Une étude, dont les résultats intitulés «The oldest described eurypterid: a giant Middle Ordovician (Darriwilian) megalograptid from the Winneshiek Lagerstätte of Iowa» ont été publiés dans la revue BMC Evolutionary Biology, a permis de décrire une nouvelle espèce de gigantostracés, baptisée Pentecopterus decorahensis, dont le fossile, extrait d’un sable de schiste comblant un ancien cratère d’impact et submergé par la rivière Upper Iowa (États-Unis), était composé de plus de 150 fragments.

Rappelons tout d'abord que les gigantostracés ou euryptérides, «ancêtres des scorpions actuels et peut-être même de tous les arachnides», sont des animaux «dont la taille pouvait dépasser deux mètres», qui «vivaient dans les mers de l’ancien temps». Les scientifiques pensent que leurs dimensions résultent de plusieurs facteurs: «hausse subite du niveau d'oxygène dans l'atmosphère et les mers, nourriture abondante et surtout une absence totale de prédateurs».

L'étude ici présentée indique que la taille de Pentecopterus decorahensis, qui évoluait à l'Ordovicien moyen (Darriwilien), faisait «au moins 1,5 mètre de long et sans doute même un peu plus, jusqu’à 1,7 mètres» et elle signale tout particulièrement «la forme de sa queue en raquette» et «sa tête aplatie». En outre, grâce à «la préservation exceptionnelle de l'exosquelette», des structures plus fines «dont des écailles, des follicules et des soies» ont pu être identifiées.

Les premières analyses suggèrent que Pentecopterus «devait utiliser ses pattes arrières pour nager ou creuser», tandis que les deuxième et troisième paires de ses membres, inclinés vers l’avant, «devaient servir à la capture des proies plutôt qu’à la locomotion».

Une étude, dont les résultats intitulés «Estimates of volcanic-induced cooling in the Northern Hemisphere over the past 1,500 years» ont été publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis de mettre au point une méthode pour mesurer et simuler avec précision le refroidissement induit par les éruptions volcaniques dans l'hémisphère nord.

Rappelons tout d'abord «que les grandes éruptions volcaniques éjectent dans la stratosphère des quantités considérables de soufre qui, après conversion en aérosols, bloquent une partie du rayonnement solaire et tendent à refroidir la surface de la Terre pendant quelques années». Ainsi, «l'éruption du volcan Pinatubo, survenue en juin 1991 et considérée comme la plus importante du 20ème siècle» a provoqué par l'injection de «20 millions de tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère», un «refroidissement global moyen de 0,4°C».

En général, «pour quantifier le refroidissement temporaire induit par les grandes éruptions de magnitude supérieure à celle du Mont Pinatubo survenues ces 1 500 dernières années», les scientifiques ont recours à deux approches: d'une part, «la dendroclimatologie, basée sur l’analyse des cernes de croissance des arbres», et, d'autre part, «la simulation numérique en réponse à l’effet des particules volcaniques».

Le problème était que, jusqu'ici, «ces deux approches fournissaient des résultats assez contradictoires, ce qui ne permettait pas de déterminer avec précision l’impact des grandes éruptions volcaniques sur le climat», puisque «les refroidissements simulés par les modèles de climat» étaient «deux à quatre fois plus importants et duraient plus longtemps que ce que les reconstitutions dendroclimatiques établissaient».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée est parvenue «à réconcilier les deux approches et à proposer une méthode capable d’estimer avec précision les effets que pourraient avoir les futures éruptions de forte magnitude sur le climat, pour ensuite mieux anticiper leurs impacts sur nos sociétés».

Pour cela, les dendrochronologues de l'équipe ont réalisé «une nouvelle reconstitution des températures estivales de l’hémisphère nord pour les 1 500 dernières années» en analysant «la largeur mais surtout la densité de cerne d’arbres, qui est très sensible aux variations de température et qui avait été négligée par le passé».

Ces données, «récoltées à travers tout l’hémisphère nord, de la Scandinavie à la Sibérie, en passant par le Québec, l’Alaska, les Alpes et les Pyrénées», ont ainsi permis de clairement détecter dans le cadre de la reconstitution, toutes les éruptions majeures.

