^{Ce photo-reportage est extrait du Pop’Sciences Mag #6 : Océan, une plongée dans l’invisible}

^{Par Ludovic Viévard   |   2 juin 2020}

Placée sous la direction scientifique d’Hervé Glotin, professeur à l’Université de Toulon, la Mission Sphyrna Odyssey 2019 s’inscrit dans une série de campagnes initiées dès 2017. De septembre à décembre 2019, elle a parcouru plus de 2200 km entre Gène et les Baléares à la recherche des cachalots. Leurs clics sont repérés et enregistrés grâce à un dispositif d’écoute passive, ce qui renseigne les chercheurs sur leur comportement, et notamment leur cycle de vie.

©Pauline Cottaz

Le Sphyrna 55 (17 mètres) et le Sphyrna 70 (21 mètres) sont les drones de surface utilisés pour cette mission. Conçus et développés par le bureau d’études navales Sea Proven, ils sont autonomes, silencieux, et embarquent plus d’une tonne de matériel, dont des hydrophones.

©Pauline Cottaz

Marion Poupard et Marina Oger (stagiaire) analysent et écoutent en matériel, dont des hydrophones. temps réel les enregistrements réalisés par les Sphyrnas situés à plusieurs kilomètres du bateau.

© Crédits : Capture d’écran du fi lm « La planète des géants » Ciné Films Europe.

En janvier 2020, une semaine durant, de 1 à 7 cachalots ont été observés face à Toulon et au large de Nice. Des globicéphales ainsi que plusieurs espèces de dauphins ont également été vus et enregistrés.

À partir des sons enregistrés, ici à plus de 3 km, les chercheurs peuvent retracer en 3D la plongée des animaux. Un cycle de plongée dure environ 50 minutes, sur environ 3 km horizontalement et à une profondeur moyenne de 500 m. Mais les cachalots peuvent descendre beaucoup plus profondément, et jusqu’à 1400 mètres.

©Pauline Cottaz

Marion Poupard et Pierrick Rouf (Ingénieur en systèmes embarqués) planifient les prochaines heures de navigation des Sphyrnas en fonction des canyons sous-marins rencontrés. Au premier plan, Hervé Glotin analyse les signaux enregistrés.

©Pauline Cottaz

Sphyrna embarque une carte son appelée Jason fabriquée par la plateforme SMIOT de l’Université de Toulon. Elle permet d’enregistrer 5 voies avec une fréquence d’échantillonnage très élevée (1 million de points par seconde, 5 x 1 mHz). Reliée à cinq hydrophones placés sous la coque, elle permet de trianguler le son pour en localiser l’origine. Les chercheurs savent donc quel animal émet quel clic (1 par seconde environ) et en déduisent la trajectoire de l’animal.

©Pauline Cottaz

Les hydrophones sont des microphones conçus pour enregistrer sous l’eau. D’une très grande précision, ils sont placés sous la coque du Sphyrna et peuvent enregistrer des sons dans un rayon de 5 kilomètres autour du drone.

©Pauline Cottaz

Le 8 juin, depuis chez vous, interrogez-vous sur le devenir de l’Océan au travers d’enquêtes, d’échanges et de nombreux témoignages d’experts, scientifiques et passionnés.

En écho à la Journée mondiale des océans, explorez les richesses dissimulées des fonds marins et passez en revue les raisons de croire en leur préservation. Rendez-vous pour un temps de rencontres et conférences, la découverte d’un nouveau podcast et du dernier numéro de Pop’Sciences Mag.

RDV le 8 juin à 17h30. Événement retransmis en direct sur Facebook, YouTube et Pop’Sciences. Dialoguez et posez vos questions directement aux intervenants.

Inscrivez-vous dès maintenant !

Le confinement généralisé a offert une trêve aux écosystèmes marins. https://popsciences.universite-lyon.fr/agenda/faut-il-laisser-locean-au-repos-popsciences-forum/#Pendant quelques semaines, le bruit des moteurs, les chantiers offshore, la surpêche ont drastiquement baissé en intensité. Difficile de penser au monde d’après sans réinventer notre rapport aux écosystèmes marins et à l’usage que nous faisons de leurs richesses. L’occasion de sceller un nouveau pacte avec l’Océan.

• 17h30 : Pollutions plastiques des océans. L’état d’urgence est déclaré ! Avec Henri Bourgeois Costa, expert en économie circulaire pour la mission de la Fondation Tara Océan sur les pollutions plastiques.
• 18h15 : Préserver la machinerie océanique et sa fonction de régulatrice majeure du climat. Avec Sylvain Pichat, Maitre de conférences en géologie et paléo-océanographie, à l’ENS de Lyon (Laboratoire de Géologie de Lyon) et chercheur invité au Max Plank Institute.
• 19h00 : Sanctuariser 30% des aires marines : un défi géopolitique. Avec Kiara Néri, Maîtresse de conférences en droit international et maritime, à l’Université Jean-Moulin Lyon 3 (Centre de droit international).

