Antarctique : la fonte des glaces à haute résolution

Mardi l 12-12-2017

Depuis la fin des années 90, le réchauffement climatique fait fondre la glace de l'Antarctique à un rythme accéléré au niveau des ice shelves, ces plateformes de glace flottant autour du continent. Si la fonte de celles-ci n'augmente pas directement le niveau marin - à la manière d'un glaçon dans un verre d'eau – il en est tout autrement de la glace située sur la terre ferme.

Or, les recherches ont montré que les ice shelves jouaient un rôle clé dans le maintien de cette glace sur le continent. "Les ice shelves agissent comme un bouchon ou un robinet sur la calotte. Elles contrôlent les pertes de glace à travers deux processus : la formation d'icebergs et la fonte par le dessous, au contact de l'océan, plus chaud", explique Sophie Berger, qui vient de terminer sa thèse au Laboratoire de Glaciologie (Faculté des Sciences).

Dans un nouvel article publié dans The Cryosphere, la chercheuse et ses collègues présentent une technique pour observer les taux de fonte à la base des ice shelves, et ce, principalement à partir d'images satellitaires. Lorsque l'on suit le mouvement des particules de glace – càd lorsque l'on se trouve dans un cadre Lagrangien – le principe de conservation de masse veut que tout changement d'épaisseur de l'ice shelf ne peut que provenir de (i) la perte/l'ajout de glace à la surface de l'ice shelf, (ii) la divergence du flux de glace (liée aux gradients de vitesse) ou (iii) la perte/l'ajout de glace à la base de l'ice shelf. Vu que les épaisseurs de glace peuvent être obtenues en appliquant le principe d'Archimède aux altitudes observées par les satellites TanDEM-X et qu'il est possible d'estimer les contributions au changement d'épaisseur dues à la divergence de flux et aux processus de surface, il est ainsi possible de calculer la fonte à la base des ice shelves.

La technique ainsi mise au point est prometteuse pour mieux comprendre les interactions entre la glace et l'océan et anticiper les changements à venir. "L'objectif est d'appliquer cette méthode, développée pour l'ice shelf Roi Baudouin, à d'autres régions de l'Antarctique afin de pouvoir surveiller plus étroitement leurs évolutions à travers le temps."

Trophées de Matière Grise: les votes sont ouverts

Lundi l 27-11-2017

L'émission de la RTBF "Matière grise" va bientôt fêter ses 20 ans de diffusion et lance, à cette occasion, ses "Trophées" destinés à récompenser les chercheurs qui s'impliquent dans la vulgarisation scientifique.

Quatre chercheurs de l'ULB sont repris dans la sélection pour le "Prix du Public":

  • Cédric Blanpain (IRIBHM - Faculté de Médecine);
  • Guy Cheron (Unité de recherche de neurophysiologie et de biomécanique du mouvement - Faculté des Sciences de la Motricité);
  • Axel Cleeremans (Center for Research in Cognition & Neuroscience - Faculté des Sciences psychologiques et de l'éducation);
  • Cécile Moucheron (Laboratoire de Chimie organique et Photochimie - Faculté des Sciences).

Les trois personnalités les plus plébiscitées parmi la liste des 18 chercheurs proposés recevront un Trophée de Vulgarisation Scientifique, assorti d'un montant de 3.000 euros.

Le vote se fait en ligne jusqu'au 15 janvier 2018.

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Le décryptage génétique des troubles neurodéveloppementaux amélioré

Mercredi l 25-10-2017

Depuis plusieurs années, l'évolution et le développement des outils de diagnostic génétique a mis en évidence la prévalence d'anomalies génétiques liées aux troubles du neurodéveloppement (TND).

Rassemblés au sein de l'Institut interuniversitaire de bioinformatique de Bruxelles (IB)², une équipe de recherche dirigée par les docteurs Guillaume Smits, Nicolas Deconinck et Catheline Vilain de l'HUDERF et le professeur Gianluca Bontempi de l'ULB (Machine Learning Group, Faculté des Sciences) ont travaillé à l'intégration de grands ensembles de données génomiques, épigénomiques, transcriptomiques et cliniques de ces troubles.

L'étude menée par Claudio Reggiani concerne le gène DLG2, un gène qui joue un rôle important dans le développement, la plasticité et la stabilité des synapses, la zone dans laquelle deux neurones se touchent et échangent des informations. La perte partielle de ce gène a été observée chez deux patients de l'HUDERF atteints de TND.

Publiés dans le journal scientifique Genome Medicine, les travaux ont permis d'identifier deux nouveaux promoteurs et exons codant pour des isoformes protéiques du gène DLG2, conservés chez l'homme et la souris et présents dans le cerveau fœtal. La suppression de ces nouvelles régions est apparue comme étant statistiquement associée au retard de développement et à la déficience intellectuelle dans deux cohortes indépendantes de patients, confortant ainsi le rôle pathogène de ces nouveaux éléments dans les symptômes des deux patients de l'HUDERF.