Ces résultats ont fait apparaître «que l’année qui suit une grande éruption est caractérisée par un refroidissement plus prononcé que celui observé dans les reconstitutions précédentes». Toutefois, ces refroidissements ne semblent «pas persister plus de trois ans à l’échelle hémisphérique».

Pour leur part, les physiciens du climat de l'équipe ont «calculé le refroidissement engendré par les deux plus grandes éruptions du dernier millénaire, les éruptions du Samalas et du Tambora, toutes deux survenues en Indonésie en 1257 et 1815, à l’aide d’un modèle climatique sophistiqué», qui «prend en compte la localisation des volcans, la saison de l’éruption, la hauteur d’injection du dioxyde de soufre».

Surtout, ce modèle, qui «intègre un module microphysique capable de simuler le cycle de vie des aérosols volcaniques depuis leur formation, suite à l’oxydation du dioxyde de soufre, jusqu’à leur sédimentation et élimination de l’atmosphère», permet «de simuler de façon réaliste la taille des particules d’aérosols volcaniques et leur espérance de vie dans l’atmosphère, ce qui conditionne directement l’ampleur et la persistance du refroidissement provoqué par l’éruption».

Il résulte de ces simulations «que les perturbations des échanges de rayonnement, dues à l’activité volcanique, étaient largement surestimées dans les simulations précédentes, utilisées dans le dernier rapport du GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat)».

Ainsi, «pour la première fois, les résultats produits par les reconstitutions et les modèles climatiques convergent quant à l’intensité du refroidissement et démontrent que les éruptions de Tambora et du Samalas ont induit, à l’échelle de l’hémisphère nord, un refroidissement moyen oscillant entre 0,8 et 1,3°C pendant l’été 1258 et 1816».

En conclusion, ces deux approches, qui «s’accordent également sur la persistance moyenne de ce refroidissement, évaluée à deux-trois ans», ouvrent désormais la voie «à une meilleure évaluation du rôle du volcanisme dans l’évolution du climat».

Une étude, dont les résultats intitulés «Carbon content and degassing history of the lunar volcanic glasses» sont publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis de lever le voile sur l'identité du gaz qui serait à l’origine des fontaines de lave lunaires.

Rappelons tout d'abord que des échantillons de roches et de sols lunaires, rapportés par les missions Apollo, ont montré «que des fontaines de laves ont dans le passé surgi du sol lunaire» comme «en témoignent notamment les échantillons de sol orange découvert lors de la mission Apollo 17». Il s'agirait «des restes d'une éruption explosive, survenue il y a 3,64 milliards d'années». Ces échantillon de sol, qui contenait de minuscules grains vitreux, ont fait, à plusieurs reprises l’objet d'analyses.

En vue d'identifier quel gaz était à l'origine de ces éruptions explosives, l'étude ici présentée a fait appel à la spectrométrie de masse à ionisation secondaire (Secondary ion mass spectrometry, SIMS), qui est parvenue à «mettre en évidence des traces de carbone dans les inclusions vitreuses trouvées dans le sol orange», alors que, jusqu'à présent, cela n'avait pas été possible «car les instruments des générations précédentes n’avaient pas la sensibilité suffisante».

De plus, en introduisant les abondances de carbone mesurées dans des modèles de génération des magmas, inspirés de ceux mis au point sur Terre pour étudier et prédire ce qui se passe dans le manteau mais adaptés «aux conditions régnant dans le manteau lunaire», cette étude a abouti à la conclusion que c’est le monoxyde de carbone (CO) et pas le CO₂, «qui devait être le gaz responsable de l’activité éruptive des fontaines de lave lunaires».

Une étude, dont les résultats intitulés «Brillouin spectroscopy of fluid inclusions proposed as a paleothermometer for subsurface rocks» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, a permis, grâce à une meilleure connaissance des conditions de formation naturelle d'un échantillon géologique, d'élaborer un nouveau procédé qui peut servir aux géologues dans leur recherche sur le paléoclimat.

