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GS Géosciences, Climat, Environnement, Planètes - Recherche

Les laboratoires

Changement climatique, pollution, gestion des ressources naturelles, exploration spatiale, tels sont les défis incarnés par la Graduate School « Géosciences, Climat, Environnement, Planètes » de l’Université Paris-Saclay. 

Avec 7 laboratoires regroupant plus de 650 personnes, elle constitue un environnement exceptionnel en Sciences de la Terre et de l’Univers regroupant des thématiques allant de la lithosphère aux confins du système solaire et aux exoplanètes, en passant par les cycles biogéochimiques du système climatique et sa composante humaine (impacts, mitigation).

  1. Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement - LSCE et ses séminaires
  2. Laboratoire, Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales – LATMOS
  3. Laboratoire Géosciences Paris-Saclay - GEOPS et ses séminaires
  4. Cultures, Environnements, Arctique, Représentations, Climat  - CEARC et ses conférences
  5. Écologie fonctionnelle et Ecotoxicologie des agrosystèmes – ECOSYS
  6. Département Physique, Instrumentation, Environnement, Espace – DPHY
  7. Département Optique et Techniques Associées – DOTA

Dans l'ensemble des thèmes de recherche de la Graduate School, les données d'observation spatiales tiennent une place essentielle. Associé aux activités de la communauté des astronomes, l’Université Paris-Saclay est un acteur majeur de l'observation spatiale en France, et l’un des tous premiers au monde. La GS entretien des interactions fortes avec d’autres GS de l’université Paris-Saclay, notamment en Agronomie et Écologie (GS Biosphera), en Astronomie et Astrophysique (GS Physique) et en instrumentation spatiale (GS Ingénierie des Systèmes).

Publications 

Les grands axes de la recherche

La recherche dans la Graduate School “Géosciences, Climat, Environnement, Planètes” se décline selon 3 grands axes couvrant chacun d’importants enjeux socio-économiques :

Enveloppes fluides et climat avec une implication au plus haut niveau dans les travaux effectués par le Groupe Intergouvernemental des Experts sur le Climat (GIEC/IPCC)

Géosciences et environnement avec des recherches ancrées sur des enjeux sociétaux, sanitaires et environnementaux comme la transition énergétique

Système solaire et planétologie avec un rôle majeur dans de nombreuses missions spatiales comme la mission ESA-Rosetta sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko ou la mission martienne Mars 2020  et son rover Perseverance

La structuration de la recherche et de ses outils

L’outil principal pour mener nos recherches est l’observation, que ce soit des mesures géochimiques en laboratoire ou de terrain, à partir de plateformes aéroportées ou depuis l’espace. C’est pourquoi la Graduate School est adossée à deux Observatoires des Sciences de l’Univers de l’Université Paris-Saclay : l’Observatoire de Versailles Saint-Quentin, ou OVSQ (LATMOS, LSCE, CEARC) et l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Paris-Sud, ou OSUPS (GEOPS). 

Les données d'observation spatiales tiennent une place essentielle dans la Graduate School. Associées aux activités de la communauté des astronomes, l’Université Paris Saclay est un acteur majeur de l'observation spatiale en France, et l’un des tous premiers au monde. Les technologies de pointe utilisée pour l’instrumentation ou le traitement et l’exploitation des données et les moyens de tests et de l’expertise associée dans les laboratoires, à proximité géographique de moyens industriels importants, constituent un écosystème très favorable à l’innovation, notamment pour le développement instrumental qui bénéficie de l’existence de grandes structures d’intégration et de test, notamment spatiales (Plateforme d’Intégrations et de Tests à l’OVSQ ou PIT). Les plateformes d’instrumentation analytique pour les géosciences et le climat (PANOPLY, GES…), au tout premier plan national et international. 

