Trois projets ERC advanced grant à l’IPGP : de nouvelles avancées en cosmochimie et sciences planétaires
L’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) vient d’obtenir trois financements du Conseil européen de la recherche (ERC), pour des projets advanced grant portés par Philippe Lognonné, Razvan Caracas et Marc Chaussidon. Ces projets visent à progresser dans les études de l’intérieur de la Lune, de l’atmosphère primitive de la Terre, et des premiers solides formés dans le système solaire. L’obtention de ces financements prestigieux témoigne de la qualité et de l'innovation des recherches menées par nos équipes.
Date de publication : 17/06/2025
Évènements, Presse, Recherche
Explorer la Lune par la sismologie et les impacts de météorites
Philippe Lognonné, Professeur à l’Université Paris Cité, avec le projet « LISTEN FLASH », en collaboration avec Marco Delbo (Laboratoire Lagrange, CNRS, OCA) et une équipe internationale (FR, USA, CN, JP, UK, CH, AU), se tourne vers la Lune, après Mars et la mission InSight. L’objectif est de détecter avec au moins 3 télescopes mondialement distribués les flashs lumineux crées par les impacts de météorites sur la face visible. Ces observations seront couplées aux sismomètres bientôt déployés sur la Lune, dont ceux des missions américaines Farside Seismic Suite et Artemis-3 ou de la mission chinoise Chang’E-7. Cette approche multi-messager décryptera les processus impacts et la structure crustale de la Lune, avec des nouvelles perspectives sur notre satellite naturel.
Reconstituer l’atmosphère primitive de la Terre
Razvan Caracas, Directeur de recherches CNRS, avec son projet « DAWN », en collaboration avec M. Turbet et F. Forget du Laboratoire de Météorologie Dynamique (Sorbonne Université) et L. Schaeffer de l’Université Stanford, explore l’atmosphère primitive de la Terre pendant l’Hadéen, les premiers 500 millions d’années de la Terre, qui représente la première période géologique terrestre. En combinant des simulations atomistiques avec de l’intelligence artificielle, son équipe reconstitue les interactions entre le magma, l’atmosphère et l’espace interplanétaire. Ces travaux pourraient fournir des indices cruciaux sur le début de l’atmosphere terrestre, offrant ainsi une vision plus claire des conditions qui ont permis l’émergence de la vie sur notre planète.
Découvrir l’origine des premiers solides du système solaire
Marc Chaussidon, Directeur de l’IPGP, Directeur de recherches CNRS, cherche à reconstituer dans le projet « DUST » les processus physiques et chimiques qui ont produit les premiers solides de la nébuleuse protosolaire. Grâce à des expériences en plasma et à des techniques d’analyse innovantes, son équipe étudie les réactions responsables de fractionnements isotopiques indépendants de la masse de l’oxygène tels que ceux connus dans les météorites. Ces fractionnements isotopiques sont le fil rouge qui permettra de reconstituer la chaine de réactions pour passer du gaz nébulaire aux grains qui ont servi à former les premières planètes de notre système solaire.
Mise en évidence d’un mécanisme de recyclage du carbone marin dans le manteau terrestre
Les travaux récents du doctorant Zhengyu Long, sous la direction de Frédéric Moynier, et de leurs collègues de l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP,/Université Paris Cité/CNRS) et du CNRS ont mis en lumière un mécanisme qui participe au cycle du carbone terrestre, en lien avec la subduction des plaques océaniques. Leur étude, publiée dans Science Advances, indique que les carbonatites – des roches volcaniques peu fréquentes, riches en carbonates – présentent une signature isotopique particulière, vraisemblablement héritée de la croûte océanique subductée. Ces résultats suggèrent l’existence d’un processus de recyclage du carbone marin dans le manteau terrestre, qui pourrait contribuer à la régulation du cycle global du carbone et au maintien des conditions propices à la vie sur Terre.
