Rencontre Cosquer le 9 septembre 2021

La grotte Cosquer : témoin de la montée des eaux

La grotte Cosquer est un témoin du réchauffement climatique et de la montée des eaux passée. Grâce à ce vestige nous comprenons facilement la grandeur du phénomène de montée des eaux qui s’est déroulé au dernier maximum glaciaire.

Aujourd’hui, un nouveau changement est à l’œuvre et cette fois il est probable qu’il ne reste plus rien des incroyables traces laissés par nos lointains ancêtres.

La restitution permettra à chacun d’admirer ces œuvres mais également de discuter du phénomène de montée des eaux et de disparition de certaines espèces, comme le grand pingouin symbole de l’art préhistorique à Cosquer.

Le secret de Copernic

Ateliers pédagogiques du Muséum d’Aix-en-Provence

C’est le grand retour des ateliers pédagogiques
C’est avec un immense plaisir que Marine accueillera vos enfants ou petits-enfants durant le mois de juillet.

Réservations au Muséum au 04 88 71 81 81

Composer des haies favorables aux pollinisateurs

Shanghai, les meilleurs élèves du Monde ?

La ville de Shanghai occupe le premier rang du classement PISA, un programme international qui compare les résultats des écoliers du monde entier. Pour comprendre les raisons de ce succès, les équipes d’Envoyé Spécial ont poussé les portes des écoles d’excellence installées dans la capitale économique de la Chine.

Dans des classes équipées des dernières technologies, les élèves sont soumis à un rythme intensif et à une discipline de fer. L’enseignement met en avant presque exclusivement les sciences et les langues étrangères. Dirigeants, professeurs et élèves n’ont qu’une idée en tête : devenir l’élite de leur pays et le faire rayonner partout dans le monde.

Les écoles publiques pratiquent la sélection et le classement des élèves dès les plus petites classes. Les écoles privées, elles, proposent une éducation sur mesure et très onéreuse : des cours de soutien, mais aussi des programmes spécialisés pour ceux qui veulent étudier à l’étranger : Harvard, Yale, Polytechnique ou le MIT. De plus en plus, ces établissements prestigieux voient affluer des étudiants venus de Shanghai, dont le niveau en sciences et en mathématiques dépasse largement celui de leurs camarades occidentaux.

Réalisé et écrit par Renaud Mischi
Diffusé le 15/10/2015

Congelé 24 000 ans dans le permafrost sibérien, un animal microscopique revient à la vie

A : Rotifère Bdelloïde vivant isolé à partir du permafrost (également dénommé pergélisol) . B : vue latérale de la tête. C : trophi (mâchoires). Curr Biol. 2021 Jun 7;31 :R697–R713.

Des chercheurs russes rapportent avoir isolé du permafrost un organisme microscopique datant d’environ 24 000 ans qu’ils ont réussi à observer et faire se reproduire en laboratoire. Ils rapportent leurs travaux dans un article publié le 7 juin 2021 dans la revue Current Biology.

L’animal en question a une taille comprise entre 0,1 et 2 millimètres, mais il représente véritablement un modèle réduit d’animaux complexes. En effet, il possède, de la naissance à la mort, un nombre constant de cellules, environ un millier. Il est doté d’un cerveau composé de 150 à 200 neurones, d’organes sensoriels multiples, de muscles striés, d’un estomac, et même de mâchoires (trophi) logées dans un pharynx appelé mastax.

Cet organisme multicellulaire microscopique a donc tout d’un grand, car il contient, dans un volume extrêmement limité, l’ensemble des appareils dont est habituellement doté n’importe quel animal pluricellulaire. Leur nom : rotifères Bdelloïdes (fère : porte, roti : roues). Pourquoi cette dénomination ? Tout simplement du fait que le mouvement du battement ciliaire de leur appareil rotateur antérieur ressemble à deux roues.

Absence de tout mâle chez les Bdelloïdes

Ces organismes sont capables de survivre en vie ralentie (cryptobiose) pendant des mois ou même des années, pour revivre dans l’eau. Leur durée de vie habituelle n’est que de trois à six semaines. Plus de 460 espèces de Bdelloïdes ont été identifiées à ce jour.

