‘Homme neuronal, Jean-Pierre Changeux, éd. Fayard, 1983.

Expositions : Biodiversité : 10 lieux, 10 milieux – Océan et climat, des échanges pour la vie – Les sols et le changement climatique – Le changement climatique, ses conséquences, l’effet de serre – La faune de la mer d’Iroise – Un Espace pour le climat – Le climat change – Comprendre le changement climatique – L’écho des profondeurs – La chimie pour comprendre la mer- Le CNRS explore les mers

Infos, prêt : genevieve.terriere@orange.fr

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 Biodiversité : 10 lieux, 10 milieux – CNRS –22 panneaux 60×80 – à partir de 7 ans. .

Panneau 1 et 2 – La diversité du vivant est d’une extrême richesse – Elle concerne tous les milieux, toutes les latitudes mais reste souvent méconnue. Indispensable aux humains elle leur apporte des services essentiels. Nous vivons aujourd’hui une crise de la biodiversité, qualifiée de sixième grande crise d’extinction…

Panneaux 3 et 4 – Les milieux passés – L’émergence de la vie est le point de départ de la biodiversité. La biodiversité actuelle est le résultat de plus de 3,5 milliards d’années d’évolution de la vie. Elle a suivi l’évolution des espèces, subi des crises de grandes extinctions dues au fonctionnement interne de la planète (volcanisme, réorganisation des continents) ou à des crises environnementales (changements climatiques comme par exemple les glaciations). Mais l’évolution de la biodiversité n’est pas toujours catastrophique. Il peut aussi s’agir de diversification, d’expansion des espèces, comme ce fut le cas au Cambrien (540 millions d’années) ou à l’Eocène (40 millions d’années).

Panneaux 5 et 6 – Le milieu agricole – Comprendre comment la structure du paysage (présence de haies, bois, prairie) et la conduite des cultures (fertilisation, travail du sol) modifient la répartition de la biodiversité ; comment les politiques agricoles, le changement climatique, les nouvelles techniques modifient les pratiques des agriculteurs, et donc les paysages et la biodiversité …

Panneaux 7 et 8 – Le milieu désertique – L’avancée du désert en Afrique, accentuée par le changement climatique, conduit à l’appauvrissement des sols et à une diminution importante de la biodiversité végétale, animale et microbienne, entraînant des conditions d’existence difficiles pour les populations locales. Cette diversification conduit à d’importants flux migratoires, associés à une paupérisation du milieu rural, à des changements culturels, ainsi qu’à un fort impact sur la santé … Le projet de Grande Muraille Verte a pour vocation de lutter contre la désertification …

Panneaux 9 et 10 – Le milieu insulaire – Madagascar fait partie des plus importants et des plus intéressants hauts lieux de la biodiversité, avec un fort taux d’endémisme (présence d’une espèce animale ou végétale à l’état naturel, limitée à une région donnée). La déforestation due aux incendies de forêt accidentels ou criminels, aux défrichement des terres, à l’ exploitation industrielle … menace cette biodiversité avec la disparition rapide et à grande échelle de nombreuses espèces animales et végétales …

Panneaux 11 et 12– Le milieu marin – Les récifs coralliens, remparts contre les vagues, réserve de poissons et d’algues …, qui concernent un demi-milliard d’humains dans plus de 100 pays comptent parmi les systèmes les plus menacés. 20 % ont déjà disparus …

Panneaux 13 et 14 – Le milieu méditerranéen – la région méditerranéenne est l’un des 3 hotspots de biodiversité identifiés au niveau mondial, sur la base d’une forte richesse en espèces et d’un nombre très important d’endémiques. Sur moins de 2 % de la superficie du globe , on recense 20 % des végétaux supérieurs de la Terre. C’est une région-clé pour la conservation des ressources génétiques …

Panneaux 15 et 16 – Le milieu montagnard – La haute montagne abrite de nombreux êtres vivants adaptés à des conditions extrêmes qui combinent froid, manque d’oxygène, fortes intensités lumineuses, vent, etc. conditionnées par la diminution de la température avec l’altitude. D’où l’impact important du réchauffement climatique qui entraîne une remontée des espèces et menace celles des hautes altitudes qui ne peuvent se réfugier plus haut …

Panneaux 17 et 18 – Le milieu polaire – En raison de leur isolement et de leur climat, les milieux polaires, l’Arctique et l’Antarctique, demeurent les derniers environnements naturels où l’impact humain est resté limité . Les communautés végétales et animales y sont fragiles, aussi elles seront les plus affectées par les changements climatiques. Des espèces risquent de disparaître. La fonte des glaces risquent de bouleverser les activités humaines et les espèces invasives …

Panneaux 19 et 20 – Le milieu tropical – Milieu d’une grande diversité biologique et de ressources pour l’homme, il est une richesse importante pour la découverte de nouveaux médicaments, l’alimentation et le patrimoine culturel. Il est menacée par la déforestation due à la recherche de nouvelles terres agricoles et d’élevage, et le développement d’industries minières. Plus de 18 % des émissions de gaz à effet de serre sont dues à la déforestation.

Panneaux 21 et 22 – Le milieu urbain – Le développement des zones urbaines est en progression constante. L’occupation intensive de l’espace laisse peu de place à la nature. Pour autant, ces milieux urbains ne sont pas forcément pauvres en biodiversité. La ville est devenue un écosystème où l’homme cohabite avec quantités d’autres espèces, végétales et animales, introduites ou sauvages. Quelles sont les aptitudes de colonisation et les capacités d’adaptation des espèces, les structures qui favorisent ou bloquent la propagation des espèces ? afin de mieux concevoir la ville pour y optimiser la qualité de vie.

