Ils s’appellent Abel, Ambre, Emilie et Paul, deux collégiens parisiens et deux collégiennes provinciales. Tout au long de cette semaine, le service de communication de l’IPSL les guide à la découverte de l’IPSL et de ses laboratoires à travers un programme varié et la découverte de plusieurs thèmes de recherche de l’IPSL.

Nous tenons à remercier toutes les personnes impliquées qui ont donné un peu de leur temps pour accueillir les élèves et leur expliquer leur parcours et leur travail au quotidien :

IPSL : Patricia Cadule, Tiphaine Claveau, Isabelle Genau, Rachid Koufache, Marie Pinhas, Gaëlle Porte

LATMOS : Lola Falletti

LMD : Jean-Baptiste Madeleine, Camille Risi, Martin Turbet

LOCEAN : Mustapha Benrahmoune, Julie Deshayes, Francesco D’Ovidio, Myriam Khodri, Mehrad Rafizadeh

METIS : Helene Blanchoud

Lundi 14 février

A 10 h, dès leur arrivée sur le campus Pierre et Marie Curie à Sorbonne Université, Abel, Ambre, Emilie et Paul sont accueillis par ICom, le service de communication de l’IPSL (Gaëlle, Isabelle, Marie et Tiphaine). Après quelques mots de bienvenue nous expliquons à nos stagiaires ce qu’est l’Institut Pierre-Simon Laplace, son histoire, sa place dans la recherche publique nationale et internationale et son fonctionnement. Chacune des personnes de ICom présente son parcours et son rôle. Puis, nous partons tous visiter le campus Pierre et Marie Curie, souvent une première découverte de l’université pour les élèves et, l’occasion de voir que ce n’est pas qu’un lieu où les étudiants se retrouvent pour travailler, mais que c‘est aussi le lieu de travail de toute une communauté, où une diversité de métiers se côtoie, offrant de multiples services, composé de structures variées (amphithéâtre, atrium, bibliothèques, laboratoires, œuvres d’art…).

En fin de visite, Abel, Ambre, Emilie et Paul ont le privilège de découvrir la vue exceptionnelle et méconnue de Paris et sa région depuis le 24e étage de la tour Zamansky, auquel les services de SU (que nous remercions au passage) ont bien voulu nous laisser accéder.

Patricia Cadule rencontre les collégiens l’après-midi. Elle est ingénieure de recherche CNRS à l’IPSL, spécialiste en modélisation des interactions entre système climatique et cycle du carbone. Au cours de son exposé elle explique ce qu’est le changement climatique en se basant sur le rapport Charney (qui, dès 1979 a fait le lien entre les émissions de CO₂ et le climat) et en présentant des courbes d’évolution du CO2 atmosphérique.

Enfin, Patricia sensibilise les collégiens au rôle du carbone dans le changement climatique, notamment dans les océans, mise en pratique avec une expérience sur l’acidification des océans.

Mardi 15 février

Hélène Blanchoud, enseignante chercheuse EPHE au laboratoire Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS-IPSL), accueille les jeunes toute la matinée et les accompagne vers les quais de Seine pour y faire des prélèvements d’eau. Les élèves récupèrent eux-mêmes un échantillon d’eau de Seine qu’ils analyseront en laboratoire. De retour dans les locaux, Hélène leur fait découvrir le laboratoire, leur explique les recherches qui y sont menées et présente (avec l’aide de collègues que nous remercions) la salle de chromatographie.

L’analyse des échantillons d’eau peut commencer. Il s’agit de déterminer les quantités de nitrates et d’ammonium présentes dans l’eau de Seine en faisant une analyse comparative par colorimétrie avec de l’eau du robinet (par procédé Pallintest et utilisation d’un photomètre), suivie d’une explication des critères de qualité (selon qu’il s’agit d’eau potable et d’eau pour la vie biologique).

 » Il n’y a qu’à suivre la procédure, la chimie c’est comme une recette de cuisine » affirme Hélène. Abel, Ambre, Émilie et Paul sont bien d’accord, le problème c’est que…. la notice est en anglais… Hélène leur explique que dans la recherche on n’échappe pas à l’anglais. On le lit, on l’écrit, on le parle. Dans la littérature scientifique, dans les livres, les comptes rendus, les articles, les réunions, conférences, rencontres… L’anglais est omniprésent ! Ce message, d’ailleurs répété par plusieurs autres intervenants au cours du stage, semble être passé !

Jean-Baptiste Madeleine, enseignant chercheur à Sorbonne Université et rattaché au Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD-IPSL) reçoit le groupe l’après-midi dans une salle informatique de l’atrium dédiée à l’enseignement des Licences.