L’équilibre biologique des océans tient pour beaucoup à la qualité de leurs paysages acoustiques. Il est indispensable de pouvoir les préserver de nos nuisances sonores (moteurs, forages …) regroupées sous le savant terme d’anthropophonie.

Disponible dès le 20 juin à 10h sur popsciences.universite-lyon.fr et sur toutes vos plateformes préférées (YouTube, Apple podcast, Deezer, Spotify).

Parce que c’est dans l’imperceptible et l’inexploré de l’Océan que se cachent parfois les raisons de croire en sa préservation, Pop’Sciences Mag vous propose aujourd’hui une immersion dans cet univers peu connu. Les enquêtes, interviews et reportages vous feront découvrir des phénomènes chimiques, des sons, une faune, ou encore des microparticules, presque insaisissables. Climat, géopolitique, bioluminescence, acoustique, archéologie : informez-vous sur l’avenir du grand bleu !

56 pages de découvertes scientifiques à découvrir dès le 8 juin sur popsciences.universite-lyon.fr/le_mag/theme/ocean/

Pour recevoir gratuitement un exemplaire papier du Pop’Sciences Mag « Océans, une plongée dans l’invisible », merci d’en faire la demande ici.

^Contacts

• ^{Organisation, programmation : samuel.belaud@universite-lyon.fr}
• ^{Communication, partenariats : cecile.rondeau@universite-lyon.fr}

^{Programmation réalisée en collaboration avec la Maison de l’environnement.}

^{Ils soutiennent la réalisation de ce programme}

Des bâtiments inspirés d’architectures végétales pour favoriser la récupération de la lumière solaire, ce sont les réalisations proposées par Teva Vernoux et Nicolas Vernoux-Thélot, des frères respectivement biologiste et architecte.

La bio-inspiration consiste en l’observation des systèmes naturels pour donner certaines de leurs caractéristiques à des espaces, objets ou services. Et si l’on est aussi soucieux de développement durable, on sélectionne ses inspirations dans le but de protéger l’environnement : on parle alors généralement de biomimétisme.

Fascinés depuis toujours par le design des bâtiments, pour l’un, et par l’architecture des plantes pour l’autre, Teva Vernoux, chercheur et directeur du laboratoire Reproduction et Développement des Plantes, et son frère Nicolas, architecte et fondateur de l’agence In Situ Architecture, se sont tournés vers la conception biomimétique en architecture depuis une douzaine d’années. Comment faire des bâtiments dont l’empreinte écologique est la plus faible possible ?  La phyllotaxie, avec ses règles géométriques qui influencent la captation de l’énergie solaire, leur semblait être une voie prometteuse…

L’intégralité de l’article disponible sur :

CNRS LE JOURNAL

Le laboratoire interuniversitaire de biologie de la motricité (LIBM) développe des connaissances de pointe dans le domaine du « sport-santé ». Dans la ligne de mire des chercheurs : la fatigue. Pernicieuse, elle est à la fois le symptôme principal de nombreuses maladies et du manque d’activité physique, mais également l’une des causes principales de blessures chez les sportifs. Retour sur une visite du LIBM dans le cadre du Pop’Sciences Forum « Ce qui dope le sport »

La recherche scientifique en physiologie et biomécanique humaine a permis de mieux comprendre les effets de l’activité physique sur la santé[1], mais également comment les performances sportives continuent de s’améliorer. Toutefois, les chercheurs ont encore du chemin à parcourir pour continuer à accompagner les athlètes dans l’obtention de nouveaux records, pour mieux protéger leur santé ou encore améliorer la prévention des blessures.

A Saint-Étienne, depuis 2015, une partie des équipes du LIBM a rejoint l’institut régional de médecine et d’ingénierie du sport (IRMIS) sur le Campus Santé Innovations de l’Université Jean-Monnet au cœur de l’hôpital Nord stéphanois. Le laboratoire et sa plateforme technique sont devenus en quelques années une place forte, reconnue à l’international, de la recherche et de la formation en sport-santé. Bénéficiant de nombreux équipements de pointe et d’un « terreau fertile » croisant les approches médicales et scientifiques, les chercheurs poursuivent trois objectifs. D’abord, cerner et décrire les effets du sport sur nos fonctions motrices et cérébrales. Ensuite, développer des solutions cliniques pour des patients ou de futurs patients blessés, handicapés ou malades. Enfin, produire de nouveaux équipements et prototypes, qui bénéficient directement aux performances motrices des pratiquants.

