Slide background
Slide background
Slide background

nov1

A LA UNE

Les dernières nouvelles de l'Université de Tel-Aviv


events

EVENEMENTS

Aucun événement

video

VIDEOS

vid1

semel uni2

SOUTENIR L’UNIVERSITÉ

Soutenez la recherche et les étudiants


Sciences de la terre

Des chercheurs de l'Université de Tel-Aviv développent un capteur perfectionné pour identifier la pollution du sol à partir de l'atmosphère.

Le doctorant Ran Pelta, du laboratoire de télédétection du Prof. Eyal Ben-Dor, à la Faculté des Sciences de la Terre et de l'Environnement de l'Université de Tel-Aviv a développé un capteur capable d'identifier à distance divers types de pollution au sol rapidement et facilement. Placé sur un drone ou même un satellite, il pourra aider à accélérer la réhabilitation de l'environnement, réduire les risques pour la santé liés à la pollution et économiser de l'argent.
L'étude a été présentée lors de la 47ème Conférence annuelle sur la science et l'environnement qui s'est tenue cet été à l'Université de Tel-Aviv.

Pollution par petrole4"Le pétrole est l'un des polluants les plus répandus dans le monde", relève Ran Pelta. "On peut retrouver des traces de la pollution qu'il occasionne transportées par l'activité humaine dans presque tous les systèmes écologiques, terrestres ou maritimes. Il altère l'activité enzymatique, bouche les pores et empêche le passage de l'eau et de l'air à travers le sol. Les personnes habitant près des raffineries ou travaillant dans le nettoyage de la pollution par les hydrocarbures souffrent de divers problèmes de santé, allant d’irritations cutanées aux lésions du foie et des reins".

Un spectre de couleurs inaccessible pour l'oeil humain

Le traitement des dommages causés par les hydrocarbures fait l'objet de nombreuses recherches. Les solutions chimiques mises en pratique au fil des ans sont coûteuses, peu efficaces et nuisibles pour l'environnement. Les méthodes de traitement des sols par des bactéries qui effectuent une biodégradation des matériaux néfastes présentent de nombreux avantages (respect de l'environnement, absence de produits chimiques, plus d'efficacité et coût moindre). Cependant le principal obstacle reste tout simplement la difficulté à localiser exactement le polluant.

Utilisant la technologie de télédétection, la méthode mise au point par Ran Pelta, a pour objectif de trouver la solution à ce problème: la détection rapide et efficace de la pollution. "La télédétection existe depuis longtemps, mais ce n’est que récemment que des progrès significatifs réalisés en matière de capteurs ont permis de rendre la technologie accessible", explique-t-il.

La méthode fonctionne comme suit: le rayonnement solaire est en partie réfléchi par les différents objets qu'il atteint (végétation, eau, sols etc.), et renvoyé vers le capteur qui l'absorbe. Celui-ci contient des composants qui divisent le rayonnement réfléchi en longueurs d'onde spécifiques. Chaque objet possède une courbe décrivant ses couleurs de retour d’onde, appelée spectre, sorte de 'signature' qui permet, sans même voir l’objet, de comprendre s’il s’agit de sol ou de végétation, et de quel type. Ces capteurs utilisent une gamme de couleurs dépassant largement celui de la lumière visible détectable par l'oeil, qui leur permet de recevoir des informations qui ne sont pas accessibles pour les humains mais décodables par des algorithmes.

Pollution par petrole2L'étude de Ran Pelta, qui a pour but de développer les capacités de détection de la pollution par les hydrocarbures à travers des mécanismes de télédétection en Israël (avec des implications pour d’autres zones), est partie principalement de l'analyse de trois types de sols : ceux de la réserve naturelle d'Evrona dans la vallée de l'Arava (désert du Néguev)[1], ceux la plaine côtière centrale du Sharon et ceux de la région de Kochav Michael dans la plaine côtière sud (qui a déjà été touchée elle aussi par la pollution par les hydrocarbures). Le chercheur a examiné en laboratoire des échantillons contenant différentes concentrations de pétrole, montrant que le spectre varie selon la densité des polluants, le type de sol et leurs propriétés chimiques.

