Jeudi l 09-03-2017
Capture The Flag 2017

Dans le cadre du master en cybersécurité, le concours Capture The Flag 2017 https://ctf.ulb.ac.be a été organisé à l'ULB pour les étudiants de ce master mais aussi ceux du master en sciences informatique et du master en sciences appliquées en informatique. Il s'est déroulé en deux phases : les qualifications du 17 au 20 février et une finale (qui a eu lieu dans les locaux de Proximus) le 27 février passé.

Lors de ce challenge, des équipes de quatre étudiants devaient résoudre des problèmes de sécurité informatique et réaliser des attaques informatiques de plus en plus difficiles. L'équipe gagnante est composée d'étudiants du master en cybersécurité.

Plus d'informations sur les études en cybersécurité sur https://masterincybersecurity.ulb.ac.be/

Lundi l 13-02-2017
Antarctique oriental plus fragile que prévu

L'inlandsis (glacier de très grande étendue) de l'Antarctique oriental semble plus vulnérable qu'on le croyait, en raison d'un vent fort apportant de l'air chaud et balayant la neige. Ce sont du moins les conclusions d'un groupe de chercheurs en climatologie, impliquant plusieurs chercheurs du Laboratoire de Glaciologie, Faculté des Sciences, leur recherche combine des modèles climatiques, des observations par satellite et des mesures sur le terrain.

Dans les dernières projections du GIEC, la contribution de l'Antarctique à la montée du niveau marin est hautement incertaine, en raison de lacunes dans la connaissance des processus d'évolution des plateformes de glace. Cependant, selon cette recherche parue dans Nature Climate Change, les plateformes de glace situées dans certaines régions de l'Antarctique oriental fondent plus vite qu'ils ne l'avaient anticipé.

La fonte de surface ainsi que la diminution de la quantité d'air dans le névé qui s'en suit, peuvent mener à la désintégration des plateformes de glace en Antarctique. Une telle désintégration entraine à son tour une accélération des glaciers en amont qui les alimentent et contribue in fine à l'augmentation du niveau marin. Dans la péninsule Antarctique, les vents de Foehn augmentent la fonte près de la ligne d'ancrage, ce qui a déjà mené à la désintégration de plusieurs plateformes de glace du nord de la péninsule.

Dans ce nouvel article les chercheurs montrent – en combinant observations et modélisation – un appauvrissement de l'air du névé proche de ligne d'ancrage en Antarctique de l'est (qui est réputée plus stable). Contrairement à la péninsule Antarctique où les vents de Foehn sont plus épisodiques, en Antarctique de l'Est ce sont les vents catabatiques qui contrôlent la fonte de surface et l'appauvrissement en air du névé. Ces vents, qui proviennent du centre de la calotte mélangent et réchauffent l'air proche de la surface tout en balayant balayant la neige à la surface. L'air plus chaud (de plus >3K) et l'exposition de glace moins réfléchissante (glace bleue) entrainent une rétro-action glace-albédo qui double la fonte de surface près de la ligne d'ancrage, par rapport aux alentours. Des rivières supra-glaciaires et des lacs d'eau liquide emprisonnés dans la glaces observés sur le terrain suggèrent que les zones d'ancrage d'Antarctique de l'est sont vulnérables à l'hydrofacturation, tout comme leurs pendants de la péninsule.

Meltwater produced by wind–albedo interaction stored in an East Antarctic ice shelf

J. T. M. Lenaerts, S. Lhermitte, R. Drews, S. R. M. Ligtenberg, S. Berger, V. Helm, C. J. P. P. Smeets, M. R. van den Broeke, W. J. van de Berg, E. van Meijgaard, M. Eijkelboom, O. Eisen & F. Pattyn, Nature Climate Change 7, 58–62 (2017)

Lundi l 13-02-2017
Climat: l'importance des courants marins

"Étudier le climat du passé pour mieux comprendre celui du futur", c'est en quelque sorte le credo d'étude de Frank Pattyn. Le chercheur du Laboratoire de Glaciologie (Faculté des Sciences) vient notamment de participer à une étude menée par des scientifiques japonais, dont les résultats sont parus dans la revue scientifique Science Advances.

Le 'bipolar see-saw' est un phénomène observé dans le passé où les variations des température dans les hémisphères Nord et Sud sont en déphasage. Ces variations climatiques sur des échelles de temps millénaires sont bien documentées dans les enregistrements paléoclimatiques, mais leurs fréquences et les mécanismes restent peu clairs. Comprendre les processus et les sensibilités à la base de ces changements mènera à une meilleure compréhension du système climatique et donnera plus de confiance aux projections futures.

L'équipe de chercheurs a étudié les caractéristiques de la variabilité climatique à l'aide d'un nouveau forage profond au Dome Fuji, dans l'Antarctique de l'Est. L'analyse de cette carotte de glace, qui couvre une période des dernières 720.000 années, montre que les évènements d'augmentation de la température sur cette période sont plus fréquents quand la température en Antarctique est légèrement en-dessous de la moyenne durant les grands cycles climatiques, équivalent au climat intermédiaire pendant les glaciations. Des périodes interglaciaires ou glaciaires sont défavorables au déclenchement de ce 'bipolar see-saw'. Les modélisations climatiques ont montré que les instabilités climatiques liées au 'bipolar see-saw' sont associées à une réduction de la concentration atmosphérique en CO2 due à un refroidissement global et à la formation de glace de mer en Atlantique du Nord conjointe à la présence de calottes glaciaires en hémisphère Nord.

