Vous trouverez sur cette page des précisions concernant les dessins de l’exposition, notes prises par Aurore Bouchet lors de ses visites des différents laboratoires.
Boite à gants
Contact GET, GUILBAUD Romain romain.guilbaud@get.omp.eu
Une boîte à gants permet de réaliser des expériences dans un milieu différent de celui qui nous entoure. Dans le cas de notre équipe de recherche, nous essayons de comprendre et de reconstituer les environnements de la Terre ancienne, lorsque l’atmosphère et les océans étaient dépourvus d’oxygène (contrairement à aujourd’hui). Ainsi la boîte à gants contient une atmosphère constituée à 100% d’azote (contre 80% aujourd’hui), en éliminant l’oxygène grâce à des filtres moléculaires. Cela nous permet d’explorer les réactions chimiques qui ont lieu entre l’eau et les minéraux en absence d’oxygène, comme c’était le cas il y a plusieurs milliards d’années.
Cryostat Banc de test de X-IFU
Contact : IRAP, Alexeï Molin amolin@irap.omp.eu et Francois Pajot Francois.Pajot@irap.omp.eu
Athena est la prochaine mission spatiale de classe large de l’agence spatiale européenne (ESA), et a pour but l’observation de l’univers en rayons X après son lancement en 2037. Athena sera dédiée à l’observation de l’Univers chaud et énergétique, entre les amas de galaxies qui sont parmi les plus grandes structures de l’Univers et les trous noirs super-massifs qui sont les objets les plus lourds.
Pour cela, Athena emportera deux instruments, le Wide Field Imager (WFI), une caméra avec un grand champ de vue, et le X-IFU (X-ray Integral Field Unit), une caméra avec une très grande précision dans la mesure de l’énergie des photons détectés. X-IFU est ce qu’on appelle un spectromètre de champ intégral : chacun de ses pixels peut mesurer une énergie de façon très précise ! Pour cela, il utilise des détecteurs appelés micro-calorimètres, qui demandent d’être refroidis à 50 millièmes de degrés au-dessus du zéro absolu.
Avant de construire l’instrument final, il est nécessaire de tester les prototypes des différents composants de l’électronique nécessaires au fonctionnement de X-IFU. Le banc 50 mK est un banc de test situé à l’IRAP, avec un cryostat capable de refroidir à 50 mK (-273.1°C). Il contient une chaîne de détection reproduisant le fonctionnement de l’instrument au sol, et permet d’effectuer les essais des prototypes de l’électronique de X-IFU. C’est l’endroit le plus froid de Toulouse, et qui permet de mesurer l’énergie de rayons X avec une précision de 1/1000 !
Salle blanche de chimie, LEGOS
Contact visite : Capucine Camin (doctorante), capucine.camin@univ-tlse3.fr
Légende délivrées par le référents communication : François Lacan francois.lacan@cnrs.fr
Dessin 1 : Il s’agit d’un travail visant à extraire les très faibles quantités de fer présentes dans l’eau de mer, afin d’en mesurer par la suite leur composition isotopiques (autrement dit la présence des différents isotopes du fer (autrement dit les différentes variétés d’atome de fer). Le fer est un élément nutritif indispensable à la vie (photosynthèse et respiration) et ses faibles quantités dans l’eau de mer limitent la croissance du phytoplancton (les prairies des océans) dans environ la moitié de l’océan global. Ces manipes sont ultra propres. Sur la gauche on voit une enceinte d’évaporation, au centre une hotte à flux laminaire, sur la droite un système de production d’eau purifiée.
Dessin 2 : Système de pré-concentration des terres rares dans l’eau de mer. Les terres rares, présentes à l’état naturel dans l’océan (malheureusement de plus en plus présentes aujourd’hui du fait de leur extraction pour l’industrie), sont utilisées par les scientifiques, les « géochimistes marins », pour mieux comprendre les interactions entre les espèces dissoutes et les particules dans l’océan et ainsi mieux comprendre son fonctionnement en général. Sur l’image, une série de pompes (cachées derrière la structure), de tuyaux, de vannes et de réactifs, permettent d’extraire les terres rares de l’eau de mer.
Manip Subduction
Contact : GET, ROBERT Alexandra alexandra.robert@get.omp.eu
En géosciences, la modélisation analogique permet de simuler des processus géologiques inaccessibles à l’observation directe, car ils se déroulent sur des échelles spatiales (de plusieurs dizaines à des milliers de kilomètres) et temporelles (de plusieurs milliers à des millions d’années) trop vastes pour être observés en temps réel. Au GET, ces expériences de modélisations analogiques permettent d’étudier les processus tectoniques, géomorphologiques ou géodynamiques.
