- 07/11/2022Le thermostat naturel de la planète et son délicat équilibre / How rock... [1:31:49]450VN4-5102-2022-2023-11-09Depuis sa formation il y a 4,5 milliards d’années, notre planète dispose d’eau liquide à sa surface. Si toute l’eau était gelée comme sur la planète Mars, ou si toute l’eau s’était évaporée dans l’espace comme sur Vénus, il n’y aurait pas de vie sur Terre. Nous devons l’habitabilité de la Terre à une fascinante régulation géologique du climat. Chaque année, les processus d' »altération », soit la réaction entre le CO2 dissous dans la pluie et les roches, retirent autant de CO2 que la quantité ajoutée à l’atmosphère par les émissions volcaniques. En conséquence, grâce à l’effet de serre du CO2, la température de la surface de la Terre est maintenue « juste à point », à la manière d’un thermostat. Les reconstitutions historiques montrent que ce délicat équilibre thermostatique s’est déplacé au cours des 15 derniers millions d’années. Les isotopes de l’oxygène (18O/16O) montrent que la Terre s’est refroidie et a atteint un état dans lequel l’hémisphère nord est couvert de glace. Les isotopes du bore (11B/10B) révèlent la raison de ce refroidissement : le CO2 atmosphérique a diminué, entraînant une réduction de l’effet de serre. Pendant des années, les géologues ont débattu de la cause de cette diminution du CO2. L’une des hypothèses est que l’élévation de grandes chaines de montagne...
- 07/11/2022Le thermostat naturel de la planète et son délicat équilibre [1:31:45]250VN4-5102-2022-2023-11-09-ADepuis sa formation il y a 4,5 milliards d’années, notre planète dispose d’eau liquide à sa surface. Si toute l’eau était gelée comme sur la planète Mars, ou si toute l’eau s’était évaporée dans l’espace comme sur Vénus, il n’y aurait pas de vie sur Terre. Nous devons l’habitabilité de la Terre à une fascinante régulation géologique du climat. Chaque année, les processus d' »altération », soit la réaction entre le CO2 dissous dans la pluie et les roches, retirent autant de CO2 que la quantité ajoutée à l’atmosphère par les émissions volcaniques. En conséquence, grâce à l’effet de serre du CO2, la température de la surface de la Terre est maintenue « juste à point », à la manière d’un thermostat. Les reconstitutions historiques montrent que ce délicat équilibre thermostatique s’est déplacé au cours des 15 derniers millions d’années. Les isotopes de l’oxygène (18O/16O) montrent que la Terre s’est refroidie et a atteint un état dans lequel l’hémisphère nord est couvert de glace. Les isotopes du bore (11B/10B) révèlent la raison de ce refroidissement : le CO2 atmosphérique a diminué, entraînant une réduction de l’effet de serre. Pendant des années, les géologues ont débattu de la cause de cette diminution du CO2. L’une des hypothèses est que l’élévation de grandes chaines de montagne...
- 07/11/2022How rock weathering sets Earth’s thermostat [1:31:48]415VN4-5102-2022-2023-11-09-BSince its formation 4.5 billion years ago our planet has liquid water at its surface. If all water were frozen as on the colder Mars, or if all water had evaporated into space as on the hot Venus, there would be no life on Earth. We owe Earth’s habitability to a fascinating geologic climate regulation. Every year, processes of “weathering”, i.e. the reaction between CO2 dissolved in rain with rocks, withdraw roughly the same amount of CO2 that is added to the atmosphere by volcanic emissions. As a result, thanks to the greenhouse effect of CO2, Earth’s surface temperature is kept “just right”, similar to a thermostat. Earth-historical reconstructions show that this delicate thermostatic balance has shifted in the last 15 million years. The stable isotopes of oxygen (18O/16O) show that Earth became colder, eventually entering a state in which it has a glaciated northern hemisphere. The isotopes of boron (11B/10B) reveal the reason for this cooling: atmospheric CO2 decreased, leading to a reduced greenhouse effect. For years, Earth scientists have debated on the cause of decreasing CO2. One hypothesis is that the rise of large mountain belts like the Himalayas or the Andes would have led to increased chemical weathering because more rocks got to the surface and got eroded –...
