Colloque Wright Les 5 éléments 7-11 novembre / activités pour les jeunes

De magnifiques conférences sur un thème éternel : les 5 éléments

Chaque année le colloque Wright invite des conférencier.e.s d'exception sur un thème; cette année "un regard décalé et kaléidoscopique sur notre planète"
Allez-y assez tôt c'est en général plein bien avant l'heure !

Pour les jeunes

Comme à chaque édition, les jeunes sont à l’honneur le mercredi. Une rencontre informelle est prévue la journée entre les jeunes et les conférencières et conférenciers du Colloque, favorisant une interaction privilégiée.
Cette année cette rencontre aura lieu le mercredi matin à la Faculté des sciences de l’Université de Genève, et sera suivie, après une pause sustentatrice, de visites des Scopes : laboratoires publics de l’UNIGE.
La rencontre est réservée aux jeunes entre 14 à 20 ans, sur inscription. Le programme détaillé sera communiqué aux personnes inscrites. Pour toute information et les inscriptions à la rencontre pour les jeunes : Dorothée.Dumoulin@unige.ch +41 22 379 73 92

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Conférences 2022

7 - 11 nov 18h30 - Uni Dufour

Introduction

Dans l’antiquité grecque, mais probablement ailleurs et à d’autres époques, les humains se sont demandés dans quelle mesure il était possible de décomposer les objets, naturels ou non, en éléments primordiaux. Une de ces décompositions proposait que la terre, l’eau, le feu et l’air soient les quatre éléments dont tout est construit, un cinquième élément semblait cependant nécessaire pour compléter le tableau, la vie.

Le Colloque Wright 2022 reprend ces cinq éléments pour proposer un regard décalé et kaléidoscopique sur notre planète, la Terre. Chacun des éléments, que les anciens considéraient comme fondamentaux, participe de la structure de notre environnement. Chacun est familier et pourtant chacun recèle une richesse que la science des dernières années nous permet de mieux appréhender. Tous sont profondément interconnectés. La compréhension de la nature de ces éléments est essentielle pour appréhender notre environnement, pour nous permettre de mieux jauger l’action humaine sur la planète et donc pour mieux la préserver.

La terre : les montagnes et les continents nous semblent immuables, et pourtant ils évoluent sous l’influence des mouvements sous-jacents, mais aussi sous l’influence de l’air et de l’eau. Le feu : les volcans façonnent la surface de la terre, ils contribuent à recycler les éléments chimiques entre la croûte terrestre et l’atmosphère, un cycle indispensable à la vie. L’eau: les océans ne sont pas calme et volupté sous leur surface, mais sont la scène de mouvements à toutes les échelles. Ces mouvements sont essentiels à la répartition de la chaleur et des éléments chimiques. L’air: n’est pas seulement oxygène, gaz carbonique et azote, mais il contient aussi de fines particules solides, les aérosols, provenant de la terre et les océans qui jouent un rôle majeur dans la formation des nuages par exemple. La vie : son origine, sa nature même, nous échappe encore et pourtant, nous sommes bien vivants ici. (source : colloque Wright)

1)La Physique Resonne Le Geneva Brass s’associe au physicien Prof. Dirk van der Marel  pour vous proposer un concert-conférence autour de la physique de la musique (flyer en annexe)
 “La physique résonne” aura lieu le mardi 1er novembre 2022 - 20H, à l’Auditoire U300 de l’Uni Dufour de Genève
Physicien·ne·s et mélomanes bienvenu·e·s !

Artistes

Geneva Brass Invité : Professeur Dirk van der Marel, physicien, Faculté des Sciences, Université de Genève

Mardi 1er novembre 20h.

Auditoire U300, Uni Dufour, Rue du Général-Dufour 24, 1204 Genève

Entrée gratuite

Une résonance, c’est quoi? Comment le son se propage-t-il dans l’air?

Le Geneva Brass compte parmi ses membres deux informaticiens chevronnés. C’est donc tout naturellement que l’idée d’un projet commun entre physique et musique a germé, afin de proposer un concert- conférence autour de la physique de la musique avec le professeur Dirk van der Marel, physicien réputé de l’Université de Genève. Cette association vise à la fois à permettre au physiciens, étudiants ou savants en herbe d’avoir une démonstration en live de concepts physiques appliqués au son, ainsi qu’à un public de curieux et de mélomanes de profiter d’une vulgarisation scientifique de concepts tels que:

Qu’est-ce qui fait qu’un accord est consonant ou dissonant? Pourquoi un piano ou un orgue ne peut être que désaccordé? Le son d’un cor des alpes est-il plus aigu ou plus grave au sommet du Cervin?

