Rennes (© Sciences Ouest / Espace des sciences)


Anne-Lyse Ravon candidatait dans la catégorie "science humaines et sociales" sur la thématique  "Des Prénéandertaliens aux Néandertaliens en Europe du nord-ouest"

Pour en savoir plus
>>> Le palmarès 2018 du Prix Bretagne Jeunes Chercheurs
>>> Découvrir son portrait dans Sciences Ouest (367- déc 2018) "L'exploratrice du paléolithique..."



Sa recherche porte sur la définition des systèmes et techniques mis en œuvre au Paléolithique ancien dans l’ouest armoricain. Son travail contribue, en particulier, à mieux comprendre la dynamique de peuplement de la péninsule armoricaine au Pléistocène moyen (entre −781 000 et −126 000 ans).

D’octobre 2012 à juillet 2017, Anne-Lyse Ravon a mené ses travaux de thèse sous la direction de Grégor Marchand au sein de l’équipe de Marie-Yvane Daire, directrice du CReAAH, tous deux rattachés à la délégation Bretagne - Pays de la Loire du CNRS à Rennes. Elle est actuellement en post-doc au British Museum (Londres).


Anne-Lyse a soutenu sa thèse le 4 juillet 2017 à l'université de Rennes 1 sur "Originalité et développement du Paléolithique inférieur à l’extrémité occidentale de l’Eurasie : le « Colombanien » de Menez-Dregan (Plouhinec, Finistère, Bretagne)".

These Anne Lyse Ravon 1

These Anne Lyse Ravon 2



Anne Lyse Ravon

Anne-Lyse Ravon sur le site de la grotte de Méner-Drégan, sur la commune de Plouhinec (Finistère)




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Clarysse Picard est championne de France Espoir de semi-marathon



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A fond pour le demi-fond, étude et sport de haut niveau

Clarysse Picard, 21 ans, est arrivée à Rennes en septembre 2018 pour entamer un master mention Biodiversité-Ecologie-Evolution parcours ERPUR (Stratégie de développement durable et périurbanisation) à l’université de Rennes 1, après une licence Biologie des Organismes obtenue à l’ICES (Institut catholique de Vendée, à la Roche sur Yon). Le master ERPUR est son premier choix d’orientation : elle souhaitait venir à Rennes pour ses enseignements axés sur le développement durable, la sociologie et la démographie, la communication relationnelle, bref, un mix entre les sciences du vivant et les SHS, aussi entre les enseignements théoriques et les cas concrets et leurs applications sociétales.


Mais revenons aux origines de ce parcours sportif. D’abord intéressée par le basket, le foot et la natation, Clarysse a commencé à courir à 14 ans au collège, où elle a d’ailleurs remporté 4 ans de suite le cross annuel. Des prédispositions naturelles donc, mais pas d’héritage familial pour cette passion : c’est même elle qui a converti toute sa famille à la course à pied !


Athlète de niveau national, elle est spécialiste du demi-fond (du 5000m au 21 km, le « semi » pour les initiés…). Elle est licenciée à l’ABV, l’Athlé Bocage Vendée aux Herbiers. Elle a le même coach depuis 6 ans et bénéficie d’un programme d’entrainement à distance rigoureux avec 7 à 10 sessions par semaine : 4 à 6 footing, et 3 à 4 séances plus qualitatives (du fractionné par exemple), avec un seul jour de repos. C’est du sérieux donc !

Avec son statut d’étudiant sportif de haut niveau obtenu auprès du SIUAPS, Clarysse dispose d'un contrat pédagogique spécifique qui lui permet potentiellement d'adapter ses horaires de cours. A ce titre, elle fait partie des 80 sportifs étudiants (ou étudiants sportifs… ?) toutes disciplines confondues à Rennes. Elle a un sponsor qui la suit depuis 2 ans – SAUCONY – un équipementier spécialiste de la course à pied qui la fournit en matériel, mais qui ne la rémunère pas.