La contribution scientifique majeure est une nouvelle méthode pour l'intégration des données génétiques et fonctionnelles, qui se fonde sur un modèle additif de plusieurs signaux pertinents présents dans les bases de données. Avec l'aide des plates-formes de calcul big-data et distribuées (Hadoop/Spark), les outils développés ont permis la combinaison originale de tels signaux selon critères biologiques. Outre que le cerveau, la méthode d'intégration est applicable aux autres tissus du corps humain.

Novel promoters and coding first exons in DLG2 linked to developmental disorders and intellectual disability.
Référence Genome medicine, 9, 1, (page 67)

Développement de l'hippocampe: une régulation complexe

Lundi l 16-10-2017

Au cours du développement du système nerveux des vertébrés, les cellules souches neurales produisent des neurones formant les circuits nerveux, et des cellules gliales, jouant un rôle de soutien et de protection. Une caractéristique de ce processus, commun à l'ensemble des vertébrés, est que la production de neurones précède celle des cellules gliales. Le moment de transition entre la neurogenèse et la gliogenèse est un paramètre important déterminant le nombre de neurones versus cellules gliales produit dans les différentes structures du cerveau. Les mécanismes moléculaires contrôlant ce « switch » de neurogenèse à gliogenèse restent cependant actuellement mal connus.

Le Laboratoire de Génétique du Développement (Eric Bellefroid, Biopark, Faculté des Sciences) étudie depuis plusieurs années chez la souris le rôle des facteurs de transcription de la famille "Dmrt" dans le développement du cerveau. Une nouvelle étude de cette équipe, publiée dans le Journal of Neuroscience, en dévoile un peu plus sur l'importance et le rôle complexe de certains de ces facteurs dans l'hippocampe, une structure du cortex cérébral. En collaboration avec une équipe indienne (l'équipe de Shubha Tole, Mumbai), via des expériences de gain et perte de fonction par électroporation in utero d'embryons, Marc Keruzore et ses collègues ont découvert que le facteur de transcription Dmrt5/Dmrta2 favorisent la neurogénèse, au détriment de la gliogénèse. Les résultats montrent que Dmrt5 joue un rôle important dans le « switch » neurogenèse-gliogenèse en contrôlant l'expression d'autres facteurs neurogéniques dont Lhx2, un gène clé du « switch » fonctionnant comme suppresseur de la destinée astrogliale. De manière intéressante, Dmrt5 est régulé en retour de manière directe par le facteur de transcription Lhx2 via sa liaison à une séquence régulatrice de la transcription ( « enhancer ») de Dmrt5 conservée au cours de l'évolution des vertébrés. L'étude révèle donc qu'un réseaux complexe de régulateurs transcriptionnels incluant les facteurs de transcription Lhx2 et Dmrt5 se régulant de manière réciproque constitue un mécanisme conservé évolutivement contrôlant la production de neurones et de cellules gliales dans une région du cerveau essentielle pour les processus de mémorisation et d'apprentissage.

Dmrt5, a novel neurogenic factor, reciprocally regulates Lhx2 to control the neuron-glia cell fate switch in the developing hippocampus

Muralidharan, Bhavana; Keruzore, Marc ; Pradhan, Saurabh J.; Roy, Basabdatta; Shetty, Ashwin S.; Kinare, Veena; D'souza, Leora; Maheshwari, Upasana; Karmodiya, Krishanpal; Suresh, Agasthya; Galande, Sanjeev; Bellefroid, Eric; Tole, Shubha

Référence The Journal of neuroscience

Organic solar cells: mind radiative losses.

Mercredi l 04-10-2017

In our quest for renewable energy, photovoltaics occupies an increasingly important place. In this context, a new technology is gradually emerging: organic solar cells. Based on carbon rather than silicon, they promise, in the long term, to be cheaper and easier to produce. However, they suffer from a much lower efficiency than the solar cells currently on the market. Therefore, all strategies to increase the current produced by these cells are being actively explored.

In this kind of solar cells, the absorption of a photon gives rise to a bound state, called exciton, with a binding energy that is large compared to kT. The excitons are therefore long-lived; moreover, being electrically neutral, their motion is governed by diffusion. It is only at the interface between the donor and acceptor materials that the local electric gradient can break the exciton into a free hole and a free electron which are then collected to provide a current in the external circuit. Unfortunately, not all excitons survive long enough to reach the interfaces which results in small electric currents.