Le LIBM s’intéresse aux activités physiques et sportives et à la santé. ©Visée.A

La fatigue représente un risque sanitaire pour les sportifs (augmentation du risque de blessure) autant que pour tout le reste de la population. En effet, l’inactivité physique et la hausse de la sédentarité sont à l’origine d’une augmentation des maladies chroniques, dont la fatigue est un des symptômes principaux. C’est donc naturellement qu’une partie des équipes du LIBM s’est saisie de cet enjeu de santé publique, et qu’une chaire universitaire sur le sujet a été créée en lien avec l’IRMIS et le CHU de Saint-Etienne : ActiFS, pour Activité physique, Fatigue, Santé. L’objectif : mieux comprendre les causes (sédentarité, surmenage …) et les facteurs (dysfonctionnements neuromusculaires, troubles du sommeil…) de la fatigue, afin d’« améliorer la qualité de vie des personnes souffrant de maladies chroniques et de handicap et des personnes âgées »[2], de prévenir les maladies dues à l’inactivité et de préserver les sportifs du surmenage ou de l’épuisement trop intense.

Comprendre et lutter contre la fatigue

La fatigue peut être « chronique », c’est-à-dire latente et qui dure dans le temps. Dans ce cas-là, elle résulte d’un problème de santé comme une maladie, un surmenage physiologie et/ou psychologique, et provoque une « sensation d’épuisement qui nuit au fonctionnement normal (…) d’une personne et ne se s’améliore pas avec le sommeil ou le repos. »[3] L’autre type de fatigue est lié à l’activité physique. Elle intervient lorsque nous sommes épuisés par un effort sportif trop intense, ou trop long et est qualifiée de fatigue « aiguë ».

Les équipements de pointe du laboratoire permettent d’étudier la motricité à toutes les échalles.©Visée.A

Complexe et difficile à définir, cette perte de force peut avoir deux origines distinctes : nerveuse ou musculaire. On parle alors de fatigue centrale et de fatigue périphérique. Les causes de la fatigue ne se situent donc pas seulement dans les muscles, le cerveau lui aussi joue un rôle majeur. Il est notre instrument final de régulation de l’effort (continuer, réduire, augmenter ou arrêter) et d’acceptabilité de la pénibilité de celui-ci.

Pour étudier cette fatigue aiguë du sportif, les doctorants et chercheurs du LIBM s’appuient sur des instruments de mesure électro-physiologiques (des électrodes ou des patch-clamps mesurant l’activité électrique des neurones) ou encore métaboliques (pour évaluer la consommation d’oxygène, la ventilation, ou la fréquence respiratoire). Ils étudient les facteurs déterminants de la fatigue dans de nombreuses activités sportives, qu’elles soient d’endurance (trail) ou plus intenses (sprint).

Fatigue et efforts extrêmes

Au cours de la visite de laboratoire, nous avons rencontré Thibault Besson, Loïc Espeit et Frédéric Sabater Pastor tous trois doctorants, attachés à mieux connaitre les mécanismes et les origines de la fatigue. Leurs recherches s’intéressent notamment aux efforts produits dans la pratique de l’utra-trail, ces courses d’endurance en altitude sur de très longues distances (supérieures à 100 km) et dont le succès ne fait que croitre ces dernières décennies. Pour l’un, le travail de thèse a pour objectif d’améliorer les performances des coureurs d’ultra-trail, en identifiant mieux le bon dosage entre l’effort et le degré de fatigue centrale. Pour l’autre, il s’agira de déterminer l’influence de la fatigue sur la locomotion en fonction du sexe … et essayer comprendre pourquoi – malgré les différences physiologiques préalables – des femmes peuvent avoir une meilleure capacité de résistance à la fatigue que les hommes sur des courses très longues distances.

Les électrodes posées sur le muscle permettent de mesurer l’efforts de contraction de celui-ci. ©Visée.A

Le masque est directement relié à un logiciel mesurant les constantes de dépenses d’énergie et la manière dont elles évoluent au cours de l’effort. Le tapis de course permet de simuler une pente jusqu’à 12% d’inclinaison.©Visée.A

Ces deux ambitions de recherche se croisent au cœur d’une expérience grandeur nature menée sur des coureurs de l’Ultra-trail du Mont Blanc (UTMB®) [4]. Des équipes de scientifiques du LIBM et du CHU de Saint-Étienne ont conduit, par 3 fois ces dix dernières années, des études visant à comprendre les mécanismes de la fatigue neuromusculaire des coureurs d’ultra endurance. La dernière s’est tenue à Chamonix, du 23 août au 1er septembre 2019, sur une cohorte 86 « trailers » de tous niveaux, femmes et hommes confondus. Cette année, les chercheurs ont cherché à consolider une hypothèse, issue de l’expérimentation sur l’UTMB de 2012, démontrant que la fatigue musculaire des femmes était moins prononcée que celle des hommes après la course. Or, depuis que la pratique de l’ultra-endurance se féminise, de plus en plus de courses affichent des victoires féminines au classement général. Plus une course est longue, plus les femmes auraient de chance de la remporter. L’étude ambitionne d’expliquer ce phénomène – très particulier aux courses d’ultra-endurance – en identifiant l’origine de la fatigue (centrale et/ou périphérique) et en comparant la force maximale des coureurs avant et après l’ultra-trail.