Cartographier lespolluants efficacement et à grande échelle

Pelta souligne que la spécificité de sa recherche réside dans son efficacité et son applicabilité. "A l'époque où la technologie de la télédétection a été inventée, elle était pertinente seulement pour les grandes entreprises qui pouvaient investir des sommes énormes dans la recherche des polluants", explique-t-il. "La NASA, par exemple, utilise les spectres de télédétection pour cartographier les roches sur d'autres planètes. Une partie de l'intérêt de la présente étude est que ses exigences système sont relativement faibles et que des organismes moins professionnels peuvent utiliser ses algorithmes. Il suffit de mesurer en laboratoire le spectre du matériau analysé, puis de faire décoder ses données par le capteur qui comprend ses propriétés et développe un algorithme permettant d'identifier facilement et rapidement un large éventail de matières".

Pollution par petroleDe plus, le modèle permet d'extrapoler sur de plus grands espaces à partir d'un nombre relativement restreint de pixels: "Dans l'étude menée sur la région d'Evrona, nous avons créé un modèle basé sur moins de 2 000 pixels qui permettait de prévoir plus de 2 millions de pixels supplémentaires. Une fois construit un modèle basé sur une quantité relativement petite de pixels capable de les identifier et de trier leurs propriétés, il est possible de traduire ces caractéristiques en un plus grand nombre de pixels et de les décoder rapidement".

L'idée des chercheurs est de pouvoir dans l'avenir intégrer un tel capteur à un drone ou même le placer sur un satellite, dans le but de cartographier les divers polluants efficacement et à grande échelle. Pelta a construit une base de données (basée sur des photographies prises par le capteur au-dessus de la réserve d'Evrona) transmise à l'ordinateur, lequel est capable d'interpréter le spectre de chaque pixel à l'aide de techniques d'apprentissage automatique, et de produire une carte indiquant où se trouve le pétrole.

"Bien entendu, la méthode la plus sûre pour réduire la pollution par les hydrocarbures et autres polluants consiste à la prévenir à l'avance en prenant des mesures de sécurité appropriées, et en assurant leur surveillance et leur contrôle", conclut Ran Pelta. "Mais en cas de catastrophe, la nouvelle méthode développée permettra une collecte d'informations beaucoup plus étendue et efficace que ce qui est actuellement possible avec de simples tests de sol. À mesure que ces technologies évolueront, la cartographie deviendra plus largement disponible et pertinente pour les organismes environnementaux, municipaux etc., et les ressources et les environnements naturels et humains pourront ainsi être mieux protégés des dangers de la pollution par les hydrocarbures".

 

Photo: Chaine 12 de la télévision israélienne.


[1]  La catastrophe qui s'est produite dans la nuit du 3 au 4 décembre 2014 dans la réserve d'Evrona est considérée comme l'un des plus grands désastres environnementaux de l'histoire de l'État d'Israël. Cette nuit-là, 5 000 mètres cubes de pétrole brut se sont échappés d'un pipeline endommagé de la canalisation Eilat-Ashkelon non loin de Beer Ora, et d'énormes quantités de pétrole brut se sont déversées dans les rivières de la réserve et ont gravement endommagé sa faune et sa flore.

j'aime:

Nos Smartphones peuvent servir d'outils d'alerte face aux inondations, d'après les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv

Selon une étude réalisée par le Prof. Colin Price, directeur de l'Ecole des Sciences de l'Environnement de l'Université de Tel-Aviv, en collaboration avec son étudiant de maîtrise Ron Maor et la doctorante Hofit Shachaf, les données recueillies à partir de nos téléphones portables peuvent être efficacement exploitées pour prévoir les catastrophes naturelles d'origine atmosphériques, comme les inondations soudaines et les crues rapides, permettant aux utilisateurs des zones en danger de se prémunir.

InondationL'étude a été publiée dans le Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics.