Le dimensionnement est un principe fondamental de la modélisation analogique : il consiste à établir des rapports d’échelle cohérents entre le modèle et la réalité, garantissant ainsi la validité des résultats expérimentaux et la possibilité de quantifier les observations. Par exemple, dans cette expérience, 1 cm dans le modèle représente 67 km dans la réalité, et 1 minute correspond à 1 million d’années. Une plaque de silicone à haute viscosité mélangé à du tungstène pour augmenter sa densité, représente la lithosphère ; elle est déposée sur du sirop de glucose, analogue de l’asthénosphère. Le plongement est initié par une légère pression sur l’extrémité de la plaque, et l’évolution de la géométrie de la plaque est photographiée sous différents angles tout au long de l’expérience.
Scientifiquement, la modélisation analogique est un outil précieux pour isoler et tester l’effet d’un paramètre spécifique tel que la géométrie de la plaque plongeante, le contraste de viscosité entre la plaque et le milieu environnant ou encore la vitesse de déplacement de la plaque.
Infos pour les légendes des croquis :
- Bidon bleu de 290kg de sirop de glucose
- Robot pour mélanger le silicone et la poudre de tungstène
- Prise en main de la plaque de silicone
- Légère pression pour initier le plongement de la plaque
- Expérience en cours : la plaque plonge !
Plants de tomates
Contact : GET, AVELLAN Astrid astrid.avellan@get.omp.eu, CALAS Aude aude.calas@get.omp.eu (Post doctorante).
Nous étudions comment les petites particules (les nanoparticules) peuvent entrer dans les plantes par leurs feuilles. C’est important à comprendre dans des contextes de contamination atmosphérique, ou de pratiques agricoles par exemple, où les feuilles des plantes sont le réceptacle d’une grande variété de contaminants. Que deviennent ces contaminants déposés ? Comment et dans quelles conditions rentrent ils dans les feuilles ? Se déplacent-ils dans les plantes ? Sont-ils transformés ?
Pour étudier ces questions nous faisons pousser des plantes (ici des tomates) en conditions contrôlées pour bien faire varier les paramètres un par un et comprendre les mécanismes !
Exutoire
Contact : CESBIO, Franck Granouillac franck.granouillac@univ-tlse3.fr, Virginie PAYRE virginie.payre@toulouse-inp.fr
Le limnigraphe à flotteur (de marque OTT installé en 1982), est un système mécanique avec un flotteur qui déplace un stylet sur un tambour muni d’une feuille millimétrée en fonction de la hauteur du ruisseau et du temps, il permet d’avoir une trace papier de l’hydrogramme du cours d’eau.
Le préleveur automatique (de marque ISCO) configuré en 24 flacons de 1 litre, est asservi à la hauteur d’eau, il permet d’échantillonner l’eau du ruisseau en prélevant des échantillons durant les évènements de crue.
La cabane en bois posée sur une bande enherbée est positionnée à l’exutoire du bassin versant du Montoussé, elle accueille les différents instruments de mesures permettant le suivi physico-chimique du ruisseau, le préleveur automatique, les capteurs de hauteur d’eau.
Dans la cabane, les opérateurs peuvent suivre le fonctionnement des instruments, les résultats de prélèvements, réaliser la récupération des données et l’identification des échantillons, Réaliser les actions de maintenance des appareils.
Station Flux
Contact : CESBIO, Tiphaine Tallec tiphaine.tallec@utoulouse.fr, Franck Granouillac franck.granouillac@univ-tlse3.fr
Ce dispositif de mesure est dédié depuis 20 ans au suivi des flux de dioxyde de carbone (CO2), de vapeur d’eau et d’énergie dans le continuum sol-plante-atmosphère d’une parcelle agricole située sur les coteaux de Gascogne. Il a pour objectif d’observer et quantifier l’effet des pratiques agricoles et de la variabilité météorologique sur la production de biomasse végétale, les flux de gaz à effet de serre, les bilans d’énergie et d’eau, le potentiel des cultures à séquestrer du carbone (en le retirant à l’atmosphère pour le mettre dans le sol) et à atténuer les émissions de protoxyde d’azote (N2O) liées à la fertilisation azotée des champs. Les capteurs sont installés sur diverses tours et mâts, mais également dans les sols pour suivre l’humidité et la température du sol à différentes profondeurs (jusque 1m). Les stations d’acquisition et ordinateurs contenus dans les armoires communiquent avec les capteurs pour recueillir les valeurs et les transmettre ensuite par télécommunication au laboratoire.
