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LES VOLCANS AUX ANTILLES |
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Paris, 27 février 2012
Des forages aux Antilles pour mieux évaluer les risques liés à l'instabilité des volcans
Cap sur les Petites Antilles, du 3 mars au 17 avril 2012, pour l'équipe internationale co-dirigée par Anne Le Friant, chercheur CNRS à l'Institut de physique du Globe de Paris (CNRS / Université Paris Diderot / IPGP) et par Ozamu Ishizuka du Geological Survey of Japan. Cette campagne océanographique vise à mieux évaluer les risques associés aux instabilités de flanc de volcan, susceptibles de provoquer des tsunamis. Pour remplir cet objectif, les scientifiques réaliseront une dizaine de forages qui permettront de retracer l'histoire éruptive des zones les plus actives des Antilles durant le dernier million d'années. C'est la première fois que des carottages seront effectués dans des fonds marins recouverts par des dépôts d'avalanches de débris volcaniques.
Petites Antilles : un arc volcanique aux risques multiples
L'arc des Petites Antilles (1), directement lié à l'affrontement des plaques Caraïbes et Amérique du Nord, est constitué de nombreux édifices volcaniques dont douze, au moins, ont été actifs lors des 10 000 dernières années. La Montagne Pelée, en Martinique, et la Soufrière, en Guadeloupe font partie de ces volcans. Si, tout le long de l'arc, les compositions magmatiques et les styles éruptifs sont différents, les éruptions sont la plupart du temps explosives. De grands glissements (aussi appelés « déstabilisations » (2)) peuvent se produire sur les flancs des volcans, générant un risque de raz de marée lorsque les avalanches de débris arrivent en mer. Les scientifiques ont montré précédemment qu'au moins 52 instabilités de flanc s'étaient produites sur les volcans des Petites Antilles, dont au moins 15 durant les 12 000 dernières années. Autour de Montserrat, pas moins de 75 % des produits émis par le volcan actuellement en éruption se sont épanchés en mer.
Forer au large pour retracer l'histoire éruptive et comprendre les risques
Au cours de cette nouvelle campagne IODP (3), prévue du 3 mars au 17 avril 2012, l'équipe prévoit de réaliser dix forages (de 130 à 500 mètres), choisis stratégiquement autour de trois sites représentatifs des principaux processus volcaniques de l'arc antillais : Montserrat, la Martinique et la Dominique. Grâce aux analyses des carottes marines prélevées en 2002 au large des Petites Antilles, les scientifiques ont mis en évidence un nombre d'éruptions plus important que celui déduit des seules études effectuées sur la terre ferme (où les dépôts des éruptions sont parfois masqués ou érodés). En plus des sédiments et des niveaux de cendres volcaniques qui permettront d'accéder à l'histoire des volcans, les forages prélèveront, pour la première fois, les dépôts d'avalanches de débris, dans une zone où la fréquence des déstabilisations semble plus importante qu'ailleurs.
Cette campagne a pour objectif de reconstituer le plus finement possible l'histoire éruptive des volcans des Petites Antilles en documentant les cycles de construction et de destruction volcanique. Il s'agit notamment de mieux définir la nature du volcanisme durant les premiers stades de construction des édifices volcaniques (composition chimique, taux de production, explosivité, rôle de la construction par rapport aux processus de destruction) ainsi que les processus caractérisant l'activité éruptive et sa migration le long de l'arc antillais. Le but est également de mieux comprendre les processus à l'œuvre dans les avalanches de débris et la dispersion des sédiments en milieu océanique. Ces informations permettront de mieux évaluer les risques liés à l'activité volcanique dans cette région.
DOCUMENT CNRS LIEN |
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VOLCANS EXPLOSIFS |
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Volcans explosifs - laboratoires indonésiens (VELI)
La compréhension du fonctionnement des volcans explosifs à dômes est un challenge majeur pour la volcanologie. La communauté volcanologique française sera tôt ou tard confrontée à une situation de crise majeure aux Antilles (Soufrière de Guadeloupe et/ou Montagne Pelée). Or, la Montagne Pelée est actuellement en sommeil et la Soufrière de Guadeloupe en activité hydrothermale de basse température et leur étude ne permet pas d’aborder certains aspects typiques de l’activité catastrophique de ces volcans à dômes (gaz de haute température, déclenchement et mise en place des coulées pyroclastiques ou lahars, déformations actives, dynamique des dômes, etc. De plus, l’instrumentation pour la surveillance de ce type d’activité doit pouvoir être testée et validée en contexte éruptif pour une meilleure adéquation, et d’évidence les volcans français antillais ne constituent qu’en partie un terrain sur lequel peut s’effectuer une telle validation. Le site instrumenté VELI (Volcans Explosifs Laboratoire Indonésien) a été créé pour pallier ces insuffisances. Trois de ces volcans (Merapi, Semeru, Kelut) situés à Java, volcans à dôme considérés comme des volcans analogues des volcans français, constituent des sites idéaux pour la mise en place de réseaux de surveillance, le développement et la validation d’instrumentation et la préparation d’équipes françaises aux situations de crise sur ce type de volcans.
