Comprendre les processus physiques, chimiques et biologiques couplés dans les cours d'eau de haute montagne dans le contexte du changement climatique.
Sujets de recherche
1
Comprendre les secrets de la vie microbienne dans les cours d’eau de haute montagne.
2
Décrypter les contributions des cours d’eau du monde au cycle global du carbone
3
Prévoir l’avenir des cours d’eau alimentés par les glaciers à mesure que ceux-ci diminuent sous l’effet du changement climatique
Nos projets clés
Expédition sur les glaciers kirghizes
Expédition d'échantillonnage des glaciers et des cours d'eau kirghizes dans le but de comprendre l'écologie microbienne de ces écosystèmes en voie de disparition.
HydroMet Kyrgyzstan, CAIAG
Géorisques en haute montagne
Atelier sur les géorisques de haute montagne liés à la fonte des glaciers
Centre bhoutanais de météorologie et d'hydrologie, Programme d'intendance des glaciers
Expédition glaciaire au Tadjikistan
Expédition au Tadjikistan pour étudier la biogéochimie des cours d'eau alimentés par les glaciers dans la région du Pamir.
Nos résultats et highlights
1
Projet Vanishing Glaciers, Fondation NOMIS
2
Médaille Vladimir Ivanovich Vernadsky de l’Union européenne des géosciences à Tom Battin
3
FNS Paradoxon : Le succès d’un producteur primaire dominant dans les cours d’eau de haute montagne ; SNSF Water4All BREATHE : des capteurs aux nouveaux indicateurs de la qualité de l’eau ;
4
Publications dans Nature, Nature Geoscience, Nature Microbiology, etc
Team & talents
Taille de l'équipe du laboratoire
15-22
Compétences développées par l'équipe scientifique
Pensée critique, rigueur scientifique, bases de la science des écosystèmes aquatiques, de la biogéochimie et de l’écologie microbienne
Autres
L’équipe RIVER est pluridisciplinaire et comprend des experts en technologie des capteurs, en biologie moléculaire, en bioinformatique, en glaciologie, en écologie et en évolution
Impacts régionaux et sociaux
1
Les glaciers sont plus que de l’eau gelée : une nouvelle frontière pour la recherche
2
La valeur des ruisseaux et des rivières va au-delà de la valeur de l’énergie hydroélectrique. RIVER met en évidence la valeur des processus écosystémiques des cours d’eau de haute montagne, y compris leur biodiversité unique, la qualité de l’eau, etc.
3
RIVIERE échantillonnée et étudiée dans le cadre d’un effort sans précédent pour les cours d’eau alimentés par des glaciers dans le monde entier
Perspectives et défis
Priorité 1
La création d’une biobanque axée sur la recherche afin de sauvegarder, d’exploiter et d’explorer la biodiversité microbienne des écosystèmes glacés dans le monde entier.
Priorité 2
Établir un réseau de capteurs de la qualité de l’eau en Valais en incluant les acteurs clés.
Principaux défis
Obtenir des fonds pour la recherche à long terme, qui comprend souvent la surveillance des variables environnementales. Les systèmes de surveillance devraient faire partie de l’infrastructure, ce qui faciliterait l’obtention de fonds de tiers.
Partenariats futurs
Académie chinoise des sciences, Institut Pasteur Paris
Au laboratoire de biogéochimie des sols, nous révélons comment les processus redox régissent le cycle du carbone, des nutriments et des contaminants. En combinant des observations sur le terrain et des expériences en laboratoire, nous construisons des outils et des modèles pour prédire la fonction des écosystèmes et guider la gestion durable des sols dans un climat changeant.
Sujets de recherche
1
Chimie d’oxydoréduction minérale : Certains minuscules minéraux du sol (avec du fer et du manganèse) agissent comme de petites piles. Nous mesurons le moment où ils « donnent » ou « prennent » des électrons afin de prévoir l’évolution des nutriments et des polluants.
2
Dynamique de la matière organique du sol : Les microbes consomment les feuilles mortes et les racines pour en tirer de l’énergie. Nous mesurons cette énergie pour savoir si le carbone reste dans le sol ou se transforme en gaz qui affectent notre climat.
3
Gestion durable des sols : Les sols comportent de minuscules poches sans air où peuvent se former des gaz à effet de serre supplémentaires. Nous cartographions l’emplacement et l’importance de ces poches afin d’aider les agriculteurs à produire des cultures saines tout en préservant la propreté de l’eau et en réduisant les émissions.
