Des avions instrumentés pour la recherche

Aurélien Bourdon est ingénieur de recherche du CNRS et directeur du Service des avions français intrumentés pour la recherche en environnement (SAFIRE) localisé sur l’aéroport de Toulouse-Francazal .

Il s’agit d’une unité de service du CNRS, de Météo-France et du CNES. Cette unité regroupe des moyens humains, financiers et les trois avions (ATR42, Falcon 20 et PA23) de ces tutelles. Ces avions, véritables laboratoires volants, sont équipables de différents instruments et sont à la disposition des utilisateurs, principalement des laboratoires de recherche afin de participer à des observations du système Terre, des préparations/calibrations de missions spatiales et à de la R&D en aéronautique. L’unité gère et exploite ses avions depuis différents aéroports dans le monde pour réaliser entre 5 et 10 campagnes de mesures instrumentales pour différents projets dans le monde, au plus proche des phénomènes à observer, comme par exemple des orages tropicaux ou le déplacement de poussières désertiques.

Les avions de Safire ont été modifiés en plate-forme instrumentales pour voler avec divers instruments de caractérisation de l’atmosphère, ou des surfaces terrestres ou océaniques

Intégration de matériel d’observation de l’atmosphère (aérosols) dans l’ATR42 (Safire).

© Cyril FRESILLON / Safire / CNRS Photothèque

Les compétences de l’unité sont multiples et s’appuient sur 25 ingénieur.e.s et technicien.ne.s représentant différents métiers de la recherche : intégrations d’instruments scientifiques, ingénierie, , traitement des données, logistique, mais aussi des compétences liées à l’aéronautique : pilotage, mécanique avion, certification.

Les campagnes de mesure répondent à divers enjeux de notre société : changements climatiques et environnementaux (par exemple pollution urbaine),, support aux programmes spatiaux, amélioration de la sécurité aérienne, gestions de crise telles que les irruptions volcaniques, etc,

SAFIRE est membre du groupement européen des avions de recherche : EUFAR

Vol sans frontières

Yves Gourinat est professeur à l’Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace (ISAE-SUPAERO).

Après un diplôme d’ingénieur en filière matériaux, Y. Gourinat se spécialise en mécanique aérospatiale et obtient un doctorat de SUPAERO, spécialité génie mécanique. La complémentarité des approches fondamentales et en ingénierie se retrouve aujourd’hui au cœur de ses recherches dédiées à la dynamique des structures minces et des systèmes vivants.

Une place essentielle des recherches est occupée par les modèles (calcul des charges et modèles structuraux par exemple) et demande un équipement spécifique. Au sein de l’Institut Clément Ader (ICA) dont il est directeur-adjoint, il bénéficie d’un plateau technique important ainsi que de la plateforme de calcul intensif accueillant les super-calculateurs de Météo France et de l’Université de Toulouse.

 

Supercalculateur © camille Ruellan – CNRS MidiPyr

Une étape indispensable consiste ensuite à confronter la théorie issue des lois de la physique aux essais : chutes avec ou sans gravité, impacts de billes, tourbillonnements, tractions … tout type de perturbations sont générées en laboratoire au sein de l’ICA afin d’en évaluer l’impact sur les structures et micro-structures d’ailes d’avion ou de pales d’hélicoptères par exemple.

© camille Ruellan – CNRS MidiPyr

Gourinat n’hésite pas non plus à sortir de sa discipline pour développer des thématiques où sciences de la physique et du vivant se côtoient, notamment autour des problématiques de la biodynamique. Qu’il s’agisse de souligner des analogies entre structures des avions et structures crano-céphaliques ou entre physique et physiologie à travers, par exemple, les processus de vieillissement, les travaux auxquels ils participent démontrent que la Science n’a pas de frontières.

Les implications de ses recherches et celles de ses collaborateur.trice.s sont nombreuses (certification aérienne, médecine..) et impliquent des partenariats aussi divers qu’Airbus ou le Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse.

Les ailes du Futur inspirées par la nature

Marianna Braza est Directrice de recherche CNRS à l’Institut de mécanique des fluides à Toulouse.