Volcanisme carbonatitique moderne au Ol Doinyo Lengai, Tanzanie. / @Wiki
Date de publication : 16/06/2025
Presse, Recherche
Un processus au cœur de la dynamique du carbone profond
Les sédiments carbonatés qui s’enfoncent dans les zones de subduction sont souvent interstratifiés avec des couches argileuses, ou reposent sur une croûte océanique ignée altérée. En étudiant des carbonatites issues de milieux géologiques variés – océaniques et continentaux – sur une période couvrant deux milliards d’années, l’équipe a observé que leur composition isotopique en potassium semble refléter l’origine mantellique de ces roches, plutôt que des processus magmatiques secondaires.
Ces observations conduisent à penser que le recyclage des carbonates marins, notamment via la subduction de croûte océanique altérée, pourrait jouer un rôle important dans la dynamique des réservoirs profonds de carbone. L’origine des carbonatites, longtemps discutée, apparaît ainsi davantage liée à la fusion partielle de réservoirs mantelliques enrichis en carbonates recyclés.
Des éléments nouveaux pour mieux comprendre le cycle global du carbone
Les apports carbonatés impliqués dans ce processus pourraient provenir d’un panache mantellique profond ou résulter d’une interaction entre un panache et un manteau lithosphérique contenant des carbonates. Une fusion partielle très limitée pourrait alors produire des magmas carbonatitiques. Ce mécanisme de transfert du carbone en profondeur serait actif depuis au moins deux milliards d’années, y compris dans des contextes de subduction plus chaude.
Ces travaux apportent ainsi des éléments complémentaires pour mieux comprendre le cycle global du carbone. Ils mettent en avant la place des carbonatites dans la dynamique mantellique et soulignent la contribution probable de la croûte océanique subductée au recyclage du carbone, un processus important dans l’équilibre des conditions de surface de la Terre.
Source :
Heavy potassium isotopes in carbonatites reveal oceanic crust subduction as the driver of deep carbon cycling
Contacts :
IPGP : Pierre-Yves Clausse I I + 33 (0)6 51 67 84 83
CNRS : Bureau de presse I I +33 (0)1 44 96 51 51
Hommage à Gilbert Hammouya (1946-2025)
C’est avec une immense émotion que nous apprenons le décès de Gilbert Hammouya, ancien ingénieur chimiste CNRS et figure emblématique de l’Observatoire volcanologique et sismologique de Guadeloupe de 1978 à 2006.
Date de publication : 11/06/2025
Vie de l’Institut
Recruté à l’IPGP suite à l’éruption de la Soufrière de Guadeloupe en 1976-1977, Gilbert a été pendant près de 30 ans l’unique chimiste à l’observatoire, chargé des échantillonnages et analyses des gaz et des eaux de la Soufrière. Durant ces années il a constitué une série temporelle de données géochimiques sur les sources thermales et les fumerolles qui compte parmi les plus exhaustives jamais collectées sur un volcan actif dans le monde. Il a également assuré le suivi géochimique périodique des sources thermales et des fumerolles du volcan Soufrière Hills à Montserrat bien avant l’éruption de 1995, et a été en 1996 l’un des deux volcanologues français qui ont prélevé des gaz à 740°C sur le nouveau dôme de lave en extrusion trois semaines avant les premiers flux pyroclastiques. Enfin, Gilbert a aussi été impliqué dans la formation de volcanologues en Amérique centrale lors d’un programme de coopération régionale entre la France (CIFEG) et le CEPREDENAC.
D’une énergie débordante, Gilbert était passionné par la science, les volcans et la Soufrière de Guadeloupe en particulier. Il a arpenté inlassablement les pentes et le sommet de la Soufrière, très souvent seul, quelles que soient les difficultés de terrain et la météo capricieuse, réitérant ses mesures avec un enthousiasme indéfectible, une méticulosité toujours imaginative et une soif d’apprendre et de bien faire son travail, jamais rassasiés. D’une gentillesse inégalée, Gilbert était toujours disponible pour aider les collègues de l’observatoire, les missionnaires et étudiants sur le terrain. Gilbert était aussi une personne charismatique, pédagogue et extrêmement bienveillante qui a éveillé de nombreux jeunes aux joies et défis de la science, des observations de terrain et des analyses au laboratoire. Il aura marqué de son humanité et son altruisme tous ceux qui l’ont rencontré, et nous garderons de lui un souvenir impérissable.
