Nutrition et centrale énergétique cellulaire

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La relation entre la teneur membranaire en acides gras et l’efficacité mitochondriale diffère au sein et entre les teneurs alimentaires en oméga 3 à longue chaîne.

Une conséquence importante du changement climatique est la réduction de la production de nutriments essentiels à la base de la chaîne alimentaire marine : les acides gras polyinsaturés à longue chaîne de la série oméga-3 (n-3 HUFA). Cela peut avoir des conséquences dramatiques sur les consommateurs, comme les poissons, car ils ont une capacité limitée à synthétiser de novo les n-3 HUFA. Ces acides gras tels que l’acide docosahexaénoique (DHA, 22:6n-3) et l’acide eicosapentaénoique (EPA, 20:5n-3) sont essentiels pour la structure et la fonction des membranes biologiques. Il est de plus en plus évident que les poissons seront gravement affectés par la réduction de la disponibilité alimentaire des n-3 HUFA.

Lire l’article complet sur le site du LEMAR.

 

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Stéphane Lesbats / Ifremer

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Karine Salin / Ifremer

La belle histoire des merveilles de la Terre, un ouvrage de Gilles Chazot

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Gilles Chazot, professeur à l’UBO au laboratoire Géosciences Océan (LGO) de l’IUEM, est l’auteur de ce beau livre publié aux éditions De boeck supérieur . Gilles est un géologue passionné d’histoire et cet ouvrage est une invitation à découvrir l’histoire de notre planète à travers ses spécificités naturelles les plus exceptionnelles. Il s’adresse au grand public,  comme l’étaient déjà la belle histoires des volcans et Volcanologie dont il est coauteur. Gilles Chazot est auteur de nombreux travaux sur le manteau sources des basaltes. Ses recherches actuelles portent sur le volcanisme du rift Est-Africain, de la ligne volcanique du Cameroun et sur les arcs insulaires du Pacifique.

Ce panorama chronologique résume, en 170 fiches largement illustrées, l’histoire mouvementée de notre planète depuis sa naissance – il y a 4,5 milliard d’années – jusqu’à nos jours. Le style choisi, évitant toute formalisation, passionnera tout lecteur fasciné par les phénomènes naturels extrêmes ou les voyages. De nombreux encarts indépendants viennent compléter les fiches chronologiques par exemple sur l’exploitation des roches, des minerais et des minéraux.

Voici un lien pour feuilleter un extrait du livre.

 

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De boeck supérieur édition

Marie-Agnès Chazot 

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Gilles Chazot / UBO

Fabrice Azémar, Enseignant-chercheur en synthèse de polymères sur les revêtements antifouling au LBCM

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Que faisais-tu avant de venir à l’IUEM ?

J’ai fait ma thèse au LBCM entre 2010 et 2013. Mon sujet de thèse était sur le développement de peinture antifouling pour les bateaux, plus écoresponsable. Elle était financée à moitié par un industriel, PPG Coatings, et par la région Bretagne. Il existe deux types de systèmes en peinture antifouling : l’un d’eux libère des molécules toxiques et le 2ème a des propriétés de surface pour limiter le développement des organismes marins. Le but était de mélanger les propriétés de ces 2 systèmes pour développer une peinture dite hybride. L’idée était de trouver une solution plus propre, moins impactante pour l’environnement et avec une efficacité dans toutes conditions d’immersion.

Après ma thèse, je suis parti en post-doctorat pendant deux ans à l’université de Montpellier à l’ICGM dans l’équipe IAM. J’ai fait de la synthèse de polymères mais pour des applications plus théoriques. La relation entre le développement et les applications me manquait. Ainsi, j’ai postulé pour revenir à l’UBS en temps qu’ATER. J’étais à l’IUT Hygiène Sécurité Environnement pour la partie enseignement et sur la thématique de revêtements antifouling écoresponsables au LBCM dans la continuité de ma thèse pour la recherche.

Pourquoi as-tu choisi l’IUEM ?