Jean-Baptiste débute son intervention en présentant son parcours : bac scientifique, classes préparatoires en mathématiques, Ecole Normale Supérieure, thèse au Laboratoire de Météorologie Dynamique, un post doc aux Etats-Unis et enfin obtention d’un poste d’enseignant chercheur en 2015.

Il étudie les nuages froids et leur représentation dans le modèle de climat LMDz, utilisé pour les projections climatiques. Les nuages ont un rôle primordial dans le système climatique car ils reflètent une grande quantité de lumière, absorbent et émettent beaucoup de rayons infrarouges. Ils peuvent amplifier ou réduire le changement climatique selon la variation de leur opacité et altitude.

L’intervention se poursuit avec une heure de TP sur les modèles de climat avec le logiciel Panoply. Tout le monde se met au travail, les stagiaires et aussi Gaëlle et Isabelle, encadrantes de  ICom.

Mercredi 16 février

Lola Falletti est ingénieure de recherche en modélisation numérique au Laboratoire atmosphères observations spatiales (LATMOS-IPSL).

Après une thèse en astrophysique, Lola intègre l’IDRIS où elle travaille sur les simulations climatiques et débute une collaboration avec l’IPSL. C’est décidé, elle continuera dans la recherche climatique et les modèles. En 2016 elle obtient un poste à Sorbonne Université rattachée au LATMOS-IPSL. Lola propose un exposé sur les modèles (qu’est-ce qu’un modèle ? à quoi sert-il ?) et plus particulièrement sur les modèles climatiques.

Suit l’intervention de Myriam Khodri, chercheure au Laboratoire d’Océanographie et du Climat  (LOCEAN-IPSL) qu’elle a rejoint après avoir fait une thèse sur les mécanismes de l’entrée en glaciation (passage d’un climat interglaciaire à un climat glaciaire) au LSCE-IPSL. Myriam poursuit avec un post-doctorat aux USA et, à son retour, intègre le LOCEAN-IPSL où elle s’intéresse au climat à l’échelle humaine, c’est-à-dire à l’échelle de quelques décennies (importance sociétale de l’évolution du climat sur les dernières décennies).

A travers un exposé sur le climat du dernier millénaire, Myriam explique ce qu’est la variabilité climatique, en particulier centennale à décennale : exemple de l’optimum médiéval (950-1250), conditions climatiques douces et du petit âge de lace (1450-1850), conditions climatiques plus fraiches et extension de glaciers et de la couverture de glace de mer en Arctique et en Atlantique nord.

Changement de dimension avec Martin Turbet qui emmène les stagiaires pendant près de deux heures dans un voyage jusqu’aux exoplanètes.

Son parcours : bac scientifique, école préparatoire math-physique-chimie, École Normale Supérieure, Master d’astrophysique puis une année de césure pour voyager. En 2015, Martin commence une thèse sur le climat de Mars qu’il soutient en 2018 puis part en post-doctorat 3 ans à l’observatoire astronomique de Genève pour étudier les atmosphères des exoplanètes. Pour Martin, « il ne faut rien lâcher et faire preuve de beaucoup de résilience pour réussir dans le domaine de la recherche » : après avoir passé quatre fois le concours CNRS, Martin obtient un poste de chargé de recherche CNRS au Laboratoire de Météorologie Dynamique en janvier 2022.

5 milliards de petaflop dédiés à l’acquisition de données, au stockage, au calcul intensif… Sans lui, pas de traitement de  données, ni calcul, ni modélisation ! Il s’agit bien du centre de données de l’IPSL, un élément indispensable de l’institut tant pour la recherche que pour la gestion des projets et la messagerie électronique. Visite guidée de cet endroit unique et incontournable de l’IPSL par Rachid Koufache, informaticien.

Jeudi 16 février

Mehrad Rafizadeh accueille les jeunes le matin. Il est ingénieur de recherche au LOCEAN-IPSL et travaille sur les données océanographiques satellite et en particulier celles de la NASA. Il traite les données nécessaires aux chercheurs en tenant compte de plusieurs paramètres : la période, le produit recherché (température de surface, CO2, glace, salinité…), la résolution spatiale… Il peut combiner les données sur plusieurs jours pour obtenir de meilleurs résultats (on parle de données moyennées) et zoomer sur des zones géographiques, par exemple.

Mustapha Benrahmoune fait découvrir aux stagiaires les laboratoires de chimie minérale et organique du LOCEAN-IPSL et leur explique comment, dans le cadre de l’étude des climats passés, les échantillons sédimentaires sont analysés.