La tour à flux occupe une position centrale sur la parcelle. Elle mesure 5 m de hauteur et porte une batterie de capteurs. A son sommet il s’agit de capteurs de rayonnement mesurant les radiations dans les différentes longueurs d’ondes. Ensuite les capteurs permettent la mesure de différentes variables météorologiques : vitesse et direction du vent (champignons noirs), pression, température et humidité relative de l’air dans des abris ventilées. A hauteur du chariot, dont on ajuste la hauteur selon la croissance de la végétation, se trouvent deux dispositifs de mesures des flux « turbulent » couplant un analyseur rapide infra rouge pour la mesure des gaz et un anémomètre rapide 3D pour la mesure du vent dans ses 3 directions. Chacun de ces capteurs est câblé à une station d’acquisition contenu dans les armoires en bas de la tour.
Au sud de la tour à flux, est disposé un mât « rayonnement » qui porte un panel de capteurs de rayonnement pour mesurer le rayonnement incident et réfléchi dans ses différentes longueurs d’ondes. D’autres capteurs permettent d’accéder à des indices de végétation renseignant sur son stade de croissance ou son stress (hydrique par exemple).
Cette petite station « toute en un » permet de mesurer simultanément la pression, température et humidité relative de l’air avec des capteurs contenu dans l’abri, la vitesse et la direction du vent avec les 3 crochets verticaux disposés en triangle en haut de l’abri, ainsi que les pluies par mesure d’impact sur le disque disposé entre les crochets en haut de l’abri.
La chambre d’accumulation disposée au sol dans un champ agricole (cultivé ici avec du blé) permet de mesurer les efflux de N2O et la respiration du sol (CO2). Elle est reliée par des tuyaux pneumatiques de 20 m de long à des analyseurs de gaz disposés dans des armoires (visibles sur les autres dessins). Quand elle est fermée, une pompe permet d’acheminer l’air de la chambre vers les analyseurs qui en font l’analyse. Ce dispositif permet d’observer et de caractériser l’effet des pratiques agricoles et de la variabilité météorologique sur les efflux de gaz à effet de serre du sol.
CRA
Contact : Alban Philibert, alban.philibert@aero.obs-mip.fr
Le radar vhf (very hight fréquences) et radar uhf (ultra hight fréquences). Radar profileur de vent, donne le profil vertical des vents (voir la vitesse de vents a plusieurs altitudes)
Entrée au CRA
Chambre a combustion qui analyse les polluants émis lors de combustion
Ceilometre, ludar qui mesure les aérosols de la base des nuages
Bâtiment du CRA
Coupole qui protège le spectromètre Dopson qui permet de mesurer la colonel total en ozone
Spectromètre neutro qui étudie l’impact de l’humidité sur le spectre neutron
A droite instruments de l’ASM qui observent les particules radioactives dans l’atmosphère.
Derrière la maison, lydar de météo France, qui analyse la turbulence dans l’atmosphère.
L’acquisition des données se fait dans la maison. Derrière, des panneaux solaires qui
recharge des batteries.
Mat de 60 mètres de haut qui porte plusieurs instruments permettant d’étudier la basse
couche de l’atmosphère et les échanges de chaleur, de vapeur d’eau etc. Il sert également
de repère aux drones équipés de capteurs.
CRBE
Contact : Laure Vayssettes laure.vayssettes@utoulouse.fr chargée de communication
Ici est représenté le service d’analyses physico-chimiques (PAPC) qui est dédié à l’analyse d’échantillons d’eau, de sédiments, de sols et de matrices biologiques et qui appartient au pôle Chimie.
Ici est représenté le pôle Biologie moléculaire et microbiologie, qui permet la mise en œuvre des outils de biologie moléculaire et de microbiologie et procure des analyses bioinformatiques pour les activités de recherche (génomique de l’adaptation, la phylogéographie, la phylogénie, l’écologie des communautés et microbiologie évolutive).
Voici un exemple d’expérimentation menée dans le cadre d’une thèse qui vise à développer une nouvelle technique de détection automatisée de signatures de vie sur des roches sédimentaires, applicable à la fois sur des surfaces anciennes terrestres et martiennes.
Ici, des bacs d’argile et de sable avec différentes compositions et des paramètres biotiques variables.
Voici un exemple d’expérimentation menée dans le cadre d’une thèse qui vise à développer une nouvelle technique de détection automatisée de signatures de vie sur des roches sédimentaires, applicable à la fois sur des surfaces anciennes terrestres et martiennes.
Ici, des bacs d’argile et de sable avec différentes compositions et des paramètres biotiques variables
Voici un exemple d’expérimentation menée dans le cadre d’une thèse au sein d’une équipe de recherche qui vise à développer une nouvelle technique de détection automatique de signatures de vie dans les roches sédimentaires, applicable à la fois sur des surfaces anciennes terrestres et martiennes.
Ici, des cultures d’algues qui seront inoculées sur les bacs d’argiles.
Ici sont représentées la microscopie et la photographie scientifique qui sont gérées au pôle Observation et instrumentation et permettent le tri, le comptage et la caractérisation de différentes formes d’organismes.