J’ai postulé pour devenir ATER puis en tant qu’MCF au LBCM pour avoir l’opportunité de travailler sur les problématiques environnementales dans le milieu marin. Aujourd’hui, les projets développés au LBCM sont en accord avec les politiques environnementales. J’ai fait des études en chimie et la chimie est souvent vue comme quelque chose de néfaste et de polluant. C’est donc agréable de pouvoir travailler sur des projets avec des enjeux sociétaux.

Que fais-tu à l’IUEM ?

Dans la continuité de mes recherches de doctorat, je travaille sur le développement et la compréhension des revêtements antifouling, le but étant d’obtenir un revêtement écoresponsable et efficace. Je travaille sur l’amélioration de revêtements à effet de surface qui sont à base de silicone. Ces revêtements, pour qu’ils soient efficaces aujourd’hui, libèrent des huiles silicone ;  ces huiles posent des problèmes de bioaccumulation car elles ne se dégradent pas. Cette bioaccumulation a un impact sur l’environnement et alimente l’océan en microplastiques.

Côté enseignement, je suis à l’IUT l’IUT Hygiène Sécurité Environnement et j’enseigne l’évaluation du risque chimique qui est présent dans de nombreuses entreprises et laboratoires du à la forte production et utilisation de produits chimiques. Ces produits peuvent avoir un impact sur la santé et la sécurité des travailleurs ainsi que sur l’environnement.

As-tu des anecdotes professionnelles à nous raconter ?

Pour tester l’efficacité des revêtements développés, on les immerge au port du Kernevel à Lorient. À partir du printemps, il y a un couple de cygne qui vit dans le port. L’année dernière alors que je devais faire un prélèvement sur des revêtements immergés un peu plus tôt dans la saison, le cygne en a décidé autrement. Dès que je m’approchais du bord du ponton il m’attaquait. J’ai tout essayé pour le faire fuir mais rien n’y faisait. Finalement, il a fallu qu’une collègue l’attire plus loin pour que je puisse faire mon prélèvement. Ce qui devait prendre 5 min a pris plus d’une heure, heureusement qu’il faisait beau…

Quel est ton plus beau souvenir de boulot ?

Nous avons la chance de pouvoir immerger des peintures au port du Kernevel à Lorient et lorsqu’il fait beau, c’est un moment très agréable et que j’apprécie beaucoup, quasiment les pieds dans l’eau.

Quels sont tes centres d’intérêt ?

L’océan, le body-board et le handball.

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Dalyal Copin

Tiphaine Bittard

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Fabrice Azémar / UBS

Participation du LOPS à #CNRSInsolite

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Le vendredi 2 octobre 2020, le LOPS a participé à une opération mise en place au niveau national par le CNRS dans le cadre de la fête de la science : #CNRSInsolite. Le principe consistait à réaliser un questionnaire sur les thématiques du laboratoire destiné au grand public. 10 personnes étaient ensuite sélectionnées parmi celles ayant bien répondu à l’enquête et étaient invitées à venir visiter l’unité de recherche pendant 3 heures à une date déterminée. La thématique retenue par Pascale Lherminier qui a organisé et animé la visite était « Observer l’océan : le défi de la la prochaine décennie ».

7 personnes, pour la plupart passionnées de sciences, étaient au rendez-vous.

Après une présentation du laboratoire et de ses 4 thématiques de recherche, Pascale a proposé une manip sur la circulation thermohaline (système chauffant, colorants et glaçons) qui montre que tout ce qui est refroidi va au fonds et permet d’expliquer la circulation océanique mondiale. C’est l’océan qui assure la répartition de la chaleur sur la Terre.

Le premier objet mystère était une bouteille Niskin. Elle est utilisée pour faire des prélèvements d’eau dont les données sont exploitées pendant deux ans. Il s’agit d’un cylindre, ouvert aux deux extrémités et muni de systèmes de fermeture, qui est descendu à la profondeur désirée et fermé par un moteur de rosette contrôlé à distance.