In their paper, selected as Editors Suggestion in the journal Physical Review Applied, Blaise Godefroid et Gregory Kozyreff, researchers from the "Optique Nonlinéaire Théorique" group (ONT, Faculty of Sciences, ULB), study the radiative decay of excitons as a function of the solar cell geometrical parameters. In such a confined environment as the interior of an organic solar cell, radiative decay strongly depends on the surroundings, an effect that has so far been neglected by most authors. By properly tuning the thicknesses of the buffer layers between the active regions of the cell and the electrodes, production of electric current can be increased. The importance of this phenomenon depends on the radiative quantum efficiency, which is the intrinsic tendency of excitons to decay radiatively. In addition to this effect, interferences within the cell play an important role in sunlight injection into the active layers. The optimal cell design must rely on a consideration of these two aspects.

The main conclusion of this study is that the cell architecture should be designed with a proper account of the radiative losses. Indeed, by properly managing these radiative losses, one can significantly improve the cell performance. To demonstrate this fact, the authors use a realistic material parameters inspired from literature data and obtained an increase of power-conversion efficiency from 11.3% to 12.7%. Conversely, not to take into account the strong dependence of radiative losses on the environment may lead to a suboptimal cell design and a degradation of cell performance. The presence of radiative losses, however small, significantly changes the optimal set of thicknesses.

Link : https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.8.034024

Mardi l 28-11-2017
Spectacle "Sciences et magie ?" à l'ULB

« Science et magie ? » présentera du 18 au 31 janvier 2018, à la salle Dupréel de l'ULB, un spectacle didactique de physique et chimie.

Sorciers, marabouts, illusionnistes, prestidigitateurs, faiseurs de pluie, alchimistes, automates intelligents et bons ou mauvais génies ont émaillé l'histoire de spectres, d'apparitions et de disparitions, de plomb changé en or, de chapeaux sans fond, de cuillères tordues, de décapitations indolores, de cordes dénouées et de cartes à jouer virevoltantes.

De Wheatstone à Houdin, de nombreux scientifiques se sont ainsi amusés à tromper le monde en jouant avec les limites de la perception et les fascinantes applications de la science qu'ils pratiquaient.

La présentation, proposée par des animateurs scientifiques et des acteurs professionnels, est essentiellement destinée aux élèves de 5e et 6e secondaire.

Chaque visiteur recevra un livret-guide richement illustré résumant et expliquant la majorité des expériences exposées en insistant sur les concepts physiques et chimiques s'y rapportant.

Infos pratiques :
Du 18 au 31 janvier 2018 - 2 séances par jour à 9h30 et 13h30 ;
Salle Dupréel, bâtiment S, Campus du Solbosch ;
Réservation obligatoire en ligne.

Lundi l 27-11-2017
Médaille Louis Agassiz pour Frank Pattyn

Frank Pattyn (Laboratoire de Glaciologie – Faculté des Sciences) vient de recevoir la médaille Louis Agassiz de l'Union Européenne des Geosciences (EGU). Créée en 2005, cette distinction est destinée aux scientifiques s'illustrant dans le domaine des sciences cryosphériques : elle récompense des travaux scientifiques exceptionnels dans l'étude de la cryosphère sur Terre ou ailleurs dans le système solaire.

Frank Pattyn recevra officiellement cette médaille en avril 2018, lors de l'Assemblée Générale de l'EGU à Vienne, où il présentera également une conférence.

Mercredi l 25-10-2017
Une étoile en fin de vie projette une bulle de fumée

Les astronomes ont capturé, au moyen d'ALMA, une magnifique image d'une fine enveloppe de matière entourant une naine rouge exotique baptisée U Antliae. Ces observations permettront aux astronomes d'affiner leur compréhension de l'évolution des étoiles en toute fin de vie.

Dans la peu lumineuse constellation méridionale d'Antlia (la Pompe à Air) , l'observateur attentif détectera, au moyen de simples jumelles, une étoile d'un rouge prononcé dont la luminosité varie légèrement d'une semaine à l'autre. Cette singulière étoile se nomme U Antliae, et de nouvelles observations effectuées grâce au Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama viennent de révéler la présence d'une enveloppe sphérique d'une remarquable finesse à sa périphérie.

U Antliae est une étoile carbonée, évoluée, froide et lumineuse située dans la branche asymptotique des géantes. Il y a 2700 ans environ, U Antliae a traversé une brève période de rapide perte de masse. Durant cette phase dont la durée n'excéda pas les quelques centaines d'années, la matière qui compose l'enveloppe observée par ALMA fut éjectée à grande vitesse. L'analyse détaillée de cette enveloppe a également révélé la présence de nuages de gaz ténus formant des sous-structures filamentaires.