Clarysse possède également une licence universitaire pour faire les compétitions universitaires : championnat de France sur piste (prévu en mai 2019), le 10 km sur route (avril 2019) ou 10 000m sur piste où elle abordera la compétition avec de grandes ambitions, pour tenter d’aller chercher le titre. Mais également des courses sur route, du cross-country (4 km à Vittel en mars 2019). Bref, Clarysse est une fondeuse tout terrain, qui a de l’ambition et donc des objectifs :
- 3e de la compétition par équipe, elle s’est emparée du titre de championne de France Espoir de semi-marathon (dans la catégorie des moins de 22 ans) le 28 octobre 2018. Abaissant son record perso à 1h20mn15s, elle termine 10ème française, à 5 mn de Fadouwa Ledhem, la meilleure française du moment
- mais son ambition à moyen terme - disons 10 ans - c’est de courir le marathon ! Avec l’équipe de France en point de mire, ce qui suppose de courir autour des 2h35mn (le record de France étant détenu par Christelle Daunay en 2h24mn2s à Paris en avril 2010)
- à plus long terme, Clarysse se prend à rêver des JO, et pourquoi pas dès 2028 à Los Angeles… car pour Paris 2024, ce sera un peu trop tôt, le marathon est une épreuve d’endurance – c’est peu de le dire – et donc de maturité.

Quand Clarysse arrête de penser à la course et qu’elle se concentre sur les études, comment se projette-t-elle dans un avenir proche ? Pas de thèse a priori, car après son master, elle se verrait bien chargée d’urbanisation dans une collectivité territoriale (région, département, ComCom, mairie…), une structure de type AUDIAR (Agence d'Urbanisme et de Développement Intercommunal de l'Agglomération Rennaise) lui conviendrait parfaitement ! Et si en plus cette structure pouvait lui permettre un aménagement du temps de travail compatible avec les entrainements, alors là, ce serait le top. En effet, 2 marathoniennes françaises uniquement vivent de leur sport, grâce à leurs sponsors et à leur gains en compétition. C’est tout le mal qu’on lui souhaite !



En savoir plus sur Clarysse Picard :
>>> sa fiche à l’ABV
>>> sa fiche IAAF
>>> Instagram
>>> Facebook


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Avec mon entraîneur (Nicolas Monnier) lors du meeting de Carquefou en Juin 2018


Clarysse Picard2
Championnat de France de cross-country à Plouay, mars 2018


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10km de Saint Laurent sur Sèvre, 7 octobre 2018


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Avec Julien Moreau (Champion de France master), aux championnats de France de semi-marathon, le 28 octobre 2018




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La végétation riveraine des cours d’eau : de quelles connaissances avons-nous besoin ?


 AHLeGall    07/12/2018 : 10:12

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Publication dans STOTEN

On appelle zone riveraine la zone plus ou moins large qui longe un cours d'eau, qui influence ce cours d’eau et qui est influencée par ce cours d’eau. Elle peut être recouverte de végétation, appelée ripisylve, forêt alluviale, etc. La végétation riveraine (VR) est une composante essentielle des systèmes fluviaux car elle joue un rôle fondamental pour de multiples fonctions socio-écologiques : régulation des crues, amélioration de la qualité de l’eau, etc. Cette végétation est donc reconnue et étudiée par les scientifiques depuis longtemps. Et pourtant, ces connaissances demeurent incomplètes et surtout fragmentées. C’est que montre un article de synthèse publié dans STOTEN en novembre 2018, avec notamment Simon Dufour et Marianne Laslier (LETG-Rennes à université Rennes 2). En analysant le cheminement scientifique complexe des études sur la végétation riveraine à travers l'histoire, la géographie et les approches disciplinaires, cette étude met l’accent sur l’importance de mieux comprendre cet écosystème particulier, anthropisé, et ses services écosystémiques, dans le contexte des changements globaux.


De fait, une telle synthèse n’est pas été facile à réaliser car la végétation des rives des cours d’eau est un système socio-écologique co-construit et ouvert, au carrefour de la biosphère, de l'hydrosphère, de la lithosphère, de l'atmosphère et de l'anthroposphère, elle peut donc être étudiée de mille façons. L’étude a donc analysé presque 2000 publications portant sur une large gamme de systèmes écologiques dans des contextes climatiques, morphologiques et humains différents.

Ainsi, du point de vue scientifique, les auteurs ont constaté que la façon dont la VR a été étudiée a évolué au fil du temps, du fait par exemple du développement de la modélisation et des approches géomatiques. Elle a pu aussi varier selon les systèmes fluviaux et les zones géographiques : par exemple, sa relation aux eaux souterraines – car ce sont les nappes qui alimentent les cours d’eau - est habituellement davantage étudiée en Océanie et en Asie que sur les autres continents.