Nos projets clés
Sols de montagne
Nous cartographions le carbone organique du sol à travers les topographies du Vallon de Réchy et du Binntal et mettons en évidence les facteurs chimiques, physiques, microbiens et géologiques qui déterminent l'accumulation du carbone. Cela permet de prévoir l'évolution de ces stocks en fonction du climat futur. Plus d'informations : https://www.epfl.ch/labs/soil/soil-organic-carbon-in-mountain-soils/ et données : https://alpinesoc.epfl.ch/
Université de Neuchâtel
Minéraux de manganèse
Nous mesurons la façon dont les minéraux de manganèse de différentes structures échangent des électrons. Nos résultats permettent d'améliorer les prévisions des réactions médiées par les minéraux, y compris les transformations des polluants. Pour plus d'informations : https://www.epfl.ch/labs/soil/electrochemical-analysis-of-the-redox-properties-and-reactivity-of-manganese-oxides-strong/
Université de Californie Davis Université de Tongji
Gestion des sols
Nous testons comment le semis direct et le labourage modifient le stockage du carbone dans le sol. Nous travaillons sur des essais en cours en Suisse, en Italie et au Brésil. Nos résultats guident l'agriculture intelligente face au climat. Pour plus d'informations : https://www.epfl.ch/labs/soil/effects-of-tillage-practices-on-soil-carbon-sequestration-mechanisms/
Université de Lausanne Agroscope Changins Université de Basilicate Université de Dschang
Prix de la conférence commémorative Jin Jingfu. Décerné à Meret pour ses contributions dans le domaine de la réactivité redox et du rôle des sols dans le cycle global du carbone.
3
Bourse de projet sur la « surveillance de la séquestration du carbone dans les sols des zones humides », parrainée par la Fondation InTent.
Bence Dienes : Doctorant dans le groupe depuis février 2022. Il travaille sur un projet concernant le carbone organique des sols alpins. Son travail comprend des travaux sur le terrain ainsi que des expériences de manipulation en laboratoire.
Compétences développées par l'équipe scientifique
Gestion et supervision de projets, compétences expérimentales et de laboratoire, conception expérimentale, compétences sur le terrain, gestion des données, compétences en matière de communication.
Autres
Équipe interdisciplinaire composée de spécialistes de la chimie environnementale, de la pédologie, de la microbilogie environnementale et de l’agronomie
Impacts régionaux et sociaux
1
En révélant comment les sols stockent le carbone, purifient l’eau, recyclent les nutriments et transforment les polluants, nos recherches transforment les connaissances moléculaires en outils d’action climatique, d’assainissement de l’eau et de résilience des systèmes alimentaires, guidant ainsi les politiques et les pratiques qui protègent l’homme et la nature.
2
Nos recherches permettent de cartographier les stocks de carbone organique des sols dans des vallées telles que Réchy et Binntal et d’identifier les facteurs de leur stabilité. Ces informations permettent d’anticiper l’évolution des sols alpins et de leur carbone organique à mesure que le climat se réchauffe.
3
Nous formons des étudiants et des stagiaires aux méthodes de terrain, aux expériences de laboratoire, aux SIG/modélisation et à la gestion et à la supervision de projets. Nous produisons des talents prêts à travailler pour des entreprises de conseil en environnement, d’hydroélectricité, d’agro-technologie et d’assainissement.
Perspectives et défis
Principales opportunités
Évaluer comment l’épaisseur et la durée de la couverture neigeuse modifient le cycle du carbone dans les sols alpins. Aider l’agriculture à s’adapter à des étés plus chauds et plus secs (rétention d’eau, cultures de couverture, travail du sol). Améliorer les modules de sol dans les modèles pour prévoir les impacts climatiques locaux. Optimiser la restauration des zones humides pour obtenir des gains nets de carbone tout en gérant le méthane. Créer des ensembles de données et des réseaux de capteurs ouverts pour une surveillance à long terme dans les Alpes.
Principaux défis
Distinguer les effets du climat de ceux de la topographie et de l’utilisation des terres sur les processus pédologiques. Conditions alpines difficiles : accès, sécurité et fiabilité des instruments. Passer des micro-sites aux bassins versants tout en tenant compte de l’incertitude. Données à long terme limitées ; harmoniser les mesures et les normes. Intégrer les résultats obtenus sur le terrain, en laboratoire et dans les modèles pour obtenir des orientations exploitables.
Partenariats futurs
Agences cantonales et gestionnaires du territoire
Adaptation du microbiome à l’évolution de l’environnement (MACE)
Prof. Ianina Altshuler
Microbiome Adaptation to the Changing Environment (MACE)
Au laboratoire MACE, nous étudions comment les microbes survivent et s'adaptent dans la neige, la glace et les sols gelés. Grâce à des travaux sur le terrain, des expériences en laboratoire et des analyses moléculaires, nous découvrons comment ces formes de vie résilientes réagissent au réchauffement climatique et contribuent à façonner les écosystèmes alpins et polaires fragiles.