Thierry Reynaud a ensuite évoqué la salinité. Il a précisé que la quantité de sel dans l’eau de mer est en moyenne de 34 à 35 g/l et est principalement constituée de chlore et de sodium. L’eau est moins salée près des pôles et s’allège quand la salinité diminue. il a aussi cité les instruments installés sur des bateaux, tels que des voiliers, notamment pour le Vendée globe.

Puis Jade Burdallet a proposé une manip à base de lait, de colorants et de liquide vaisselle pour illustrer la turbulence océanique.

Elle a aussi suggéré la fabrication d’un ludion pour illustrer le principe d’Archimède : c’est le poids relatif de l’objet dans l’eau qui détermine sa flottabilité. Le ludion était construit avec une paille, du scotch, des trombones et une bouteille d’eau très remplie. Un ludion est une figurine creuse, ouverte à sa partie inférieure et lestée de façon à couler ou à émerger dans un liquide où elle est plongée lorsque la pression à la surface libre du liquide varie. Les variations de pression sont généralement produites en appuyant sur une membrane fermant le récipient.

Le 2ème objet mystère était un flotteur Argo qui mesure la salinité, la température et l’oxygène. Il y en a 4000 dans l’océan, environ tous les 200 kms. Une application sur téléphone permet même de suivre un flotteur.

Ensuite était proposée une manip sur les sons pour savoir comment communiquer dans l’océan. Seules les ondes acoustiques se propagent loin dans l’océan.

Le dernier objet mystère était l’ADCP (Acoustic doppler current profiler) que l’on trouve sous les mouillages, les bateaux, sur les rosettes… Un profileur de courant par effet Doppler est similaire à un sonar ; il est utilisé pour mesurer les vitesses du courant d’eau sur une plage de profondeur en utilisant l’effet Doppler d’ondes sonores réfléchies par les particules de la colonne d’eau.

Ensuite, une discussion à bâtons rompus a eu lieu entre les participants et Pascale Lherminier.

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Cécile Nassalang / CNRS

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Pascale Lherminier / Ifremer

Publication de l’essai Clim-éthique

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Vous vous en souvenez, pendant le confinement au printemps dernier, Olivier Ragueneau avait ouvert un blog pour publier en ligne, tous les trois jours, un chapitre de son essai intitulé :

Changement clim-éthique. « Agir Global – Penser Local » et autres retournements jubilatoires

Cet essai est publié aujourd’hui chez Librinova et disponible en version numérique ou papier ici.

Pour ceux qui n’ont pas suivi cela au printemps :

Cet essai propose un autre récit fondé sur l’idée de transformation socio-écologique. S’adapter ne suffira pas. Penser global et agir local ne suffiront pas non plus pour réconcilier le sens et l’urgence. Plusieurs pistes sont donc proposées pour agir global et refonder les rapports Nord-Sud, à partir de l’idée de dette climatique. Pour penser (le) local également, à rebours de tous les actuels replis sur soi, en particulier nos rapports à l’autre et à la nature, à la technologie et au travail. Au temps aussi, et derrière le temps… Il ne s’agira rien de moins que de passer de la croissance à l’accroit-sens et nos unis-vers-cités auront un grand rôle à jouer dans cette perspective transformatrice.

Le sommaire est toujours accessible sur le blog, de même que les billets qui accompagnaient la sortie de chaque chapitre, faisant notamment le lien avec la période que nous traversons depuis. Vous pourrez également y laisser vos commentaires pour de riches discussions sûrement.

Bonne lecture à vous !

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Sébastien Hervé / UBO

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Olivier Ragueneau / CNRS

Les dinokystes : des capsules in-temporelles

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Les Dinoflagellés sont des microorganismes unicellulaires qui se développent dans les 50 premiers mètres de la colonne d’eau océanique mais également au sein de nombreux écosystèmes aquatiques : lacs, rivières et estuaires. Si certaines espèces de ces microalgues ont quelquefois mauvaise réputation (Alexandrium minutum par ex., qui peut provoquer des intoxications alimentaires sévères), elles représentent cependant d’excellents modèles pour la reconstitution des environnements et climats passés.