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Occurrence des mots-clés issus de l'analyse du corpus bibliographique en fonction des aires géographiques continentales



Cette étude a de fait révélé l'absence d'une communauté scientifique spécialisée sur la VR qui serait unique, homogène et facilement identifiable. Cela est probablement dû à la nature du sujet, qui inclut divers champs de connaissances (i.e. disciplines) et plusieurs questions appliquées : biodiversité, foresterie, qualité de l'eau, hydromorphologie, restauration des écosystèmes, écologie, etc..

Les chercheurs ont également constaté que certains thèmes sont étudiés depuis le début du 20ième siècle et qu’ils sont activement remis au goût du jour (par exemple les approches biogéomorphologiques), alors que d'autres approchent émergent, ce qui reflète d'ailleurs les tendances générales en écologie (c'est le cas des approches fonctionnelles par exemple).



Végétation riveraine et changements globaux : quelques perspectives

Parmi les changements globaux, le changement climatique est actuellement le principal sujet étudié pour la VR, avec deux approches principales : la première approche consiste à analyser les impacts du changement climatique sur la VR ; la deuxième approche, à l’inverse, met l'accent sur l'influence atténuante de la VR sur l’impact du réchauffement sur les écosystèmes aquatiques. Historiquement, les effets des changements dans l'utilisation des terres sur la végétation riveraine ont également également un sujet de recherche important et des recherches récentes s’intéressent notamment aux effet de l’urbanisation.

Une meilleure compréhension de la relation entre la VR et les changements globaux repose sur au moins trois approches complémentaires :
(1) l’analyse des processus qui améliorent la compréhension du rôle fonctionnel et de la réponse de la VR,
(2) les outils géomatiques qui facilitent le suivi à large échelle des changements d’état des zones riveraines et
(3) la modélisation qui améliore la prévision des changements à venir.

Cependant, penser l'intégration de la VR dans le cadre des changements globaux soulève plusieurs questions. Le principal défi consiste à bien comprendre le fonctionnement des zones riveraines d'une manière intégrée (ce qui est difficile en raison de la complexité de ces écosystèmes), et qui soit également valable dans tous les contextes géographiques (surtout climatiques, géomorphologiques et anthropiques).

Pour relever ce défi, au moins trois pistes sont à explorer dès à présent :
(1) l'examen de la littérature montre qu'il existe déjà un grand nombre d'études. Mais, la consolidation de ces connaissances est une étape cruciale, car celles-ci sont encore trop éparpillées entre les disciplines et les zones géographiques, etc. Idéalement, il faudrait en outre intégrer aux connaissances universitaires d'autres formes de connaissances fournies par les gestionnaires, les décideurs locaux, etc.
(2) cet examen devrait aider à distinguer les connaissances existantes qui doivent être transférées (vers les gestionnaires, vers les décideurs, vers les scientifiques d’autres pays ou d’autres disciplines) et les lacunes à combler. D’une façon générale, de nombreuses études font le lien entre la biosphère, l'hydrosphère, la lithosphère et l'atmosphère, mais des progrès sont nécessaires pour les relier à l'anthroposphère. En effet, l’approche effectivement intégrée de la végétation riveraine pâtit d’un manque flagrant d’approches sociales, culturelles, politiques, etc.
(3) la VR est la résultante de processus climatiques, hydromorphologiques et biologiques qui sont tous directement ou indirectement modifiés par les activités humaines. Les auteurs de l’article craignent que la dispersion des connaissances et l'intégration des dimensions socioculturelles échouent si les connaissances ne sont pas correctement contextualisées et si tous les particularismes géographiques ne sont pas pris en compte. Il faut donc mieux couvrir l’ensemble des contextes existants (ex. systèmes urbains, petits systèmes tropicaux) et élaborer des cadres ad hoc adaptés à chaque milieu qui combinent les facteurs naturels et humains (actuels et passés).




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Le LETG – et notamment son équipe rennaise - en privilégiant l’approche spatiale des interactions entre nature et société et en mettant l’accent sur l’étude des processus naturels et anthropiques, est particulièrement bien positionné pour aider à la définition des cadres d’analyse pertinents de cette végétation riveraine dans le contexte des changements globaux. Son expertise sur les dynamiques socioécologiques, en modélisation et dans le traitement des données acquises par télédétection à toutes les échelles spatiales complètent et confortent son positionnement national et international, comme en témoigne cette étude de synthèse dans la prestigieuse revue STOTEN.



