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La science dans l'objectif
12.09.2019, par
Découvrez les 20 photos lauréates du concours La preuve par l’image. Organisé cette année par le CNRS avec l'Association francophone pour le savoir (Acfas), ce concours récompense des images issues de travaux de recherche dans tous les domaines scientifiques. Les prix du jury et le prix « coup de cœur » du public seront décernés lors du Forum du CNRS qui se tient du 25 au 27 octobre à Paris.
Retrouvez toutes les informations sur le concours et les photos lauréates sur le site : www.concours-preuve-image.fr/
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En 1968, l’offensive du Têt marque un tournant décisif de la guerre du Viêt Nam. La bataille la plus symbolique s’est déroulée à Hué, ancienne capitale impériale et épicentre des affrontements. Voici un détail de la porte sud de la citadelle, une forteresse vieille de deux siècles, bâtie à l’image de la Cité interdite de Pékin. Autour de cette fenêtre, les impacts toujours visibles sur les pierres témoignent des difficultés des Marines pour reprendre ce bastion. Aujourd’hui classée par l’Unesco, la citadelle reste, un demi-siècle après l’offensive, un lieu de pèlerinage pour les vétérans américains et vietnamiens.
Estelle Senna / IAO (Sciences Po Lyon / Université Lumière Lyon 2 / CNRS / ENS Lyon), 2018
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Les femmes du village d’Awin en Papouasie-Nouvelle-Guinée posent le temps d’une photo, juste après un sing-sing, danse traditionnelle. Elles tenaient ainsi, en costume et parure cérémoniels, à saluer l’équipe scientifique avant son départ. Ce projet de recherche, à la croisée de l’anthropologie et de la génétique, rend compte de l’évolution culturelle et de la spécificité biologique exceptionnelles de ces régions du monde, isolées depuis plus de 50 000 ans.
François-Xavier Ricaut - CNRS / Papuan past project, 2018
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Entre Égypte et Afrique noire, sur l’île de Saï, au Soudan, la grande nécropole Kerma regroupe des milliers de tombes, dont certaines, vraisemblablement, de princes chargés de la défense des frontières septentrionales du royaume. Nous voici à 150 mètres d’altitude ; les tumuli se détachent du sable, cerclés de pierres noires, couverts de galets blancs. Certaines sépultures, remarquablement conservées, font près de 40 mètres de diamètre. Plurimillénaire, ce joyau du désert en témoigne : les marques du paysage révèlent l’histoire.
Thomas Nicq / HALMA (CNRS / Ministère de la culture / Université de Lille), 2016
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Voici un trichome, minuscule poil unicellulaire d’une petite plante commune : l’arabette des dames. Dressés à la surface de ses feuilles, les trichomes forment un bouclier pileux contre les bio-agresseurs. En sécrétant de la callose, en bleu sur l’image, qui se dépose tout le long du trichome à l’intérieur de la cellule, la plante augmente la résistance de ses feuilles. Moins tendre, elle produit également à ce niveau des composés toxiques. Et lutte fièrement contre l’assaillant, microbe ou insecte, qui l’attaque !
Elodie Noirot / DImaCell / CNRS / INRA
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Soldats de l’immunité adaptative, les globules blancs forment une ligne de défense cruciale de notre organisme. Ici, à gauche, l’un de ces patrouilleurs, un lymphocyte T auxiliaire, est en pleine reconnaissance d’un intrus : à l’aide de sa trompe, il tâtonne la surface d’une microbille de plastique recouverte d’anticorps. Dans notre organisme, en guise de billes et d’anticorps, ce sont d’autres types de globules blancs qui éclairent les lymphocytes T en leur présentant des molécules éclaireuses prouvant la présence d’un agresseur. Une fois identifié, les lymphocytes T organisent la réponse immunitaire pour le neutraliser où qu’il soit dans le corps. Comprendre les mécanismes à l’œuvre dans ces réactions de reconnaissance entre cellules est essentiel pour entraîner les globules blancs à mieux détecter, identifier et combattre les corps étrangers.
Virginie Bazin IPBS / Université Pierre et Marie Curie, Claire Hivroz, Julien Husson / CNRS / Ecole polytechnique / Inserm / Institut Curie, 2016
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Perchés à plus de 6 300 mètres d’altitude, les chercheurs s’apprêtent à extraire une carotte de glace de l’Illimani, en Bolivie. La mission est sur le point de s’achever après deux semaines d’expédition dans des conditions extrêmes. Dans ce laboratoire à ciel ouvert, le temps presse pour collecter poussières, bactéries et autres gaz piégés dans la glace avant qu’elle ne fonde. L’étude de ces carottes permettra de retracer la mémoire de l’atmosphère sur près de 18 000 ans.
Bruno Jourdain / UGA / CNRS, 2017
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Ces étendues colorées, en vert, sont des poussières de carbone créées par un plasma d’argon, en mauve. Soumis à un champ électrique, les ions du plasma heurtent les deux disques recouverts de carbone et en éjectent des atomes qui vont interagir et s’agglomérer pour former des molécules de plus en plus grosses, puis des poussières. Contraintes par différentes forces, ces poussières restent en suspension, provoquant une étonnante danse de matière. Pour des expériences menées en environnement très contrôlé, la compréhension des mécanismes de formation de ces poussières est fondamentale : le moindre grain de matière peut être déterminant.