Gilbert est décédé le 4 juin 2025 après plusieurs années de lutte contre la maladie. Ses collègues de l’IPGP et toute l’équipe de l’Observatoire volcanologique et sismologique de Guadeloupe adressent toutes leurs condoléances à son épouse, à ses enfants et petits-enfants.
Inscrivez-vous à « Notre Planète »
Ce MOOC proposé par une équipe de l’Institut de physique du globe de Paris s'adresse à toute personne intéressée par les sciences de la Terre et souhaitant approfondir sa connaissance et sa compréhension de la planète sur laquelle nous vivons! Inscriptions ouvertes jusqu'au 1er juillet!
Date de publication : 10/06/2025
Évènements, Formation, Grand Public, Vie de l’Institut
Ce MOOC vous est proposé par une équipe de l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) sur la plateforme Fun MOOC. Il invite à découvrir, ou redécouvrir, l’histoire géologique de la Terre dans le système solaire. Cette année, son contenu sera enrichi par de nouveaux documents qui actualisent les sujets traités dans le cœur du MOOC. Nous allons également favoriser les intéractions entre les apprenants qui suivront le cours et des spécialistes de l’IPGP sur les questions traitées, d’abord par l’intermédiaire du forum de discussion du MOOC mais aussi avec des sessions de discussions en direct qui seront diffusées sur la chaîne Twitch de l’IPGP créee à cette occasion!
Ainsi, nous aborderons ensemble les scénarios favorisés pour expliquer la formation de notre planète il y a plus de 4,5 milliards d’années. Nous verrons ensuite la Terre géologique qui se refroidit depuis sa naissance, raison pour laquelle notre planète est encore active aujourd’hui, ainsi que les témoins de cette activité : les tremblements de Terre, le volcanisme, mais aussi le champ magnétique terrestre, enfin l’activité géologique de notre planète, qui traduit l’action des forces considérables qui ont façonné la Terre telle que nous la connaissons. Nous nous intéresserons aussi à la Terre sous les océans, et aux fonds océaniques qui recèlent une activité biologique très riche, qui nous interroge quant à la possible apparition de la vie dans les premiers kilomètres de la Terre solide.
Ce MOOC s’adresse à toute personne intéressée par les sciences de la Terre et souhaitant approfondir sa connaissance et sa compréhension de la planète sur laquelle nous vivons. Il est également tout à fait adapté à des élèves de lycée, des étudiants et étudiantes en Licence et Master de sciences de la Terre souhaitant renforcer leurs connaissances sur le sujet.
L’introduction sera mise en ligne le lundi 9 juin. Chaque semaine, vous pourrez découvrir un nouveau chapitre dès le lundi matin. À la fin de chaque chapitre, vous pouvez répondre à un questionnaire dont l’évaluation vous permettra d’obtenir un badge attestant de votre suivi et de votre réussite du MOOC. Nous vous invitons à demander votre badge dès votre inscription. Pour des raisons de traitement des données personnelles, la demande de badge en amont est nécessaire et obligatoire pour qui veut obtenir un badge pour ce MOOC. Nous vous invitons également à vous présenter dans le forum afin de vous familiariser avec ce mode de discussion et de faire connaissance. Vous pouvez également nous faire part de vos questions via ce forum.
Bonnes découvertes dans le suivi de ce MOOC !