Tout comme pour Léonard de Vinci, Clément Ader et bien d’autres, les ailes d’oiseaux ont été source d’inspiration pour ses recherches.

Les rapaces comme les chouettes sont d’excellents modèles dès lors que l’on se préoccupe des performances aérodynamiques (augmentation de la portance et diminution de la résistance au vent), de manœuvrabilité des ailes d’avion ou de l’atténuation des bruits.

De la modélisation numérique aux expérimentations en soufflerie voire aux tests de prototype tout est mis en œuvre par ce laboratoire et ses partenaires scientifiques, en particulier le laboratoire LAPLACE* et industriels (dont airbus) pour mieux comprendre les forces exercées sur la surface des ailes ou ailerons et les déformations obtenues activement lors de l’interaction avec les fluides, notamment l’air.

Modélisation de l’écoulement d’air et des tourbillons se formant autour d’une aile bio-inspirée, pendant un vol. 

© Marianna BRAZA/Jean-François ROUCHON/IMFT/LAPLACE/CNRS Photothèque

Ces recherches à fortes implications dans les domaines de l’aéronautique font l’objet de coopération avec l’industrie aéronautique européenne dont plusieurs fleurons toulousains.

Pour en savoir plus sur les « avions bioinspirés » et comment les chercheurs se tournent vers la nature pour inventer les ailes du future, nous vous proposons la video ‘les ailes du futur

* Laboratoire plasma et conversion d’énergie

Légende image :

D’un café du Quai à l’autre en un battement d’aile !

C’est avec enthousiasme que se prépare la seconde rencontre  « Homme, tu m’étonnes ! » autour du vol. Cette fois, les intervenants aborderont le biomimétisme, l’innovation, la sécurité aérienne et aussi le vol scientifique.

Nous vous donnons donc rendez-vous avec Marianna Braza, Yves Gourinat et Aurélien Bourdon pour de nouveaux regards croisés le mardi 21 novembre à 18h au Quai des savoirs !

La première rencontre HTME2017 qui s’est tenue mardi 17 octobre nous a offert de nombreux échanges allant d’une introduction sur l’histoire des sciences de l’évolution jusqu’aux observations de terrain pour finir avec les recherches allant des sociétés animales aux enjeux de sociétés.

N’hésitez pas à profiter de la convivialité du lieu et des rencontres pour venir échanger avec nous tant sur le thème que sur le fonctionnement de la recherche.

Image modifiée à partir d’une photo ©Alice Duquesnoy/UFTMP

Entre biologie et économie

Ingela Alger est chercheuse en économie à la Toulouse school of economics (TSE-R) et directrice du « programme biologie » au sein du Institute for advanced study in Toulouse (IAST).

Ses activités scientifiques ont pour originalité de se situer à l’orée entre les sciences économiques et la biologie. Elle intègre ainsi les théories et concepts des sciences de l’évolution pour appréhender l’évolution des motivations des êtres humains sur le long terme, c’est à dire lorsque celles-ci sont transmises de génération à génération, et sujettes à la sélection naturelle.

Centrées autour des motivations pouvant expliquer les comportements à caractère moral ou à caractère altruiste, ses recherches s’intéressent entre autres à la transmission d’informations ou aux relations familiales.

La présentation d’Ingela Alger apportera ainsi un regard croisé sur l’intérêt que les modèles adaptatifs et évolutifs, le plus souvent testés sur des modèles non humains, peuvent apporter à la compréhension des comportements de l’Homme.

Cette dernière intervention viendra clore le café et ouvrir le débat à tous sur l’apport des oiseaux et autres modèles animaux à la compréhension du Vivant et de l’Homme.

Toulouse school of economics- Research (TSE-R) est sous les tutelles du CNRS (UMR 5314), de l’INRA (UMR 1415), de l’EHESS, et de l’University Toulouse 1 Capitole.

Envol vers d’autres horizons

Virginie Stevens est chercheuse à la Station d’Ecologie Théorique et Expérimentale.

Ses recherches s’appuient sur différents modèles biologiques : oiseaux mais aussi amphibiens, reptiles et surtout papillons. Grâce au métatron présent à Moulis en Ariège, elle peut mener ses recherches non seulement en milieu naturel mais aussi en milieu contrôlé.