Référence
Simon Dufour, Patricia Maria Rodríguez-González, Marianne Laslier, Tracing the scientific trajectory of riparian vegetation studies: Main topics, approaches and needs in a globally changing world, Science of The Total Environment, Volume 653, 2019, Pages 1168-1185,



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Le LETG-Rennes obtient un projet CAPES-COFECUB



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CiClAMEn : Cities, Climate And vegetation: Modeling and Environmental public policies

Le laboratoire LETG-Rennes (CNRS, université Rennes 2) vient d'obtenir un nouveau projet CAPES-COFECUB (941-19) avec l'UNESP-Presidente Prudente (Brésil). Vincent Dubreuil en est le coordinateur côté français et Margarete Amorim côté brésilien. Le projet est centré sur le climat urbain, la végétation et les politiques publiques d'adaptation.

Le programme CAPES-COFECUB entre le Brésil et la France s’est développé durant les 40 dernières années et a contribué avec succès aux échanges académiques, à la production scientifique et à la formation de jeunes chercheurs. Il est financé pour la Partie française par le Ministère de l'Europe et des Affaires étrangères (MEAE) et le Ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation (MESRI) et piloté par le Comité français d’évaluation de la coopération universitaire et scientifique avec le Brésil (COFECUB). Pour la Partie brésilienne, il est financé et administré par la CAPES (Coordination pour le perfectionnement du personnel de l’enseignement supérieur, agence qui dépend du Ministère de l’éducation).

L’objectif du programme est d’amorcer ou de développer la coopération scientifique et les relations entre les centres de recherche et les universités des deux pays, à travers le soutien à des projets communs de recherche d’excellence, impliquant la mobilité de chercheurs en accordant une priorité à la formation aux niveaux doctoral et post-doctoral.


CiClAMEn : Cities, Climate And vegetation: Modeling and Environmental public policies


Bien que les villes représentent moins de 2% de la surface terrestre, elles concentrent la majorité de la population à l'échelle planétaire. En raison des changements environnementaux causés par l'urbanisation, en particulier l'augmentation de la température (appelée «îlot de chaleur urbain» ou ICU) et les concentrations de polluants atmosphériques, la population urbaine est exposée à de nombreux effets délétères sur la santé.

Ces changements peuvent potentiellement entraîner des changements dans le fonctionnement de l'écosystème périurbain et rural. Certaines études ont cherché à proposer des mesures d'atténuation explorant le rôle de la végétation urbaine pour réduire l'ICU, mais elles n'ont souvent pas pris en compte les situations réelles considérant
i) la climatologie régionale;
ii) la diversité des trajectoires historiques d'utilisation des terres;
iii) la morphologie du site urbain) et iv) le contexte des politiques publiques.
En outre, la plupart des recherches ont été menées dans les grandes villes et peu ont été développées pour les villes de taille moyenne.
Enfin, les études comparant les environnements urbains tempérés et tropicaux sont rares.

Dans ce projet, il est proposé d'analyser les caractéristiques d'utilisation des sols et la production d'îlots de chaleur dans six villes française et brésiliennes (Rennes, Presidente Prudente, Jacarei, Tres Lagoas, Maringa, Sinop), des villes de taille moyenne dans des contextes climatiques, historiques et d'occupation de l'espace différents, en vue de proposer des politiques et des mesures qui peuvent atténuer les températures élevées aux échelles fines et notamment le rôle de la végétation.



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Vincent Dubreuil (LETG-Rennes) / @


Focus sur la chimie des "métaux" dans l'environnement



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Avec 2 collaborations : Synchotron Soleil et Expédition 7e Continent

Deux études récentes publiées par les chercheurs de Géosciences Rennes illustrent dans des contextes très différents la polyvalence thématique - et donc les collaborations - de l'équipe Nano-BioGéochimie (NBG).