L’équipe pédagogique du MOOC Notre Planète
Inscriptions : du 02 juin 2025 au 01 juillet 2025
Cours : du 16 juin 2025 au 26 juillet 2025
Nouvelle parution : “Évolution(s) – Science, art et littérature” — Une contribution originale de Nobuaki Fuji, géophysicien à l’IPGP
L’ouvrage Évolution(s). Science, art et littérature, paru en mai 2025 aux éditions Matériologiques, rassemble les contributions de 18 membres de l’Institut universitaire de France (IUF) dont Nobuaki Fuji, géophysicien à l’Institut de physique du globe de Paris, qui signe le chapitre 18 intitulé " Évolution(s) vue(s) par un géophysicien ".
Date de publication : 02/06/2025
Évènements, Grand Public, Recherche
Pensée comme une œuvre collective et interdisciplinaire, cette publication prolonge les échanges du colloque organisé en 2023 sur le thème « Évolution(s) », en explorant les mutations du vivant, des langages, des techniques et des imaginaires.
Parmi les auteurs figure Nobuaki Fuji, géophysicien à l’Institut de physique du globe de Paris, qui signe le chapitre 18 intitulé « Évolution(s) vue(s) par un géophysicien ». À travers une réflexion personnelle mêlant science de la Terre et création musicale, ce chercheur propose une interprétation sensible de l’évolution, inspirée par les rythmes internes de notre planète. Sa contribution se distingue par l’originalité de sa forme illustrant la manière dont les tremblements du globe peuvent nourrir des résonances artistiques.
Cet ouvrage collectif souligne l’importance de l’interdisciplinarité dans la recherche contemporaine et témoigne de l’engagement de l’IPGP dans des dialogues entre science et société.
À propos du livre
Titre : Évolution(s). Science, art et littérature
Direction : Gisèle Séginger & Julien Yvonnet
Éditions : Matériologiques
Nouvel éclairage sur l’origine de l’appauvrissement en éléments volatils de la Lune
La Lune intrigue depuis longtemps par sa surface aride, dépourvue d’eau liquide et soumise à des variations de température extrêmes. Ces caractéristiques traduisent un déficit marqué en éléments volatils, comme l’eau ou certains gaz. Les travaux récents menés par le doctorant Wei Dai, sous la direction de Frédéric Moynier, et par leurs collègues du CNRS au sein de l’équipe CAGE (Cosmochimie, Astrophysique et Géophysique Expérimentale) de l’Institut de physique du globe de Paris (CNRS/IPGP/Université Paris Cité), ont permis d’apporter des éléments de réponse quant à l’origine de cet appauvrissement, tout en confirmant une certaine homogénéité chimique à l’échelle lunaire. Ces résultats sont parus le 28 mai dans la revue PNAS.
Écantillon de météorite lunaire
Date de publication : 28/05/2025
Évènements, Presse, Recherche
Équipes liées :
Cosmochimie, astrophysique et géophysique expérimentale (CAGE)
Les échantillons rapportés par les missions Apollo avaient déjà mis en évidence cette pauvreté en volatils, sans que son origine soit entièrement comprise. Grâce à l’utilisation de méthodes isotopiques de nouvelle génération, les chercheurs ont pu montrer que cet appauvrissement résulterait d’une évaporation importante survenue après un impact géant entre la Terre et un autre corps céleste, événement aujourd’hui considéré comme à l’origine de la formation de la Lune.
Une analyse détaillée de météorites lunaires
Afin de mieux cerner l’étendue de ce phénomène, l’équipe de recherche a examiné des météorites lunaires, qui proviennent d’impacts ayant projeté des fragments de la Lune jusqu’à la Terre. Ces échantillons, distincts de ceux des missions Apollo, présentent des compositions légèrement différentes. Leur analyse a néanmoins révélé une cohérence isotopique et chimique avec les échantillons lunaires déjà connus, ce qui tend à montrer que l’appauvrissement en volatils serait global, et non limité à certaines zones.