Cette double approche s’avère un atout important pour analyser et modéliser un phénomène aussi complexe que la dispersion, sujet majeur de ses recherches.

Ecotron, Moulis – © CNRS-MidiPyr

La dispersion peut être vue dans une perspective fonctionnelle et évolutive comme un méta-comportement. Des individus ou des propagules – élements pluricellulaires permettant à la plante de se reproduire – assurent grâce leurs déplacements des flux de gènes à travers l’espace.

Ces flux ou échanges entre populations locales permettent de faire face à des changements environnementaux tels que les changements climatiques ou la fragmentation des paysages. Ils jouent ainsi un rôle majeur dans la dynamique des populations et le devenir de la biodiversité.

SETE – Station d’Ecologie Théorique et Expérimentale CNRS – Université Toulouse III – Paul Sabatier.

Du terrain à la théorie : Quel message de la mésange ?

Pascal Marrot, post doctorant en écologie évolutive au laboratoire toulousain Evolution et diversité biologique  s’intéresse aux contraintes exercées par les changements environnementaux sur la diversité et les adaptations locales des populations.

La mésange bleue est la principale espèce placée au cœur de ses recherches. Il utilise des suivis sur plusieurs années pour confronter modèles théoriques et données de terrain.

Sinitihane ( Parus caeruleus ), © Janek Pärn

Les contraintes environnementales qu’il a investiguées concernent tant les changements climatiques que la présence humaine ou la fragmentation des habitats et des ressources. Il s’agit de comprendre comment les populations locales s’adaptent, par exemple par un changement de taille des portées, de la profondeur des nids ou une reproduction plus précoce. Une autre étape consiste à tenter de mettre en équation les mécanismes de la sélection sous-jacente et favorisant l’émergence de ces traits adaptatifs ainsi que d’évaluer l’intensité avec laquelle cette sélection s’opère.

 

Venez décrouvrir ses recherches menées actuellement au sein du laboratoire toulousain mais également en collaboration avec les laboratoires de Montpellier et de Sherbrook (Canada).

 

Légende : mésange bleue dans le comté de Simuna Lääne-Viru County, Estonie

Un expert des « oiseaux » pour animer le café du 17 octobre

Philipp Heeb est chercheur en écologie comportementale. Il travaille principalement avec des oiseaux. Les diverses expériences de terrain qu’il met en œuvre ont vocation à tester des hypothèses en écologie évolutive et à répondre à des questions très diverses.

Comment le réseau social affecte-t-il la survie des nichées ? Comment les interactions entre les descendants affectent-t-elle également le devenir des familles ? Comment les environnements, milieu urbain mais également microbiote affectent-ils la reproduction des oiseaux (séduction, ponte…) ? Quelle est la dispersion des oiseaux en milieu insulaire ? Quelle place tient l’écologie dans la distribution des parasites chez les oiseaux ?

                                                                 © Philipp HEEB/CNRS Photothèque

Les méthodes employées dans ses recherches trouvent également leur place dans d’autres disciplines. Par exemple, l’analyse des « réseaux sociaux » permet des avancées dans la compréhension des sociétés animales mais également d’appréhender les problématiques de coopération, de transmissions des maladies ou des systèmes socio-économiques.

Ainsi Philipp Heeb offrira un regard avisé sur l’apport des « oiseaux » à la compréhension du Vivant et sera à même grâce ses expériences et questionnements de tisser des liens entre les différent.e.s intervenant.e.s

En attendant le café, découvrez une vidéo sur les relations parentales-familiales, l’investissement parental et les conflits parents-jeunes. Philipp Heeb est chercheur CNRS au laboratoire Evolution et diversité biologique (CNRS/UPS/ENSFA/IRD)

légende photo : nichée d’étourneaux âgée de 5 jours. Selon leur condition corporelle, la peau des jeunes étourneaux réfléchit plus ou moins dans les UV (de moins en moins selon la dégradation de leur condition corporelle). Le favoritisme parental envers les jeunes réfléchissant le plus dans les UV augmente au fur et à mesure que la saison progresse.

HTME 2017 prend son envol !

L’été passé, HTME est prêt à déployer ses ailes !