Les membres de cette équipe s’intéressent aux processus et facteurs clés gouvernant le cycle, le traçage et les mécanismes de transfert des éléments traces métalliques (métaux et métalloïdes) et des nano-objets à la fois en tant que contaminants et phases porteuses (nanoparticules naturelles et anthropiques, inorganiques et organiques : Nps manufacturées, nano-plastiques, etc..). Leurs axes de recherche sont focalisés sur les environnements de surface (eaux, sols, bassins versants, estuaires, océans) et leurs interfaces, y incluant l'action des micro-organismes et de la végétation...
>>> En savoir plus



Soleil

Rôle de la composition minérale des berges de rivières situées en zone humide dans le transfert des métaux traces


Le transport des éléments trace métalliques (ETM), qu’ils soient d’origine naturelle ou liés aux activités humaines, est un enjeu majeur pour la préservation des écosystèmes et la santé publique. Ce transport est regulé par des processus physiques, chimiques et biologiques qu’il est nécessaire de comprendre afin d’appréhender et anticiper d’éventuelles contaminations environnementales. Dans le but de déterminer le devenir de ces ETM, pourquoi ils sont présents et comment ils se déplacent, l’équipe Nano-BioGéochimie du laboratoire Géosciences Rennes s’est associée à la ligne de lumière LUCIA de SOLEIL et au Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux de Nancy. Ils ont cherché à mettre en évidence les facteurs influençant les transferts d’ETM en zone humide riparienne*, dont les inondations et assèchements saisonniers entrainent des changements drastiques des conditions physico-chimiques, leur conférant ainsi un rôle majeur dans la mobilité des ETM dans l’environnement.

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Dépots ferriques observés dans les sédiments de berge d’une rivière drainant une zone humide (Bretagne, France).

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Pollution plastique : Grandes quantités de métaux lourds dans l’océan


La présence de fortes concentrations de métaux lourds sur différents échantillons de débris de plastique prélevés lors de l’expédition 7E CONTINENT dans le gyre de l’Atlantique Nord en 2015 a été mise en évidence par une équipe de chercheurs pilotée par Alexandra ter Halle, responsable du volet scientifique de 7E CONTINENT et chercheuse au CNRS au laboratoire Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier). Les concentrations en métaux lourds dans ces débris s’avèrent plus importantes par rapport à celles dans des emballages en plastique neufs. Publiés dans la revue Environmental Pollution, ces résultats impliquent des scientifiques CNRS, IRD et du laboratoire Géosciences Rennes à l’Université de Rennes 1.

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Contact OSUR
Mélanie Davranche (Géosciences Rennes) / @
Julien Gigault (Géosciences Rennes) / @


Le CNRS a décerné un cristal collectif au réseau des lithopréparateurs



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Xavier Le Coz co-lauréat

En 2018, le CNRS décerne une nouvelle distinction, le Cristal collectif, qui récompense des équipes d'ingénieurs et de techniciens pour leur projet collectif innovant ou technique remarquable. Les projets lauréats concernent tant l’accompagnement que l’appui direct à la recherche et réunissent des compétences pluridisciplinaires. Dans la catégorie "Appui direct à la recherche", un des projets lauréats est le Réseau des lithopréparateurs. Ce réseau, né en 1997, a pour objectif de répondre à une demande de formations des agents sur la lithopréparation, un métier de géologie peu connu du grand public par sa rareté avec seulement une cinquantaine de lithopréparateurs dans les laboratoires français en 2018. Xavier Le Coz, technicien UR1 à Géosciences Rennes/OSUR,  est un des co-fondateurs et animateurs du réseau. Il partage ce Cristal avec Brigitte Spiteri (IRAMAT-CRP2A / Université Bordeaux Montaigne), Christophe Névado (Géosciences Montpellier), Fabienne de Parseval (Géosciences Environnement Toulouse).


Arrivé à Géosciences Rennes en 1985 en tant que simple stagiaire en lithopréparation, Xavier a pris la responsabilité de l'atelier de lames minces après avoir suivi deux ans de formation.

Les multiples stages et formations qu'il a pu suivre au travers de ses déplacements dans les laboratoires français lui ont permis d’acquérir une solide expérience qu'il partage à travers des formations qu'il encadre pour des techniciens français aussi bien qu'étrangers.

Xavier est membre du bureau du "Réseau des lithopréparateurs de France". Ce réseau dont il est co-fondateur a vu le jour à Poitiers lors de la première réunion nationale des gens du métier en 1998. Il est en outre le webmaster du site internet des lithopréparateurs de France lancé en 2003. Ce site a pour but de faire connaître au grand public un des "métiers rares" des universités et des organismes de recherche français et d’aider les techniciens dans leur pratiques.