Des perspectives nouvelles pour l’étude de la Lune
Frédéric Moynier souligne : « Ces résultats permettent de mieux cerner les conditions de formation de la Lune et les processus thermiques qui ont pu influencer sa composition. Le fait de retrouver une telle homogénéité entre différents types d’échantillons constitue une avancée pour l’évaluation de la composition globale de notre satellite et la validation des modèles de sa formation. »
Vers de nouvelles confirmations avec la mission Chang’e 6
La mission Chang’e 6, qui a récemment permis le retour d’échantillons inédits en provenance de la face cachée de la Lune, offrira l’opportunité de tester ces conclusions sur des matériaux encore jamais analysés. Ces données viendront enrichir la compréhension de l’histoire chimique et isotopique de la Lune, et pourraient confirmer les hypothèses avancées par l’équipe de recherche.
Source :
A whole scale volatile depleted lunar interior, PNAS
DOI: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2422726122
Contacts :
IPGP : Pierre-Yves Clausse I I + 33 (0)6 51 67 84 83
CNRS : Bureau de presse I I +33 (0)1 44 96 51 51
VATMOS-SR : Une mission spatiale pour comprendre l’origine et l’évolution de Vénus candidate à l’agence spatiale européenne
Sous la direction de Guillaume Avice à l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) et de Christophe Sotin (Nantes Université, LPG), le projet de mission VATMOS-SR pourrait ouvrir une nouvelle ère pour l'exploration spatiale européenne. Fort de leur expertise en géochimie isotopique et en sciences planétaires, les chercheurs proposent avec des collègues de l’IPGP mais aussi d’autres scientifiques européens, américains et japonais cette initiative audacieuse : rapporter pour la première fois des échantillons de l’atmosphère de Vénus. Ces travaux s’inscrivent pleinement dans l’engagement scientifique de l’IPGP et du LPG à explorer les origines, l’évolution et la dynamique des planètes rocheuses.
Logo VATMOS-SR
Date de publication : 21/05/2025
Évènements, Recherche
Objectifs scientifiques : retracer l’origine et l’histoire de Vénus
Après un trajet de 4 mois vers Vénus, la sonde VATMOS-SR plongera dans l’atmosphère de Vénus pour échantillonner vers 110km d’altitudes plusieurs litres de l’atmosphère de la planète sœur de la Terre. Après un trajet de retour vers la Terre d’environ 8 mois, la récupération des échantillons après la rentrée atmosphérique permettra de déterminer en détail via des mesures dans les laboratoires :
L’origine des éléments volatils (C, N, O) dont les gaz rares (He, Ne, Ar, Kr, Xe) et donc l’origine de l’atmosphère de Vénus ;
L’histoire de la perte d’eau de Vénus par les mécanismes de fuite atmosphérique ;
L’histoire volcanique et notamment l’histoire de dégazage de la planète
L’analyse précise de ces échantillons permettra de répondre à deux grandes questions : Vénus a-t-elle été habitable dans le passé ? Pourquoi l’évolution géologique de notre planète sœur a-t-elle été si différente de celle de la Terre ?
Grâce à plus de 40 types de mesures isotopiques et élémentaires, la mission vise à comprendre pourquoi Vénus a connu une évolution radicalement différente de celle de la Terre malgré des modes de formation similaires.
Le soutien du CNES : un engagement humain et technologique
Le CNES joue un rôle central dans le projet en apportant un soutien stratégique sous forme de moyens humains via le PASO (Plateau d’Architecture des Systèmes Orbitaux) : ingénieurs, experts mission, spécialistes de la conception des technologies de rentrée atmosphérique et du vol interplanétaire. Dès les premières études de faisabilité (phase 0), le CNES a fortement contribué à la définition du concept de mission et a également apporté un soutien financier au proposant (G. Avice)
Le calendrier de la mission
Le projet est soumis dans le cadre de l’appel à projet ESA pour les missions de type F (pour « Fast ») avec le planning suivant :
Mai 2025 : dépôt d’un dossier préliminaire à l’ESA préparé par l’équipe scientifique
Été 2025 : première étape de sélection par l’ESA, étape critique pour déposer un dossier complet en 2026. Cette analyse portera sur la qualité scientifique, la faisabilité technique et le respect des contraintes budgétaires .