Cette année, le format évolue !

En 2017, ce ne sera pas une journée complète mais deux cafés que sont proposés dans le cadre des Cafés du Quai. Nous espérons que ce nouveau format facilitera les interactions entre les scientifiques et le public, alors à vos agendas ! Les dates à retenir sont les mardis 17 octobre et 21 novembre à 18. 30.

Pour le reste, HTME garde ses objectifs, à savoir proposer des regards croisés des acteurs et actrices de la recherche autour d’un thème lié à l’exposition du Muséum de Toulouse.

En 2017, l’exposition temporaire du muséum s’intéresse aux rapaces et HTME mettra donc à l’honneur les oiseaux et le vol avec deux approches.

Le premier café portera sur « les oiseaux, modèle de compréhension », le deuxième sur « l’oiseau, aux origines de l’avion et de l’exploration ».

Les dates approchent, nous vous en dévoilerons plus chaque semaine en attendant de vous y retrouver.

Plus de détails sur l’exposition « rapaces » du 10 octobre 2017 au 29 avril 2018 ici

Du « parler chien » au « parler bébé » 

Une expérience récente impliquant des chercheurs de l’Institut des neurosciences Paris-Saclay (CNRS/Université Paris-Sud) s’appuie sur les relations anciennes et empathiques que nous avons avec les chiens pour en apprendre plus sur le « parler bébé ».

Quelles motivations nous conduisent à employer un « parler chien » par bien des aspects comparables au « parler bébé » (registre de parole, tempo plus lent, voyelles plus pronocées, voix aigue…) ?

Deux hypothèses dominent dans le domaine. Dans le premier cas, c’est la présence de traits « juvéniles » chez l’animal qui nous conduirait à utiliser un registre dédié aux bébés. Dans le second cas, cette forme de langage serait adaptée à un apprentissage et son utilisation correspondrait à l’attente d’une réponse « parlée ». Cette expérience interroge également les réactions que « chiots » et « chiens » ont face à ce « parler chien».

Pour un savoir plus : « Pourquoi parlons-nous “bébé” aux chiens ? » – Techniques de l’Ingénieur du 12/01/2017; «Pourquoi parlons-nous « bébé » aux chiens ? » – CNRS du 11/01/2017)

Retour sur les peintures rupestres avec Carole Fritz

Comment les peintures rupestres reflètent-elles l’environnement dans lequel les chasseurs-cueilleurs vivaient ? Comment les représentations animales qui ornent nos grottes reflètent-elles l’importance du sociale et de la symbolique dans ces sociétés ?

Relisez l’interview de Carole Fritz parue dans le magazine exploreur. Cette interview fait écho à son intervention à la journée « Homme, tu m’étonnes » où C. Fritz nous proposera un regard particulier sur les relations humains animal à travers l’art rupestre du paléolithique.

© Claude DELHAYE/CNRS Photothèque Représentation pariétale d'une lionne des cavernes sur le fac-similé du "panneau des chevaux" de la grotte de Vallon-Pont-d'Arc (dite grotte Chauvet). Découverte en 1994, cette grotte située en Ardèche est exceptionnelle de par son ancienneté (36 000 ans), la qualité de la conservation et la richesse de ses représentations pariétales. Pour faire découvrir ce lieu unique fermé au public, des fac-similés d'une vingtaine de panneaux sont visibles dans une vaste réplique de la grotte baptisée "La Caverne du Pont-d'Arc". UMR5608 Travaux de Recherches Archéologiques sur les Cultures, les Espaces et les Sociétés 20140001_1266

© Claude DELHAYE/CNRS Photothèque
Représentation pariétale d’une lionne des cavernes sur le fac-similé du « panneau des chevaux » de la grotte de Vallon-Pont-d’Arc (dite grotte Chauvet). Découverte en 1994, cette grotte située en Ardèche est exceptionnelle de par son ancienneté (36 000 ans), la qualité de la conservation et la richesse de ses représentations pariétales. Pour faire découvrir ce lieu unique fermé au public, des fac-similés d’une vingtaine de panneaux sont visibles dans une vaste réplique de la grotte baptisée « La Caverne du Pont-d’Arc ». UMR5608 Travaux de Recherches Archéologiques sur les Cultures, les Espaces et les Sociétés 20140001_1266

Carole Fritz est membre du laboratoire Travaux et Recherches Archéologiques
sur les Cultures, les Espaces et les Sociétés (TRACES)   et responsable du CREAP – centre de recherche et d’études pour l’art préhistorique Emile Cartailhac

Cet interview est extrait du numéro 5 d’Exploreur, le magazine scientifique de l’Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées.