Illustration : Archipel de San Blas, Panama, Y.Arthus-Bertrand, Planet Ocean

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L’IFREMER met à disposition gratuitement des expositions tout public produites à partir de ses travaux de recherche : Le climat change, l’océan aussi – La vie dans les grands fonds – Mer et énergie renouvelable – Sciences bleues, couleurs outre-mer – Femmes et mers  (Panneaux visibles sur le site : www. image@ifremer.fr. -Transports à la charge des emprunteurs – Informations : genevieve.terriere@orange.fr).

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Océan et climat, des échanges pour la vie – IRD

16 panneaux 80 x 200

Panneau 1 – Planète BLEUE Vue de l’espace, la Terre apparaît bleue car elle est recouverte aux deux tiers de sa surface par les océans et les mers. La présence d’eau, élément fondamental pour la vie sur Terre, lie entre eux les différents milieux qui constituent le système climatique. Les océans jouent ainsi un rôle majeur dans la régulation du climat mondial.

1 – Le cycle de l’eau un mouvement perpétuel. Les microparticules qui se rassemblent par milliers pour former les nuages. L’eau retombe sur terre sous forme de pluie, de grêle ou de neige, alimente les cours d’eau, les lacs, les océans et les nappes phréatiques ou s’accumule sur les glaciers. Ce cycle est continu et l’océan participe car il transporte chaleur et humidité sur la planète.

2 – Les échanges entre ciel et mer. L’océan échange en permanence de l’eau avec l’atmosphère, sous forme de vapeur et de précipitations, mais également de la chaleur. L’atmosphère met aussi l’océan en mouvement sous l’action des vents, produisant des courants et des vagues qui se propagent à la surface. Les relations entre océan et atmosphère sont complexes : vents et courants interagissent et font naître des variations climatiques cycliques ; ces derniers sont très actifs dans les régions proches de l’équateur.

3 – Un puissant régulateur thermique. L’océan absorbe les radiations du soleil et les emmagasine sous forme de chaleur, constituant un immense réservoir thermique, plus de mille fois plus important que celui de l’atmosphère ! Les tropiques reçoivent plus de chaleur que les autres régions du globe, car ils sont à la verticale du soleil. Entraînés par les vents, les courants océaniques de surface vont déplacer ces eaux chaudes vers les régions polaires, où elles vont plonger dans les profondeurs et revenir lentement dans les régions tropicales. C’est un mécanisme semblable à un chauffage central.

Panneau 2 –  Le cycle de l’eau sur Terre, le cycle de l’eau est perpétuel. L’eau d’aujourd’hui est celle qu’ont connue nos ancêtres ! Et les échanges sont permanents entre les quatre grands réservoirs de la planète : océans, atmosphère, eaux continentales et biosphère.

L’eau et le climat :

1-Les courants océaniques transportent l’eau et la chaleur. Les océans ont ainsi une grande influence sur le climat, qui se définit comme le temps qu’il fait en moyenne dans un lieu donné. Le climat d’une région est déterminé à partir de moyennes statistiques de relevés de températures sur terre et mer, de vent, de précipitations…

2-L’atmosphère transporte l’humidité des régions où l’eau s’évapore vers des zones où elle se condense et se transforme en pluie.

3-Les précipitations nourrissent aussi les nappes phréatiques, qui participent, comme les fleuves et les rivières, au transport de l’eau vers les lacs ou les océans.

4-Le soleil est le moteur du cycle hydrologique. Son énergie active les transports de l’eau dans l’océan et l’atmosphère. Le renouvellement de l’eau dans l’atmosphère et les cours d’eau est très rapide, de une à quelques semaines. En revanche, l’eau séjourne quelques dizaines d’années dans les lacs et plusieurs milliers d’années dans les océans, les glaciers et certaines nappes phréatiques.

Panneau 3 – Observer les océans. Depuis l’Antiquité, les hommes parcourent la surface des océans. Ces premiers navigateurs, et bientôt les marins du commerce, observaient les vents et les courants afin d’optimiser et de sécuriser leurs routes. Au XIXe siècle, cette préoccupation s’inscrivit dans une démarche scientifique avec l’apparition des premières grandes expéditions océanographiques. La connaissance des vents, des courants, des fonds marins et de la vie océanique progressa alors considérablement et constitua les fondements de l’océanographie. À partir des années 1950, la nécessité de prendre en compte la totalité de l’océan pour comprendre et prévoir le climat conduisit les scientifiques à développer de nouveaux outils d’observation et de prévision offrant en temps réel une image continue de cette sphère liquide et de sa dynamique. Afin de mieux connaître les océans, leur dynamique, leur variabilité et leur rôle sur le climat, la com- munauté internationale a mis en place des réseaux d’observation océaniques et météorologiques de grande ampleur, mettant en commun des mesures in situ (navires,bouées, flotteurs) et des mesures spatiales. Les informations recueillies alimentent des modèles prévisionnels océaniques et climatologiques.

Les différents moyens d’observation de l’océan mondialisé.

4. Les océans vu d’en haut. Cette image satellite permet de distinguer les zones océaniques riches en plancton végétal (couleur bleu ciel). On remarque que l’équateur est dessiné dans le Pacifique et l’Atlantique par la production de matière végétale due aux remontées d’eaux profondes riches en sels nutritifs.

Carte mondiale de la concentration en phytoplancton des océans.