La modélisation, notamment au sein du Centre de modélisation du Climat de l’Institut Pierre Simon Laplace (IPSL) des Sciences de l’Environnement, est également une force de la Graduate School. Les simulations numériques bénéficient pleinement du développement des calculateurs massivement parallèles et du calcul haute performance. En sciences du climat, le pôle de modélisation de l’IPSL, avec en son cœur des laboratoires comme le LSCE et le LATMOS, développe un modèle intégré du système Terre (Earth System Model) qui décrit la physique, chimie et bio-géochimie des différents réservoirs du système Terre. Ce modèle est utilisé pour réaliser les simulations climatiques des projets CMIP qui sont centraux aux rapports du GIEC. 

Les activités de recherche de la Graduate School s’illustrent également par des expériences de simulations des phénomènes environnementaux : simulation de la chimie des atmosphères planétaires au laboratoire LATMOS et simulation des processus d’érosion des sols terrestres et martien au laboratoire GEOPS. 

Le modèle de climat de l’IPSL

Les structures de la recherche de la GS

Les structures de la recherche sur lesquelles s’appuie la Graduate School incluent deux observatoires des Sciences de l’Univers, deux plateformes instrumentales et deux instituts, décrits ci-dessous. 

L’Observatoire de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (OVSQ) : Sous la double tutelle de l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ) et du CNRS, a 4 missions principales : Observation, Recherche, Enseignement et Communication. Il abrite notamment 2 services nationaux d’observation : 
* le Réseau de la concentration des gaz à effet de serre (ICOS)
* le Réseau de la composition de la stratosphère et l'ozone (NDACC)

L’Observatoire des Sciences de l’Univers de Paris-Sud (OSUPS) :  Sous la double tutelle de l’Université Paris-Saclay et du CNRS, a 4 missions principales : Observation, Recherche, Enseignement et Communication. Il coordonne 12 services nationaux d’observation dont 1 dans le domaine scientifique Surfaces et Interfaces Continentales. 

Les plateformes instrumentales

La Plateforme d'Intégration et de Tests (PIT)
La Plateforme d’Intégration et de Tests de l’OVSQ met à disposition des moyens d’intégration instrumentale et d’essais mécaniques dont certains en espace propre. Ainsi, instruments embarqués, systèmes spatiaux et sous-systèmes divers peuvent suivre à l’OVSQ tout leur cycle de développement, assemblage, validation.
PANOPLY (Plateforme Analytique Géosciences Paris Saclay)
PANOPLY met à la disposition de la communauté scientifique académique et industrielle l'éventail des ressources de hautes technologies du Plateau de Saclay dans le domaine des sciences de la Terre, du Climat et de l’Environnement.

Les instituts

L’Institut de Convergence : Changement climatique et usage de terres – CLAND
L’institut de convergence CLAND a pour objectif d’étudier la vulnérabilité des écosystèmes cultivés face au changement climatique et les potentiels biologiques et économiques de réduction des émissions de gaz à effet de serre dans les secteurs de l’agriculture et de la gestion des forêts.
L’Institut Pierre Simon Laplace-IPSL
Dans le domaine du climat, la recherche et la formation sont coordonnées à l’échelle régionale  par l’Institut Pierre Simon Laplace (IPSL) qui regroupe 9 laboratoires ( dont le LSCE, GEOPS et le LATMOS) traitant des thématiques autour du climat et de l’environnement global. Ces laboratoires élaborent une stratégie commune pour l’étude du « Système Terre » dans sa globalité ainsi que pour l’étude d’autres objets du Système solaire. Ses principaux objectifs sont de : 
- comprendre les processus dynamiques, chimiques et biologiques à l’œuvre dans les océans et dans l’atmosphère et les processus d’échange de matière et d’énergie entre l’atmosphère, les océans, et la biosphère, et en particulier comprendre les cycles de l’eau et du carbone ;
- comprendre la variabilité naturelle du climat aux échelles régionale et globale, et l’évolution passée et future de notre planète ;
- comprendre les impacts des activités humaines sur la couche d’ozone et sur le climat et prédire le climat à l’échelle saisonnière et interannuelle (mousson, El Niño, Dipole de l’Océan Indien, Oscillation Nord-Atlantique…) ainsi qu’à l’horizon de la fin du siècle ;
- utiliser ses compétences sur l’environnement terrestre pour étudier les environnements des autres planètes.

 

Les opérateurs associés