à venir 5 mars 11h aula du centre Geisendorf « Le Gang des Cuivres» concert familial dès 6 ans, avec l’ensemble SONUS BRASS

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Introduit par Michel Mayor Les premières traces de vie sur Terre par Prof. Marin Carbonne

2) Centre de la Vie dans l'Univers (CVU, https://www.unige.ch/sciences/cvu/)
Le Centre de la Vie dans l’Univers a été créé il y a un an. Son objectif majeur est de mener des recherches interdisciplinaires sur le thème de la vie, de ses origines et de sa distribution dans notre univers.

Pour le premier séminaire officiel du CVU, la Prof. Johanna Marin Carbonne de l'Université de Lausanne parlera de

La recherche des premières traces de vie sur Terre et de son implication sur l'astrobiologie.

Il y aura aussi une courte introduction faite par le prof, Michel Mayor.

Le séminaire aura lieu le vendredi 28 octobre à 14h dans la salle CV001 du bâtiment Carl Vogt.

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3) Une arbalète bactérienne : nanomachine vielle de millions d'années  ! 

Certaines bactéries, en particulier les pathogènes, sont armées d’un système qui fonctionne comme une arbalète et qui leur permet d’éliminer les autres microbes avec lesquelles elles sont en compétition. Elles peuvent aussi s’en servir pour attaquer des cellules eucaryotes telles que amibes et macrophages.

Certaines des maladies les plus dévastatrices au niveau mondial comme la pneumonie, le choléra, le tétanos ou la syphilis sont causées par des infections bactériennes. La plupart des organismes possèdent néanmoins des mécanismes de défense pour parer à ces invasions bactériennes à l’instar des cellules de notre système immunitaire qui attaquent les micro-organismes inconnus et potentiellement menaçants. Mais les bactéries peuvent attaquer ce système de défense grâce à des systèmes de sécrétion : les complexes multiprotéiques (c.-à-d. des complexes composés de plusieurs protéines) permettant aux bactéries d’injecter des protéines effectrices toxiques dans les cellules cibles pour les tuer. (source epfl)

Desfosses,& al. (2019) révèlent la structure de l'ensemble de  cette nanomachine chez Serratia entomophila, un biopesticide 

encourage le lecteur à aller vérifier dans l’article d’origine :  ici

Fig 1: a, Structure composite de l"arbalète", montrant son organisation globale à l'état étendu [img]. Source :Desfosses,& al. (2019) 

Desfosses, A., Venugopal, H., Joshi, T., Felix, J., Jessop, M., Jeong, H., Hyun, J., Heymann, J. B., Hurst, M. R. H., Gutsche, I., & Mitra, A. K. (2019). Atomic structures of an entire contractile injection system in both the extended and contracted states. Nature Microbiology, 4(11), Art. 11. https://doi.org/10.1038/s41564-019-0530-6

Le brassage complet des eaux du Léman n'a pas eu lieu pour la 10ème année consécutive : quelles conséquences sur l'état de santé du lac ?

Les derniers relevés scientifiques de la Commission internationale pour la protection des eaux du Léman (CIPEL) montrent que le brassage des eaux du Léman a eu lieu jusqu'à 130 mètres de profondeur. Cela fait 10 ans qu'un brassage complet n'a pas eu lieu. Le fond du lac se réchauffe et la teneur en oxygène au fond du lac est faible, ce qui peut entraîner des conséquences néfastes sur l'état de santé du lac.CIPEL. (2022)

Dans les ouvrages scolaires, on présente un cycle annuel où les températures étant homogènes sur toute la profondeur en automne et au printemps , les vents produisent une grand brassage jusqu'en profondeur. Ce brassage apporte de l'oxygène jusqu'au fond, ce qui permet une décomposition aérobie. EN hiver le lac serait gelé et en été l'eau chaud en surface, moins dense ne permet pas ce brassage.
Or le lac Léman  (Léman tout court pour les puristes) ne gèle pas en hiver et la froidure de l'hiver n'atteint que rarement les profondeurs. C'est ce dont nous avertissent les spécialistes de la Commission internationale pour la protection des eaux du Léman (CIPEL). encourage le lecteur à aller vérifier dans l'article d'origine :  ici

Fig 1: Gauche: schéma classique de brassage (turnover) d'un lac à l'automne (Glen lake association), Droite : les températures le long  d'une ligne Genève - Villeneuve en date du 14 octobre 2022 : pas de brassage  [img]. Source :  Meteolakes

Dans un communiqué de presse, ils expliquent En hiver, la différence de température entre la surface et le fond du lac situé à 309 mètres de profondeur, est au plus bas. C'est uniquement à cette période de l'année que les eaux de surface et les eaux profondes peuvent se mélanger sous l'effet du froid et du vent. Ce mélange, appelé « brassage hivernal », est caractérisé par la profondeur de brassage qui sépare la couche de surface mélangée et la couche du fond qui ne s'est pas mélangée avec les eaux de surface. La profondeur de brassage peut être différente chaque année. Plus l'hiver est rigoureux, plus la profondeur de brassage se rapproche du fond du lac.