£ Bouée dérivante de surface traînant un instrument de mesure

£ Ligne d’instruments de mesure accrochés à un mouillage sur le fond

£ Instrument de mesure immergé à partir d’un navire océanographique

£ Instrument de mesure autonome dérivant au sein du milieu océanique

£ Satellite

Les océans sont observés en temps quasi réel et de façon continue, dans l’espace et dans le temps,par les satellites. Grâce à des satellites munis d’altimètres, on peut mesurer la hauteur du niveau de la mer avec une grande précision. On peut ainsi mettre en évidence les creux et les bosses générés par la circulation océanique et voir l’océan en mouvement ! Les satellites permettent également d’observer la couleur, la température de l’eau, les vents et les courants. Le Pacifique tropical est le siège d’interactions très actives entre l’océan et l’atmosphère, observées et mesurées grâce aux nombreux réseaux mis en place par les scientifiques du monde entier. Ici, flotteurs de grand fond. Les observations fournies par les satellites et les instruments en mer permettent d’accéder à une vision globale de l’océan et de ses relations en temps réel avec l’atmosphère et l’environnement terrestre. Observer les océans conduit les chercheurs à comprendre les interactions entre l’océan et le climat.

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Les sols et le changement climatique – IRD et FAO (Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture et l’Institut de Recherche pour le développement).

4 panneaux 60 x 80

Panneau 1 – Les sols sont vulnérables – Les sols sont affectés par le changement climatique.

DES CONSÉQUENCES MULTIPLES – Le changement climatique se traduira en Europe par des étés plus secs et par des évènements extrêmes entrainant érosion, inondations, dessication et baisse de la fertilité des sols. L’augmentation de température accélère la décomposition des matières organiques du sol. En se réchauffant, les sols gelés du grand nord et les sols des tourbières, très riches en matières organiques, risquent d’émettre de grandes quantités de gaz à effet de serre (CH4 et CO2).Les matières organiques aident les sols à s’adapter au changement climatique, en améliorant l’infiltration et la rétention de l’eau dans le sol.

  Augmenter la teneur en matière organique des sols est une stratégie triplement gagnante !

Veiller à un urbanisme respectueux des sols et plus économe en surfaces artificialisées.

Panneau 2 – Les sols puits de carbone – Les sols peuvent atténuer le changement climatique en stockant du carbone.

IL Y A URGENCE À AGIR POUR RÉDUIRE L’EFFET DE SERRE – Réduire les émissions d’un facteur 4, améliorer l’efficience énergétique dans le bâtiment, les transports… Et augmenter les puits naturels de carbone, comme ceux des sols.

LE CYCLE DU CARBONE PASSE PAR LES SOLS – Les sols stockent du gaz carbonique (CO2) pris dans l’atmosphère. Le CO2 de l’atmosphère est transformé par la photosynthèse des plantes en matières organiques qui restent ensuite piégées dans les sols. Les sols émettent aussi naturellement des gaz à effet de serre (GES). Les organismes du sol consomment aussi les débris végétaux, respirent et émettent du CO2. D’autres gaz à effet de serre, méthane (CH4) et protoxyde d’azote (N2O), peuvent être émis par les sols selon leurs conditions d’humidité et de fertilisation. L’usage des sols joue sur les entrées et sorties de carbone des sols. La végétation et les sols sont capables de « pomper » le CO2 en trop de l’atmosphère.

Oui, le stockage de carbone dans les sols est possible, les bonnes pratiques d’usage des sols le permettent.

Stopper les dégradations des sols qui réduisent le puits de carbone.

Panneau 3 – Les sols sont riches en carbone – Les matières organiques des sols sont précieuses.

LE CARBONE, PRINCIPAL CONSTITUANT DES MATIÈRES ORGANIQUES – Le carbone du sol est sous forme de molécules organiques dont la moitié est du carbone. La matière organique fraîche qui arrive au sol (résidus de végétaux naturels, de culture, animaux et micro-organismes…) est fragmentée, puis progressivement décomposée et minéralisée par les organismes vivants du sol constituant la matière organique.

Les usages des sols et les pratiques agricoles qui augmentent le taux de carbone et celui de la matière organique des sols sont sont bénéfiques à la fois pour éviter l’érosion, la désertification, pour atténuer les changements climatiques et pour améliorer la fertilité des sols et la biodiversité.

Valoriser le rôle des sols en matière de séquestration du carbone et de lutte contre le changement climatique

Panneau 4 – Les sols sont améliorables – Stocker du carbone dans les sols est possible en agriculture au Nord comme au Sud.

POUR AUGMENTER LES STOCKS DE CARBONE : LE PLUS EFFICACE EST D’AUGMENTER LES ENTRÉES DE CARBONE AU SOL – Il n’y a pas de solution unique. Il est nécessaire d’adapter ces différentes techniques selon les conditions environnementales, sociales et culturelles.

Développer les recherches pour évaluer et comprendre l’effet des pratiques et usages des sols sur leurs stocks de carbone, en fonction des types de sols. Développer des méthodes de mesure innovantes. Etudier l’adoption des meilleures pratiques. Concevoir les politiques publiques qui facilitent cette adoption.

Développer la recherche et l’expérimentation sur l’agroforesterie et les pratiques agronomiques améliorant l’état des sols

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Le changement climatique, ses conséquences – l’effet de serre – Océanopolis.             

2 panneaux 60×80

– Un phénomène naturel : l’effet de serre. L’influence de l’homme. L’effet de serre est un phénomène naturel de la basse atmosphère. Il contribue à retenir une partie de l’énergie solaire reçue à la surface de la Terre et à maintenir l’équilibre thermique de la planète.