Fin 2026 : sélection officielle des missions retenues.
2034 : lancement prévu depuis Kourou par un lanceur Vega-C.
2035 : retour sur Terre des échantillons de l’atmosphère de Vénus, un an après le départ.
La sélection à l’été 2025 est donc déterminante : elle conditionnera la poursuite de ce projet stratégique pour l’Europe et pour la compréhension de l’origine et de l’évolution des planètes telluriques.
Chaire de professeur junior « Géologie des exoplanètes »
Une chaire de professeur junior est ouverte au recrutement par l’université Paris Cité pour une affectation à l’Institut de physique du globe de Paris sur la thématique de « la géologie des exoplanètes »
Date de publication : 16/05/2025
Grand Public, Vie de l’Institut
Un nouveau champ de recherche à l’interface de plusieurs domaines scientifiques est en train de s’ouvrir pour l’étude des exoplanètes terrestres. Ces domaines, souvent représentés par des chercheurs dans des instituts ou laboratoires distincts, incluent : (i) l’astronomie-astrophysique (recherche et identification des exoplanètes, détermination de leurs propriétés physiques, spectroscopie de leurs atmosphères et de leurs étoiles, …), (ii) la cosmochimie (processus physiques et chimiques dans la nébuleuse protosolaire à l’origine des premiers solides et de leur accrétion pour former les premiers planétésimaux), (iii) la géochimie élémentaire et isotopique (traçage des processus physiques et chimiques lors de l’accrétion et différentiation planétaire, des différents réservoirs et de leurs interactions), (iv) l’expérimentation haute température et haute pression (composition et propriétés physiques des liquides silicatés et métalliques et des phases minérales qui constituent la surface et l’intérieur d’une exoplanète de composition donnée ou de la Terre, simulations d’impacts et de la différentiation métal-silicate), (v) la géophysique (modélisation de la différentiation, de la convection et de l’évolution des intérieurs planétaires).
L’IPGP a la particularité d’abriter des chercheurs performants dans chacun de ces domaines scientifiques (équipes Cosmochimie astrophysique géophysique expérimentale, Dynamique des fluides géologiques, Planétologie et sciences spatiales, Sismologie, Lithosphère organosphère microbiosphère) et d’avoir développé des collaborations au sein de l’Université Paris Cité avec deux laboratoires d’astrophysique (APC astroparticules et cosmologie, et AIM le département d’astrophysique du CEA) grâce au labex UnivEarthS (2011-2024) et à l’InIdex HERMES (2025-2031). Ces dernières années, la thématique des exoplanètes a connu une forte maturation à l’IPGP, marquée par la publication de résultats significatifs, mais ceci de manière encore assez indépendante, principalement autour de la géophysique et de l’atmosphère des exo-planètes terrestres sub-neptunes.
L’IPGP cherche à travers ce recrutement à développer au meilleur niveau une recherche sur la « géologie des exoplanètes » à l’interface entre toutes ces disciplines et en apportant des savoir-faire qui manquent comme par exemple en simulation numérique, spectroscopie de transit, machine learning, simulation ab-initio, modèles géochimiques et géophysiques et leurs caractéristiques observables avec les moyens d’observations actuels au sol ou en orbite.
La date limite de dépôt des candidatures est le 2 juillet 2025 à 16h, pour une prise de fonction en novembre 2025.
Pour tout renseignement contacter Marc Chaussidon (directeur de l’IPGP, ).
La limite lithosphère-asthénosphère découverte en position intracrustale au toit d’un large réservoir magmatique sous le volcan Axial dans le Pacifique Est
Une équipe de chercheurs américains et de l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) ont imagé, dans le Pacifique Est, la portion superficielle intracrustale de la limite lithosphère-asthénosphère, celle-ci formant le toit d’un large réservoir magmatique. Leurs travaux, publiés dans la revue Nature le 23 avril 2025, ouvrent de nouvelles perspectives pour comprendre les réservoirs magmatiques intracrustaux, la « plomberie » magmatique des volcans et les éruptions volcaniques.
