• 25.05.2018
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  • Académie suisse des sciences naturelles

Prix Schläfli 2018 de géosciences : Alexandre Bagnoud

Alexandre Bagnoud
Image: Alexandre Bagnoud
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Alexandre Bagnoud
Alexandre Bagnoud (Image: Alexandre Bagnoud)

Non loin de Saint-Ursanne, un village médiéval idyllique du Doubs, on peut encore visiter une attraction touristique d’un tout autre genre : le laboratoire souterrain du Mont-Terri géré par swisstopo. Le microbiologiste Alexandre Bagnoud y a souvent été entre 2012 et 2016, non pas par curiosité parce qu’il s’intéressait à la solution de stockage optimale des déchets radioactifs, mais en tant que chercheur actif.

« Oui, j’ai passé énormément de temps dans la galerie », se remémore Bagnoud. C’était un peu comme faire du babysitting, car son expérience nécessitait beaucoup d’attention. Mais il dit avoir beaucoup apprécié l’atmosphère particulière qui règne dans les profondeurs du Jura, l’absence d’alternance entre le jour et la nuit, la température constante qui y règne, été ou hiver. « Ici, on perd pour ainsi dire toute notion du temps. »

Néanmoins, quel rapport y-a-t-il entre un microbiologiste et la question du stockage définitif de déchets radioactifs ? Comme la diminution de la radioactivité des barres de combustible usées se calcule plutôt en périodes géologiques, la recherche sur les déchets radioactifs se focalise sur des processus de ce fait très lents : elle étudie essentiellement les propriétés physiques des couches rocheuses appropriées, ainsi que les processus géodynamiques susceptibles de constituer une menace pour l’étanchéité d’un dépôt géologique en profondeur. Cela dit, des processus biologiques jouent aussi un rôle déterminant, car les microorganismes sont en quelque sorte omniprésents, même à des milliers de mètres sous la terre.

Alexandre Bagnoud dit s’être toujours intéressé à la diversité de ces formes de vie simples qui, au microscope, ont un aspect homogène. « Si l’on s’intéresse au métabolisme, alors on se rend compte que ces organismes ont un éventail de possibilités bien plus vaste que les animaux ou les plantes. » Au début de sa carrière de chercheur, Bagnoud s’est rendu compte très vite qu’il voulait étudier le rôle dans les systèmes écologiques de ces protagonistes, qui sont certes infiniment petits, mais loin d’être insignifiants.

Au fil de ses travaux de doctorat, Bagnoud a effectivement découvert une communauté microbienne composée de sept espèces de bactéries aux particularités étonnantes. Ces bactéries ne représentent aucun danger pour un dépôt géologique en profondeur. Bien au contraire : en révisant légèrement la conception du dépôt, on pourrait les utiliser pour absorber de l’hydrogène libéré sous l’effet de l’oxydation inexorable des cuves en acier. Ce dégagement de gaz représente un facteur d’insécurité pour le stockage de déchets radioactifs. La pression du gaz est susceptible d’augmenter à tel point qu’elle pourrait entraîner des fuites dans une roche, aussi appropriée soit-elle.

Une fois que les multiples problèmes techniques ont été réglés – il avait à plusieurs égards innové avec le design expérimental et s’était donc heurté, dans les premières années de son travail, à des résistances –, Bagnoud a réussi à suivre sur deux ans le développement de « sa » famille de microbes, qu’il a exposée à des quantités élevées d’hydrogène – et ce en plein cœur de la formation de roche « argile à Opalinus » du Mont-Terri.

Lorsque les bactéries ont eu enfin épuisé tout l’oxygène disponible et le fer, il y a eu déplacement flagrant dans la structure de la communauté et dans le métabolisme des espèces de bactéries. Elles ont commencé à utiliser l’hydrogène comme source d’énergie et ont tenu le gaz en échec. À la suite de cette thèse, les chercheurs impliqués proposent d’aménager pour les bactéries une niche dans les sites de stockage, une quatrième barrière « biologique » en matériau poreux. Ainsi, les petits protégés de Bagnoud pourraient se construire pour eux un nid douillet, même si l’endroit peut nous paraître très inhospitalier.