– Les conséquences du changement climatique :

-Élévation du niveau de la mer –L’augmentation du niveau de la mer est due principalement à deux phénomènes :

– la dilatation thermique de l’eau.

– la fonte des glaciers continentaux.

Ces phénomènes sont très lents et peuvent se poursuivre pendant des siècles.

-Dilatation thermique de l’eau :

Au cours du siècle dernier, le niveau moyen des océans est monté d’une quinzaine de centimètres (à raison de 1,8 mm par an, entre 1961 et 2003, selon les estimations du GIEC).

Pendant la même période, la température moyenne de la Terre a augmenté de 0,6°C. Selon une relation physique simple, lorsque la température du premier kilomètre de la surface de la mer croît de 0,6°C, l’épaisseur augmente de 15,6 cm. Cette valeur correspond quasiment à celle observée aujourd’hui sur la planète.

Les conséquences de l’élévation du niveau de la mer seront nombreuses en zone côtière : érosion des dunes et des falaises, augmentation des inondations, fragilisation des écosystèmes tels que les récifs coralliens, retrait des populations vivant près du rivage…

-Fonte des glaciers continentaux :

Le recul d’un glacier en Arctique : entre 2001 et 2005, le glacier d’Helheim, au Groenland, a perdu 7,5 km en

longueur et 40 m en épaisseur. Sa vitesse de descente vers la mer a augmenté de 8 à 11 km/an.

Le continent Antarctique : il stocke 70 % de l’eau douce de la planète sous forme de glace. Les scientifiques estiment que si tous les glaciers continentaux fondaient, le niveau de la mer augmenterait de 80 m sur la Terre.

-Fonte de la banquise en Arctique :

L’océan Arctique est désormais librement ouvert à la circulation dans sa périphérie, en été boréal. Le réchauffement des eaux restreint l’extension du pack (glace de mer) permettant notamment l’ouverture à la

circulation maritime des passages du Nord-Est (au Nord de la Sibérie) et du Nord-Ouest (Nord du Canada) en été.

En 2100, les scientifiques estiment que le niveau de la mer aura augmenté de 28 à 43 cm (données du GIEC).

© National Snow and Ice Data Center

Augmentation de la température moyenne à la surface de la Terre

Impact sur le milieu marin :

Le réchauffement des océans entraîne la migration vers le nord de crustacés planctoniques d’eaux froides, induisant des modifications sur les populations de morues, friandes de ces crustacés. Les espèces typiques des eaux plus chaudes

progressent également vers les hautes latitudes. Ainsi, en Méditerranée, l’aire de répartition de la girelle paon s’est étendue jusqu’aux côtes du Var.

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Les Côtes de la Presqu’île de Crozon – La faune de la mer d’Iroise : mammifères marins, crustacés, oiseaux – Le Parc marin d’Iroise.

4 panneaux 60 x80

Un patrimoine géologique exceptionnel. La presqu’île de Crozon constitue une référence nationale pour la période paléozoïque qui s’étend de -543 à -250 millions d’années. La diversité et la qualité des affleurements forment des paysages uniques, à forte valeur patrimoniale.

Les pointes de la presqu’île se prolongent en mer en donnant une série de « basses » (Toulinguet, Trépied, Parquette et Vandré au nord, Tas de Pois, Lis et Laborieux au centre, basse Vieille et basse Wenn au sud) : accidents dus aux structures géologiques. Les fonds décroissent de la côte vers le large.

Une côte diversifiée.Les falaises rocheuses monumentales caractérisent essentiellement la façade occidentale de la presqu’île. Ces falaises sont hautes :100 mètres au cap de la Chèvre, 60 mètres à la pointe de Dinan. Des cordons de galets, grèves de cailloutis et estrans blocs, jalonnent les pieds de ces escarpements rocheux. Ces derniers alternent fréquemment avec d’immenses plages.Les 110 km de côtes de la presqu’île de Crozon recèlent plus de 446 grottes marines, ce qui en fait un patrimoine exceptionnel et place probablement la presqu’île de Crozon comme un site de référence pour cet habitat en Europe.

Un banc de maërl (sable calcaire des rivages) est situé dans la partie Ouest de la baie de Camaret.

Une zone riche en espèces patrimoniales.

• Les mammifères marins et aquatiques – Le site est fréquenté par des mammifères marins de passage et des phoques gris qui utilisent les grottes marines comme abri et reposoir. Le marsouin commun, le grand dauphin et le dauphin commun y sont régulièrement observés ainsi que d’autres espèces remarquables tels que le globicéphale et le dauphin de Risso, témoins de la richesse de la zone. La loutre est présente et sédentarisée aux embouchures des deux principaux cours d’eau de la presqu’île où elle trouve des marais riches en nourriture et en végétation dense (Kerloch et Aber).

• Les oiseaux – La nidification d’espèces d’oiseaux marins nicheurs d’intérêt majeur est reconnue en Presqu’île, notamment sur les roches de Camaret, fulmar boréal, océanite tempête, goélands brun, marin et argenté, guillemot de Troïl. Les colonies de mouettes tridactyles et de macareux moine y ont en revanche disparu.

Le grand corbeau est une espèce qui niche dans les falaises maritimes, ainsi que le crave à bec rouge. Le faucon pèlerin qui avait disparu de Bretagne en temps qu’espèce nicheuse en 1960, a refait son apparition en presqu’île de Crozon.