L'atelier est désormais intégré au service "Géomatériaux, Sédimentologie et pétrophysique" de Géosciences Rennes, mais il est également utilisé au sein de l'OSUR par les archéologues du CReAAH : Marc Gosselin et Mikael Guiavarc'h y préparent des échantillons issues d'objets archéologiques en céramique, mortier, roche (lames minces, sections polies...). L'atelier - très polyvalent - a également travaillé avec les écologues d'ECOBIO : Xavier a collaboré avec Aurélien Gicquel lors de sa thèse à ECOBIO pour des préparations sur des sphaignes.

La direction de l'OSUR s'associe à celle de Géosciences Rennes pour transmettre à Xavier ses chaleureuses félicitations pour ce Cristal collectif qui récompense un investissement permanent et une compétence aussi précieuse qu'originale.


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Xavier Le Coz dans son atelier à l'université de Rennes 1 : polissage d'un échantillon de roche destiné au MEB (microscope électronique à balayage)


>>> L'atelier Géomatériaux du service "Géomatériaux, Sédimentologie et pétrophysique" de Géosciences Rennes

>>> Le site du Réseau national des lithopréparateurs

>>> Cristal collectif 2018 du CNRS



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Cliché de lame mince : Chondre barré d'une chondrite carbonée (Météorite ACFR331) X50


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Lame épaisse montrant des inclusions fluides dans un cristal de calcite (gisement de talc de Trimouns, Pyrénées). Un cube de sel et une bulle de gaz sont visibles, ce sont les inclusions



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Utilisation de la scie de précision Accutom-50 © de l’atelier de lithopréparation lors de la réalisation d’une lame mince de la coquille du bivalve Callista umbonella. Le trait de coupe est réalisé dans l’axe de croissance de la coquille et permet in fine d’observer les marques de croissances successives. M. Gosselin ©.
Pour en savoir plus, lire "La sclérochronologie... quézaco ?"




Contact OSUR
Xavier Le Coz (Géosciences Rennes) / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR) / @


Des étudiants de master se lancent dans le « creative writing » scientifique... et sont publiés dans la revue Global Change Biology



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Article dans Global Change Biology

Ivan Couée (ECOBIO) et les étudiants de la promotion 2018 PMAS (Physiologie moléculaire et adaptations aux stress) du Master 2 APVV (parcours : Amélioration, Production, Valorisation du Végétal), co-habilité par l’Université de Rennes 1, Agrocampus Ouest et l'Oniris, publient un article de synthèse dans la revue Global Change Biology en décembre 2018 sur l’importance des mécanismes sensoriels et signalétiques des plantes pour comprendre les interactions végétation-changement climatique.


Le travail de construction du manuscrit a été conçu comme un workshop de « creative writing » scientifique. Certains congrès organisent parfois de tels workshops ou symposia d’écriture collective (Daniel T. Shaughnessy et al. -2014- « Mitochondria, energetics, epigenetics, and cellular responses to stress » Environmental Health Perspectives, 122 : 1271-1278). Il s’agit ici d’un workshop encadré de Master 2. Sur la base d’une thématique pré-définie et d’un premier corpus de publications, les étudiants doivent faire une première analyse, imaginer eux-mêmes un sous-thème à développer et, après validation ou ajustement de ce sous-thème, trouver la littérature pertinente, la critiquer, et construire un texte et une figure destinés à être intégrés dans un authentique manuscrit scientifique qui est réellement soumis à une revue scientifique internationale. Les articulations entre les contributions individuelles et la cohésion générale de l’ensemble sont faites de manière progressive par des tables rondes et des bilans d’étape.

Ce workshop rejoint un ensemble de pratiques éducatives visant à l’authenticité du travail scientifique réalisé par des étudiants (James M. Burnette III, Susan R. Wessler -2013- « Transposing from the laboratory to the classroom to generate authentic research experiences for undergraduates » Genetics, 193 : 367-375), en se démarquant de pratiques non-authentiques, « comme si », ou dématérialisées. Susan Wessler à Riverside a ainsi mis en place un véritable laboratoire de recherche en biologie moléculaire des plantes pour des étudiants de niveau Master. Les ressources nécessaires pour une telle démarche de recherche expérimentale avec des étudiants de Master sont évidemment très importantes. L’organisation d’un workshop d’écriture collective est plus simple, mais mobilise des ressources importantes en termes d’effectif étudiants et de temps d’encadrement.