- 08/11/2022Les volcans et la gestion des risques / Volcanoes, their eruption and risk... [1:32:01]206VN4-5102-2022-2023-11-10Les volcans sont les plus spectaculaires des processus géologiques qui montrent que nous vivons sur une planète dynamique. Le volcanisme caractérise la Terre depuis sa formation et a finalement contribué à la formation de la croûte terrestre, des océans et de l’atmosphère. La vie sur Terre dépend du recyclage des matériaux entre l’intérieur de la Terre et les environnements de surface, et il se peut qu’on lui ait fourni des environnements où les ingrédients de la vie ont pu se développer. Les volcans montrent que l’intérieur de la Terre est très chaud et que des températures supérieures à 1000°C sont généralement observées à des profondeurs de seulement 100 km dans la plupart des endroits. Bien que l’intérieur de la Terre soit essentiellement solide, les roches sont très proches de la fusion, de sorte que les volcans peuvent se former facilement dans différentes situations tectoniques. La plupart des volcans se forment aux frontières des plaques tectoniques où celles-ci entrent en collision les unes avec les autres. Ils peuvent toutefois aussi se former par remontée de roches très chaudes à l’intérieur de la Terre, sous les plaques tectoniques. Les volcans rafraîchissent la surface de la Terre et forment souvent des paysages d’une grande beauté et des lieux de vie attrayants....
- 08/11/2022Les volcans et la gestion des risques [1:32:04]248VN4-5102-2022-2023-11-10-ALes volcans sont les plus spectaculaires des processus géologiques qui montrent que nous vivons sur une planète dynamique. Le volcanisme caractérise la Terre depuis sa formation et a finalement contribué à la formation de la croûte terrestre, des océans et de l’atmosphère. La vie sur Terre dépend du recyclage des matériaux entre l’intérieur de la Terre et les environnements de surface, et il se peut qu’on lui ait fourni des environnements où les ingrédients de la vie ont pu se développer. Les volcans montrent que l’intérieur de la Terre est très chaud et que des températures supérieures à 1000°C sont généralement observées à des profondeurs de seulement 100 km dans la plupart des endroits. Bien que l’intérieur de la Terre soit essentiellement solide, les roches sont très proches de la fusion, de sorte que les volcans peuvent se former facilement dans différentes situations tectoniques. La plupart des volcans se forment aux frontières des plaques tectoniques où celles-ci entrent en collision les unes avec les autres. Ils peuvent toutefois aussi se former par remontée de roches très chaudes à l’intérieur de la Terre, sous les plaques tectoniques. Les volcans rafraîchissent la surface de la Terre et forment souvent des paysages d’une grande beauté et des lieux de vie attrayants....
- 08/11/2022Volcanoes, their eruption and risk management [1:31:59]202VN4-5102-2022-2023-11-10-BVolcanoes are the most dramatic of geological processes that show that we live on a dynamic planet. Volcanism has characterised the Earth since its formation and ultimately has contributed to formation of the Earth’s crust, the oceans and the atmosphere. Life on Earth depends on the recycling of materials between the Earth’s interior and surface environments and may have been provided environments where the ingredients of life could develop. Volcanoes show that the interior of the Earth is very hot and temperatures exceeding 1000oC are typically found at depths of only 100 kilometres in most places. Although the Earth’s interior is mostly solid the rocks are very close to melting so volcanoes can form easily in different tectonic situations. Most volcanoes are formed at plate boundaries where tectonic plates are formed or collide with one another. But can also form by upwelling of very hot rocks in the Earth’s interior below the tectonic plates. Volcanoes refresh the Earth’s surface and often form landscapes of great beauty and attractive places to live. However, volcanic eruptions can also cause great destruction and loss of life. The largest volcanic eruptions even affect global climate, so that, for example, the 1815 eruption of the Tambora volcano in Indonesia caused summer frosts...
- 09/11/2022La turbulence des océans révélée par de nouvelles techniques d’observation /... [1:27:57]244VN4-5102-2022-2023-11-14Il y a à peine une vie humaine, l’océan sous la surface était conceptualisé comme un environnement calme, décrit par des lois de mouvement très simplifiées. Les observations étaient principalement des instantanés grossiers. Ces instantanés ne tenaient pas compte des échelles des flux océaniques et de leurs interactions complexes. Aujourd’hui, notre connaissance de l’océan est tout autre. Les mouvements océaniques s’étendent de centimètres à des centaines de kilomètres et distribuent la chaleur, les gaz dissous, les sels, les nutriments et les polluants autour du globe. Des méthodes d’observation de plus en plus sophistiquées et notre capacité à modéliser les mouvements à l’aide d’ordinateurs ont amélioré notre description des mécanismes et des processus qui déterminent la « météo » et le « mélange » de l’océan. Nous savons maintenant que les petits tourbillons dans un océan turbulent affectent en fin de compte les courants océaniques, les écosystèmes marins et le climat. Aujourd’hui, nous pouvons décrire et limiter la distribution et la variabilité du mélange océanique. Cela est dû aux technologies émergentes, notamment les véhicules sous-marins autonomes ou téléguidés, et aux méthodes d’échantillonnage avancées. Un exemple particulier est le rôle de la chaleur de l’océan dans...