Navire de recherche américain Marcus G. Langseth - Bureau des opérations maritimes, Lamont-Doherty Earth Observatory
Date de publication : 14/05/2025
Presse, Recherche
Équipes liées :
Géosciences marines
Thèmes liés : Intérieurs de la Terre et des planètes
La limite lithosphère-asthénosphère (« lithosphere-asthenosphere boundary » ou LAB en anglais) est un agent fondamental de la tectonique des plaques. Ainsi, la lithosphère fragile flotte sur l’asthénosphère ductile et mobile, permettant le déplacement des plaques à la surface du globe, en particulier leur écartement le long des dorsales médio-océaniques. Au voisinage des dorsales, la nature de cette limite en base de plaque est demeurée peu connue jusqu’à ce jour, exception faite de l’axe d’accrétion proprement dit où une lentille magmatique étroite de 1-2 km de large (« axial magma lens » ou AML en anglais) a été observée sous les dorsales à taux d’ouverture intermédiaire à rapide, et sépare la croûte supérieure cassante d’une zone de « bouillie cristalline » dans la croûte inférieure. Grâce à la mise en œuvre d’une imagerie par sismique réflexion tridimensionnelle (3D) réalisée au niveau d’un gros volcan sous-marin de dorsale, l’équipe scientifique a imagé cette limite à l’intérieur de la croûte océanique nouvellement créée, de manière continue entre 1,2 km et 6 km de profondeur sous le plancher océanique.
Le jeu de données de sismique réflexion 3D a été acquis en 2019 sur le site du volcan Axial (Pacifique Est) à bord du navire Marcus Langseth, spécialisé dans les acquisitions sismiques marines (Fig. 1). Il s’agit d’un volcan mis en place à l’intersection de la dorsale à taux intermédiaire Juan de Fuca et du point chaud de Cobb-Eickelberg. Le volcan axial présente une morphologie aplatie avec un sommet entaillé par une caldeira en forme de fer à cheval de 8 km de long par 3 km de large, à 1,4 km sous la surface de la mer. Il comporte plusieurs champs hydrothermaux et a connu trois éruptions dans les dernières décennies, en 1998, 2011 et 2015. Au cours de l’expédition de 2019, le Langseth était équipé de quatre flûtes sismiques de 6 km de long espacées de 150 mètres, et de deux sources d’ondes acoustiques espacées de 75 mètres, permettant d’étudier une tranche de la sub-surface de 300 m de large à chaque passage du navire. La zone couverte s’étend sur 40 km par 16 km, tandis que les images formées renseignent jusqu’à une profondeur de 6 km environ sous le fond marin.
Le volume traité de sismique réflexion 3D image la partie la plus superficielle de la LAB (coïncidant avec la lentille magmatique axiale AML), ainsi que d’autres sills magmatiques plus profonds et des réflexions au niveau des flancs du réservoir, et ce sur une zone d’environ 25 km de long par 5 km de large et jusqu’à une profondeur de 6 km environ sous le fond marin. Ainsi, la LAB forme le toit d’un large réservoir magmatique dans la croûte sous le volcan, prenant la forme d’une série de dômes allongés à différentes profondeurs, légèrement décalés les uns par rapport aux autres. Les sills magmatiques en profondeur sont circonscrits par la structure en dôme de la LAB et des sills tronqués sont fréquemment observés à son contact. Cela suggère que la LAB représente un lieu de migration des liquides magmatiques, qui remontent jusqu’au point le plus topographiquement élevé de cette surface, où s’initient ensuite les éruptions (Fig. 2). La circulation hydrothermale se trouve de plus revigorée par l’apport de magma « frais » provenant de la partie profonde du réservoir. Enfin, la LAB est aussi le site de processus d’assimilation de la croûte supérieure, contrôlés par les variations de profondeur du réservoir magmatique (selon que le système est comme à l’actuel dans une phase fortement magmatique, ou non), avec pour conséquence des variations de la composition chimique des laves.