Pour une site virtuelle de la grotte Chauve, RDV sur le site

Le magicien d’Os : Yves Lignereux et la zooarchéologie

Contrairement aux rencontres précédentes, celle-ci n’est pas la première avec Yves Lignereux. Grâce à son détachement au Muséum de Toulouse, nous avons déjà eu l’occasion de nous côtoyer. Pour autant, c’est aux compétences en anatomie comparée du Professeur de l’École vétérinaire de Toulouse que je fais appel, cette fois-ci.

yves-lignereux En fouille comme en laboratoire, son expertise est un véritable atout pour identifier les espèces animales à partir des restes osseux : poissons, coquillages, bovins, ovins… espèces et sous-espèces sont ainsi identifiées au sein des sépultures ou autres lieux permettant ainsi de retracer l’histoire des Humains, celle de la place des animaux dans leur environnement, leur alimentation, leurs croyances.

C’est de cette discipline, la zoo-archéologie qu’Yves Lignereux nous parlera à la journée #HTME2016. Il évoquera sur cette base et sur les connaissances issues des autres disciplines, l’histoire de la domestication, celle du chien, du bœuf ou du cheval par exemple.

Quand le duo se fait trio! Échanges avec V. Servais

Bonne nouvelle, le carnet évolue et et ouvre HTME au-delà des frontières. C’est avec plaisir que nous avons pu échanger cette année avec notre collègue Belge, Véronique Servais.. Retour sur cet échange !

Suite à la brève sur l’article de V. Servais, nous nous sommes aventurés à l’informer et prendre contact. Belle surprise à la clé !! Non seulement le retour fut positif mais riche d’échanges !

Deux articles ont constitué le socle de ces échanges (ref. ci-après)

L’anthropobiologiste que je suis n’a pu qu’être questionnée par l’approche évolutionniste abordée dans le premier de ces articles. Comment Demaret rapproche notre attirance pour les fourrures de nos pratiques d’épouillage ancrées dans notre histoire évolutive et nos caractères primates est à coup sur intéressant en soi.

monkey-456094_1280Epouillage (CCO via pixabay)

Le point de départ de cette discussion, en lien plus direct encore avec la journée HTME était toutefois la « zoothérapie ».

Alors que cette journée annonce un « duo humain-animal », chacun de ces deux articles insiste et décrit non pas un DUO mais un TRIO. Ce trio se compose alors du patient, de l’animal mais aussi du soignant.

Si dans notre quotidien les échanges peuvent être « binaires », dans le contexte de soin l’animal n’est pas au centre de la relation mais un vecteur ou support de celle liant patient et soignant.

La présence de l’animal a vocation à créer ce que Wincott appelait un « espace intermédiaire ». Il s’agit de générer un espace sécurisé au sein duquel le patient va pouvoir expérimenter l’altérité. Un peu comme l’enfant qui s’ouvre au monde, le patient va pouvoir confronter son monde intérieur à la réalité extérieur.

La mise en contact avec un autre à la fois différent parce que non humain mais suffisament proche parce que vivant et animal va autoriser la projection d’une représentation anthropocentrée et personnelle du monde. La part d’imprévu généré par l’animal va également générer un espace de créativité, d’émotions propices à l’échange et dans lequel le patient va pouvoir réinvestir sa propre histoire.

photo-zootheRelation en activité de thérapie, Pr. C. Dillenburger via commons.wikimedia.org

Ces relations humain-animal, peuvent-elles varier d’une culture à une autre, ou plutôt d’une perception du monde et de l’ « animalité » à une autre ? Les robots peuvent ils jouer un rôle de substitu et générer eux mêmes des espaces intermédiaires ? Si oui, seront-ils de même nature et peut on envisager une « robothérapie » dans les domaines de la psychologie ? Comme toujours les questions font suite aux réponses et nous continuerons à en débattre ici comme à la journée du 15 Novembre.

