Cécile Guieu, directrice de recherche CNRS au laboratoire d’Océanographie de l’Institut de la Mer de Villefranche-sur-Mer (LOV), et spécialiste en biogéochomie marine étudie l’impact des sources hydrothermales peu profondes sur l’activité biologique dans les eaux de surface de l’Océan Pacifique. Ses travaux montrent ces nutriments fertilisent l'eau en fer, augmentant la fixation de l'azote et la productivité des diazotrophes dans l'Océan Pacifique Sud subtropical.
tonga Les Coulisses d'une Carrière en Recherche
Qu'est-ce qui vous a initialement attiré vers votre domaine de recherche ?
"Avec des parents naturalistes (un père professeur de Géologie et une mère professeure de SVT), j’ai toujours été stimulée lors de nos balades régulières dans la nature, souvent sur le littoral méditerranéen, à comprendre ce qui m’entoure : comment s’est formé un paysage, pourquoi cette fleur ou cet insecte vit-il ici. Je savais donc que je ferai un métier portant sur l’environnement. L’océan, un domaine qui me fascinait par son immensité et son mystère est arrivé logiquement quand j’ai démarré mes études universitaires."
Y a-t-il eu un moment particulier dans votre vie où vous avez su que vous vouliez devenir chercheur ?
"C’est arrivé de façon évidente pendant mon stage de DEA (aujourd’hui M2), la démarche scientifique pour répondre à une question s’est révélé un processus passionnant, en particulier le fait qu’il existe plusieurs façons de traiter une question et que cette liberté incombe à la personne qui est en charge de le faire."
Transmettre la Science : Récits de Chercheurs
Que vous apporte de parler de vos recherches au grand public ?
"Les sciences portant sur la connaissance et la compréhension de la machine océan sont peu connues du grand public, seuls quelques sujets sont médiatisés. En premier lieu, c’est donc faire comprendre à quel point la connaissance de cet immense domaine est primordiale pour comprendre la trajectoire du climat. Je tente de faire réaliser aux non spécialistes qu’on doit s’intéresser aux organismes photosynthétiques qui peuplent l’océan tout comme on s’intéresse aux forêts terrestres. Au-delà de sensibiliser à l’importance de la science fondamentale (la Connaissance), il est également important pour moi de parler des différentes facettes de mon métier, en tant que femme, pour montrer en particulier au jeune public qu’une carrière de chercheuse avec d’importantes responsabilités est possible que ce soit au laboratoire ou lors des expéditions en mer à bord des navires océanographiques. Les échanges que je peux avoir sont extrêmement enrichissants, que ce soit avec des enfants très jeunes ou du public plus âgé, percevoir l’intérêt du public et au-delà que cela peut susciter des vocations, est très satisfaisant."
Auriez-vous une anecdote à partager en lien avec votre expérience en médiation scientifique ?
"J’aime parler de mon métier de chercheur mais également de tous les métiers en appui à la recherche qui sont moins connus et pourtant si nécessaires à l’accomplissement de nos recherches. Au cours d’un échange avec plusieurs classes de ‘section d'enseignement général et professionnel adapté’ dans un collège, ces élèves dits « en difficultés » me demandait quelles études j’avais fait pour être chercheur, se disant de fait qu’ils en seraient exclus. Après leur avoir répondu, j’ai enchainé en parlant de tous les autres métiers qui ne nécessitent pas autant d’années d’études. Ils ignoraient ces possibilités et plusieurs ont semblé se projeter alors dans une réalité qui leur a fait envisager leur futur autrement, et voir ces quelques sourires m’a fait chaud au cœur."
Partageons la Science
tonga Que diriez-vous à un collègue pour le convaincre de se lancer dans la médiation scientifique ?
Je lui dirai que c’est très enrichissant car les retours, les échanges sont formidables. C’est aussi notre devoir de le faire, en particulier pour l’océanographie et le climat qui ne sont pas vraiment enseignés à nos jeunes, et que nous avons un vrai rôle à jouer pour qu’une vraie prise de conscience de la société et des politiques sur les enjeux actuels se fasse au plus vite."