L’avifaune hivernante, migratrice ou de passage, y est également largement présente.

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Un Espace pour le climat – CNES

2 panneaux 60 x80

Quand le climat devient une menace. Evènements météo extrêmes – recul des glaciers – montée des eaux… En à peine deux décennies, les données spatiales se sont révélées indispensables à notre compréhension du phénomène.

Le CNES, avec ses partenaires, démontre chaque jour la pertinence des solutions spatiales dans l’évaluation des causes et des conséquences des bouleversements qui s’annoncent.

ATMOSPHERE. Quel est l’impact des aérosols (particules en suspension dans l’air) et nuages dans le changement climatique ? Accentuent-ils le réchauffement ou contribuent-ils au contraire à refroidir l’atmosphère par effet parasol ? Pour mieux le comprendre le CNES a lancé, avec la NASA, les satellite  »Parasol » et  »Calypso ».

EAU. L’eau est l’élément fondamental du développement, sécurité alimentaire, énergie ou santé. Les menaces que le changement climatique font peser sur l’eau mettent en péril les besoins essentiels des populations.Tous les voyants sont au rouge : baisse de la pluviométrie de 10 à 30 %, intensification des catastrophes naturelles (inondations, sécheresses). Un stress hydrique planétaire sans précédent pourrait être la première manfestation dramatique du changement climatique.

FORETS. Le satellite  »Biomass » cartographie les forêts afin d’évaluer la quantité de cabone stockée et connaître son impact sur le climat.

GLACIERS. Avec 200 000 glaciers et 2 calottes polaires représentant une grande partie des réserves d’eau douce, les glaces constituent un élément essentiel de la biosphère. Quel est le rôle exact de la fonte des glaces dans l’augmentation du niveau des mers ? Dans ces régions souvent hostiles et peu accessibles, il est particulièrement difficiles de recueillir des données in situ.. La télédétection spatiale joue un rôle majeur pour y répondre.

OCEANOGRAPHIE. La surface terrestre comporte 71 % d’eau. Pour mieux comprendre les changements climatiques il faut s’intéresser aux dynamiques océaniques. En effet les océans stockent de grandes quantités de chaleur, qu’ils redistribuent d’un bout à l’autre de la planète : l’eau, chauffée par le solei sous les tropiques, est transférées par les courants vers les côtes tempérées où elle se refroidit en cédant sa chaleur à l’atmosphère. Devenue plus froide, et donc plus dense, elle s’enfonce en grande profondeur pour redescendre vers les zones équatoriales, selon un circuit qui dure plus d’un millier d’années.

Le satellite  »Jason » du CNES mesure le niveau des océans ; il monte en moyenne de 3mm/an en raison de la quantité de chaleur enmaganisée par les océans et l’apport d’eau douce provenant de la fonte des glaciers. Il mesure également des températures de surface, la quantité de plancton grâce à la couleur de l’eau, la salinité, les vagues…

STRATOSPHERE. Des ballons sont également envoyés dans la stratosphère pour étudier le climat, comme la quantité de vapeur d’eau…

SANTE. Le changement climatique est un facteur propice à l’apparition de maladies infetieuses, leur dispersin. Par exempledans le cas des maladies transmises pa des moustiques, la télé-détection permet de recenser les points d’eau susceptibles d’abriter des larves, stade où il est encore possible d’agir préventivement (paludisme, dengue…).

Satellites et ballons pour étudier les causes et conséquences du changement climatique.

Convention des Nations Unies pour le changement climatique : limiter à 2° l’augmentation de la température d’ici 2050 et réduire de 50 % les gaz à effet de serre liés aux activités humaines.

Le GCOS (Global Climate Observing System) a identifié une cinquantaine de variables climatiques essentielles, toutes techniquement et économiquement accessibles à l’observation systématique ; 26 le sont actuellement depuis l’espace par le CNES et ses partenaires (NASA… ) en plus des mesures effectuées in situ.

Le CNES, avec ses partenaires, démontre chaque jour la pertinence des solutions spatiales dans l’évaluation des causes et des conséquences des bouleversements qui s’annoncent. Constituant des pôles de données scientifiques (pôle Atmosphère, pôle Surfaces continentales, pôle pôle Océan, pôle Terre solide) elles sont utilisés par de nombreux chercheurs. 2 000 scientifiques utilisent les données recueillies par le pôle thématique Atmosphère ICARE du CNES

EAU – OCEANS – OCEANOGRAPHIE. Affaiblissement du Gulf Stream (courant océanique chaud qui adoucit le climat de l’ Europe occidentale) prévue, avec un refroidissement important sur l’Europe du nord de -5°C. 5 millions de km² en 2014 minimum de surface de la banquise arctique, réchauffement 2 fois plus rapide que la moyenne mondiale. La fonte des glaciers est suivie par télédétection.

SWOT satellite CNES-NASA qui scrute les eaux du globe, océans et eaux de surfaces continentales en mesurant les hauteurs d’eau et les dérives spatio-temporelles des fleuves, lacs, rivières, ruisseaux, zones inondées… avec un altimètre radar interféromètre. En onze jours son imageur 3D couvre la totalité de la surface terrestre à très haute résolution.

SMOS mesure les températures de surface, la quantité de plancton, la salinité les vagues.

SCAT satellite chinois étudie l’état de la mer (mission franco-chinoise CFOSAT) avec le radar français Swim qui surveille les vagues et les vents. Les deux phénomènes sont couplés : les vagues naissent de l’énergie transmise par le vent.