Sujets de recherche
1
Dégel du pergélisol et libération de gaz à effet de serre : Lorsque le sol gelé dégèle, le carbone piégé devient accessible aux microbes, ce qui entraîne la libération de gaz à effet de serre tels que le CO₂ et le méthane. Nous étudions comment les communautés microbiennes évoluent avec le réchauffement et comment ces changements influencent la stabilité des écosystèmes et les rétroactions climatiques.
2
Adaptation microbienne au froid : Nous étudions comment les micro-organismes survivent et restent actifs dans la neige, la glace et les sols gelés. Ils utilisent des stratégies biochimiques spéciales pour fonctionner à des températures inférieures à zéro. Ces adaptations révèlent comment la vie réagit aux changements environnementaux.
3
Interactions et symbioses microbiennes : Les microbes interagissent en permanence, parfois en coopérant, parfois en rivalisant. Nous étudions comment ces relations façonnent les communautés microbiennes dans les environnements froids et comment les partenariats entre les microbes et les plantes ou les animaux aident les uns et les autres à s’adapter à des conditions difficiles et changeantes.
Nos projets clés
Le microbiome alpin sous pression
Sur plusieurs sommets des Alpes suisses, nous utilisons des parcelles de réchauffement passif pour étudier comment la hausse des températures affecte les microbes du sol et les émissions de gaz à effet de serre. Ces expériences révèlent comment les écosystèmes de montagne réagissent au réchauffement.
Institut fédéral de recherche suisse WSL
Déclin de l'enneigement dans les Alpes
Nous étudions comment la réduction de la couverture neigeuse affecte les sols alpins et leurs microbes en utilisant des parcelles de terrain où la neige est enlevée et rajoutée. Le suivi des changements au fil des saisons nous aide à comprendre comment la diminution de l'enneigement modifie la santé des sols, les cycles des nutriments et les émissions de gaz à effet de serre.
Microbes du Groenland sur des terres nouvellement exposées
À mesure que les glaciers du Groenland reculent sous l'effet du réchauffement climatique, de nouveaux écosystèmes pédologiques émergent, dans lesquels les microbes s'installent rapidement. Nous étudions comment ces premières communautés transforment des sédiments sans vie en sols plus riches et influencent les flux de gaz à effet de serre.
ECEO -EERL
Nos résultats et highlights
1
Nos études de terrain dans les Alpes révèlent une diversité microbienne riche et unique dans différents sites montagneux, montrant que même des écosystèmes proches peuvent abriter des communautés microbiennes distinctes. Nous avons également constaté que si les sols alpins libèrent du CO₂, nombre d’entre eux absorbent simultanément du méthane (CH₄), ce qui contribue à compenser potentiellement les émissions de gaz à effet de serre.
Team & talents
Taille de l'équipe du laboratoire
8 personnes dans le laboratoire (sans compter les étudiants en master)
Impacts régionaux et sociaux
1
Nos recherches permettent de prévoir comment le changement climatique affecte les écosystèmes des montagnes alpines et des régions polaires. Cela permettra d’orienter la conservation et la sensibilisation du public aux régions froides.
2
L’étude des sols alpins et des systèmes d’enneigement en Valais nous permet de soutenir l’utilisation durable des terres, la conservation de la biodiversité et les stratégies d’adaptation au climat dans cette région alpine sensible.
3
La préservation et l’étude des organismes microbiens adaptés au froid ouvrent de nouvelles possibilités pour la biotechnologie durable, de la chimie verte et des solutions environnementales aux nouvelles enzymes pour les applications industrielles.
Perspectives et défis
Principales opportunités
L’une des principales priorités est de comprendre comment le réchauffement va remodeler les écosystèmes alpins, l’activité microbienne et l’équilibre des gaz à effet de serre. * Les microbes adaptés au froid offrent un potentiel inexploité pour l’innovation biotechnologique et industrielle durable.
Principaux défis
L’établissement d’un lien entre les données microbiennes et les modèles climatiques est un défi, mais il peut améliorer considérablement les prévisions concernant les rétroactions des gaz à effet de serre.
Déclaration de consentement aux cookies
En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de cookies pour améliorer votre expérience utilisateur et réaliser des statistiques de visites.
Vous pouvez personnaliser l'utilisation des cookies à l'aide du bouton ci-dessous.