- 09/11/2022La turbulence des océans révélée par de nouvelles techniques d’observation [1:27:57]168VN4-5102-2022-2023-11-14-AIl y a à peine une vie humaine, l’océan sous la surface était conceptualisé comme un environnement calme, décrit par des lois de mouvement très simplifiées. Les observations étaient principalement des instantanés grossiers. Ces instantanés ne tenaient pas compte des échelles des flux océaniques et de leurs interactions complexes. Aujourd’hui, notre connaissance de l’océan est tout autre. Les mouvements océaniques s’étendent de centimètres à des centaines de kilomètres et distribuent la chaleur, les gaz dissous, les sels, les nutriments et les polluants autour du globe. Des méthodes d’observation de plus en plus sophistiquées et notre capacité à modéliser les mouvements à l’aide d’ordinateurs ont amélioré notre description des mécanismes et des processus qui déterminent la « météo » et le « mélange » de l’océan. Nous savons maintenant que les petits tourbillons dans un océan turbulent affectent en fin de compte les courants océaniques, les écosystèmes marins et le climat. Aujourd’hui, nous pouvons décrire et limiter la distribution et la variabilité du mélange océanique. Cela est dû aux technologies émergentes, notamment les véhicules sous-marins autonomes ou téléguidés, et aux méthodes d’échantillonnage avancées. Un exemple particulier est le rôle de la chaleur de l’océan dans...
- 09/11/2022The turbulent ocean: technological frontiers, new paradigms, and the... [1:27:57]185VN4-5102-2022-2023-11-14-BOnly one human life ago, the ocean below the surface was conceptualized as a calm environment, described by highly simplified laws of motion. Observations were mainly coarse snapshots. These snapshots missed the scales of ocean flows and their complex interactions. Today our knowledge of the ocean is something else. Ocean motions span from centimeters to hundreds of kilometers and distribute heat, dissolved gasses, salts, nutrients, and pollutants around the globe. Increasingly sophisticated observation methods and our ability to model the motions using computers have improved our description of the mechanisms and processes that set the ocean’s “weather” and ocean’s “mixing”. We know now that small whirls in the turbulent ocean ultimately affect ocean currents, marine ecosystems, and climate. Today we can describe and constrain the distribution and variability of ocean’s mixing. This is due to emerging technologies, including autonomous or remotely piloted underwater vehicles, and advanced sampling methods. A particular example is the role of ocean heat in accelerating sea ice melt in the Arctic. The ocean is serving us a huge favour – it absorbs heat and greenhouse gases from the atmosphere and buffers the damaging effects at the expense of increasing ocean temperatures, sea...
- 10/11/2022Les liens entre les microbes océaniques, le climat et la santé / Tiny... [1:26:56]204VN4-5102-2022-2023-11-14-CIl est essentiel d’améliorer notre compréhension des impacts du système océan/atmosphère sur le climat, alors que la terre subit des changements sans précédent. Les modèles actuels sont limités dans la prise en compte des aérosols marins, de la chimie atmosphérique et des nuages. Un aspect particulièrement important est l’impact des émissions microbiennes océaniques sur la formation des nuages et leur conséquence sur le réchauffement de l’atmosphère. L’influence des émissions d’origine humaine rend cette tâche encore plus complexe, et ceci même en haute mer. Cette conférence donnera un aperçu des études actuelles sur l’océan et l’atmosphère, menées par le Centre National pour l’Impact des Aérosols sur la Chimie de l’Environnement (CAICE; https://caice.ucsd.edu). Plus précisément, nos études ont pour but déchiffrer la composition de l’atmosphère marine, en mettant l’accent sur la formation des nuages et la capacité de nucléation de la glace des aérosols marins. Au cours de la dernière décennie, les scientifiques du projet CAICE ont réussi à modéliser toute la complexité physique, chimique et biologique de ce système océan/atmosphère dans le laboratoire. Cette présentation montrera les résultats obtenus grâce à cette approche unique et la manière dont ces résultats en laboratoire sont...
