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Les effets du changement climatique sur les observations astronomiques

Les observations d’astronomie depuis le sol au moyen de télescopes sont sensibles aux conditions atmosphériques locales. Comme nous le rapporte une équipe de chercheurs menée par l’Université de Berne et le Pôle de Recherche National (PRN) PlanetS, les changements climatiques anthropiques affecteront certaines de ces conditions de manière négative sur plusieurs sites d’observations du globe.

La qualité des données astronomiques collectées depuis le sol est extrêmement sensible à la clareté de l’atmosphère au dessus du lieu d’où elles sont effectuées. C’est pourquoi les sites d’implentation des télescopes sont choisis avec précaution. Ils sont généralement situés à une altitude élevée par rapport au niveau de la mer de manière à ce que la couche d’atmosphère entre les télescopes et les cibles d’observations soit la plus fine possible. De nombreux télescopes sont également construits dans les déserts, afin d’éviter que les nuages et la vapeur d’eau fassent obstacle à un ciel nocturne dégagé.

Dans une étude publiée dans le journal Astronomy and Astrophysics, et présentée lors de la conférence Europlanet Science Congress 2022 à Grenade, une équipe de chercheurs menée par l’Université de Berne et le PRN PlanetS montre comment l’un des enjeux majeurs de notre temps – le changement climatique anthropique – affecte désormais notre capacité à observer le cosmos.

Une carence dans le processus de sélection

« Bien que les télescopes soient habituellement utilisés pour plusieurs décennies, le processus de sélection d’un site d’observation ne prend en compte les conditions atmosphériques que sur une courte durée. En général sur les cinq dernières années – un délai trop court pour déterminer les tendances à long terme, et encore moins les changements futurs liés au réchauffement climatique » souligne Caroline Haslebacher, auteure principale de l’étude et chercheuse au PRN PlanetS à l’Université de Berne. L’équipe de scientifiques, venant de l’Université de Berne, du PRN PlanetS, de l’ETH Zürich, de l’Observatoire Européen Austral (ESO) ainsi que de l’Université de Reading au Royaume-Uni, a donc décidé de s’atteler à montrer les perspectives à long terme.

Une dégradation des conditions tout autour du globe

Leurs analyses des futures tendances climatiques, basées sur des modèles climatiques globaux à haute résolution, montrent que les observatoires astronomiques principaux depuis Hawaii jusqu’aux Îles Canaries, en passant par le Chili, le Mexique, l’Afrique du Sud ou encore l’Australie, vont probablement subir d’ici 2050 une hausse des températures moyennes et de la teneur en eau de l’atmosphère. Cela pourrait à son tour signifier une perte de temps d’observation ainsi qu’une dégradation de la qualité des observations.

« De nos jours, les observatoires astronomiques sont conçus pour opér avec les conditions actuelles du site et n’ont que peu de marge d’adaptation. Certaines des conséquences potentielles de ces conditions climatiques incluent pour les télescopes un plus haut risque de condensation dû à un point de rosée plus élevée ou à un mauvais fonctionnement du système de refroidissement, ce qui peut entraîner une turbulence accrue de l’air dans le dôme d’observation » déclare Haslebacher.

Le fait que les effets du changement climatique sur les observatoires n’aient pas été pris en compte auparavant n’était pas un oubli, comme le note la co-auteure de l’étude Marie-Estelle Demory, mais plutôt lié à l’état actuel de nos connaissances scientifiques et technologiques: « C’est la première fois qu’une telle étude est possible. Grâce à des modèles climatiques globaux de plus haute résolution, développés par le projet Horizon 2020 PRIMAVERA, nous avons pu examiner avec une grande fidélité les conditions en plusieurs lieux du globe, quelque chose qui nous était impossible avec les modèles conventionels. Ces modèles sont un outil précieux pour le travail que nous effectuons à l’Académie Wyss » certifie chercheuse en chef de l’Université de Berne et de Wyss Academy  for Nature.

« Cela nous permet d’affirmer que les changements climatiques anthropiques doivent être pris en compte lors de la sélection des sites des télescopes des générations futures, ainsi que pendant la construction et la maintenance des installations astronomiques. » observe Haslebacher.

Informations à propos de la publication :

C. Haslebacher et al.: Impact of climate change on site characteristics of eight major astronomical observatories, Astronomy & Astrophysics
https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202142493
DOI: 10.1051/0004-6361/202142493

Wyss Academy for Nature

La Wyss Academy for Nature à l’Université de Berne est un espace d’innovation, où la recherche, l’entreprenariat, les décideuses et décideurs politiques et la communité peuvent se rencontrer et établir ensemble des solutions pour un futur durable. La mission de la Wyss Academy est de transformer le savoir scientifique en actions. Combinant ambition, des buts innovants et une approche transformative, elle a été fondée pour développer des méthodes pérennes permettant de renforcer et réconcilier la conservation de la biodiversité, le bien-être humain et l’utilisation durable des ressources naturelles dans une diversité de paysages à travers le monde. La Wyss Academy for Nature opère actuellement des pôles en Europe Centrale (Berne, Suisse), Asie du Sud-Est, Afrique de l’Est (Kenia) et Amérique du Sud (Pérou).