State dependence of climatic instability over the past 720,000 years from Antarctic ice cores and climate modeling

Kawamura et al. Sci. Adv. 2017;3: e1600446

Mardi l 07-02-2017
Le cycle de l'azote au lac Kivu

Des membres du service d'Ecologie des Systèmes Aquatiques (Faculté des Sciences) (Pierre Servais, Tamara Garcia-Armisen) ont contribué à une étude, publiée dans la revue Nature Geoscience, portant sur certains processus bactériens du cycle de l'azote dans une baie particulière du lac Kivu, situé en Afrique de l'Est, la baie de Kabuno.

Dans cette baie, caractérisée par une zone importante dépourvue d'oxygène et par des teneurs élevées en fer (fer (milieu ferrugineux), l'étude a mis en évidence des taux élevés de réduction dissimilatrice du nitrate en ammonium (DNRA). Contrairement à la dénitrification (processus classique de réduction des nitrates en anaérobiose), qui aboutit à la transformation des nitrates en azote gazeux libéré dans l'atmosphère, la DNRA permet de conserver l'azote capté par les micro-organismes fixateurs dans la colonne d'eau, le rendant ainsi disponible pour la production photosynthétique. L'étude a également montré que la réduction des nitrates est dépendante du fer et que de telles réactions se produisent dans des colonnes d'eau ferrugineuses naturelles.

Au cours du Protéozoïque, les océans profonds étaient anoxiques et riches en fer (milieux ferrugineux) ce qui a amené les scientifiques à penser que la production biologique était limitée par l'azote car les conditions devaient favoriser la réduction des nitrates en azote gazeux et donc la perte de l'azote fixé de l'océan. Néanmoins, jusqu'à présent la dynamique du cycle de l'azote dans de telles conditions restait conceptuelle, car les environnements analogues permettant des études expérimentales sont rares aujourd'hui. Les résultats des mesures réalisées dans la baie de Kabuno permettent d'apporter un éclairage différent sur le cycle de l'azote lors du Protéozoïque. L'étude suggère en effet que, grâce au processus DNRA, l'azote pouvait ne pas être l'élément limitant de la production biologique marine mondiale dans les océans ferrugineux (teneurs faibles en oxygène et élevées en fer) et que cette limitation était plutôt due au phosphore.

Iron-dependent nitrogen cycling in a ferruginous lake and the nutrient status of Proterozoic oceans

Céline Michiels, François Darchambeau, Fleur Roland, Cédric Morana, Marc Llirós, Tamara García-Armisen, Bo Thamdrup, Alberto V. Borges, Donald E. Canfield, Pierre Servais, Jean-Pierre Descy and Sean A. Crowe

Nature Geoscience. 2017. DOI: 10.1038/NGEO2886

Lundi l 30-01-2017
Un courant de lumière topologique

Gaz, liquide et solide : nous connaissons tous ces trois états de la matière, appris sur les bancs de l'école. Il existe cependant d'autres états, qui peuvent se former si l'on change significativement l'environnement de certains systèmes physiques. Ainsi, par exemple, des phases suprafluides peuvent apparaître en refroidissant certains gaz à des températures très basses.

Autre exemple : les phases topologiques, qui peuvent être générées en soumettant des matériaux à des champs magnétiques extrêmement intenses. Ces phases possèdent notamment une propriété particulière: les bords de tels systèmes conduisent des courants électriques sans dissipation d'énergie.

Plus récemment, des chercheurs ont réalisé qu'il était possible de générer des phases topologiques en secouant certains systèmes physiques. En analogie directe avec les systèmes statiques, les systèmes secoués (ou plus généralement, modulés dans le temps) peuvent être associés à des invariants topologiques non-triviaux, dont l'existence garantit un courant de bord robuste et non-dissipatif. Lorsque la modulation temporelle est très rapide (i.e. haute fréquence de modulation), les invariants topologiques sont équivalents à ceux définis pour les systèmes statiques. Ceci n'est plus le cas lorsque la modulation est lente: dans ce régime, de nouveaux invariants doivent être introduits pour correctement caractériser la topologie du système; et jusqu'ici, des états de bord associés à ces invariants exotiques n'avait jamais été observés dans la Nature.

Chercheur au Département de Physique (Faculté des Sciences), Nathan Goldman a co-dirigé une étude réalisée en collaboration avec des chercheurs écossais (Heriot-Watt University) et publiée récemment dans la revue scientifique Nature Communications. L'équipe a réalisé un réseau conducteur de lumière et a réussi à démontrer qu'en « secouant » lentement et minutieusement ce réseau la lumière se propageait de façon extrêmement stable le long des bords, à la manière des courants électriques précédemment observés dans les matériaux topologiques.

Cette première démonstration expérimentale d'états topologiques dans un réseau photonique lentement modulé ouvre dès lors une porte importante vers des applications technologiques concrètes.

Experimental observation of anomalous topological edge modes in a slowly driven photonic lattice.

par Mukherjee, Sebabrata S.; Spracklen, Alexander A.; Valiente, Manuel M.; Andersson, Erika E.; Öhberg, Patrik P.; Goldman, Nathan; Thomson, Robert R.R.
Référence Nature communications, 8, (page 13918)