Indiquons tout d'abord que, parmi les techniques pour remonter le temps en ce qui concerne le climat aux échelles géologiques, «l'une d'elles consiste à utiliser des gouttes d'eau piégées lors de la formation des minéraux»: ces gouttes de taille micrométrique, se trouvent par exemple «dans les stalagmites ou dans les dépôts de sel laissés par l'évaporation d'eau salée».

Comme dans certaines de ces gouttes piégées, appelées inclusions fluides, une petite bulle est présente, «son analyse permet de déterminer la température extérieure qui régnait lors de son emprisonnement dans le minéral», sachant qu'une fois l’inclusion formée, «la quantité de matière piégée reste constante, même si la température de l’échantillon varie».

En pratique, dans le cas où les variations de température font apparaître une bulle, «comme la densité du liquide dépend de la température, les volumes respectifs du liquide et de la bulle en dépendent également». Ainsi, lorsqu'on réchauffe «l’échantillon jusqu’à ce que la bulle disparaisse», cet évènement «se produit à une température correspondant à la formation de l’inclusion, initialement remplie de liquide».

Pour sa part, l'étude ici présentée vient de fournir une méthode nouvelle pour faire la mesure de la température recherchée quand la bulle est absente en s'appuyant sur plusieurs années de travaux sur les anomalies de l’eau basés notamment sur «une technique d’inclusion d’eau dans le quartz».

Pour cela, une de ces inclusions fluides est éclairée au laser et la lumière est analysée après son interaction avec elle. Plus précisément, la spectroscopie Raman est d'abord employée «pour sonder les vibrations des molécules d'eau». Comme «certaines vibrations sont modifiées par l'ajout de sel», on peut «déterminer la concentration en sel dans l'inclusion». La spectroscopie Brillouin, «basée sur les fluctuations de densité dans la matière», permet ensuite «d’obtenir la vitesse du son dans le liquide».

Comme «la concentration en sel mesurée par la spectroscopie Raman fixe la dépendance en température qu'aurait la vitesse du son si une bulle était présente et que «dans l'expérience, on mesure la dépendance en température de la vitesse du son en l'absence de bulle», les deux courbes vitesse-température, qui sont différentes, «se coupent en un point qui donne la température recherchée».

Pour finir, signalons que la prochaine étape de cette recherche sera l'application de cette nouvelle méthode à la grotte de Soyons, près de Valence, sur des échantillons de stalagmites vieux d'environ 100 000 ans.

Une étude, dont les résultats intitulés «Recurrent AAV2-related insertional mutagenesis in human hepatocellular carcinomas» ont été publiés dans la revue Nature Genetics, a permis d'identifier l’implication du virus AAV2, jusqu’alors supposé inoffensif, dans la survenue du carcinome hépatocellulaire.

En fait, l'étude ici présentée s'est intéressée à des patients qui ont développé un cancer du foie en absence de cirrhose et sans cause identifiée (5 % des cas).

C'est ainsi que les analyses ont tout d'abord révélé l’insertion d’une partie d’ADN de ce virus associé à l’adénovirus de type 2, dit AAV2, dans le génome des cellules tumorales de 11 patients atteints d'un cancer du foie, parmi lesquels huit d'entre eux n’ont pas de cirrhose et six «ne présentent pas de facteurs risques connus pour le cancer du foie».

Afin de vérifier l’implication dans le cancer du foie de ce virus, qui «était jusqu’à présent considéré comme non pathogène chez l’Homme», les tissus tumoraux ont été ensuite comparés aux tissus normaux, ce qui a montré que l’intégration de l’ADN viral se retrouve «plus souvent dans les cellules des tumeurs que dans les cellules saines chez ces 11 patients».

Des analyses plus poussées de ces cellules cancéreuses ont alors fait apparaître «que le virus, en intégrant son ADN dans le génome des cellules du patient, cible des gènes importants dans la prolifération cellulaire» de sorte «qu’AAV2 entraîne une production excessive de ces gènes» qui favoriserait le développement de la tumeur.

Comme l'AAV2 «est fréquemment utilisé comme vecteur de thérapie génique», cette découverte appelle à la prudence, car si l’insertion de son ADN dans des gènes peut parfois favoriser le développement de tumeurs, des précautions devront être prises concernant l’utilisation de ce virus.