Chose étonnante, aucun mâle n’a jamais été observé. Et pour cause : ces rotifères se reproduisent exclusivement par un processus appelé parthénogénèse obligatoire. Leurs descendants sont des clones naturels. En d’autres termes, il n’y a donc que des femelles, capables de se reproduire toutes seules. Nul besoin d’un mâle pour la reproduction.

La plupart des rotifères Bdelloïdes vivent dans les mousses ou lichens, parfois dans le plancton ou l’humus des forêts, c’est-à-dire dans des milieux qui se dessèchent souvent. Les Bdelloïdes en font autant et parviennent à survivre en cryptobiose. Ces minuscules animaux peuvent alors résister à des températures extrêmement basses. On a déjà décrit la survie de rotifères Bdelloïdes six à dix ans après congélation entre -20°C et 0°C. Cette fois, Lyubov Shmakova, Stas Malavin et leurs collègues de l’Institut des problèmes physico-chimiques et biologiques des sciences du sol (Pouchtchino, à 120 km au sud de Moscou), rapportent la survie d’un rotifère Bdelloïde découvert dans le permafrost du nord-est de la Sibérie.

La datation radiocarbone par spectrométrie de masse par accélérateur a permis de dater cet échantillon prélevé à une profondeur de 3,5 mètres sous la surface dans les couches moyennes du lit de la rivière Alazeïa. Ce matériel congelé dans le permafrost (également dénommé pergélisol) date d’une époque comprise entre 23 960 ans et 24 485 ans. « Ceci constitue la survie la plus longue observée de rotifères à l’état congelé », déclarent les scientifiques russes. Et d’ajouter que le minuscule organisme découvert dans le permafrost est bien un rotifère comme l’attestent le séquençage de gènes d’actine (molécule du muscle) et la comparaison avec le génome d’isolats contemporains de rotifères.

Les chercheurs russes indiquent que ce rotifère a supporté d’être congelé à une température d’environ – 15°C pendant une semaine. Après quoi, les biologistes ont observé qu’il a pu se reproduire de façon continue en laboratoire par parthénogénèse obligatoire. Un mois plus tard, ils ont obtenu plusieurs rotifères vivants. Plusieurs cultures secondaires ont ainsi été obtenues, ces animaux se reproduisant, comme on l’a dit, selon un mode n’impliquant aucun mâle.

Des analyses ont alors été entreprises sur cette descendance. L’analyse du gène COX1 de trois rotifères présents dans les cultures secondaires a également permis de confirmer qu’ils étaient phylogénétiquement apparentés aux isolats actuels d’Adineta. Il ressort que ces organismes sont apparentés à un isolat contemporain de Bdelloïde collecté en Belgique : Adineta vaga.

Autres organismes capables de survivre dans des sols gelés

Le retour à la vie d’un rotifère maintenu congelé pendant environ 24 000 ans n’est pas le seul exemple d’organismes capables de survivre dans des habitats gelés durant de nombreuses années.

En 2018, des chercheurs russes (Pouchtchino) ont indiqué que des nématodes contenus dans le pergélisol de deux localités du nord-est de la Sibérie étaient revenus à la vie. Ces vers ont survécu dans des sols gelés pendant 30 000 ans.

Les bryophytes (mousses) sont également capables de survivre durant de nombreuses années en état de latence. En 2013, des chercheurs canadiens de l’université d’Alberta (Edmonton) ont rapporté avoir ramené à la vie des bryophytes prisonnières de la glace pendant 400 ans.

Enfin, en 2012, une équipe russe (Pouchtchino) a rapporté la régénération d’une petite plante herbacée du genre silène et de la famille des Caryophyllacées (Silene stenophylla) à partir de fruits conservés dans une couche de pergélisol sibérien, située à 38 mètres sous la surface et datée de 30 000 ans. Les plantes ont été testées pour leur fertilité sexuelle. Il faut savoir que S. stenophylla nécessite une fécondation croisée pour que la reproduction sexuelle ait lieu. Le plus incroyable est que des fleurs issues de ces plantes anciennes ont pu être fécondées artificiellement avec du pollen, également issu du pergélisol et provenant d’autres plantes anciennes. Il s’est écoulé huit à neuf semaines entre la pollinisation artificielle des fleurs et la maturation des premières graines. La germination en laboratoire des graines prélevées sur les plantes anciennes revenues à la vie a été de 100 % !

