6 projets INSU ont obtenu une bourse ERC Starting !

LEAPHY : Déterminer le comportement des (nano)phases inorganiques dans les feuilles pour optimiser l'administration foliaire de produits phytosanitaires durables

Astrid Avellan - GET/OMP

Une grande partie des produits phytosanitaires utilisés pour fertiliser et/ou protéger les plantes n’atteint pas les compartiments qu’ils ciblent. Ils sont dispersés dans l’environnement, contaminant et dégradant les agro-écosystèmes. Délivrer ces produits sous forme de nanophases par voie foliaire (via les feuilles) est prometteur pour diminuer ces pollutions. En effet, la rétention et l’entrée foliaire de particules de taille nanométrique sont plus importantes qu’estimé jusqu’alors : une grande fraction peut être absorbée par les feuilles, puis se distribuer dans toute la plante. Le projet LEAPHY va étudier les interactions qui régissent le devenir foliaire de nanostructures aux propriétés physico-chimiques contrôlées. Des approches interdisciplinaires et des techniques analytiques de pointe seront utilisées pour caractériser le comportement, les persistances et les effets des nanostructures in planta et dans les agroécosystèmes. Ces connaissances permettront de développer des stratégies innovantes pour fertiliser et protéger les plantes de façon plus sûre et efficace.

DryCO₂ : Mécanismes de l'altération minérale due aux gaz dans un climat changeant

Anna Harrison - GET/OMP

Les réactions d'altération des minéraux fournissent des nutriments essentiels à la vie et régulent les concentrations du CO₂ atmosphérique et le climat. L'altération des minéraux est facilitée dans la zone non-saturée des sols où les réactifs gazeux, comme le CO₂ et l'O₂, sont facilement transportés. Le changement climatique a un impact sur la taille et la teneur en eau de cette zone et, donc, sur les taux d'altération des minéraux. Mais une compréhension insuffisante des mécanismes qui contrôlent l’altération des minéraux empêche de prédire précisément cet impact. L’objectif de DryCO₂ est de mieux comprendre les mécanismes physiques et chimiques de l'altération des minéraux induite par la phase gazeuse dans la zone non-saturée, afin d'évaluer l'évolution du climat au cours de l'histoire de la Terre, d'optimiser l'élimination artificielle du CO₂pour atténuer le changement climatique, et de prévoir l'impact du futur changement climatique anthropique sur les réactions d'altération des minéraux qui stockent le CO₂ et libèrent des nutriments.

CATES : Conséquences à long terme d’une croissance et d’une physiologie altérées des arbres dans le système Terre

Jonathan Barichivich – LCSE/OVSQ

Les projections actuelles concernant la capacité des surfaces terrestres à jouer un rôle de puits de carbone au cours du 21^ème siècle sont très incertaines par rapport à celle de l'océan. Le projet CATES va s'attaquer à ce problème en utilisant les informations stockées au cours des siècles dans les cernes de milliers d’arbres à travers le monde. Ces « archives » vont servir à améliorer et tester la représentation de la croissance des arbres et leur sensibilité environnementale dans le modèle de surface terrestre ORCHIDEE.  Ce modèle amélioré permettra de simuler des réponses plus réalistes des arbres au changement climatique, et donc de réduire l’incertitude quant à leur capacité à stocker du carbone. De la même façon que les carottes de glace ont pu servir aux modèles atmosphériques, les données récoltées via les cernes des arbres fourniront un premier état des lieux concret centenaire pour les modèles de surface terrestre.

ABYSS : Surveillance des failles géantes de subduction à l'aide de mesures acoustiques distribuées sur le plancher océanique

Diane Rivet – Géoazur/OCA

Les tremblements de terre ont causé plus d'un demi-million de morts au cours des 20 dernières années. Une grande partie de ce triste bilan est liée à l'absence de signaux prédictifs systématiques connus. L’objectif du projet ABYSS est de sonder l'état mécanique d’une zone de failles avant plusieurs grands séismes (magnitude > 6). La cible choisie est l'une des failles les plus actives de la Terre : la zone de subduction chilienne. Une technologie prometteuse sera employée, la mesure acoustique distribuée sur fibres optiques, qui permet de détecter les séismes au plus près des zones de nucléation grâce aux câbles de télécommunication sous-marins. ABYSS s’appuiera sur ceux du réseau GTD qui longe la côte chilienne. Le suivi à long terme de l’activité sismique permettra à mon équipe d'observer la phase préparatoire de plusieurs séismes. Cette capacité d’observation inédite, associée au développement de traitement de flux de données en temps réel, renforcera le système d'alerte précoce au Chili en améliorant la rapidité et la précision des alertes sismiques.

HOPE : À quel point peut-on prévoir les séismes ?

François Passelègue – Géoazur/OCA

Les tremblements de terre sont des catastrophes naturelles spectaculaires et leur prédiction reste l’un des plus grands défis sociétaux en sciences naturelles. Le projet HOPE va tenter de répondre à la question suivante : Dans quelle mesure les tremblements de terre sont-ils prévisibles ? Au cœur de ce projet se trouve le développement d'un nouveau dispositif expérimental dédié pour générer de multiples cycles sismiques le long d'une faille à géométrie et rhéologie complexes prescrites. Grâce à cette nouvelle capacité, un programme expérimental triple sera mené pour : calculer le bilan énergétique complet des séismes de laboratoire, étudier la sensibilité de la nucléation, de la propagation et de l'arrêt des ruptures aux hétérogénéités, et étudier l'effet des hétérogénéités sur la relation entre le couplage sismique des failles et la sismicité. HOPE devrait ainsi permettre d’améliorer les prévisions des séismes.

FORCRY : Analyse de foraminifères congelés par cryostage LA-ICPMS: CO₂ néogène, motifs, cycles, et sensibilité climatique

Thomas Chalk – CEREGE/Pythéas

Les carottes de glace ou de sédiments marins permettent de récupérer des données précieuses sur les atmosphères du passé et ainsi de faire évoluer nos connaissances sur le climat de la Terre (notamment par l’étude des composés comme le CO₂). Le projet ForCry va permettre de récupérer la prochaine génération de données climatiques passées à partir de sédiments marins. Les enregistrements de ces derniers offrent la possibilité de récupérer d'excellentes données spatiales et temporelles sur les conditions modernes et passées du pH des océans (et donc sur la teneur en CO₂). Cependant, à ce jour, ils requièrent des techniques de laboratoire chronophages, gourmandes en main d’œuvre et de grandes tailles d’échantillons qui en limitent l'applicabilité. ForCry permettra d’atteindre une sensibilité optimale de la méthodologie d'ablation au laser par la congélation de minuscules échantillons dans un « puck » (c’est-à-dire un palet) de glace. Ceci permettra de réaliser des analyses avec des échantillons d’une taille environ 10 fois inférieure aux méthodes classiques tout en maintenant une bonne précision. Le projet examinera le rôle de l'océan dans la fixation et/ou la régulation du CO₂ passé, présent et futur avec une résolution sans précédent.