4 projets INSU ont obtenu une bourse ERC Consolidator !

Projet : ESCAPE - Développer les méthodes pour imager des exoplanètes semblables à celles de notre système solaire

Élodie Choquet, LAM – OSU Pythéas 

Déterminer la fréquence de la vie dans l’Univers est l’un des grands défis de l’astronomie moderne. Pour chaque photon émis par une exoplanète semblable à la Terre, c’est 10 milliards de photons de l’étoile qui contaminent les images nécessaires à la caractérisation de son atmosphère. Ces observations nécessitent des instruments spécialisés pour masquer l’étoile, dans l’espace, et assistés d’un système de contrôle pointu. Malgré cela, les images restent dominées par les photons résiduels de l’étoile. ESCAPE se concentre sur le nettoyage délicat des images nécessaire à la détection des planètes les plus ténues. ESCAPE a pour but d’optimiser l’utilisation de toutes les mesures prises par l’instrument (senseurs, images, archives…) pour extraire les planètes du flux stellaire résiduel. Appliquées au télescope spatial Roman de la NASA prévu pour 2027, les méthodes ESCAPE permettront la détection de géantes gazeuses semblables à celles de notre système solaire.

Projet : DISPERSAL - Un contrôle tectonique ou climatique sur la dispersion des premiers primates ? Investigation de la dynamique des espèces invasives au cours des temps géologiques

Alexis Licht, CEREGE – OSU Pythéas

Plusieurs études récentes montrent que la distribution géographique de nombreuses espèces continentales peut être expliquée par un nombre limité de dispersions intercontinentales, et que ces épisodes de dispersion deviendront de plus en plus fréquents face au changement climatique actuel. Le projet DISPERSAL a pour but d'étudier et de modéliser ces dispersions intercontinentales en prenant pour exemple l'énigmatique dispersion des rongeurs et primates de l'Asie vers l'Amérique du Sud il y a 40 à 35 millions d'années. Le projet investiguera ces trois questions : Comment primates et rongeurs ont-ils pu traverser deux océans ? Quels facteurs tectoniques et climatiques ont rendu possible cette dispersion ? Peut-on la modéliser et prédire de futures occurrences de dispersion intercontinentale ? Le financement du projet inclut l'embauche de deux doctorants, trois postdoctorants et un ingénieur de recherche, ainsi que l'acquisition d'une ligne d'analyse des isotopes clumped au CEREGE.

Projet HOPE : Comment les diazotrophes façonnent-ils la pompe à carbone biologique de l'océan ?

Sophie Bonnet, MIO – OSU Pythéas

Le projet HOPE (How do diazotrophs shape the ocean biological carbon pump) a pour objectif d’étudier la capacité de l’océan (sub)tropical (50% de l‘océan global) à séquestrer du CO2 par voie biologique via les diazotrophes : des microorganismes qui régulent la productivité dans ces régions, contribuant ainsi à la séquestration du carbone (C) par le biais de la N2-primed Prokaryotic C Pump (PCP). Cependant, l’intensité de cette pompe est inconnue, entravant les prévisions robustes sur le rôle de l’océan présent et futur dans l'atténuation du changement climatique. Ces lacunes sont dues aux voies multiples et complexes par lesquelles les diazotrophes sont exportés vers l'océan profond, dont la quantification et les facteurs de variabilité sont impossibles à saisir avec les méthodes actuelles. HOPE a pour ambition de combler ces manques grâce à un couplage d’approches innovantes en laboratoire et in situ, qui examinent les processus se produisant à différentes échelles spatio-temporelles, et sont capables de saisir les caractéristiques transitoires et saisonnières de la de PCP en déterminant comment divers diazotrophes s'agrègent, coulent et sont reminéralisés en utilisant une colonne d'eau expérimentale automatisée conçue pour ce projet (SOCRATE). Puis en déchiffrant par quelles voies (directes/indirectes) le CO dérivé des diazotrophes est exporté vers l'océan profond grâce à des analyses isotopiques opérant à l’échelle individuelle des cellules. Enfin, en caractérisant comment les facteurs environnementaux contrôlent l'ensemble du processus, de la diversité planctonique en surface jusqu'à l’export final des particules vers l’océan profond, en déployant une bouée profileuse autonome et multi-instrumentée (‘Smart buoy’) quadrillée d’un réseau de mouillages fixes, i.e. un dispositif unique qui effectuera des mesures synoptiques à la fois dans la couche éclairée de surface et dans l’océan profond, à haute résolution (heure/jour) durant plusieurs années. Dans sa phase finale, HOPE utilisera les données haute fréquence générées par cette ‘Smart buoy’ pour produire des cartes globales et spatialement résolues de la contribution des diazotrophes à l'export global de C, et les métriques nécessaires pour alimenter la composante marine des modèles de climat.

Projet COCONUT (Colloidal control of multi-phase flow in geological porous media) : Etude du transport colloidal en régime multi-phasique dans les milieux poreux géologiques par le Conseil Européen de la Recherche

Cyprien Soulaine, ISTO – OSUC

L’objectif du projet COCONUT est de libérer les gouttelettes de contaminant, comme les hydrocarbures ou des solvants chlorés, piégées par capillarité dans les sols et sous-sols. Ces gouttelettes sont par exemple responsables de la pollution des nappes phréatiques sur de très longues durées. Cette contamination est réputée parmi les plus difficiles à enlever car elle se répand dans des cavités ou des réseaux de pores de quelques microns. COCONUT vise à utiliser des particules de taille nanométrique (particules métalliques, de silice, d’argile ou des bactéries) pour libérer les gouttelettes piégées dans les réseaux et ainsi remédier à cette pollution résiduelle. Le projet s’appuie sur une stratégie de modélisation en cascade d’échelle allant de l’échelle moléculaire à l’échelle du site contaminé afin de mieux comprendre et caractériser les phénomènes physiques impliqués dans ce processus de remobilisation. Des simulations numériques à très haute résolution ainsi que des expériences microfluidiques réalisées sur de véritables laboratoires géologiques miniaturisés apporteront les clés de compréhension nécessaires pour cibler une zone contaminée et ainsi optimiser les méthodes de restauration des sites et sols pollués.