Les téléphones portables pourront-ils nous sauver des inondations? Les crues éclair, qui se produisent de manière brutale et sans avertissement préalable, font chaque année des centaines de victimes dans le monde. Une étude récente de l'Université de Tel-Aviv suggère que nos Smartphones pourront un jour servir à suivre et anticiper les conditions météorologiques à l'origine de ces crues. "Nous utilisons aujourd'hui entre 3 et 4 milliards d'appareils mobiles intelligents à travers le monde. Chacun d'entre eux contient des capteurs sensibles, qui collectent en permanence des données sur notre environnement, comme la gravité, le champ magnétique terrestre, la pression atmosphérique, le taux de luminosité et de bruit, l'humidité de l'air, la température etc., et s'en servent pour toute une variété d'applications", explique le Prof. Price.

Un formidable réservoir potentiel de données

" D'ici 2020, il y aura plus de six milliards de Smartphones dans le monde. Ce chiffre est énorme, si on le compare aux quelque 10 000 stations météorologiques officielles réparties à la surface de la planète. Selon nous, si l'on pouvait rassembler et analyser toutes les informations recueillies par ces milliards d'appareils, on pourrait améliorer considérablement les prévisions météorologiques, et même sauver des vies dans les cas extrêmes de catastrophes naturelles".

Colin priceDans une première étape, le Prof. Price et ses chercheurs se sont préoccupés de vérifier la fiabilité de ce formidable réservoir potentiel de données, en testant la qualité des capteurs des téléphones mobiles. Dans ce but, ils ont placé quatre téléphones cellulaires à différents endroits à travers le campus de l'Université de Tel-Aviv, et recueilli des données pendant trois ans, identifiant des phénomènes tels que les "marées atmosphériques", ou changements de température, de pression et d'humidité causés par l'absorption de la lumière du soleil par l'atmosphère. Ils ont également utilisé des données provenant d'une application anglaise du nom de WeatherSignal, qui collecte des données à partir de Smartphones du monde entier.

Selon les résultats de l'étude, la sensibilité des capteurs des téléphones mobiles est suffisante pour collecter des informations importantes sur l'état de l'atmosphère, en tout lieu et à tout moment. Cela signifie que les Smartphones sont capables de fournir une grande quantité de données nouvelles pour les prévisions météorologiques.

Alertes précoces en temps réel 

Les chercheurs suggèrent à présent de construire un système d'informatique en nuage qui permettra de collecter les données atmosphériques fournies par les Smartphones par le biais d'une application. Ces données seront ensuite traitées et renvoyées aux utilisateurs sous forme de prévision ou d'alertes en temps réel, où qu'ils soient.

"La quantité d'informations utilisable pour prédire les conditions météorologiques, en particulier celles qui arrivent brutalement, est stupéfiante. En Afrique, par exemple, il y a des millions de téléphones portables, alors que les infrastructures météorologiques sont très basiques. L'analyse des données obtenues à partir de millions de téléphones va pouvoir changer la donne".

L'étude pourrait entre autre mener à une meilleure surveillance et prévisions des crues éclair. "Nous sommes aujourd'hui témoins d'une augmentation des phénomènes atmosphériques extrêmes dans le monde entier, entre autres de pluies torrentielles, dont certaines provoquent des inondations dangereuses et des crues éclair", déclare le Prof. Price. "La fréquence de ces inondations intenses augmente. Nous ne pouvons pas empêcher ces tempêtes de se produire, mais nous pourrons bientôt utiliser les données des Smartphones pour réaliser des prévisions exactes et les répercuter en temps réel aux personnes qui se trouvent en danger, sous forme d'alertes précoces, transmises par les téléphones mobiles, permettant de sauver des vies", conclue le Prof. Price.

j'aime:

L'hiver en Méditerranée orientale sera deux fois plus court d'ici la fin du 21ème siècle, d'après les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv

Selon une étude du Département de Géosciences de l'Université de Tel-Aviv, menée par le doctorant Assaf Hochman, le Dr. Tzvi Harpaz et le Prof. Hadas Saaroni, sous la direction du Prof. Pinhas Alpert, l'hiver en Méditerranée orientale ne durera plus que deux mois à la fin du siècle, et l'été s'étendra sur six mois, provoquant toute une série de conséquences nuisibles pour les ressources et les populations. Les chercheurs travaillent actuellement à la création d'un centre régional pour minimiser les effets des changements climatiques sur la région.