Cet hiver, la profondeur de brassage a été estimée à 130 m, ce qui signifie que les eaux situées entre 130 m de profondeur et le fond du lac à 309 mètres, ne se sont pas mélangées avec les eaux de surface. C'est la 10ème année consécutive que le brassage hivernal n'a pas atteint le fond du lac. Le dernier brassage complet remonte à l'hiver rigoureux de 2011/2012. Cet hiver-là, la température de l'eau et la teneur en oxygène s'est homogénéisée entre le fond du lac et sa surface, ce qui refroidit et réoxygéna le fond du lac.

La répétition de brassages incomplets ces dix dernières années a entraîné une augmentation de la température au fond du lac (+1,1 °C depuis 2012) et une diminution de la teneur en oxygène (voir l'encart à droite). Le réchauffement du fond du lac et sa désoxygénation représentent un risque d'asphyxie pour les organismes vivants en profondeur.

Le déficit en oxygène au fond du lac entraîne le transfert du phosphore contenu dans les sédiments du lac vers les eaux du fond du lac. En l'absence de brassage complet, ce phosphore s'accumule dans le fond du lac. En cas de brassage complet, le phosphore, qui s'est accumulé au fond du lac, serait remobilisé en surface et favoriserait la prolifération des algues, ce qui pourrait nuire à la baignade et à l'alimentation en eau potable. Dans ces conditions, nous devons continuer à diminuer nos apports en phosphore au lac, qui proviennent essentiellement des eaux usées domestiques. Nous devons aussi poursuivre les efforts effectués depuis plus de 50 ans dans le domaine de l'assainissement en maintenant de bons rendements d'épuration dans les stations d'épuration et en améliorant les réseaux d'assainissement. encourage le lecteur à aller vérifier dans l'article d'origine :  ici

Des données scientifiques pour illustrer ses cours ou pour des TP avec les élèves

Un site de l'EAWAG propose sur un site - Meteolakes- des données - notamment - sur la concentration température, la concentration d'Oxygène, pour chaque semaine depuis 2009. Ils proposent des transects, notamment de Genève à Villeneuve le long d'une ligne médiane (cf. figure 1), et des cartes pour la surface ( cf figure 2). Ils indiquent comment ils couplent leurs données pour nourrir les modèles ici

Oxygène

En cliquant en bas de la page Meteolakes  Water Quality Model, on peut faire apparaitre une transect de la concentration d'Oxygène : on y voit que même en hiver janvier (2018) l'oxygène de surface n'atteint pas le fond.

Fig 3: l'oxygène de surface - semaine du 8 janvier (2018) n'atteint pas le fond. [img]. Source :  Meteolakes

 

Ces données authentiques permettent de nombreuses activités. Par exemple partir du schéma dans un ouvrage classique ( fig 1 gauche)  et voir si le savoir transposé correspond à la réalité du Léman. Ou leur faire trouver les variations de température  et d'Oxygène pour élaborer des hypothèses sur ce qui se passe pour les décomposeurs aérobies et anaérobies au fond du lac quand la masse  des algues y est descendue.

Température

La température de surface intéressera les baigneurs - notamment pour la coupe de Noël. On y voit bien sur Meteolakes l'effet du vent - d'ouest comme sur la figure 2, il pousse l'eau un peu plus chaude en surface vers Villeneuve, par bise (modérée) c'est plutôt Genève qui reçoit l'eau plus chaude. Si le vent est fort cet effet disparait par brassage des couches supérieures - mais hélas pas jusqu'au fond.

Fig 3: les températures de surface montrent bien l'effet du vent [img]. Source :  Meteolakes

Les données pour vos activités

Depuis meteolakes, les données peuvent être downloadées et analysées explications ici 
http://meteolakes.ch/api/coordinates/534700/144950/geneva/temperature/1537034400000/1537768800000/20

The link above provides an example on how to retrieve data with the following caracteristics:

    Lake Geneva
    Center of the lake (in CH1903): 534'700, 144'950
    Water temperature
    From 15-09-2018 18:00 (1537034400000) to 24-09-2018 06:00 (1537768800000)
    At 20 meters depth

Références:

• CIPEL. (2022). Le brassage complet des eaux du Léman n’a pas eu lieu pour la 10ème année consécutive : Quelles conséquences sur l’état de santé du lac ? CIPEL mars 2022. https://www.cipel.org/wp-content/uploads/2022/03/cp-cipel-brassage-hivernal-2022.pdf
• Bouffard, D. (PI) (2022). The online platform for monitoring and forecasting the bio-physical state of Swiss lakes. [Produciton projet ESA]. Meteolakes. http://meteolakes.ch/#!/about