Marc Gozlan (Suivez-moi sur Twitter, Facebook, LinkedIn)

Pour en savoir plus :

Shmakova L, Malavin S, Iakovenko N, et al. A living bdelloid rotifer from 24,000-year-old Arctic permafrost. Curr Biol. 2021 Jun 7;31 :R697–R713. doi: 10.1016/j.cub.2021.04.077

Shatilovich AV, Tchesunov AV, Neretina TV, Grabarnik IP, Gubin SV, Vishnivetskaya TA, Onstott TC, Rivkina EM. Viable Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland. Dokl Biol Sci. 2018 May;480(1):100-102. doi: 10.1134/S0012496618030079

Shain DH, Halldórsdóttir K, Pálsson F, et al. Colonization of maritime glacier ice by bdelloid Rotifera. Mol Phylogenet Evol. 2016 May;98:280-7. doi: 10.1016/j.ympev.2016.02.020

Iakovenko NS, Smykla J, Convey P, et al. Antarctic bdelloid rotifers: diversity, endemism and evolution. Hydrobiologia. 2015;761,5–43.

La Farge C, Williams KH, England JH. Regeneration of Little Ice Age bryophytes emerging from a polar glacier with implications of totipotency in extreme environments. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jun 11;110(24):9839-44. doi: 10.1073/pnas.1304199110

Yashina S, Gubin S, Maksimovich S, et al. Regeneration of whole fertile plants from 30,000-y-old fruit tissue buried in Siberian permafrost. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Mar 6;109(10):4008-13. doi: 10.1073/pnas.1118386109

Newsham KK, Maslen NR, McInnes SJ. Survival of antarctic soil metazoans at -80 degree C for six years. Cryo Letters. 2006 Sep-Oct;27(5):291-4. PMID: 17256060

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Impact de l’éolien sur l’avifaune en France

La LPO présente pour la première fois une étude approfondie de la mortalité des oiseaux imputables aux éoliennes à l’échelle nationale, identifie certains facteurs d’impact et émet des recommandations pour améliorer l’intégration des parcs éoliens terrestres en réduisant leur impact sur l’avifaune.

Suivi de mortalité éolien – Crédit photo : Alexis OrseauSuivi de mortalité éolien – Crédit photo : Alexis Orseau

La France compte aujourd’hui 6 000 éoliennes en exploitation. Si des suivis environnementaux ont été menés sur de nombreux parcs éoliens français entre 1997 et 2015 par des bureaux d’études et des associations naturalistes, aucune analyse globale et consolidée n’avait été réalisée jusqu’ici. Pour répondre à ce besoin, la LPO a compilé et analysé pendant un an 197 rapports de suivis réalisés sur un total de 1 065 éoliennes réparties sur 142 parcs français. Elle a ainsi récolté une masse de données importante mais a également constaté l’existence d’un certain nombre d’indicateurs limités : distribution géographique disparate, suivis parfois décorrélés des cycles biologiques des espèces identifiées, disparité des méthodologies mises en œuvre.

Un constat à prendre en compte pour limiter les risques

La mortalité demeure hétérogène

Le nombre de cas de collisions constatées est extrêmement variable d’un parc à l’autre et apparaît relativement faible au regard de l’effort de prospection mis en œuvre : 37 839 prospections documentées ont permis de retrouver 1 102 cadavres d’oiseaux. L’estimation de la mortalité réelle (prenant notamment en compte la durée de persistance des cadavres et le taux de détection) varie selon les parcs de 0,3 à 18,3 oiseaux tués par éolienne et par an, des résultats comparables à ceux obtenus aux Etats-Unis (5,2 selon Loss et al, 2013) ou au Canada (8,2 selon Zimmerling et al., 2013).

Les passereaux en migration et les rapaces nicheurs sont les espèces les plus impactées

Les migrateurs, principalement des passereaux, représentent environ 60 % des cadavres retrouvés. Les Roitelets à triple bandeau et les Martinets noirs, impactés principalement lors de la migration postnuptiale, sont les espèces les plus dénombrées sous les éoliennes françaises. Les rapaces diurnes, représentant 23 % des cadavres retrouvés – principalement pendant la période de nidification – forment le deuxième cortège d’oiseaux impacté par les éoliennes.