Fadi Zoubian, Erik von Wahl, Thomas Lecas, Maxime Mikikian, GREMI (CNRS / Université d’Orléans), 2019
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Sous les éclaboussures de cuivre, un peu de fer. Nous sommes à la surface d’une pièce de deux centimes. La composition élémentaire de celle-ci, analysée par cinquante tirs LIBS, se révèle couche par couche, donnant cette illusion de cratère métallique. Les dimensions, la profondeur ainsi que la forme du cratère réalisé permettent aux chercheurs de caractériser la précision et le caractère microdestructif d'un appareil LIBS portable. Cet instrument est notamment destiné à l’analyse de la composition chimique des concrétions qui se forment sur les parois des grottes, susceptibles de recouvrir les peintures rupestres.
Alain Queffelec, Léna Bassel / PACEA (CNRS / Université de Bordeaux / Ministère de la culture), 2016
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La débâcle tardive de la banquise n’a pas facilité la mission des chercheurs. Au fond d’un fjord de l’est du Groenland, sous un mètre et demi de neige et une croûte glacée de près de deux mètres, ils prélèvent des spécimens de bivalves ou lamellibranches. Retard de développement, anomalie de croissance : ces petits mollusques à coques sont témoins des dérèglements climatiques qui bouleversent les écosystèmes arctiques. Au premier plan, de grandes algues parviennent à survivre malgré le peu de lumière solaire qui transperce le fjord.
Erwan Amice / LEMAR (Ifremer / IRD / CNRS / Université de Bretagne occidentale), 2018
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Nous sommes à l’intérieur de la cavité accélératrice d’un cyclotron, accélérateur circulaire de particules. Après plusieurs années de fonctionnement, des arcs électriques de très haute tension, jusqu’à 100 000 volts et d’une durée de quelques microsecondes, ont littéralement pulvérisé le cuivre de la cavité. Ces taches éclatantes reflètent la rugosité de la paroi et les dépôts métalliques non uniformes.
Christophe Barué / CNRS, 2015
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Lorsque des bulles d’oxygène sont en ascension dans un liquide initialement dépourvu en oxygène, elles laissent des traces sur leur sillage. Ici, ces bulles sont formées dans un liquide au repos confiné dans un mince interstice entre deux plaques de verre. L’oxygène qui s’est échappé des bulles a réagi avec de la dihydrorésorufine incolore - molécule contenue dans le liquide - pour former de la résorufine de couleur rose. Ces traces colorées correspondent donc aux zones où il y a de l’oxygène. Ce type de photo, prise au hasard d’une expérience, a permis aux chercheurs d’établir une méthode pour mesurer avec précision les concentrations en oxygène dissous autour d’une bulle et tout au long de sa trajectoire dans la phase liquide.
Francisco Felis / FERMasT (CNRS / LGC / TBI / IMFT) / RWTH Aachen, 2018
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Voici une colonie de cellules de rein, cantonnée à une surface parfaitement définie. En cyan, le noyau cellulaire, en jaune-orangé, le pourtour des cellules. À l’image des bulles formant une mousse de savon, ces cellules épithéliales ont la particularité d’être solidement assemblées entre elles, formant une barrière de protection entre l’intérieur et l’extérieur d’un organe, par exemple de notre corps. Poursuivant cette analogie avec la mousse de savon, les chercheurs tentent de découvrir les forces physiques qui leur donnent cette forme et cette organisation si particulière.
Nicolas Harmand, David Pereira, Sylvie Hénon, Laboratoire Matière et Systèmes complexes (CNRS / Université Paris Diderot), 2017
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Si vous survolez l’oppidum de Corent aujourd’hui, dans le Puy-de-Dôme, ce n’est pas tout à fait ce que vous pourrez y voir. Ceci est l’environnement d’une agglomération gauloise reconstruit numériquement. Grâce à une nouvelle technique en cours d’optimisation, les chercheurs sont parvenus à supprimer la végétation et à effacer le relief naturel, mettant ainsi à découvert ces vestiges remontant pour certains à l’époque gauloise : en rouge, on distingue les éléments en surélévation comme le bâti ou les terrasses, en vert, ceux en creux. De quoi mieux orienter de futures fouilles archéologiques.
Jean-Pierre Toumazet / GEOLAB (Université Clermont Auvergne / Université de Limoges / CNRS), 2017
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Cette foisonnante forêt de tubes, éclairée à la lueur d’une nappe laser verte horizontale et immergée dans un bassin hydraulique, simule l’effet d’une végétation dense sur un courant marin. Nous sommes dans la plateforme Coriolis, un « manège » unique au monde qui permet de récréer les conditions physiques de la rotation terrestre. Les chercheurs tentent ici de reproduire la trajectoire et la structure du débit sortant des fleuves et des déversements qui entrent dans les océans. Transportant avec eux de la turbulence, des polluants et des sédiments, ces rejets, complexes à décrire, ont une incidence importante sur les écosystèmes aquatiques fragilisés par le changement climatique.