articles utilisés pour la rédaction de ce billet :

Servais V. (2016) Introduire des animaux dans le bureau du clinicien. Dans J. Englebert et V. Follet (dirs.) Adaptation : Essai collectif à partir des paradigmes éthologiques et évolutionnistes, Paris, Hermann, 129-152

V. Servais. La médiation animale comme espace intermédiaire de partenariat avec des animaux. L’Obervatoire N°85, http://hdl.handle.net/2268/188931

HTME c’est aussi ça, l’opportunité d’échanger connaissances et idées sur des sujets transverses. Scientifiques et sociétaux. N’hésitez pas à échanger avec nous et faire d’HTME un lieu d’échanges physique et numérique.

 

La journee HTME s’annonce: RDV le 15 Novembre

Homme, tu m’étonnes ! Édition 2016
Le duo humain animal : une histoire sans fin

 Des temps préhistoriques à aujourd’hui comment ces relations ont-elles évoluées ? Quels indices nous permettent de suivre les relations particulières que l’Homme qu’il soit chasseur-cueilleur, agriculteur ou urbain entretient avec l’animal ? Comment l’animal sauvage devient-il animal domestique puis animal de compagnie ? Quelles projections de nous-mêmes, quels échanges cognitifs et affectifs sous-tendent cette relation particulière ? Le monde virtuel peut-il prolonger ou supplanter ce duo d’antan ?

Six intervenants, chacun dans sa spécialité, vont nous aider à comprendre nos liens aux animaux dans un axe temporel mais aussi cognitif. Une table ronde permettra de croiser les points de vue et de conclure cette journée organisée en partenariat CNRS-Muséum Toulouse. En voir le teaser

affiche

Rendez-vous le 15 novembre de 10h à 17h30 au Muséum de Toulouse

En savoir plus : http://www.cnrs.fr/midi-pyrenees/SciencePourTous/HTME.aspx et #HTME2016

Retrouvez la bibliographie proposée par le Muséum de Toulouse : ici

Inscription gratuite et conseillée : https://www.weezevent.com/htme2016

Au plaisir de vous y retrouver,

L’équipe HTME!

Le billet de Fleur : Un jeu vidéo pour les abeilles

L’étude du comportement des abeilles est étroitement liée aux neurosciences. Dans ce cadre, l’équipe d’Aurore Avarguès-Weber développe d’ailleurs un véritable jeu vidéo pour abeilles au Centre de recherches sur la cognition animale de Toulouse. Lors de la journée HTME du 15 novembre, l’éthologue décrira comment l’insecte, attaché par le dos à une balle de ping-pong, a l’impression de se déplacer dans un champ à la vue des images en réalité virtuelle que les chercheurs lui projettent. Certes, l’insecte sait qu’il n’est pas dans la nature. Cependant, si l’environnement virtuel est suffisamment réaliste, il parvient à se déplacer et réagir de façon naturelle.

bee-705412_1280Pour l’instant, l’expérience fonctionne avec des projections visuelles très simples pour validation de la technique. « L’abeille se trouve face à deux formes géométriques colorées projetées sur l’écran. Si elle se déplace vers la bleue, on lui donne de l’eau sucrée, vers la jaune, de la quinine au goût amère », explique Aurore Avarguès-Weber. « Elle apprend donc à faire tourner la balle de ping-pong dans la bonne direction pour avoir l’eau sucrée ». Dans le futur, l’objectif de ces travaux est de déterminer le fonctionnement du cerveau de l’abeille, savoir quelles zones s’activent quand elle effectue telle ou telle tâche, et notamment au moment de compter (oui, vous avez bien lu, les abeilles savent compter). En effet, grâce à ce nouveau jeu vidéo, les chercheurs espèrent que les abeilles réaliseront des actions complexes sans bouger la tête, ce qui permettra d’enregistrer l’activité de leur cerveau en parallèle, avec un scanner ou un IRM couplés à un microscope.

crédit image : yabayee via Pixabay CCO