Une étude, dont les résultats intitulés «Elephantid Genomes Reveal the Molecular Bases of Woolly Mammoth Adaptations to the Arctic» ont été publiés dans la revue Cell Reports, a permis de mieux comprendre comment les mammouths laineux (Mammuthus primigenius) se sont génétiquement adaptés aux rudes conditions de l'environnement arctique de leur époque.

Cette recherche, qui est à comparer à une étude précédente sur le même sujet, a séquencé le génome de deux individus et l'a comparé à celui de trois éléphants d'Asie (Elephas sp.), «une espèce avec laquelle ils ont divergé il y a environ 5 millions d'années». Ainsi, 1,4 million de variants génétiques propres au mammouth laineux ont été identifiés qui «ont provoqué des modifications sur les protéines produites par environ 1.600 gènes».

L'étude ici présentée a recouru à des analyses informatiques et «entrepris des comparaisons avec les bases de données massives des fonctions connues des gènes et avec d'autres gènes de souris artificiellement désactivés» pour déduire les effets fonctionnels des modifications découvertes.

Il est ainsi apparu «que les gènes spécifiques aux mammouth laineux concernent ceux jouant un rôle important dans l'adaptation des mammifères au froid et aux énormes variations saisonnières de leur époque»: plus précisément, «il s'agit de gènes liés à l'insuline, au métabolisme des graisses (dont la régulation de la graisse brune), à la peau et à la croissance des poils, à la sensation de température ou encore à l'horloge biologique de l'animal» ainsi que d'autres gènes concernant «la morphologie, comme la forme du crâne, des oreilles et de la queue».

Pour aller plus loin, cette étude s'est, en particulier, penchée sur un groupe de gènes, «responsables de la sensation de température», qui jouent aussi «un rôle dans la croissance des poils et dans le stockage des graisses» de sorte que «des techniques de reconstruction de séquences ancestrales» ont 'ressuscité' «la version gigantesque de l'un de ces gènes, nommé TRPV3, dans des cellules et dans des souris génétiquement modifiées».

Une étude, dont les résultats intitulés «Simulations and parameterisation of shallow volcanic plumes of Piton de la Fournaise, Réunion Island, using Méso-NH version 4-9-3» ont été publiés dans la revue Geoscientific Model Development, a permis de simuler, à faible coût numérique, la hauteur du panache d’une éruption volcanique.

Si la hauteur du panache à la verticale du cône éruptif est «un élément primordial pour accéder à une prévision correcte des zones impactées» par une éruption volcanique, la prévision de son développement étant impactée par la vitesse et la direction du vent horizontal, qui «varient fortement avec l’altitude dans la basse atmosphère».

Du fait que «prévoir le développement vertical du panache volcanique au moment de son éjection est essentiel pour ensuite simuler sa dispersion horizontale dans l’atmosphère par le vent», il faut être capable de simuler ce développement vertical à faible coût numérique.

Pour y parvenir, l'étude ici présentée a «utilisé la version moyenne échelle (maille de 1 km de côté) du modèle Méso-NH, le code numérique communautaire français», modifié «en adaptant son modèle sous-maille de nuage convectif peu profond (cumulus) au panache d'une éruption volcanique».

Testé sur l’éruption de janvier 2010 (ce choix étant justifié par le fait «que son panache était bien vertical» en raison de l’absence de vent fort) du Piton de la Fournaise (île de La Réunion), «un volcan très actif qui est entré en éruption en moyenne tous les 8 mois au cours des 50 dernières années», ce modèle a abouti à une simulation qui fournit «une hauteur de panache de 1 km au-dessus du cône éruptif», cohérente avec la hauteur obtenue, d’une part, à partir «d’observations photographiques de terrain» et, d’autre part, à partir «d’une simulation explicite du panache convectif à l'échelle décamétrique (maille de 10 m de côté, permettant de résoudre les mouvements au sein du panache) réalisée aussi avec Meso-NH, toutes deux proches de 1 km».

Ce résultat très prometteur pourrait «permettre dans le futur aux équipes de la sécurité civile de disposer, lors d’une éruption volcanique, d’un outil numérique permettant de donner rapidement la hauteur du panache à la verticale de la bouche d’éruption, puis sa dispersion horizontale et donc son impact possible sur les zones habitées».

Une étude, dont les résultats intitulés «Seismicity triggered by fluid injection–induced aseismic slip» ont été publiés dans la revue Science, a permis de mesurer, pour la première fois, l'effet d'une injection de fluide dans un plan de faille au niveau d'un forage.

Cette expérimentation, menée sur une faille inactive dans les calcaires du Laboratoire Souterrain à Bas Bruit de Rustrel-Pays d’Apt (UNSA, CNRS, UAPV), à environ 300m de profondeur, a été entreprise pour mieux comprendre le processus qui conduit les failles géologiques à se déformer et «produire des tremblements de terre sous l’effet d’une augmentation de la pression de fluides».