Pour 10% des espèces connues (2000 sont actuellement répertoriées), le cycle de reproduction annuel aboutit à la formation d’un œuf (zygote) enveloppé d’une structure protectrice, le dinokyste, dont la morphologie est spécifique à chaque taxon. Ces kystes protègent temporairement la cellule de conditions environnementales hostiles, via un enfouissement dans les sédiments de surface. Au bout d’un certain temps, la cellule déchire le kyste (cf. fig.1) pour rejoindre la colonne d’eau, abandonnant derrière elle une coquille vide. Certains dinokystes sont si résistants qu’ils se fossilisent et traversent ainsi les différentes ères géologiques comme de véritables capsules temporelles.

De nombreux critères morphologiques permettent de classifier et de dater les kystes, comme la déchirure (archéopyle) provoquée par la libération de la cellule (cf. fig. 1). De même le processus de fossilisation des dinokystes, immuable depuis des millions d’années, nous renseigne sur les évènements naturels passés (modifications climatiques, extinction ou diversification des espèces) et ce à des échelles temporelles fines (de l’ordre du millénaire).

Figure 1 : Dinokyste (forme du milieu du Crétacée -145 à -66 Ma), à noter : la morphologie caractéristique du kyste et de l’archéopyle (triangle noir).

Par ailleurs, la répartition géographique des espèces de dinoflagellés (et donc de dinokystes) dans les eaux de surface répondant à différentes contraintes écologiques de température, salinité, concentration en nutriments… ces kystes représentent d’excellentes sources d’informations sur les conditions environnementales et climatiques (ère glaciaires, réchauffements climatiques) qui prévalaient là et au moment où s’est développée la cellule.

Si certaines espèces sont présentes dans toutes les mers du globe, d’autres sont cantonnées à des zones géographiques plus restreintes (l’Océan Arctique et ses eaux froides par ex., pour Islandium minutum). A partir de ce constat et via des outils statistiques, les chercheurs ont rapproché certains paramètres environnementaux, des populations de kystes estimées et quantifiées à partir des sédiments de surface. Ces différentes espèces sont ainsi utilisées comme marqueurs des conditions environnementales, antérieures (Islandium minutum véritable « paléo thermomètre »). Cette approche « actualiste » qui considère que les processus écologiques restent identiques au cours du temps, apporte une meilleure compréhension des fines variations climatiques du passé.

Plus concrètement, l’utilisation de kystes comme biomarqueurs a permis d’étudier l’évolution du climat en Atlantique nord pour la dernière période glaciaire (-70 000 à -15 000 ans). L’espèce Bitectatodinium tepikiense par ex. est connue pour sa particulière affinité avec les eaux de surface très froides ; sa présence dans les différentes strates d’une carotte sédimentaire prélevée au sud de la mer de Norvège (cf. fig. 2a), a permis aux chercheurs de mettre en évidence des pics d’abondances périodiques de l’espèce, dans cette zone géographique. Suivant cette même approche, il a également été possible de détecter (jusqu’au Sud du Portugal) de brèves alternances de réchauffements et refroidissements climatiques, concrétisées par l’effondrement des calottes en période glaciaire et le développement de dinoflagellés ayant des affinités pour les eaux relativement douces et froides (cf. fig. 2c).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 2 : En haut : évolution du pourcentage de certains taxons dinokystes sur les 4 carottes au cours des derniers 35 000 ans. Corrélation entre présence/absence de certains kystes (a, b, c, d) et certains paramètres environnementaux majeurs comme : a’ : température de surface en hiver et durée annuelle du couvert de glace de mer et b’ : concentration en kystes et salinité de l’eau de mer. En bas : trajectoire des courants en Atlantique Nord lors de la dernière période glaciaire avec position des 4 carottes sédimentaires étudiées.