Alexandre Bagnoud a reçu de l’Académie suisse des sciences naturelles le Prix Schläfli 2018 de géosciences pour l’article « Reconstructing a hydrogen-driven microbial metabolic network in Opalinus Clay rock », qu’il a publié dans le cadre de sa thèse de doctorat à l’EPF de Lausanne. Il poursuit maintenant ses travaux de recherche à l’Université de Vienne.

Pour en savoir plus sur la recherche concernant le stockage final de substances radioactives, on peut aussi visiter le laboratoire souterrain de Mont-Terri. Pour plus d’informations, consulter : www.mont-terri.ch

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Lauréate et lauréats Prix Schläfli 2018
  • 25.05.2018
  • Académie suisse des sciences naturelles
  • Communiqué de presse

La SCNAT récompense les quatre meilleures thèses en sciences naturelles

Le stockage des déchets radioactifs, la pollinisation des plantes, l’utilisation de l’énergie solaire et la saisie mathématique des nœuds et surfaces – l'Académie suisse des sciences naturelles (SCNAT) récompensera le 25 mai prochain à Berne les quatre idées et solutions les plus importantes en sciences naturelles, émanant de jeunes chercheurs des Hautes écoles suisses en leur remettant le Prix Schläfli 2018. Alexandre Bagnoud (géosciences), Livio Liechti (mathématiques), Hester Sheehan (biologie) et Xiaojiang Xie (chimie) sont les lauréats du prix attribué aux découvertes faites dans le cadre de leur thèse. Le Prix Schläfli est décerné depuis 1866.
Prix Schläfli 2018 Biologie: Hester Sheehan
  • 25.05.2018
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Prix Schläfli 2018 de biologie : Hester Sheehan

Les noctambules aiment bien porter du blanc dans certaines boîtes de nuit, car la lumière UV embellit. Les chercheurs ont mis longtemps à remarquer que les plantes avaient aussi une vie nocturne similaire : la couleur des fleurs et l’attrait qu’exercent certains insectes pollinisateurs ou oiseaux s’influencent mutuellement, ce qui est depuis longtemps un champ de recherche important. Or, les chercheurs – en raison des horaires de travail habituels – ne se référaient qu’à la situation en plein jour, qu’aux fleurs multicolores et aux yeux spécialisés dans les couleurs. Dans ses travaux de recherche, Hester Sheehan s’est intéressée en revanche à la face sombre du phénomène : des pétunias d’un blanc insipide, mais qui paraissent visiblement noirs dans le spectre UV. Un accroche-regards pour les papillons de nuit nocturnes en quête de nectar.
Xiaojiang Xie
  • 25.05.2018
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Prix Schläfli 2018 de chimie : Xiaojiang Xie

Eric Bakker, son directeur de thèse à l’Université de Genève, dit de lui que c’est un « volcan d’idées scientifiques ». Cela fait sourire Xiaojiang Xie quand il entend cela au téléphone depuis Shenzhen, où il est de nouveau domicilé depuis deux ans. Auparavant, il a été chercheur à Genève et Paris durant cinq ans. C’est durant cette période qu’il a fait un début de carrière prometteur.
Livio Liechti
  • 25.05.2018
  • Académie suisse des sciences naturelles
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Prix Schläfli 2018 de mathématiques : Livio Liechti

On pourrait commencer par le flamenco. Ou par des donuts. Mais cela ne nous serait d’aucune utilité pour nous faire une idée des travaux de recherche de Livio Liechti. « On the spectra of mapping classes and the 4-genera of positive knots » est le titre de la thèse de doctorat qu’il a déposée il y a plus d’un an. Tous ceux qui peuvent se représenter sous ce titre quelque chose de plastique font partie d’un cercle de spécialistes initiés. Sachant bien que plastique n’est pas du tout une notion négative : « J’aime que les objets de mes recherches soient en principe parlants », commente Liechti. Il en a une perception visuelle accentuée – même sa pensée mathématique fonctionne souvent à ce niveau visuel, pas seulement en termes de formules, de chiffres et de propositions logiques.

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