Statut de protection et état de conservation

Sur les 97 espèces retrouvées, 75 % sont officiellement protégées en France. 10,2 % des cadavres appartiennent à des espèces inscrites à l’Annexe I de la Directive Oiseaux tels que le Faucon crécerellette, le Milan royal, le Milan noir ou le Busard cendré et 8,4 % appartiennent à des espèces considérées comme menacées sur la liste rouge française à l’instar du Gobemouche noir, du Bruant jaune, etc…

L’implantation des éoliennes dans ou à proximité des ZPS (Natura 2000) génère la plus grande mortalité

La mortalité directe due aux éoliennes est au moins deux fois plus importante dans les parcs situés à moins de 1 000 m des Zones de Protection Spéciale (zones Natura 2000 au titre de la Directive Oiseaux) et elle y affecte bien plus qu’ailleurs les espèces patrimoniales.
Les parcs les plus anciens – ceux mis en service avant 2004 – étant plus souvent que les autres situés dans des espaces naturels et à proximité des ZPS, il conviendra d’être très vigilant pour toute démarche qui consisterait à simplifier leur renouvellement sans prise en compte sérieuse des enjeux biodiversité.

La LPO préconise 4 mesures

  • Élaborer sans plus tarder un protocole de suivi robuste applicable à tous les parcs éoliens afin de conforter dans le temps le suivi de l’impact des parcs en fonctionnement.
  • Mieux prendre en compte les migrateurs nocturnes lors du développement des projets éoliens.
  • Préserver les espaces vitaux des rapaces diurnes, premières victimes des éoliennes au regard de leurs effectifs de population.
  • Refuser l’implantation d’éoliennes à l’intérieur et à proximité des ZPS.

La LPO sera particulièrement vigilante sur les projets de simplification des autorisations préalables annoncés par le nouveau gouvernement, en particulier s’agissant du renouvellement des parcs les plus anciens.

Pour Allain Bougrain Dubourg, président de la LPO : « les transitions énergétiques ne peuvent s’exonérer de la prise en compte de la biodiversité et sont condamnées à réussir ensemble ».

Voir l’étude :

Les effets paradoxaux du réchauffement global

Le recul de la banquise arctique provoque des vagues de froid de plus en plus violentes

D’après une nouvelle étude, les chutes de neige extrêmes qui se sont abattues sur l’Europe en 2018 seraient directement liées au déclin de la banquise arctique. Le phénomène pourrait s’inscrire dans une tendance au long terme.

Publication 5 avr. 2021 (Source : https://www.nationalgeographic.fr/ )
Des piétons traversent le pont du Millenium à Londres, le 27 février 2018, alors que la vague de ...

Des piétons traversent le pont du Millenium à Londres, le 27 février 2018, alors que la vague de froid surnommée « la Bête de l’Est » vient de plonger une grande partie de l’Europe dans un hiver sibérien.

Photographie de Daniel Leal-Olivas, AFP/Getty

Mi-février 2018, une puissante masse d’air anticyclonique a balayé la Scandinavie et fait descendre des vents froids de l’Est qui ont plongé l’Europe dans un épisode hivernal historique. Des températures dignes du cercle polaire ont givré le continent pendant plusieurs semaines ; la neige est tombée à des latitudes aussi basses que Rome. Début mars, une tempête de neige s’est abattue sur les îles Britanniques en formant des congères de 8 mètres de hauteur par endroit.

Une étude récente suggère que si cette terrible vague de froid, baptisée la Bête de l’Est, était aussi chargée en neige, c’était en partie à cause du manque de glace dans la mer de Barents, au large du littoral arctique de la Norvège et de la Russie. Les chercheurs mettent ainsi en lumière un processus peu étudié par lequel le déclin de la banquise affecte la météo plus au sud, un processus différent du dérèglement subi par le jet-stream qui a beaucoup fait couler l’encre.

Publiée dans la revue Nature Geoscience, l’étude a utilisé les méthodes isotopiques, des données satellite et des modèles pour retracer les origines de la neige tombée pendant la Bête de l’Est. Les auteurs ont découvert que 88 % de cette neige, soit 140 milliards de tonnes, a pu provenir de l’évaporation à la surface de la mer de Barents, où la couverture de glace était anormalement faible cette année-là.