Partager vos recherches avec les scolaires est-il un moyen efficace pour leur donner envie de s'intéresser aux sciences et pourquoi pas de s’orienter vers les sciences ?
"Bien sur que c’est le cas, à chaque fois, en fin de séance, quelques élèves me disent : je veux faire le même métier que vous! Par contre, il est dommage que cela ne soit pas enseigné de façon systématique. Même si nous sommes de plus en plus nombreux à faire de la médiation, cela reste une part marginale de l‘enseignement basé sur le volontariat des enseignants et non sur les programmes."
Pensez-vous que les décideurs politiques pourraient davantage échanger avec les chercheuses et les chercheurs pour prendre certaines décisions ?
"Oui, on pourrait échanger plus, mais malgré le fait que beaucoup d’initiatives se mettent en place, cela ne change malheureusement pas les positions/décisions de la plupart des politiques qui ne prennent toujours pas la mesure de la gravité de la situation (climat, biodiversité) qui nécessite des décisions de grande ampleur, au niveau international."
tonga L'Objet du Chercheur : Une Fenêtre sur la Recherche
Pour sortir des sentiers battus, nous avons demandé à ce chercheur de choisir un objet emblématique de ses études.
Le résultat ? Une roche prélevée dans l'Océan Pacifique
"C’est une roche remontée dans un échantillon de sédiment collecté à presque 5 km de profondeur pendant l’expédition TONGA. Elle représente à la fois l’inconnu que représente l’essentiel de l’océan et donc ce qu’il reste à parcourir pour comprendre la machine Océan. Elle représente aussi le lien entre ce qu’on appelle la Terre Solide et l’immense masse d’eau qui se trouve au-dessus du plancher océanique : elle symbolise donc ce lien que nous cherchons à établir entre la terre et la vie dans l’océan. Enfin, c’est aussi un symbole de ce qui se trouve au fond de l’océan, à un moment de l’humanité où l’homme cherche malheureusement à aller explorer/exploiter les ressources du fond des océans en se préoccupant si peu de ce que cela implique en termes d’impacts notamment sur la biodiversité."
Découvrez pourquoi cet objet est si crucial dans le cadre du projet TONGA !
La vie marine en profondeur
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Projet TONGA
L’océan Pacifique Sud subtropical occidental (WTSP) est un « hot spot » reconnu de fixation de N2, avec une contribution estimée à ~21% de l'apport global d'azote fixe. Les organismes fixateurs de N2 (dits « diazotrophes ») ont des quotas de fer (Fe) élevés par rapport aux autres phytoplanctons et leur succès dans le WTSP est donc lié à une atténuation de la limitation en Fe dans cette région. Précédemment au cours de la campagne OUTPACE, nous avions montré que du fer issu de sources hydrothermales peu profondes présentes dans la région, pouvait alimenter la couche euphotique (~ 0-100 m) mais l'impact potentiel de ces apports hydrothermaux peu profonds sur les bilans régionaux de Fe et sur les cycles biogéochimiques des éléments biogènes (C, N, P) n'avait jamais été étudié.
Dans ce contexte, l'objectif du projet et de la campagne TONGA étaient d'étudier le contrôle de la productivité océanique et de la séquestration du carbone par les micronutriments d'origine hydrothermale peu profonde. Le temps fort du projet a été une expédition (37 jours, R/V L'Atalante, nov-déc 2019) dont le défi était de localiser des sources hydrothermales peu profondes et d'évaluer leur impact sur les stocks et les flux biogéochimiques. L'expédition a été un succès : nous avons identifié et exploré deux sites contrastés émettant des fluides jusqu'à la couche euphotique.