PingouinsL'étude a été publiée dans la revue International Journal of Climatology.

La Méditerranée orientale, zone qui recouvre Israël, l'Egypte, la Jordanie, la Syrie, le Liban et le sud de la Turquie, connaît des changements climatiques considérables susceptibles d'affecter grandement les écosystèmes régionaux et la santé humaine. Selon la nouvelle étude de l'Université de Tel-Aviv, ces changements modifieront la durée de l'été et de l'hiver dans la région d'ici la fin de ce siècle.

Dans moins de 30 ans, disent les chercheurs, l'hiver dans la région passera de 4 à 3 mois, et l'été de 4 à 6 mois. Puis, entre 2080 et 2100, la saison des pluies hivernales se raccourcira à deux mois, et la période sèche et chaude de l'été s'étendra sur six mois.

"Les conclusions de notre étude sont dérangeantes", commente Assaf Hochman, qui a mené la recherche dans le cadre de son doctorat. "Si les comportements humains actuels dans la région ne changent pas de manière significative, la durée de l'été devrait s'accroitre de 25% vers le milieu du siècle (autour de 2046-2065) et de 49% jusqu'à la fin (2081-2100)".

Conséquences : des pénuries et la dégradation de la qualité de l'eau, l'assèchement des réservoirs naturels, une augmentation des risques d'incendies, une aggravation de la pollution et des maladies saisonnières, et des guerres pour les ressources. "Les changements climatiques prévus auront une influence considérable sur nos vies. La combinaison d'une saison des pluies plus courte et d'une saison sèche plus longue pourrait causer un problème d'eau majeur en Israël et dans les pays voisins", poursuit Assaf Hochman.

Les chercheurs ont utilisé un algorithme développé par le Prof. Alpert pour analyser des modèles climatiques à l'échelle planétaire du World Climate Data Center, prenant en compte les températures, les précipitations et les taux d'humidité. Selon la recherche, le principal facteur responsable de ces changements saisonniers est l'augmentation prévue des fameux gaz à effet de serre : "L'une des principales causes de ces changements est la concentration croissante des gaz à effet de serre émis dans l'atmosphère par l'activité humaine. Nous avons cherché à examiner les conséquences directes de cet effet sur le climat prévisibles au 21ème siècle".

"Notre étude montre que les changements climatiques que nous ressentons aujourd'hui devraient s'intensifier au cours des décennies à venir", conclut Hochman. "Il est très important de comprendre cela pour essayer de prévenir autant que possible leur détérioration, ou du moins se préparer au changement. C'est pourquoi nous tentons actuellement d'établir un centre régional multidisciplinaire qui cherchera à minimiser les effets des changements climatiques dans la région".

j'aime:

L'Université de Tel-Aviv et le CNRS vont développer trois mini-satellites pour étudier le changement climatique

Le Prof. Colin Price du Département de Géosciences de l'Université de Tel-Aviv va participer à un projet de coopération des agences spatiales israéliennes et françaises qui explorera pour la première fois la formation des nuages à partir de l'espace afin de déterminer leur rôle dans le changement climatique. Dans le cadre de la mission de recherche, à laquelle prendront part trois autres institutions universitaires israéliennes, le CNRS et l'Université de Lille seront lancés trois mini satellites qui réaliseront des mesures manquantes encore aujourd'hui pour mieux comprendre le dérèglement du climat global de la Terre.

SatellitesL'Agence spatiale israélienne auprès du ministère de la Science et de la Technologie a récemment annoncé un nouveau projet de coopération avec l'Agence spatiale française, dans le cadre duquel seront développés, construits et lancés trois mini satellites conçus pour l'étude du changement climatique. Les satellites étudieront pour la première fois la vitesse de croissance des nuages depuis l'espace et aideront à résoudre le mystère de leur rôle dans le changement climatique et à trouver des solutions aux problèmes qui en découlent. Une fois développés et construits, les trois satellites seront lancés ensemble et se déplaceront en vol en formation.