D’après les chercheurs, le recul de la glace sur la mer de Barents pourrait au long terme saturer d’humidité l’atmosphère, ce qui se traduirait par une multiplication des événements de chute de neige extrême dans le nord de l’Europe, même si les chutes de neige moyennes par année diminuent à cause du changement climatique.

« Étant donné le réchauffement des températures en hiver, une augmentation des chutes de neige peut sembler contre-intuitive, » reconnaît l’auteure principale de l’étude Hannah Bailey de l’université d’Oulu en Finlande.

 

CYCLE DE L’EAU

L’idée selon laquelle le déclin de la couverture de glace peut entraîner des chutes de neige supplémentaires n’est pas nouvelle. La glace agit comme un couvercle sur les lacs et les océans en empêchant l’eau qu’elle recouvre de s’évaporer dans l’atmosphère. De précédentes études ont lié le recul de la couverture de glace à travers la région des Grands Lacs en Amérique du Nord à une hausse des chutes de neige par « effet de lac », alors que d’autres chercheurs ont déjà utilisé des modèles pour établir un lien entre le recul de la banquise, l’augmentation de l’évaporation et les chutes de neige, notamment au large des côtes sibériennes.

Cependant, peu d’études se sont intéressées à l’existence d’un lien direct entre la perte de banquise en Arctique, une plus forte évaporation et un événement météorologique extrême précis, en raison des difficultés logistiques inhérentes à la récolte de données en Arctique. La mer de Barents est particulièrement touchée par le recul de la banquise en hiver, avec un déclin d’environ 50 % de la couverture de glace en mars depuis 1979, ce qui en fait l’endroit idéal pour explorer ce type de corrélation.

Et avec ses chutes de neige historiques à travers l’Europe du Nord et de l’Ouest entre février et mars 2018, la Bête de l’Est était la candidate parfaite pour tester l’hypothèse selon laquelle les pertes de glace sur la mer de Barents avaient alimenté des chutes de neige plus au sud.

Alors que l’air glacial de Sibérie déferlait vers l’est cette année-là, une crête barométrique s’est installée au-dessus de la mer de Barents et du nord de la Scandinavie, augmentant de 5 °C la température de surface des océans par rapport à la moyenne. Avec une mer de Barents à 60 % dénuée de glace à l’époque, le moindre courant d’air froid et sec passant au-dessus de cette eau relativement chaude aurait absorbé une humidité importante, explique Judah Cohen, météorologue spécialiste de l’Arctique pour le cabinet de conseil Atmospheric and Environmental Research.

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La Bête de l’Est vue par un satellite le 15 mars 2018. Les bandes nuageuses parallèles en direction du sud à travers la mer de Barents indiquent une rue de nuage d’air chaud et humide s’élevant de la surface dépourvue de glace.

Photographie de NASA/MODIS

Et apparemment, c’est exactement ce qu’il s’est produit. Grâce à une station météo qu’ils avaient installée dans le nord de la Finlande un an plus tôt, les chercheurs ont pu recueillir des données en temps réel sur les isotopes de l’oxygène et de l’hydrogène présents dans la vapeur d’eau pendant la Bête de l’Est. Ces isotopes contenaient des informations sur les conditions dans lesquelles l’eau s’est évaporée, ce qui a permis aux chercheurs de remonter directement à la source de l’humidité : la mer de Barents.

La modélisation atmosphérique est ensuite venue appuyer l’idée selon laquelle les vents associés à l’émergence d’un air froid ont absorbé l’humidité de la mer avant de la répandre sur l’Europe sous la forme de neige, à travers trois événements survenus entre la mi-février et la fin du mois de mars.

Historiquement, indique Bailey, la mer de Barents avait en moyenne 170 000 km² de couverture de glace supplémentaire à la fin de l’hiver qu’en 2018. Si la surface de la mer n’avait pas été aussi exposée, elle n’aurait pas fourni autant d’humidité et la Bête de l’Est aurait pu être un événement bien différent, avec beaucoup moins de neige. À l’aide d’une méthode appelée réanalyse météorologique, qui permet de modéliser les régimes météorologiques du passé, les auteurs de l’étude ont découvert que 140 milliards de tonnes d’eau s’étaient évaporées de la mer de Barents pendant cette vague de froid. Dans la même période, 159 milliards de tonnes de neige sont tombées sur l’Europe, ce qui suggère que 88 % de ces chutes de neige provenaient de la mer de Barents.