JASON satellite du CNES mesure le niveau des océans ; il monte en moyenne de 3mm/an en raison de la quantité de chaleur emmaganisée par les océans et l’apport d’eau douce provenant de la fonte des glaciers. Il mesure également les températures de surface, la quantité de plancton grâce à la couleur de l’eau, la salinité, les vagues…

Pour mieux le comprendre le CNES a lancé, avec la NASA, les satellite  »Parasol » et  »Calypso ».

ATMOSPHERE – METHANE – NUAGES – STRATOSPHERE.

La Mission satellitaire Merlin(franco-allemande) observe l’évolution du méthane, puissant gaz à effet de serre, dans l’atmosphère, de jour comme de nuit, en suivant les sources et les puits de méthane avec un atellite du CNES.

CALYPSO petits satellites sur une même orbite, chacun étudiant un paramètre de l’atmosphère pour analyser les nuages et les aérosols (CNES – NASA) METOP-SG satellite pour étudier plusieurs gaz atmosphériques et leur impact sur l’effet de serre(mission franco-européenne Iasi-Ng).

Des ballons sont également envoyés dans la stratosphère pour étudier le climat, comme la quantité de vapeur d’eau…

STRATEOL ballons devenus pressurisés et instrumentés. Résistant aux forces des vents, ils se faufilent dans l’oeil des cyclones pour les étudier de l’intérieur (1ère mondiale pour le CNES).

En projet, Microcarb , instrument capable de mesures le CO2, premier gaz à effet de serre, porté par un microsatellite (CNES).

FORETS

BIOMASS satellite qui cartographie les forêts afin d’évaluer la quantité de cabone stockée et connaître son impact sur le climat.

SANTEL- Les satellites et les ballons d’observation

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Le climat change – ONERC, Observatoire National sur les Effets du Réchauffement Climatique.

9 panneaux 80 x 110 cm

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Le CNRS explore les mers

 richesses pour aujourd’hui et demain. 16 panneaux 60 x 80 – à partir de 11 ans.                              

Les océans couvrent 70% de la surface du globe et représentent 97% de l’eau terrestre. Pourtant ce sont les zones les moins connues de la planète ! Sources de vie, en interface avec l’atmosphère, ils jouent un rôle prépondérant dans les équilibres climatiques.

Dans un contexte où le réchauffement global constitue un élément clé dans le cadre d’un développement durable raisonné, la compréhension des océans est devenue une priorité scientifique.

Comprendre, explorer et exploiter les mers et les océans impliquent une recherche interdisciplinaire : sciences de l’univers, ingénierie, chimie et environnement, sciences du vivant et sciences humaines et sociales.

Le CNRS vous invite à plonger au cœur de cette recherche innovante, source de nouvelles connaissances…

 1. Titre – 2. Des algues invasives – 3. Comprendre la catastrophe pour prévenir demain – 4. Coup de chaud sur les espèces marines – 5. Des océans et des mers chargés d’histoire – 6. Utiliser l’énergie des mers – 7. Faire l’inventaire de la biologie marine pour la protéger – 8. Pétoncles et coquilles Saint-Jacques : des témoins climatiques – 9. La mer et les océans : sources de modèles pour la biologie cellulaire – 10. La pêche : gérer le prélèvement des ressources océaniques – 11. l’aquaculture : une voie innovante -12. Les oiseaux marins, sentinelles des changements climatiques – 13. Les médicaments du futur – 14. MEDIMEER : une plateforme expérimentale d’écologie marine – 15. Les mammifères marins explorateurs des mers – 16. Richesse et diversité du plancton marin.

Informations , textes des expositions et réservations : genevieve.terriere@orange.fr ; 06 80 66 45 62.

Illustration : atoll polynésien de Fakarava, photothèque du CNRS.

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Climat, environnement – CNES

Une carte – 21 fiches

UN ESPACE POUR LE CLIMAT

La mallette pédagogique Climat – Environnement du CNES

Cette mallette de support pédagogique fait suite à la COP 21 de Paris en 2015. Destinée aux

enseignants et à leurs élèves, elle met à disposition des ressources spatiales en lien avec la gestion environnementale et climatique.

Un poster carte du monde signalant les lieux documentés dans les 21 fiches, études de cas autour de 7 thématiques : Glace, Océan, Atmosphère, Forêts et Espaces naturels, Agriculture, Littoraux, Evénements extrêmes :

1 – Ours polaire et banquise

2 – Arctique et géopolitique

3 – Trop chaud pour les manchots ?

4 – Etude d’un courant en Méditerranée

5 – 7ème continent

6 – Quand la mer monte…

7 – Nuage de sable saharien

8 – Etude de la pollution de l’air

9 – Nuage volcanique de l’Eyjafjöll

10 – Déforestation amazonienne

11 – Bassin d’Arcachon : enjeux climatiques

12 – Ville et espace naturel

13 – L’eau au sahel

14 – Phoenix, ville durable ?

15 – Chine et développement durable

16 – Le littoral atlantique menacé

17 – Mangrove guyanaise et courantologie

18 – Le Languedoc, enjeux d’aménagement

19 – Le cyclone Katrina

20 – Pollution en mer par le pétrole

21 – El niño, l’enfant terrible

Un DVD qui complète les fiches (photos, vidéos, logiciel permettant l’analyse des images)

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Expositions de l’Institut universitaire européen de la mer IUEM de Brest (IFREMER-CNRS-IRD-UBO) site : www.iuem.univ-brest.fr ; cecile.nassalang@univ-brest.fr, 02 98 49 86 37.