- 10/11/2022Les liens entre les microbes océaniques, le climat et la santé [1:26:55]194VN4-5102-2022-2023-11-14-DIl est essentiel d’améliorer notre compréhension des impacts du système océan/atmosphère sur le climat, alors que la terre subit des changements sans précédent. Les modèles actuels sont limités dans la prise en compte des aérosols marins, de la chimie atmosphérique et des nuages. Un aspect particulièrement important est l’impact des émissions microbiennes océaniques sur la formation des nuages et leur conséquence sur le réchauffement de l’atmosphère. L’influence des émissions d’origine humaine rend cette tâche encore plus complexe, et ceci même en haute mer. Cette conférence donnera un aperçu des études actuelles sur l’océan et l’atmosphère, menées par le Centre National pour l’Impact des Aérosols sur la Chimie de l’Environnement (CAICE; https://caice.ucsd.edu). Plus précisément, nos études ont pour but déchiffrer la composition de l’atmosphère marine, en mettant l’accent sur la formation des nuages et la capacité de nucléation de la glace des aérosols marins. Au cours de la dernière décennie, les scientifiques du projet CAICE ont réussi à modéliser toute la complexité physique, chimique et biologique de ce système océan/atmosphère dans le laboratoire. Cette présentation montrera les résultats obtenus grâce à cette approche unique et la manière dont ces résultats en laboratoire sont...
- 10/11/2022Tiny critters, huge impacts: Ocean microbes, climate, and health [1:26:56]220VN4-5102-2022-2023-11-14-EIt is critical to improve our understanding of the impacts of the ocean/atmosphere system on climate as Earth undergoes unprecedented change. Current models are limited in their treatment of marine aerosols, atmospheric chemistry, and clouds. A particularly challenging area involves determining the impact of ocean microbial emissions on the atmosphere. The ability to determine the impact of ocean biology on clouds and climate in field studies has been impaired by the additional complexities from added human pollution, even out over the open ocean. This lecture will provide an overview of unique ocean/atmosphere-in-the laboratory studies in the NSF Center for Aerosol Impacts on Chemistry of the Environment (CAICE; https://caice.ucsd.edu) designed to unravel the composition of the marine atmosphere with a major focus on the factors controlling the chemical mixing state, cloud formation, and ice nucleating ability of marine aerosols. Over the past decade, CAICE scientists have been able to successfully transfer the full physical, chemical, and biological complexity of the ocean/atmosphere system into the laboratory at Scripps Institution of Oceanography. This presentation will highlight results obtained using this unique approach and how they are now being used to explain marine field...
- 11/11/2022Questionnements sur l’origine de la vie / How can we know anything about the... [1:37:34]199VN4-5102-2022-2023-11-15Imaginons que nous puissions vraiment construire une machine à remonter le temps et revenir à l’origine de la vie sur Terre. Où devrions-nous aller et que devrions-nous chercher ? Peu de chercheurs sont d’accord sur ce point. Certains visiteraient des sources chaudes sur terre, d’autres embarqueraient pour un voyage vers des cheminées hydrothermales en eaux profondes, et quelques-uns regarderaient vers les cieux, cherchant à obtenir des molécules organiques, voire des cellules entières, depuis l’espace. Imaginons que nous nous rendions au bon endroit et que nous trouvions de la bave verte. Est-ce vivant ? Est-ce sur le chemin de la vie ? Il serait très difficile de le dire si nous n’avions pas une bonne idée de ce que nous recherchons exactement. Il nous faudrait une hypothèse spécifique sur l’origine de la vie. Nous n’avons pas de machine à remonter le temps, donc nous ne saurons jamais ce qui s’est réellement passé. Mais nous pouvons construire une hypothèse détaillée, reliant chaque étape depuis les premiers frémissements de la chimie pré-biotique jusqu’à l’émergence des gènes et de l’information qu’ils portent. Nous pouvons tester chaque étape proposée en laboratoire pour voir si elle semble plausible ou pas. Nous pouvons construire un cadre intellectuel qui montre comment...
- 11/11/2022Questionnements sur l’origine de la vie [1:37:34]221VN4-5102-2022-2023-11-16Imaginons que nous puissions vraiment construire une machine à remonter le temps et revenir à l’origine de la vie sur Terre. Où devrions-nous aller et que devrions-nous chercher ? Peu de chercheurs sont d’accord sur ce point. Certains visiteraient des sources chaudes sur terre, d’autres embarqueraient pour un voyage vers des cheminées hydrothermales en eaux profondes, et quelques-uns regarderaient vers les cieux, cherchant à obtenir des molécules organiques, voire des cellules entières, depuis l’espace. Imaginons que nous nous rendions au bon endroit et que nous trouvions de la bave verte. Est-ce vivant ? Est-ce sur le chemin de la vie ? Il serait très difficile de le dire si nous n’avions pas une bonne idée de ce que nous recherchons exactement. Il nous faudrait une hypothèse spécifique sur l’origine de la vie. Nous n’avons pas de machine à remonter le temps, donc nous ne saurons jamais ce qui s’est réellement passé. Mais nous pouvons construire une hypothèse détaillée, reliant chaque étape depuis les premiers frémissements de la chimie pré-biotique jusqu’à l’émergence des gènes et de l’information qu’ils portent. Nous pouvons tester chaque étape proposée en laboratoire pour voir si elle semble plausible ou pas. Nous pouvons construire un cadre intellectuel qui montre comment...