En décembre 2019, la Wyss Foundation, l’Université de Berne et le canton de Berne ont signé un accord tripartite pour la Wyss Academy for Nature à l’Université de Berne. En mai 2020, la Wyss Academy a été créée en tant que fondation indépendante, le conseil d'administration de la fondation a été nommé et le directeur élu. La Wyss Foundation verse une contribution de 100 millions de francs suisses dans le cadre de la Campagne Wyss for Nature. Le canton et l’Université de Berne contribuent à hauteur de 50 millions de francs suisses chacun.

Pour de plus amples informations : www.wyssacademy.org

Center for Space and Habitability (CSH)

La mission du Center for Space and Habitability (CSH) est de promouvoir le dialogue et l’intéraction entre les différentes disciplines scientifiques qui s’intéressent à la formation, à la découverte et à la caractérisation d’autres mondes à l’intérieur et à l’extérieur du système solaire, à la recherche de la vie ailleurs dans l’univers et à ses implications pour les disciplines autres que les sciences naturelles. Parmi les membres, les personnes affiliées et les collaboratrices et collaborateurson on trouve des expert·e·s en astronomie, en astrophysique et en astrochimie, en sciences de l’atmosphère, du climat et des planètes, en géologie et en géophysique, en biochimie et en philosophie. Le CSH accueille les bourses CSH et Bernoulli, un programme destiné aux jeunes chercheur·e·s dynamiques et talentueux du monde entier afin qu’elles et ils mènent des recherches indépendantes. Il gère également activement une série de programmes visant à stimuler la recherche interdisciplinaire au sein de l’Université de Berne, y compris la collaboration et le dialogue ouvert avec la médecine, la philosophie et la théologie.

Pour de plus amples informations : https://www.csh.unibe.ch/

Recherche en astrophysique bernoise : parmi l’élite mondiale depuis le premier alunissage

Le 21 juillet 1969, Buzz Aldrin, deuxième homme à descendre du module lunaire, a été le premier à déployer la voile à vent solaire bernoise et à la planter dans le sol lunaire avant même le drapeau américain. Le Solarwind Composition Experiment (SWC), planifié, construit et évalué par le Prof. Dr. Johannes Geiss et son équipe à l’Institut de physique de l’Université de Berne, a été le premier moment fort de l’histoire de la recherche en astrophysique bernoise.

La recherche en astrophysique bernoise fait depuis lors partie de ce qui se fait de mieux au niveau mondial : l’Université de Berne participe régulièrement aux missions spatiales de grandes organisations spatiales comme l’ESA, la NASA ou la JAXA. Dans le cadre de la mission CHEOPS, l’Université de Berne partage la responsabilité avec l’ESA pour l’ensemble la mission. En outre, les scientifiques bernois font partie de l’élite mondiale dans le domaine des modélisations et des simulations relatives à la naissance et au développement des planètes.

Les travaux fructueux du Département de recherche en astrophysique et planétologie (RAP) de l’Institut de physique de l’Université de Berne ont été consolidés par la fondation d’un centre de compétence universitaire : le Center for Space and Habitability (CSH). Le Fonds national suisse a en outre accordé à l’Université de Berne le financement du pôle de recherche national (PRN) PlanetS, qu’elle dirige avec l’Université de Genève.

Europlanet Science Congress (EPSC)

L’Europlanet Science Congress (anciennement l’European Planetary Science Congress) est le lieu de rencontre annuel de l’Europlanet Society. Avec 16 ans d’antécédents et attirant régulièrement plus de 1000 participant·e·s, l’Europlanet Science Congress est la plus grande conférence en Europe portant sur la planétologie. Elle couvre toute la diversité des sciences planétaires avec un large panel d' exposés, de séminaires et de sessions posters, tout en procurant un espace de réseautage et d’échange d’expériences unique.

Pour de plus amples informations : https://www.epsc2022.eu/

Europlanet

Depuis 2005, Europlanet a mis a disposition de la communauté scientifique une plateforme d’échange d’idées et de personnel, pour partager les outils, les données et les installations, afin de définir les buts scientifiques clés pour le futur, et inclure dans les sciences planétaires les décideuses et décideurs politiques ainsi que les citoyennes et citoyens européen·ne·s.

L’Europlanet 2024 infrastructure de reserche (RI) a reçu un financement du programme de recherche et d’innovation Horizon Europe de l’Union Européenne, sous la convention de subvention No 871149 afin de fournir un accès a des installations de recherche de pointe et un instrument de coordination pour la communauté européenne de planétologie.

La société Europlanet promeut l’avancement des sciences planétaires européennes et des domaines associés, au bénifice de la communauté, et est ouverte à l'adhésion de members individuels et d'organisations. La société Europlanet est l’organisation mère de l’Europlanet Science Congress (EPSC).

Pour de plus amples informations : www.europlanet-society.org

 

22.09.2022