Projet – Exposition L’écho des profondeurs : la vie sous l’eau révélée par l’acoustique (17 panneaux 200 cm x 100 cm.

• Dans l’eau, le regard se perd en quelques mètres : comment observer dans leur milieu les animaux qui peuplent les lacs et les océans ? Depuis quelques décennies, les progrès incessants de l’acoustique aident les scientifiques à y « voir plus clair » dans cet univers mystérieux… • Destinée à un public de non-spécialistes, l’exposition délaisse les aspects très techniques de ce domaine pour le présenter sous un jour historique, des premiers sondeurs mis au point après le naufrage du Titanic en 1912 aux performances électroniques et informatiques actuelles (10 panneaux), dans sa réalité concrète d’aujourd’hui, le quotidien d’une campagne océanographique sous forme de roman-photo (3 panneaux) et dans le cadre plus général d’un monde aquatique tout sauf silencieux (3 panneaux).

Panneau 0 – L’écho des profondeurs : la vie sous l’eau révélée par l’acoustique. Dans l’eau le regard se perd en quelques mètres : comment observer dans leur milieu les animaux  qui peuplent les lacs et les océans ? Depuis quelques décennies, les progrès intéressants de l’acoustique aident les scientifiques à y « voir plus clair » dans cet univers merveilleux.

Panneau 1 – Des sons dans l’eau ? – Il y a 2500 ans Aristote pressentait que les sons pouvaient se propager dans l’eau. Léonard de Vinci écoutait les bruits sous-marins des bateaux. Au XVIII ème siècle, l’abbé Nollet prouve que le son se propage dans l’eau (1740). Laplace établit les formules établissant sa vitesse (1816). En 1826 Colladon et Stum mesurent la vitesse du son dans le lac Léman (1435m/s) ; le son se propage tellement bien dans l’eau qu’à 51 km de distance, l’observateur ne voit plus le signal lumineux mais entend encore nettement la cloche…

Panneau 2 – Naufrages, icebergs et guerre navale – Sur un principe imaginé par Arago, les premiers sondeurs à ultra-sons sont nés au début du XX ème siècle de l’urgence de sécuriser un trafic maritime en plein essor. L’acoustique active est expérimentée en 1914 pour détecter un iceberg, suite au naufrage du Titanic en 1912. En 1918 on peut détecter un sous-marin distant de 500m. En 1925 il sert à mesurer la profondeur…

Panneau 3 – La pêche s’empare de l’acoustique – Pêcheurs et scientifiques ont rapidement su tirer profit des sondeurs pour repérer ou étudier les poissons. Les sondeurs destinés à la sécurité en mesurant les profondeurs, puis permettant aux pêcheurs de localiser les bancs favorables à la pêche, permettent alors de repérer les poissons eux-mêmes.

Panneau 4 – Les sondeurs deviennent scientifiques – Les scientifiques n’ont eu de cesse d’améliorer les performances des sondeurs pour mieux interpréter les échos. Il est impossible de distinguer les échos des cibles atteintes simultanément par l’impulsion sonore : l’écho du plancton peut être masqué par celui d’un poisson, ou celui d’un poisson par celui du fond. La résolution des sondeurs est donc un paramètre essentiel.

Panneau 5 – De l’écho à la biomasse – Mesurer par l’acoustique l’abondance des poissons a rapidement tenté les scientifiques ; c’est maintenant une méthode courante. Mais quel est l’impact du bruit généré par le navire sur l’évitement du poisson, … ? Aussi cette méthode n’est jamais utilisée seule, des pêches de contrôle restent indispensables.

Panneau 6 – L’écho du plancton – Après celle du fond et des poissons, l’étude du plancton est désormais à la portée des scientifiques. Observé à l’aide des ultra-sons, le monde sous-marin est plein de formes étranges dessinées par le plancton animal. Ces échos sont devenus essentiels pour les scientifiques, le plancton étant à la base des chaînes alimentaires aquatiques. La force de l’écho renvoyé par ces organismes dépend de leurs caractéristiques : taille, forme, présence d’une coquille dure ou d’une bulle gazeuse, permettant de les classer.

Panneau 7 – A la conquête des « petits fonds » – Les progrès technologiques ont permis à l’acoustique d’étendre son champ d’application aux écosystèmes aquatiques peu profonds. Les zones côtières, lagunes, lacs peu profonds, estuaires, rivières … jouent un rôle majeur dans les cycles biologiques de nombreuses espèces. Leur étude est d’autant plus importante qu’ils ont souvent été profondément modifiés par l’activité humaine.

Panneau 8 – Comportement des poissons et acoustique – Détecter ou quantifier les poissons ne suffit plus : il est de plus en plus nécessaire de comprendre leur comportement. Un banc permet aux poissons de se protéger des prédateurs, détecter des proies, disposer de partenaires reproductifs ou réduire leur dépense en énergie. Seule l’acoustique permet d’étudier ces structures complexes et à évaluer les stocks.

Panneau 9 – Un outil pour comprendre l’écosystème – Au début du XXI ème siècle, l’acoustique est désormais un outil complet pour comprendre certains écosystèmes aquatiques. Elle permet une meilleure connaissance, entre autres, dans le domaine pélagique (la colonne d’eau) qui recèle d’importantes ressources et constitue le fondement de la gestion halieutique.

Panneau 10 – L’acoustique de demain – Des données de qualité croissante, une utilisation de plus en plus souple : les techniques acoustiques ont de l’avenir ! On obtient déjà des images détaillées du fond, de la distribution des poissons mais aussi du plancton. De nouveaux imageurs identifieront mieux les espèces sur de courtes distances …, ce sont de véritables « caméras acoustiques ».