 Une étroite coopération avec la France

"Les scientifiques israéliens vont prendre part à la recherche de solutions aux problèmes qui préoccupent l'humanité dans son ensemble concernant le changement climatique et le réchauffement global", a déclaré Avi Blasberger, directeur de l'Agence spatiale israélienne. "C'est la quatrième mission de recherche conjointe au cours de l'année écoulée avec la France avec qui nous menons une coopération étroite pour la recherche spatiale et le développement de technologies conjointes".

Colin priceLes satellites développés serviront à mesurer les principaux facteurs affectant l'énergie et les changements du système climatique, qui jusqu'à présent n'ont pu été mesurés avec l'exactitude requise. Ils étudieront le mécanisme par lequel les nuages se forment, grandissent et affectent la température de la Terre, ainsi que la formation des orages.

Les satellites effectueront simultanément trois types de mesures. D'une part des photographies sous trois angles différents qui permettront de construire une cartographie tridimensionnelle des nuages et de suivre leur évolution dans le temps. Les données obtenues permettront de calculer l'intensité des vents verticaux qui produisent les nuages, facteur qui n'était pas mesurable jusqu'à présent à partir des satellites. Deuxièmement, une mesure spectrale de la composition des divers types de molécules entourant le nuage, y compris la vapeur d'eau et les oxydes d'azote, qui permettra de déterminer le facteur le plus important dans l'influence des nuages sur le système climatique. Enfin, la mesure des éclairs générés à l'intérieur des nuages et leurs effets sur la concentration de gaz à effet de serre tels que l'ozone.

 Une image plus complète du système climatique

Selon les scientifiques, ces mesures contribueront à construire une image plus complète du système climatique en général et des nuages en particulier,  connaissances nécessaires pour comprendre le changement climatique, et qui manquent encore aujourd'hui.

Participeront également au projet les Prof. Daniel Rosenfeld et Nir Shaviv de l'Université hébraïque de Jérusalem, ainsi que des chercheurs du Technion et du centre interdisciplinaire d'Herzelya du côté israélien, ainsi que les Dr. Céline Cornet de l'Université de Lille, et Cathy Clerbaux et Eric Defer du CNRS.

j'aime:

Un professeur de l'Université de Tel-Aviv médaillé par l'Union européenne des géosciences

Le Prof. Pinchas Alpert du Département des sciences de la Terre de l'Université de Tel-Aviv sera le premier chercheur israélien à remporter la prestigieuse médaille Birkens remise par l'Union européenne des géosciences (EGU), considérée comme l'un des prix les plus prestigieux dans le monde dans le domaine des sciences de l'atmosphère.

Pinhas alpert 580 0"C'est vraiment très émouvant", a-t-il déclaré. "Je ne pensais pas que j'allais gagner, car il s'agit d'une médaille prestigieuse, disputée par de nombreux concurrents, et l'un des plus prestigieux prix dans le domaine. Je suis honoré d'être le premier Israélien à la remporter".

La médaille sera attribuée au Prof. Alpert lors de la Conférence annuelle de l'Union européenne des Géosciences, qui se tiendra à Vienne en avril, en présence de dizaines de milliers de chercheurs de 22 disciplines différentes dans les domaines des sciences de la Terre, des sciences planétaires et des sciences de l'espace. La médaille Birkens, décernée dans le domaine des sciences de l'atmosphère, porte le nom du physicien norvégien Wilhelm Birkens, considéré comme le père de la météorologie moderne.

Le Prof. Pinhas Alpert a entre autres mis au point une nouvelle méthode de prévision des phénomènes météorologiques isolant les processus synergiques dans l'atmosphère au moyen de simulations numériques, une méthode utilisée aujourd'hui par de nombreux groupes de recherche dans le monde entier.

Il est parmi les inventeurs d'une méthode innovante de surveillance des régimes de précipitations et d'humidité atmosphérique au moyen des infrastructures cellulaires. En outre, il a, au cours des dernières décennies, étudié les causes du phénomène d'assombrissement global ou obscurcissement planétaire, la diminution progressive de la quantité de rayonnement solaire atteignant la surface de la Terre, prouvant qu'il est le fait des humains, et est causé principalement par les particules d'aérosols urbains émis dans l'atmosphère.

j'aime:

Page 1 sur 2