Les dinokystes constituent par ailleurs d’excellents indicateurs d’eutrophisation du milieu (déséquilibre nutritif induit par un apport excessif d’azote et de phosphore). Des travaux récents s’intéressant à l’évolution des pratiques agricoles avant et après la 2nde guerre mondiale ont permis, par l’étude d’une carotte sédimentaire prélevée en baie de Daoulas (Finistère), de rapprocher les populations de kystes fossilisés, des données physico chimiques (climat, précipitations, nitrates, etc.) répertoriées localement durant plusieurs décennies (cf. fig. 3), les changements des pratiques agricoles au fil du temps ont ainsi pu être analysées. Ces études rétrospectives permettent de mieux appréhender l’impact des variations climatiques ou anthropiques (agriculture et utilisation intensive d’engrais par exemple, déforestation, pollution, etc.) sur l’évolution des écosystèmes côtiers et notamment à des échelles de temps où les séries sédimentaires pallient l’absence de relevés « modernes ».

Figure 3 : Suivi temporel des populations de 3 espèces de dinoflagellés et des paramètres physico-chimiques, en rade de Brest depuis 1870.

Enfin, il apparait que le développement excessif d’Alexandrium minutum en rade de Brest, semble effectivement corrélé au réchauffement du climat et aux apports excessifs en nitrates. Grace aux analyses par quantification d’ADN extracellulaire fossilisé dans les sédiments, les connaissances sur l’écologie de cette espèce s’affinent et vont permettre à terme, d’éclaircir l’ensemble des mécanismes inhérents à sa prolifération excessive, observée depuis ces dernières décennies (cf. fig. 3).

De la reconstitution des climats passés aux variations climatiques actuelles en passant par la surveillance des écosystèmes côtiers, les kystes de dinoflagellés constituent donc de formidables outils à disposition de nombreuses disciplines scientifiques. Ils nous amènent également à porter un regard différent sur un groupe de microorganismes dont la réputation sulfureuse est encore bien « enkystée ».

Médiation scientifique 

Assurée par Marc Cozannet, doctorant de l’Ecole Doctorale des Sciences de la Mer et du Littoral (EDSML – Université de Bretagne Occidentale), en 3ème année de thèse au Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LM2E), à l’Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM).

L’article 

Penaud Aurélie, William Hardy, Clément Lambert, Fabienne Marret, Edwige Masure, Thomas Servais, Raffaele Siano, Mélanie Wary, et Kenneth Neil Mertens. « Dinoflagellate Fossils: Geological and Biological Applications ». Revue de Micropaléontologie, 60th Anniversary, 61, no 3 (1 décembre 2018): 235 54. https://doi.org/10.1016/j.revmic.2018.09.003.

Les auteurs 

Penaud Aurélie, William Hardy et Clément Lambert : UMR 6538 Géosciences Océan, IUEM, Université Brest, CNRS, 29280 Plouzané, France (https://www-iuem.univ-brest.fr/lgo/) ; Fabienne Marret : Department of Geography and Planning, School of Environmental Sciences, University of Liverpool, L69 7ZT Liverpool, UK  ; Edwige Masure : Centre de Recherche sur la Paléobiodiversité et les Paléoenvironnements, CR2P, UMR 7207, MNHN, CNRS, Sorbonne université, 4, place Jussieu, 75005 Paris, France ; Thomas Servais : CNRS UMR 8198 Evo-Eco-Paleo, Université Lille, 59000 Lille, France (http://eep.univ-lille.fr/) ; Raffaele Siano : Ifremer, Centre de Brest, DYNECO PELAGOS, 29280 Plouzané, France (https://wwz.ifremer.fr/dyneco/) ; Mélanie Wary : UMR 5805 EPOC (Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux), Université Bordeaux, CNRS, EPHE, 33615 Pessac, France (https://www.epoc.u-bordeaux.fr/) et Institute of Environmental Science and Technology (ICTA), Universitat Autònoma de Barcelona, 08193 Bellaterra, Catalonia, Spain  ; Kenneth Neil Merten : Ifremer, LER BO, Station de Biologie Marine, place de la Croix, BP 40537, 29185 Concarneau cedex, France (https://wwz.ifremer.fr/lerbo).