Panneau 11 – Une histoire naturelle très ancienne – L’évolution a doté une partie des cétacés de sonars naturels leur permettant de vivre dans un milieu où la lumière est rare. Plus de trente millions d’années avant nos sondeurs, l’acoustique active était déjà une pratique courante chez des mammifères évoluant dans l’obscurité de la nuit (chauve-souris) ou des profondeurs marines (cétacés). Parmi les cétacés, seuls les Odontocètes (dauphins, marsouins, orques, cachalots…) sont capables d’émettre des sons et d’en analyser l’écho pour percevoir leur environnement, éviter les obstacles et détecter proies ou prédateurs.

Panneau 12 – Campagnes océanographiques du Maroc au Sénégal – Minutieusement préparée longtemps à l’avance, une campagne de cinq semaines en mer fournit les données scientifiques qui seront analysées pendant des mois : au large de l’Afrique de l’Ouest une remontée d’eaux profondes riches en éléments nutritifs crée un écosystème très productif, mais soumis à la surpêche, aux changements climatiques et aux pollutions.

Panneau 13 – En campagne sur un navire de recherche – En juillet 2013, au large des côtes ouest-africaines, pendant cinq semaines, le temps y est précieux ; on y travaille en continu : nuit et jour les équipes se succèdent au PC scientifique, sur le pont et dans les labos.

Panneau 14 – Etudes du plancton – Cinq semaines en mer, quart après quart, les données s’accumulent dans les cartons, les disques durs et les flacons. 3000km de radiales, 69 stations, 44 pêches au chalut, 190 prélèvements aux filets à plancton, plus de 7000 échantillons prélevés sur 1387 poissons… Le programme ne sera véritablement achevé qu’à la publication des résultats.

Panneau 15 – Ecouter l’océan pour le comprendre – Alors que les sondeurs et sonars restaient cantonnés à un usage militaire : détecter, localiser et identifier les autres navires sans dévoiler sa présence, ils intéressent de plus en plus les scientifiques. Le monde marin est d’une très grande richesse sonore : les éléments naturels, les êtres vivants et les activités humaines y composent un chorus intense et permanent. Cette gigantesque masse d’informations nécessite des techniques de décryptage très complexe . Elles intéressent les biologistes pour comprendre les populations marines, leur activité, dépendante des conditions environnementales…

Panneau 16 – Une boîte à outils pour l’océan et les lacs – Les sondeurs et sonars des biologistes ne sont qu’une des nombreuses applications de l’acoustique en milieu aquatique. Contrairement aux ondes électromagnétiques (lumière, radio, radar…) les ondes sonores se propagent très bien dans l’eau et donc peuvent y véhiculer des informations sur de grandes distances. Elles sont ainsi utilisées pour l’écologie, l’halieutique, les géosciences marines, , la sismique sous-marine, les interventions sous-marines…

Projet – Exposition La chimie pour comprendre la mer. ( 12 posters 84 cm x 60 cm).

• Comment comprendre le monde qui nous entoure sans faire appel à la chimie ? Tôt ou tard, les sciences de la vie et de la terre doivent faire appel aux sciences de la matière pour continuer à faire progresser les connaissances. La chimie occupe ainsi une part croissante dans les sciences de la mer. A côté de la chimie marine se sont développées de multiples applications en biologie, en écologie, en géologie, ainsi que des approches intégrées comme la « biogéochimie » • L’exposition, iIllustrée avec humour par des dessins de Nono, apporte un regard différent sur des réalités qu’on croit pourtant bien connaître, comme le sel ou le sable. C’est aussi, par quelques exemples, une plongée au coeur de certains des laboratoires de l’IUEM.

Projet – Exposition D’une mer à l’autre : le milieu marin face aux espèces introduites et invasives – 12 panneaux 84 cm x 60 cm – questionnaire pédagogique ( texte des panneaux, affiche et dépliant à disposition : genevieve.terriere@orange.fr).

• La mondialisation est aussi écologique : l’homme transporte, volontairement ou non, des milliers d’espèces vivantes à travers la planète. Mais certaines d’entre elles s’avèrent envahissantes, au détriment des écosystèmes et des activités économiques locales. Ce défi écologique majeur du 21ème siècle concerne aussi le milieu marin, où ses conséquences écologiques et économiques sont parfois lourdes à l’échelle locale • En Bretagne comme ailleurs, l’environnement marin et littoral est soumis à des introductions d’espèces exotiques. Crépidules, huîtres, spartines et sargasses en sont quelques exemples parmi les plus visibles • Ils illustrent la diversité des situations, des questions scientifiques et des défis posés aux sociétés.

Ilustration : photo amande de mer, Erwan Amice, CNRS, IUEM.

Informations et réservations : genevieve.terriere@orange.fr.

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Expositions et manips interactives de l’Espace des Sciences de Rennes (payantes –  www.espace-sciences.org ; diffusion@espace-sciences.org ;02 23 40 66 46).

Bord de mer – Marées, la vie secrète du littoral – L’eau H2O – Tous vivants, tous  différents (manips interactives) – Les formes dans la nature – Microscopia – Mille milliards d’insectes et nous ! – Le bois, la forêt. Promenons nous dans le bois.

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Mallette pédagogique UN ESPACE POUR LE CLIMAT du CNES -Voir dans la rubrique  » Atelier  ».

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Films du CNRS : voir l’article » films ».