Les carottes sédimentaires sont d’abord découpées en plusieurs sections, centimètre par centimètre, chaque section est écrasée méthodiquement puis pesée. L’utilisation de solvants permet ensuite d’extraire les molécules recherchées. Divers appareils sont utilisés pour l’analyse de l’échantillon, entre autres un lyophilisateur, un appareil à ultrasons, une centrifugeuse (pour récupérer la partie liquide), un évaporateur, un chromatographe en phase gazeuse (qui permet de quantifier les molécules).

Les stagiaires visitent ensuite la salle blanche où les échantillons prélevés en mer sont préparés en vue de l’analyse du silicium : un spectroscope à UV est utilisé pour en déterminer la concentration.

Alors qu’il prépare son bac technique, Mustapha découvre la chimie. Il décide de suivre un parcours universitaire traditionnel LMD qu’il termine par une thèse en chimie. Après un post-doctorat au Canada, il obtient un poste de chimiste au LOCEAN-IPSL.

Julie Deshayes est chargée de recherche au CNRS au laboratoire LOCEAN-IPSL depuis 2015. Son parcours, le fonctionnement de la recherche, le système climatique et le GIEC sont largement abordés. Spécialiste en modélisation des courants océaniques, Julie explique ensuite comment les courants sont observés et dans quel but.

Un quizz résume chaque point expliqué, à vous de jouer !

– A votre avis, le changement climatique c’est : 1. prouvé 2. discutable 3. une invention des climatologues pour attirer l’attention (et les financements)

– A votre avis, l’augmentation du niveau des mers observé est dû à : 1. la fonte de la glace de mer 2. la fonte des glaciers 3. au réchauffement des océans

– A votre avis, les océans sont importants pour le climat car : 1. ils réchauffent l’atmosphère 2. ils absorbent du carbone anthropique 3. ils régulent la température de l’atmosphère

– A votre avis, la fonte de la glace de mer en Arctique va : 1. accélérer le réchauffement global 2. va stopper le réchauffement global 3. ne rien changer au réchauffement climatique

Un échange très riche, dans les deux sens, s’établit très rapidement. Nos stagiaires sont tellement captivés par le discours de Julie qu’ils finissent leur journée la tête pleine au bout de 3 heures de discussion ininterrompue.

Vendredi 17 février

Camille Risi accueille les stagiaires toute la matinée au LMD-IPSL pour leur expliquer son travail de chercheuse, son parcours et plusieurs principes physiques du système climatique à l’aide de nombreuses expériences.

Après un bac scientifique et une école préparatoire, Camille entre à l’Ecole Normale Supérieure où elle étudie les sciences de la terre, la géologie et les sciences de l’atmosphère. Elle obtient en parallèle son agrégation en SVT. Après un master en sciences de l’atmosphère, elle continue en thèse au LMD, elle la soutient en 2009 puis devient post-doctorante pendant deux ans à l’Université du Colorado à Boulder, avant de candidater sur un poste de chercheur au CNRS, obtenu à la seconde tentative.

Camille étudie les nuages d’orages et les mécanismes qui font qu’ils restent isolés ou se rassemblent ainsi que l’impact de la convection sur le climat.

Elle présente plusieurs expériences, dont la plupart est assez faciles à reproduire chez soi : formation d’un nouage dans une bouteille, la convection, la condensation et l’évaporation, la couleur du ciel et la force de Coriolis.

Dernière ligne droite avant la fin du stage : les stagiaires sont rejoints par 4 autres jeunes accueillis au LMD. Ensemble, ils s’initient à ClimaTicTac, le jeu crée par l’IPSL et l’ASTS, récemment médaille de la médiation scientifique du CNRS et en vente depuis septembre 2021 chez Bioviva. Le principe : élaborer ensemble une stratégie pour lutter contre les périls qui menacent la planète et agir selon les aléas climatiques et leviers disponibles. Nos deux équipes entrent très vite dans le jeu, l’une gagne, l’autre perd. Mais au final il n’y pas de perdant, chacun a appris et a dû développer tactique et stratégie pour limiter au maximum les émissions de CO2.

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Un bilan de la semaine s’impose pour la dernière heure : chacun explique ce qu’il a retenu du stage, ce qu’il lui a apporté, ce qu’il en attendait et s’il correspond aux attentes. Pour tous, stagiaires, intervenants et organisateurs, ce stage a été un moment riche en échanges et en découvertes. Nous souhaitons à Abel, Ambre, Emilie et Paul que ce stage leur ouvre de nouveaux horizons dans leur parcours de lycéens et, pourquoi pas, d’étudiants.

Bilan de stage, selon Ambre

Retrouvez le stage et d’autres photos sur Instagram et sur Facebook (#stagedobservationde3e)

Photos : IPSL

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