Des activités de ce type sont déjà menées sur ces sites dans le cadre d’une coopération internationale (France-Indonésie, financement MAE) depuis 22 ans. Cette coopération très active et productive démontre la faisabilité de ce projet d’observation et fournit une base minimale en terme d’organisation pour le service. Ce projet est un projet structurant pour la volcanologie française. Il a pour ambition de développer des synergies inter-laboratoires, et de fournir un soutien aux équipes des observatoires en cas de besoin.
Responsable : Jean-Philippe Métaxian
Site web:
http://veli.obs.ujf-grenoble.fr/
DOCUMENT CNRS LIEN |
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LA PHYSIQUE QUANTIQUE |
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LA PHYSIQUE QUANTIQUE (PHILIPPE GRANGIER)
Nous décrirons des expériences permettant de mettre en évidence des propriétés simples et fondamentales de la physique quantique, comme l'existence de superpositions linéaires d'états, ou celle d'états "enchevêtrés" ou "intriqués". Nous montrerons ensuite comment de tels états peuvent être utilisés dans le domaine très actif de "l'information quantique", pour réaliser des dispositifs de cryptographie parfaitement sûrs, ou pour effectuer certains calculs de manière potentiellement beaucoup plus efficace qu'avec des ordinateurs usuels.
VIDEO CANAL U LIEN
(si la video n'est pas accéssible,tapez le titre dans le moteur de recherche de CANAL U.) |
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UN SUPERCONDENSATEUR |
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Paris, 17 février 2013
Explorer la structure d'un supercondensateur… et l'améliorer !
En freinant, le bus le recharge et à l'arrêt, il peut fournir l'électricité permettant d'ouvrir les portes du bus : voilà une des utilisations du supercondensateur ! Bien qu'utilisé dans la vie courante, cet appareil de stockage de l'électricité a une organisation et un fonctionnement moléculaires qui n'avaient jamais été observés jusqu'à aujourd'hui. Des chercheurs du CNRS et de l'Université d'Orléans ont exploré pour la première fois les réarrangements moléculaires à l'œuvre dans des supercondensateurs commerciaux en fonctionnement. Le procédé imaginé par les scientifiques offre une nouvelle clé pour optimiser et améliorer les supercondensateurs du futur. Ces résultats sont publiés le 17 février 2013 sur le site de la revue Nature Materials.
Les supercondensateurs sont des appareils de stockage de l'électricité différents des batteries. Contrairement à ces dernières, leur charge est beaucoup plus rapide (le plus souvent en quelques secondes) et ils ne subissent pas d'usures aussi rapides liées aux charges/décharges. En revanche, à taille égale et bien qu'offrant une plus grande puissance, ils ne peuvent pas stocker autant d'énergie électrique que les batteries (les supercondensateurs à base de carbone fournissent une densité d'énergie d'environ 5 Wh/Kg et les batteries lithium-ion de l'ordre de 100 Wh/kg). On retrouve les supercondensateurs dans la récupération de l'énergie de freinage de nombreux véhicules (voitures, bus, trains), ou encore pour assurer l'ouverture d'urgence de l'avion A380.
Un supercondensateur stocke l'électricité grâce à l'interaction entre des électrodes en carbone nanoporeux et des ions, porteurs des charges positives et négatives, qui se déplacent dans un liquide appelé électrolyte (voir schéma explicatif ci-dessous). Lors de la charge, les anions (ions chargés négativement) sont remplacés par des cations (ions chargés positivement) dans l'électrode négative et inversement. Plus cet échange est important et plus la surface de carbone disponible est élevée, plus la capacité du supercondensateur grandit.
Grâce à la spectroscopie par Résonance magnétique nucléaire (RMN), les chercheurs sont allés plus loin dans cette description et chose unique, ils ont pu quantifier dans quelle proportion se font les échanges de charges sur deux supercondensateurs utilisant des carbones commerciaux. En comparant deux carbones nanoporeux, ils ont pu ainsi mettre en avant que le supercondensateur comportant le carbone avec une structure la plus désordonnée offrait une meilleure capacité et une meilleure tolérance aux tensions les plus élevées. Ceci serait dû à une meilleure répartition des charges électroniques au contact des molécules de l'électrolyte.
Ces résultats sont le fruit de la collaboration de deux équipes orléanaises : l'une au CEMHTI1 du CNRS, spécialiste de la RMN et membre du Réseau français sur le stockage électrochimique de l'énergie (www.energie-rs2e.com), l'autre au Centre de recherche sur la matière divisée (CNRS/Université d'Orléans), qui est centrée sur l'étude de nouveaux matériaux carbonés pour les supercondensateurs. Cette complémentarité permet aujourd'hui la mise au point d'une technique qui offre tant aux laboratoires de recherche qu'aux entreprises un véritable outil pour l'optimisation des matériaux du supercondensateur.
DOCUMENT CNRS LIEN |
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