Tout d'abord, «des forages verticaux ont été creusés à travers le plan de faille qui est de taille pluri-hectomètrique». Ensuite, «une sonde spécialement conçue pour l’expérience», qui comporte «une chambre d’injection (entre deux packers) qui permet de pressuriser très localement le plan de la faille», a été positionnée dans les forages de part et d’autre du plan de faille». De l'eau a alors été injectée sous pression.

Comme, dans la chambre, «un capteur de déplacement est ancré aux parois du forage», lorsque «la pression augmente dans la chambre et que l’eau commence à diffuser dans la faille» la faisant «bouger sous l’effet de la variation de contraintes», le capteur enregistre «des déplacements de l’ordre du millimètre (en glissement et en ouverture normale au plan de faille)».

L'activité du plan de faille étant «estimée à un rayon de l’ordre de 10 à 15m autour du forage d’injection», le glissement sur la faille «a été mesuré en continu pendant que les fluides s’écoulent et modifient les contraintes dans la roche».

Il est ainsi apparu que «dans les premières minutes de l’injection d’eau, la faille glisse sans activité sismique» et qu'ensuite, quand le glissement s’accélère, «des séismes de faible magnitude (M < -2) se produisent».

Ces mesures, au cœur de la faille, prouvent «que l’augmentation de la pression d’eau produit principalement un glissement non sismique d’environ 1 millimètre», la sismicité observée dans l'expérience étant «un effet indirect qui se produit en dehors de la zone des fluides».

En outre, ces premières mesures in-situ ont aussi mis en lumière le lien «entre l’évolution de la perméabilité et de la friction sur la faille et la vitesse de glissement».

Une étude, dont les résultats intitulés «Dissolution on Titan and on Earth: Toward the age of Titan's karstic landscapes» ont été publiés dans la revue Journal of geological research-Planets, a permis de calculer combien de temps il faut pour que se forme sur Titan un gouffre, qui donnera naissance à un lac.

Rappelons tout d'abord que la surface de Titan, une lune de Saturne, «est parsemée de nombreux petits lacs peu profonds avec des bords arrondis et des parois abruptes». Comme «la sonde Cassini, en orbite autour du système saturnien depuis 2004, a «observé de nombreuses dépressions vides» et des lacs qui ne sont pas reliés à des rivières, mais peuvent se remplir «par des pluies d’hydrocarbures et des suintements de sous la surface», la question se pose de comprendre la formation de ces dépressions.

Du fait «que le paysage autour des lacs ressemble aux reliefs karstiques terrestres» qui résultent «de l'érosion des roches solubles comme le calcaire et le gypse par les eaux souterraines et les précipitations», cette observation laisse penser que le processus sous-jacent sur Titan «peut être étonnamment similaire».

Pour tester cette hypothèse, dans le cadre de l'étude ici présentée, il a été «supposé que la surface du satellite est recouverte de matériaux organiques solides et que le principal agent de dissolution est constitué par des hydrocarbures liquides». Il est alors apparu «qu’il faut environ 50 millions d’années pour créer une dépression de 100 mètres près des pôles où la pluviométrie est importante et environ 375 millions d’années à des latitudes plus basses, là où la pluie est moins fréquente».

Ces calculs, qui sont «compatibles avec les observations et les connaissances du climat de Titan», peuvent fournir une base comparative entre la Terre et un monde dynamique relativement différent «situé à plus d’un milliard de kilomètres dans le système solaire externe».

Une étude, dont les résultats intitulés «Biosynthesis of monoterpene scent compounds in roses» ont été publiés dans la revue Science, a permis de découvrir que les composés majeurs du parfum des roses sont produits par une voie de synthèse originale qui n'avait jusqu'ici jamais été décrite chez les plantes.

Employé dans la cosmétique depuis l’Antiquité, le parfum de la rose est composé de centaines de molécules odorantes. Son odeur typique «est attribuée principalement aux molécules de la famille des monoterpènes (en particulier le géraniol)».

Alors que, jusqu'ici, «on pensait qu’il n’existait qu’une seule voie de biosynthèse de ces monoterpènes, faisant intervenir des enzymes de la famille des terpènes synthases», l'étude ici présentée a, pour la première fois, mis en évidence une nouvelle voie de biosynthèse de ces monoterpènes chez la rose, qui «ne fait pas intervenir des terpènes synthases mais une enzyme appelée nudix hydrolase (RhNUDX1)». De plus, il est apparu que «les roses non parfumées n’expriment pas le gène RhNUDX1».

Notons cependant que ce type d’enzymes nudix hydrolase «est connu chez tous les êtres vivants mais n’avait encore jamais été associé au parfum»: chez Arabidopsis, par exemple, «une nudix hydrolase similaire intervient dans l’élimination des produits toxiques de la cellule lors d’un stress oxydatif, évitant ainsi des dommages génétiques».

Ces travaux, qui «permettent d’expliquer pourquoi de nombreuses roses sont dépourvues de parfum», conduisent à envisager l'utilisation du gène RhNUDX1 «comme marqueur durant la sélection des rosiers, de manière à pouvoir, dans un avenir proche, acheter chez le fleuriste des bouquets de roses parfumées, à coup sûr».