Samuel Viboud / LEGI (Grenoble INP / CNRS / Université Grenoble Alpes), 2018
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Deux fois plus massive que notre Soleil, la jeune étoile AB Aurigae n’est âgée que de 3 millions d’années. Et la voilà surprise à 450 années-lumière de la Terre en train de former un cortège planétaire : en bleu, les traces de monoxyde de carbone, en rouge, des grains de poussières. Un remue-ménage plutôt conséquent : cet immense anneau de poussières s’étend à deux fois la distance Soleil-Neptune. Le nuage de gaz est sculpté en spirale par l’interaction gravitationnelle des planètes, trop peu lumineuses pour être détectées, qui orbitent autour de l’étoile.
Ya-Wen Tang / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), 2015
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Les infrastructures urbaines sont souvent peu ou mal adaptées aux personnes en situation de handicap. Par simulation visuelle, sonore et dynamique, cette plateforme reproduit un environnement réaliste dans lequel des personnes en fauteuil roulant peuvent se déplacer. Elle permet ainsi d’analyser les contraintes liées à leur déplacement et d’étudier des solutions permettant d’améliorer leur mobilité, leur rendant ainsi la ville plus accessible. Ici, une personne en fauteuil teste en environnement virtuel des aides au déplacement. On cherche là à mieux comprendre, penser et concevoir, pour tous, la ville de demain.
Serge Debernard / LAMIH (Université Polytechnique Hauts-De- France / CNRS), 2018
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Lorsqu’une combustion d'un jet d’hydrocarbure est incomplète, les atomes de carbone peuvent s’agglomérer pour former des particules de suies solides aux effets nocifs pour la santé et l’environnement. Sur cette image, la flamme est en bleu et rouge; les particules de suies sont en jaune. L’éclairage de la flamme par un plan laser à haute cadence – 10 000 images par seconde – permet de visualiser finement la valse des particules : ici, elles se regroupent et sont concentrées sous forme de ligaments – de l’ordre du centimètre – qui s’enroulent sur eux-mêmes sous l'effet des tourbillons de l’écoulement turbulent de la flamme. L’objectif des chercheurs est de mieux comprendre les mécanismes conduisant à la formation des suies et de mieux contrôler leur processus de combustion pour en réduire, à terme, leur niveau d’émission.
Franzelli Benedetta, Philippe Scouflaire, Sébastien Candel/EM2C/CNRS/Centrale Supelec, 2017
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Voici l’une des toutes premières images d’un œil et de ses vaisseaux dans leur organisation naturelle. Cette prouesse est rendue possible grâce à une nouvelle application d’une technique d’imagerie : la transparisation. Une série de solvants organiques a été utilisée pour rendre l’œil transparent. Ici, seuls sont visibles les vaisseaux sanguins, marqués par immunofluorescence et apparaissant en violet ; en blanc, on aperçoit le cristallin. Ces petits vaisseaux violets, dits « hyaloïdiens », ont la particularité d’apparaître puis de régresser au cours du développement embryonnaire de l’œil, suivant une dynamique précise. Des perturbations peuvent alors survenir, entraînant des problèmes de vue plus ou moins graves, jusqu’à la cécité complète. Étudier en 3D cette vascularisation oculaire temporaire est donc essentiel afin de comprendre les mécanismes menant à des pathologies complexes de l’œil.
© Michel Paques, CIC des 15-20, Institut de la vision (CNRS/Sorbonne Université/Inserm), Ilaria Cascone, Alain Chédotal et Morgane Belle, Institut de la Vision (CNRS/Sorbonne Université/Inserm)
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Comment le sang circule-t-il dans nos veines ? Quelles sont les forces qui permettent au cœur de le « pomper » si facilement ? Cette empreinte en résine, destinée à produire un circuit microfluidique, réplique le plus finement possible la géométrie des réseaux vasculaires du corps humain. Ce modèle artificiel de microcirculation, ici en deux dimensions, facilite l’observation au microscope du ballet des globules rouges parcourant les artérioles, les capillaires et les veinules. L’objectif, pour les chercheurs, est d’étudier l’écoulement sanguin du point de vue de la physique. Et, à terme, de saisir par exemple les liens possibles entre cette microcirculation et la nécrose des tissus survenant lors d’un accident vasculaire cérébral.
Benoit Charlot, IES (CNRS/Université de Montpellier), 2018
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Nous voici dans l’univers de la nanophotonique, au cœur des interactions de la lumière avec la matière à des échelles nanométriques. Au centre de l’image, se trouvent un microdisque et son chapeau en nitrure d’éléments III posés sur une puce de silicium – le semi-conducteur de référence pour l’électronique. Ce microdisque peut émettre de la lumière dans le spectre du visible et dans l’ultraviolet. À cette échelle, les propriétés de ces matériaux émettant dans la lumière bleue sont remarquables : elles permettent notamment de produire de l’éclairage à forte brillance utilisé dans des projecteurs très lumineux comme les phares de voiture.
Farsane Tabataba-Vakili, C2N (CNRS/Université Paris-Sud)
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