- 11/11/2022 How can we know anything about the origin of life? [1:37:35]222VN4-5102-2022-2023-11-16-AImagine we really could build a time machine and go back to the origin of life on Earth. Where should we go and what should we look for? Few researchers could agree about that. Some would visit hot springs on land, others would embark on a voyage to deep sea hydrothermal vents, and a few would look to the heavens, seeking delivery of organic molecules, or even whole cells, from outer space. Let’s say that we did happen to go to the right place and found some green slime. Is it alive? Is it on the path towards life? It would be very hard to say unless we had a good idea exactly what we were looking for: we would need a specific hypothesis about the origin of life. We don’t have a time machine, so we’ll never know what actually happened. But we can construct a detailed hypothesis, linking each step from the first stirrings of prebiotic chemistry to the emergence of genes and information. We can test each proposed step in the lab, to see whether or not it seems to be plausible. We can build an intellectual framework which shows how a sterile, inorganic planet could spring to life. In this talk I will use life as a guide to its own origins. I will show that the most important properties of life are energy flow, the synthesis of new organic matter, and genetic information. All...
Dans l’antiquité grecque, mais probablement ailleurs et à d’autres époques, les humains se sont demandés dans quelle mesure il était possible de décomposer les objets, naturels ou non, en éléments primordiaux. Une de ces décompositions proposait que la terre, l’eau, le feu et l’air soient les quatre éléments dont tout est construit, un cinquième élément semblait cependant nécessaire pour compléter le tableau, la vie.
Le Colloque Wright 2022 reprend ces cinq éléments pour proposer un regard décalé et kaléidoscopique sur notre planète, la Terre. Chacun des éléments, que les anciens considéraient comme fondamentaux, participe de la structure de notre environnement. Chacun est familier et pourtant chacun recèle une richesse que la science des dernières années nous permet de mieux appréhender. Tous sont profondément interconnectés. La compréhension de la nature de ces éléments est essentielle pour appréhender notre environnement, pour nous permettre de mieux jauger l’action humaine sur la planète et donc pour mieux la préserver.
La terre : les montagnes et les continents nous semblent immuables, et pourtant ils évoluent sous l’influence des mouvements sous-jacents, mais aussi sous l’influence de l’air et de l’eau. Le feu : les volcans façonnent la surface de la terre, ils contribuent à recycler les éléments chimiques entre la croûte terrestre et l’atmosphère, un cycle indispensable à la vie. L’eau: les océans ne sont pas calme et volupté sous leur surface, mais sont la scène de mouvements à toutes les échelles. Ces mouvements sont essentiels à la répartition de la chaleur et des éléments chimiques. L’air: n’est pas seulement oxygène, gaz carbonique et azote, mais il contient aussi de fines particules solides, les aérosols, provenant de la terre et les océans qui jouent un rôle majeur dans la formation des nuages par exemple. La vie : son origine, sa nature même, nous échappe encore et pourtant, nous sommes bien vivants ici.
Introduction
Already in Greek antiquity, but probably elsewhere and at other times, humans wondered to what extent it was possible to break down objects, natural or not, into their primordial elements. One of these decompositions proposed that earth, water, fire and air were the four elements of which everything is constructed, but a fifth element seemed necessary to complete the picture: life.
The Wright 2022 Conference takes these five elements and offers an original and kaleidoscopic look at our planet, Earth. Each of the elements, which the ancients considered fundamental, is part of the structure of our environment. Each one is familiar and yet each one conceals a richness that the science of the last few years allows us to better understand. All are deeply interconnected. The understanding of the nature of these elements is essential to understand our environment, to allow us to better evaluate the human action on the planet and therefore to better preserve it.
Earth: mountains and continents seem immutable, yet they evolve under the influence of underlying movements, but also under the influence of air and water. Fire: volcanoes shape the earth’s surface, they contribute to recycle chemical elements between the earth’s crust and the atmosphere, a cycle that is essential to life. Water: the oceans are not calm and voluptuous under their surface but are subject to movements on all scales. These movements are essential to the distribution of heat and chemical elements. Air: is not only oxygen, carbon dioxide and nitrogen, but it also contains fine solid particles, aerosols, coming from the earth and the oceans which play a major role in the formation of clouds for example. Life: its origin, its very nature, is still a mystery and yet, we are here and alive.