En plus du travail universitaire classique, la perspective d’une soumission réelle du manuscrit auprès d’une revue internationale, et donc obligatoirement auprès d’experts internationaux, donne aux étudiants un sentiment très fort d’enjeu scientifique et de valorisation personnelle. Le risque bien sûr pourrait être de générer de faux espoirs et de grandes déceptions. Mais d’une part, ce risque d’échec est aussi une expérience authentique de persévérance, dans les cas où la publication du manuscrit nécessite plusieurs tentatives de soumission. D’autre part, ce risque est atténué par le travail de synthèse, d’aménagement, de mise en cohérence, et de présentation à la revue que peut faire le responsable du projet. Un tel travail en aval est bien sûr nécessaire pour donner à l’ensemble des contributions une cohérence complète, une vision globale et une visibilité qui correspondent à la politique éditoriale de la revue choisie. Il faut en effet concilier la liberté de choix, d’analyse et d’expression, et le droit à l’erreur, d’étudiants de niveau Master 2 avec la rigueur nécessaire pour que le manuscrit à soumettre soit solide et fiable. La liberté d’expression des étudiants est d’ailleurs ce qui apporte une grande nouveauté de ton et d’analyse, mais le souci de rigueur et de qualité impose une vérification précise des sources utilisées et une relecture fine des commentaires rédigés par les étudiants.

La publication de cet article dans une revue telle que Global Change Biology (facteur d'impact de 8.997 !) montre que les étudiants impliqués ont parfaitement saisi la portée du thème initialement proposé, et ont su en rendre compte avec pertinence, au moment même où la communauté scientifique du domaine prenait conscience de l’importance de ces thématiques.

La compréhension des mécanismes de perception de l’environnement par les plantes, et en particulier des mécanismes de perception de contraintes stressantes (chaleur, salinité, forte lumière, hypoxie, ozone, UV), a fait des progrès immenses ces dernières années, avec par exemple la découverte des récepteurs à l’hypoxie et à l’ennoiement ou des photorécepteurs aux rayonnements UV-B. Cette capacité de perception des stress environnementaux est un trait fonctionnel en soi qui détermine le niveau d’expression des fonctions de réponse et de défense et donc la qualité de la réponse de la plante à des fluctuations et à des stress environnementaux. De plus, ces voies de perception et de signalisation peuvent donner lieu à des processus de mémorisation épigénétique, ce qui ajoute une dimension temporelle aux possibilités de réponse. Enfin, les interconnexions entre les différentes voies de perception sont déterminantes pour que la plante développe ou non des réponses intégratives et adaptatives aux contraintes environnementales complexes du changement climatique, où la situation que doit interpréter la plante est un mélange de signaux multiples, parfois déjà « connus » par elle, ou parfois nouveaux pour elle, de par leur nature ou de par leur intensité.

Cette plasticité de perception et d’interprétation de l’environnement ajoute des niveaux supplémentaires de complexité aux interactions végétation-changement climatique. Il est possible d’imaginer que des conflits de perception, par exemple entre la salinité et la chaleur, aboutissent à un écroulement des réponses adaptatives au stress environnemental. Ce type d’impact non-linéaire et non-additif est actuellement difficile à prendre en compte dans les modélisations ou les prédictions, d’où l’importance des recherches actuelles de caractérisation des mécanismes de perception chez les plantes.


Biology Dec2018


Référence
Servane Bigot, Julies Buges, Lauriane Gilly, Cécile Jacques, Pauline Le Boulch, Marie Berger, Pauline Delcros, Jean-Baptiste Domergue, Astrid Koehl, Béra Ley-Ngardigal, Loup Tran Van Canh, Ivan Couée (2018) « Pivotal roles of environmental sensing and signaling mechanisms in plant responses to climate change » Global Change Biology, 24 :5573-5589



Le Master mention Biologie, agrosciences
parcours Amélioration, production, valorisation du végétal (APVV)
La deuxième année est articulée autour d’un tronc commun et de 4 options, dont Physiologie moléculaire et adaptations aux stress



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Ivan Couée (ECOBIO) / @