Pour Cohen, cette nouvelle étude à laquelle il n’a pas participé « est allée plus loin [que les études précédentes] dans le renforcement de la relation » entre la perte de banquise et la hausse des chutes de neige. « Ce qui est particulièrement inédit, c’est l’utilisation des marqueurs isotopiques pour associer la chute de neige à cette région, » déclare-t-il. « Je n’avais jamais rien vu de tel auparavant. »

 

AU LONG TERME

Alors que l’étude s’intéresse à un hiver particulièrement neigeux, elle met également en avant une tendance au long terme.

À l’aide des modèles atmosphériques et des observations satellite de la banquise remontant jusqu’en 1979, les auteurs ont découvert une corrélation forte entre la diminution de la couverture de glace sur la mer de Barents, la hausse de l’évaporation en surface et une accumulation maximale de neige plus élevée au mois de mars à travers l’Europe. Les modèles climatiques suggèrent que la mer de Barents pourrait perdre l’intégralité de sa glace en hiver d’ici le début des années 2060, ce qui offrirait une nouvelle source potentielle majeure d’humidité hivernale pour la région.

Le lien entre la banquise et les chutes de neige décrit dans l’étude est « la prochaine étape logique » dans notre considération des impacts de l’exposition accrue de l’océan Arctique, explique Andrea Lang, scientifique de l’atmosphère à l’université d’Albany qui n’a pas pris part à l’étude.

Lang évoque notamment les travaux réalisés actuellement par d’autres chercheurs sur l’existence de liens entre le recul de la banquise et le prolongement de l’activité cyclonique estivale en Arctique. Bien que les processus à l’œuvre soient différents, l’impact de l’évolution de la banquise sur les conditions météorologiques est « aujourd’hui un sujet brûlant, » conclut-elle.

 

(suite…)

Comment poussent les champs magnétiques terrestres ?

La prochaine vidéo-conférence scientifique de l’Institut Esope 21 aura lieu le vendredi 04 juin 2021 à 19h.

Florence Marcotte, Chargée de Recherches à l’INRIA, nous présentera la conférence : « Comment poussent les champs magnétiques terrestres ?  ».

La Terre possède un champ magnétique, grâce auquel s’oriente l’aiguille de la boussole. De très nombreuses planètes, étoiles ou galaxies présentent également des champs magnétiques de structures et d’intensités diverses : invisibles aux yeux, quelquefois très difficiles à détecter, ceux-ci jouent pourtant un rôle important dans l’évolution de ces différents corps célestes. Par quel mécanisme d’amplification ces champs ont-il pu être engendrés à partir des très faibles champs magnétiques de l’Univers jeune ?  Depuis environ un siècle, l’hypothèse retenue par les physiciens est celle, proposée par Joseph Larmor, de champs magnétiques entretenus par « effet dynamo » dans de nombreux objets astrophysiques …

Pour y accéder, il faut vous rendre sur le site https://bbbutton.i3s.unice.fr/b/hav-3jr-a7z au jour et à l’heure de la conférence. Merci au laboratoire I3S de nous mettre à disposition leur serveur BigBlue Button.

RDC : Le volcan Nyiragongo est entré en éruption, la population évacuée

Le Nyiragongo est un stratovolcan1 de la vallée du Grand Rift situé en République démocratique du Congo1. Il est localisé dans les montagnes des Virunga à une vingtaine de kilomètres au nord de la ville de Goma et du lac Kivu et à l’ouest de la frontière du Rwanda. Par sa proximité avec des zones densément peuplées, ses éruptions fréquentes dont la dernière a débuté le 22 mai 20212 et la présence d’un lac de lave quasiment permanent (une rareté dans le monde) pouvant se déverser sur ses pentes en de longues coulées de lave considérées comme les plus rapides au monde3, le Nyiragongo est un des volcans les plus actifs1 et dangereux d’Afrique.