L'acquisition de cette vue spectaculaire a été possible grâce à la capacité unique du radiotélescope ALMA installé sur le Plateau de Chajnantor dans le Désert de l'Atacama au Chili, à générer des images nettes à de multiples longueurs d'onde. ALMA est seul capable de déceler la présence d'aussi fines structures au sein de l'enveloppe d'U Antliae. Les données nouvellement acquises par ALMA ne se résument pas à une simple image. ALMA produit un ensemble de données tridimensionnelles, ou cube de données, dont chaque tranche se réfère à une observation effectuée à une longueur d'onde légèrement différente. En raison de l'Effet Doppler, diverses tranches du cube de données renseignent sur le mouvement qu'effectue le gaz à différentes vitesses, en direction ou à l'opposé de l'observateur. Cette enveloppe se distingue également par sa parfaite symétrie sphérique ainsi que par son extrême finesse. L'affichage des différentes vitesses permet de découper cette bulle cosmique en tranches virtuelles, tout comme la tomographie par ordinateur permet de découper en tranches le corps humain.

Déterminer la composition chimique des enveloppes et des atmosphères de ces étoiles, comprendre la formation de ces enveloppes consécutivement à une perte de masse, constituent le préalable à une meilleure connaissance des processus d'évolution des étoiles au sein de l'Univers jeune et des galaxies. Les enveloppes semblables à celle qui entoure U Antliae affichent une grande diversité de composants chimiques à base de carbone et d'autres éléments. Elles permettent également de recycler la matière et contribuent à hauteur de 70% à la poussière interstellaire.

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitulé "Rings and filaments. The remarkable detached CO shell of U Antliae", par F. Kerschbaum et al., à paraître au sein de la revue Astronomy & Astrophysics. L'équipe est composée de F. Kerschbaum (Université de Vienne, Autriche), M. Maercker (Université de Technologie Chalmers, Observatoire Spatial Onsala, Suède), M. Brunner (Université de Vienne, Autriche), M. Lindqvist (Université de Technologie Chalmers, Observatoire Spatial Onsala, Suède), H. Olofsson (Université de Technologie Chalmers, Observatoire Spatial Onsala, Suède), M. Mecina (Université de Vienne, Autriche), E. De Beck (Université de Technologie Chalmers, Observatoire Spatial Onsala, Suède), M. A. T. Groenewegen (Observatoire Royal de Belgique, Belgique), E. Lagadec (Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, France), S. Mohamed (Université de Cape Town, Afrique du Sud), C. Paladini (Université Libre de Bruxelles, Belgique), S. Ramstedt (Université Uppsala, Suède), W. H. T. Vlemmings (Université de Technologie Chalmers, Observatoire Spatial Onsala, Suède), et M. Wittkowski (ESO).

Liens

La publication scientifique:

www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/

Photos d'ALMA:

http://www.eso.org/public/images/archive/category/alma/

Mercredi l 25-10-2017
Des étudiant.e.s de l'ULB décryptent la COP23

Une équipe de 8 étudiant.e.s de diverses formations partira à la COP23 (Bonn, Allemagne) en novembre pour couvrir les négociations internationales sur le climat.

Après Paris en 2015 et Marrakech en 2016, le projet "Inside COPs", financé en partie par la Fondation Bernheim dans le cadre de son programme Pôle Environnement & Société, partira donc cette année à Bonn, pour suivre la COP23 qui se déroulera du 6 au 18 novembre.

L'idée principale: faire vivre les COPs (ou négociations sur le climat) de l'intérieur. Les étudiant.e.s sont envoyé.e.s sur place pour les deux semaines de négociation et suivent le déroulement de la conférence. Ils et elles effectuent un travail de décryptage des rouages, analysent et synthétisent les informations recueillies, puis diffusent leurs résultats via différents canaux (le site Internet, les médias partenaires, les réseaux sociaux, etc.).

Les objectifs sont donc doubles :

1/ La formation des étudiant.e.s concerné.e.s, qui ont une opportunité unique d'immersion dans les négociations internationales sur le climat ;

2/ Une large diffusion des résultats visant à contribuer à offrir une plus grande lisibilité des enjeux et résultats de ces négociations à la communauté universitaire et au un public en général.

Suivez les étudiant.e.s de Inside Cops!

Mardi l 24-10-2017
Jean-Pierre Boon, Fellow de l'APS

Professeur honoraire au Département de Physique de la Faculté des Sciences de l'ULB, Jean-Pierre Boon vient d'être élu comme "Fellow" de l'American Physical Society (APS). Il s'agit d'une distinction réservée à un nombre restreint de membres de l'association, reconnue parmi la communauté des physiciens.

La société récompense Jean-Pierre Boon pour "son rôle fondamental en mécanique statistique des fluides, qui s'est avéré déterminant pour le développement d'importantes méthodes computationnelles en Physique Statistique et en Hydrodynamique Moléculaire".

L'APS récompense les contributions d'importance en physique comme, par exemple, des recherches d'excellence, des applications importantes ou encore une contribution significative à l'enseignement de la physique.