La revue 

La « Revue de Micropaléontologie » (https://www.journals.elsevier.com/revue-de-micropaleontologie) est éditée par Elsevier. Elle publie des articles originaux d’intérêt international concernant tous les domaines de la micropaléontologie.

Contacts

Auteurs : consulter l’annuaire de l’IUEM

Bibliothèque La Pérouse : Suivi éditorial, rédaction, corrections et mise en page : Fanny Barbier

Service Communication et médiation scientifique : communication.iuem@univ-brest.fr

Brest, port d’explorateurs

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L’ouvrage collectif Découvrir le Monde -Brest, port d’explorateurs sous la direction de l’Institut français de la mer (IFM) sera disponible en librairies à partir du 9 octobre 2020.

Le livre

L’esprit d’aventures, la soif de connaissances et l’expérience des explorateurs, gens de mer et concepteurs de navires a engendré à Brest une culture maritime d’exception qui se conjugue au passé comme au futur. Voyage en images dans 3 siècles d’innovations.

L’exploration océanique nourrit le mythe de la conquête de nouveaux espaces vierges et de la compréhension de la Nature. Cette soif de découvrir, d’entreprendre est particulièrement vivace à Brest, port d’explorateurs et siège depuis Louis XV de l’illustre Académie de Marine. De la Cité du Ponant se sont élancées tant d’expéditions majeures, ouvrant des voies de circulation, reculant les limites de l’inconnu par la cartographie, l’hydrographie, ou les sciences du vivant.
Ce livre présente un voyage en images dans 3 siècles d’innovations, en partenariat avec les principales structures de cette histoire ininterrompue : archives de la Marine, Ifremer, Institut Polaire, Shom… Depuis Kerguelen relevant les côtes des antipodes jusqu’aux modernes câbliers d’Orange assurant les communications de demain, l’inventivité et l’expérience des scientifiques, des gens de mer au sens large et des concepteurs de navires ont permis de générer et faire fructifier à Brest une culture maritime innovante d’exception qui se nourrit du passé, irrigue le présent et éclaire le futur.
25 spécialistes et plus de 350 images et cartes apportent un éclairage original sur des expéditions qui se déclinent aujourd’hui dans les 4 dimensions : terrestre, spatiale, maritime et sous-marine. Elles offrent des perspectives pour que l’Homme s’adapte aux grands défis environnementaux, économiques et culturels, à l’heure des changements climatiques et des bouleversements associés.

Les auteurs

Le collectif est constitué de plus de 25 auteurs spécialistes de sujets maritimes : Chloé Batissou, journaliste ; Éric Berthou, peintre navigateur ; Jean-Yves Besselièvre, Musée de la Marine de Brest ; Alain Boulaire, Olivier Corre et Jean-Jacques Grall, historiens ; Gilles Chatry, archiviste Ifremer ; Anne Choquet, juriste ; Roland Jourdain, navigateur ; Xavier Laubie, Service Historique de la Défense ; Hervé Moulinier, Pôle Mer ;

Côté IUEM, Laurent Chauvaud, Éric Deslandes et Yves-Marie Paulet y ont participé.

Cet ouvrage est soutenu par la Ville de Brest, l’ENSTA, le Pôle mer, Ifremer, le Musée de la Marine, l’IPEV, Brest métropole, l’Ecole navale, le Conseil Régional de Bretagne, l’Académie de la Marine, le Service Historique de la Défense, Océanopolis, CCIMBO, Orange, Thales, la Mairie de Plougastel, Cervval, la Brest Business school…

 

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Ipev

Patrice Pellerin

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Yves-Marie Paulet / UBO