Nous avons pu montrer que l'impact cumulé de multiples sources hydrothermales le long de l'arc de Tonga fertilise en fer l'ensemble du bassin de Lau, avec des concentrations atteignant jusqu'à ~10 nM dans la couche photique (Tilliette et al., 2022). Le long du transect zonal ouest-est, les stocks de chlorophylle-a totale (Chla) et d'azote organique particulaire ont atteint leur maximum dans les eaux naturellement fertilisées en Fe. Les taux de fixation de N2 et les abondances des diazotrophes « Trichodesmium » ont augmenté d'un facteur 10 et 90, respectivement, dans ces eaux fertilisées au Fe (Bonnet & Guieu et al., 2023) par rapport aux eaux adjacentes. Les taux d'absorption de Fe spécifiques aux cellules diazotrophes étaient ~100 fois plus élevés que ceux du plancton non diazotrophe, ce qui s'est traduit par ces abondances très élevées près de l'arc volcanique des Tonga (Lory et al., 2022).
Grâce à de nouvelles expériences de mélange réalisés à bord dans de large réacteurs de 300L, nous avons exploré en détail les mécanismes à l'origine de cette fertilisation : nous avons montré que les fluides hydrothermaux avaient d’abord un effet toxique et que certains phytoplanctons détoxifiaient l'environnement par la production de ligands, rendant les métaux toxiques présents dans les fluides moins disponibles; après cette période initiale, nous avons observé une forte stimulation de la production primaire, de la fixation de N2 et des taux d'export de carbone, en accord avec les observations in situ (Tilliette et al., 2023). In situ, la production exportée était principalement (~80%) soutenue par la fixation de N2 dans les eaux fertilisées en Fe (Bonnet et al., 2023), en accord avec l'exportation massive de diazotrophes observée pendant l'expédition (Bonnet et al., 2023,).
Enfin, nous montrons que l'efficacité de la séquestration du carbone par le Fe hydrothermal est (1) beaucoup plus élevée que celle observée lors des expériences artificielles d'ajout de Fe à méso-échelle et (2) dans la gamme des valeurs mesurées dans les fertilisations naturelles qui se produisent dans l'océan austral autour des îles Kerguelen et Crozet (Bonnet & Guieu et al., 2023), confirmant que les fertilisations naturelles de Fe sont plus efficaces pour la séquestration du carbone que les ajouts intentionnels de Fe. TONGA a donc permis de révéler un mode de fertilisation naturelle qui n’était pas considéré jusqu’alors. Une des suites de ce projet est de quantifier à l’échelle globale l’importance de ce processus sur la séquestration du carbone atmosphérique.
Conférence : retour sur la campagne d'expédition océanographique TONGA
Une équipe internationale de 29 chercheurs a sillonné le Pacifique, entre Nouméa et l’Arc volcanique des Tonga pour étudier l’impact des volcans sous-marins peu profonds sur la vie marine. Une conférence animé par Cécile Guieu, Directrice de Recherche CNRS.
Dans le cadre du projet « Sciences avec et pour la Société » financé par l’Agence national de la recherche, Université Côte d'Azur et ses partenaires[1] vous invite à une conférence animée par Cécile Guieu, spécialiste en biogéochimie marine et directrice de recherche CNRS au laboratoire d’océanographie de Villefranche-sur-Mer (IMEV, Sorbone Université, CNRS). Elle présentera le projet ANR TONGA, où une équipe internationale de 29 chercheurs a sillonné le Pacifique, entre Nouméa et l’Arc volcanique des Tonga pour étudier l’impact des volcans sous-marins peu profonds sur la vie marine. Cécile Guieu partagera également son expérience en tant que chercheuse, offrant un aperçu des défis et des passions qui animent cette profession. Rejoignez-nous pour découvrir les enjeux et les découvertes de cette expédition !
Date : mardi 18 juin 2024 Lieu : maison des Associations, Garibaldi Heure : accueil à 17h30, début de la conférence à 18h Conférence gratuite, sans réservation préalable, dans la limite des places disponibles
**La soirée est également organisée et animée en collaboration avec l'association Centre de Découverte Mer et Montagne (CDMM), qui œuvre pour la sensibilisation à la préservation des écosystèmes.
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[1]
Le Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
L’Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE)
L’Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM)
L’Institut de recherche pour le développement (IRD)