Les résultats sont très attendus. Car théoriquement la probabilité que des femmes surclassent des hommes dans des épreuves sportives est quasi nulle. Les hommes ont en effet une capacité moyenne de résistance à l’effort plus important que les femmes, que ce soit en termes de force musculaire ou de capacité de transport d’oxygène dans le sang (expliquant leur meilleure VO_2max). Pourtant, si elles sont de plus en plus nombreuses à prendre des départs de courses d’ultra-endurance, elles sont également aussi de plus en plus nombreuses à les remporter, comme Courtney Dauwalter en 2017[5], qui a devancé de 10 heures le premier homme sur l’ultra marathon Moab 200 (383 kms).

Les conclusions de l’étude seront publiées au premier semestre 2020 mais un très beau reportage de la télévision néerlandaise NTR est d’ores et déjà visible ici :

Notes

^{[1] Activité physique : contextes et effets sur la santé. Rapport. Paris, Inserm.}

^{[2] Chaire ActiFS}

^{[3] Santé Qualité de Vie – chaire ActiFS}

^{[4] Etude sur la fatigue et la récupération – UTMB}

^{[5] Courtney Dauwalter, Trail Runner Mag}

©Visée.A

Samuel Belaud

Au cœur de l’Institut Régional de Médecine et d’Ingénierie du Sport (IRMIS), les chercheurs du Laboratoire Interuniversitaire de Biologie de la Motricité (LIBM) analysent les mouvements de sportifs. Ils usent de capteurs de force ou de stimulateurs magnétiques crâniens pour améliorer la technique et les performances des athlètes.

Comment expliquer les exceptionnelles performances physiques de certains sportifs ? Comment mieux comprendre et prévenir la fatigue ou se prémunir des blessures ? Celles liées à des efforts extrêmes ou à des pathologies (neuromusculaires, cardiaques, liées au vieillissement …) ? Les recherches et les technologies de pointe du laboratoire permettent de créer de nouveaux produits, de soigner des patients blessés ou malades, d’améliorer les performances, mais aussi les conditions physiques ou la récupération à l’effort des athlètes de haut niveau … et des sportifs amateurs.

Les chercheurs vous éclairent ! Venez les rencontrer dans ce laboratoire d’exception et découvrir les technologies de pointe qui préparent le sportif du futur !

Gratuit et accessible dès 10 ans.

• Sur réservation (utilisez le formulaire ci-contre).
• Les places sont limitées à 25 personnes par sessions d’1h15 (à 15h et 17h)

Toutes les infos du Pop’Sciences Forum Ce qui dope le sport

Les sciences de la vie du XXI^e siècle révolutionnent notre vision du monde, et donnent un regard inédit sur la vie, ses origines, son histoire, les relations vivant et environnement, et notre futur…

Dans le cadre des 80 ans du CNRS, une conférence a été donnée sur le sujet le 16 mai 2019 au Musée des Confluences.

Intervenants :  Catherine Jessus et Thierry Gaude

• Thierry Gaude, directeur de recherche au CNRS, est spécialiste en biologie de la reproduction chez les plantes à fleurs. Chercheur en biologie végétale au Laboratoire reproduction et développement des plantes (RDP) à Lyon, il a développé une équipe de recherche travaillant sur les systèmes limitant les croisements « consanguins » chez les plantes.
• Catherine Jessus, directrice de recherche au CNRS, dirige une équipe au Laboratoire de biologie du développement (Paris). Elle étudie la division des cellules reproductrices femelles, les ovocytes. Ses travaux ont permis le décryptage de nouvelles voies de signalisation qui éclairent la biochimie de la division cellulaire, les effets non-génomiques des hormones stéroïdes et la plasticité des réponses cellulaires.

Ensemble, ils ont dirigé l’ouvrage Étonnant vivant, paru en 2017 chez CNRS Éditions, témoignage passionné d’une centaine de scientifiques qui ont saisi l’occasion de partager leur émerveillement face aux découvertes et aux promesses portées par les sciences du vivant de ce début de siècle.

Voir la conférence