Cette étude menée sur le volcan axial ouvre de nouvelles perspectives sur la dynamique des réservoirs magmatiques intracrustaux, la « plomberie » magmatique des volcans, les éruptions volcaniques et les circulations hydrothermales en contexte volcanique, et est susceptible d’aider à mieux comprendre d’autres systèmes volcaniques. Elle a bénéficié du soutien de la National Science Foundation aux Etats-Unis.
Pour plus d’information : ">Hélène Carton
Kent, G.M., Arnulf, A., Singh, S.C., Carton, H., Harding, A.J., Saustrup., S. (2025). Melt focusing along the lithosphere-asthenosphere boundary beneath Axial volcano, Nature, Vol. 641, 380-387
La composition isotopique de l’oxygène dans le système solaire enfin expliquée
Une équipe pluridisciplinaire de chercheurs français et britanniques, issus de l'Institut de physique du globe de Paris (Université Paris Cité/IPGP/CNRS), de l'Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (Muséum national d'histoire naturelle/Sorbonne Université/CNRS), du Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (Université Sorbonne Paris Nord/CNRS), du Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CNRS/Université de Lorraine) et du Department of Earth and Environmental Sciences (Université de Manchester), publie dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences une étude qui apporte un éclairage nouveau sur l'un des grands mystères entourant la formation du système solaire : la composition isotopique de l'oxygène.
Condensats de matière organique produits durant l’expérience 77c. La région sombre indique une des analyses de la composition isotopique de l’oxygène réalisée / @IPGP
Date de publication : 05/05/2025
Évènements, Presse, Recherche
Équipes liées :
Cosmochimie, astrophysique et géophysique expérimentale (CAGE)
Pourquoi tous les solides formés dans le système solaire ont-ils des compositions isotopiques si différentes de celle du gaz primordial (la nébuleuse protosolaire) représenté par le Soleil ?
Depuis les années 1970, les scientifiques s’interrogeaient sur les différences marquées entre la composition isotopique de l’oxygène des planètes telluriques, des astéroïdes et des comètes, et celle du Soleil, déterminée précisément à partir de l’analyse du vent solaire ramené sur la Terre par la mission NASA Genesis.
Dans les années 1980, la découverte que la formation de l’ozone dans la haute atmosphère terrestre produisait des variations isotopiques similaires à celles observées dans les météorites a suscité l’hypothèse que des réactions analogues auraient pu se produire dans la nébuleuse protosolaire. Cependant, aucun modèle théorique ni expérience de laboratoire ne permettait de confirmer cette hypothèse.
Pour élucider ce mystère, les chercheurs ont entrepris de reproduire expérimentalement la condensation de solides dans un plasma similaire à la nébuleuse protosolaire par sa composition chimique (méthane et vapeur d’eau), sa pression et son taux d’ionisation. Leurs résultats montrent pour la première fois que des solides condensés à haute température dans un tel plasma possèdent les variations isotopiques de l’oxygène caractéristiques des planètes telluriques et des petits corps du système solaire. Les expériences suggèrent que ces variations proviennent d’une réaction impliquant un complexe activé H2O2* à courte durée de vie dans le plasma. Bien que cette réaction ne puisse expliquer à elle seule toutes les variations isotopiques observées, d’autres complexes activés comme SiO2* ou CO2* pourraient jouer un rôle clé.
Ces découvertes ouvrent la voie à la reconstitution de la chaîne des réactions ayant conduit à la formation des premiers solides dans le système solaire, un objectif jusqu’alors inaccessible.
Source
Mass-independent fractionation of oxygen isotopes during high-temperature condensation in cosmochemical plasmas
DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.2426711122
Contacts :
IPGP : Pierre-Yves Clausse I I + 33 (0)6 51 67 84 83
CNRS : Bureau de presse I I +33 (0)1 44 96 51 51