Hors-série Pour la Science n°117 - Novembre 2022

L 13252 - 148 - F: 7,00 € - RD

POUR LA SCIENCE

H O R S - S É R I E

Hors-série numéro 117

Notre avenir se joue aux PÔLES

n° 117 - 11.22/12.22

« La stratégie nationale polaire 2030 promet à la France de retrouver son lustre aux pôles » Yan Ropert-Coudert,

écologue et directeur de l’institut polaire français Paul-Émile-Victor

Notre avenir se joue aux

PÔLES Climat, biodiversité, niveau des mers…

Le glacier de Aires marines La bombe En Arctique, le l’apocalypse protégées, à retardement réchauffement sous surveillance une solution ? du pergélisol s’emballe Édition française de Scientific American - BELUX : 11,4 € - CH : 17,10 FS - CAN : 16,99 $ca

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e d o s i 10 ép ème

s o g r u B n o n i N r aintevrveiewcée pDar Sébastien Bohler

Chercheuse en imagerie médicale

11.22/12.22

H O R S - S É R I E

Tous Sámis pour la vie

Ont contribué à ce numéro

par Loïc Mangin Rédacteur en chef adjoint à Pour la Science

En 2017, l’œuvre avait impressionné le public de la Documenta, l’exposition d’art contemporain qui se tient tous les cinq ans à Cassel, en Allemagne.

Il faut dire qu’un rideau constitué de centaines de crânes de rennes suspendus a de quoi interloquer.

Par cette installation, intitulée Pile o’Sápmi, l’artiste Máret Ánne Sara, du peuple des Sámis, en Norvège, souhaite alerter sur le sort réservé à ses compatriotes, dont le mode de vie est menacé notamment par des déséquilibres environnementaux. De fait, les contrées des plus hautes latitudes, du nord comme du sud, sont les plus touchées par le dérèglement climatique.

Les nombreuses conséquences sont, on l’oublie, loin d’être cantonnées aux seuls Arctique et Antarctique tant ces territoires sont des acteurs majeurs du fonctionnement de toute la planète : climat, biodiversité, niveau des mers… dépendent de la bonne santé des pôles. Ce numéro en fait la démonstration : protéger ces derniers – et des solutions existent –, c’est nous préserver du pire.

Le pire ? Par exemple la submersion de Venise, dont la biennale, en 2022, accueillait Máret Ánne Sara dans le pavillon non pas norvégien, mais Sámi.

Un symbole qui nous encourage à nous unir aux peuples autochtones pour sauver notre planète.

www.pourlascience.fr

Christophe Barbraud est directeur de recherche au CNRS et responsable du projet OrnithoEco, au Centre d’études biologiques de Chizé (CEBC), dans les Deux-Sèvres.

Anne Choquet est enseignante-chercheuse en droit à l’Institut universitaire européen de la mer (IUEM), à l’université de Bretagne occidentale, à Brest, et vice-présidente du CNFRA.

Éric Rignot est glaciologue et professeur des sciences de la Terre à l’université de Californie à Irvine, aux États-Unis, et chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la Nasa.

Yan Ropert-Coudert est écologue et directeur de l’institut polaire français Paul-Émile-Victor (Ipev), à Brest, qui a pour vocation la mise en œuvre de projets scientifiques dans des milieux polaires.

SOMMAIRE

Notre avenir se joue aux pôles

01

Ainsi fond, fond, fond p. 18 Le glacier de

l’apocalypse en sursis ?

Richard Alley

S’il fondait, ce monstre ferait grimper de 3 mètres le niveau des mers.

p. 6 Repères Des chronologies, des cartes, des graphes…

L’essentiel pour naviguer dans ce numéro.

p. 10 Grand témoin 4

Yan Ropert-Coudert

p. 26 « En Antarctique,

les glaciers s’écoulent vers la mer comme du miel renversé »

ENTRETIEN avec Nicolas Jourdain

p. 32 Ma dérive

À l’instar des autres grandes nations, la France dispose d’une feuille de route sur le polaire

avec la banquise

Shannon Hall

Pour comprendre la glace de mer, ils sont allés s’y faire piéger.

p. 40 L’Arctique se réchauffe

deux à trois fois plus vite que le reste du globe

ENTRETIEN avec Éric Rignot

Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

Hors-Série 11.22/12.22

02

Les scientifiques au chevet des pôles p. 48 À la pêche aux crêpes

de glace

Fleurianne Bertrand et Tim Ricken Pour ce sport très spécial, prévoir une grue et quelques nuits blanches.

p. 56 Ces rivières qui tombent

du ciel

Vincent Favier et Jonathan Wille Elles circulent dans l’atmosphère et leur débit excède celui de l’Amazone.

p. 64 Pergélisol : en surveillant

le dégel

Edward Schuur Les sols arctiques se ramollissent.

Une vraie bombe à retardement.

p. 72 Le grand « bloom »

du plancton végétal

Chris Bowler et Mathieu Ardyna Entre les blocs de glace et même dessous, le phytoplancton prospère.

p. 78 Des sentinelles à becs

et à moustaches

Christophe Barbraud, Yves Cherel et Karine Delord

03

Réussir à s’entendre p. 88 Les océans ont

besoin d’aires

Robert Calcagno et Olivier Wenden

… et plus précisément d’aires marines protégées.

p. 94 Petits arrangements

entre voisins

Mark Fischetti

5

En Arctique, les États riverains de l’océan aiguisent leurs lames.

p. 104 Les peuples

de l’Arctique au défi du changement permanent

Alexandra Lavrillier

Ils se sont toujours adaptés.

Est-ce encore possible ?

p. 112 Le traité

de l’Antarctique en cinq questions

Anne Choquet

Depuis 1959, il est unique. Nous l’avons décortiqué pour vous.

Oiseaux et mammifères marins sont des lanceurs d’alerte à suivre de près.

p. 120 Les incontournables Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

« Ce qui se passe aux pôles a une influence directe sur nos vies, à Brest comme au Vanuatu »

10

Yan Ropert-Coudert

est écologue et directeur de l’institut polaire français Paul-Émile-Victor

Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

Grand témoin

En 1837, Jules Dumont d’Urville embarque pour l’Antarctique, où il découvrira la terre Adélie. François Arago, l’un de nos plus grands savants, critique vertement cette expédition où il n’y a « rien à attendre pour les sciences ».

Avait-il raison ?

Non, forcément, il avait tort, sinon on n’aurait pas aujourd’hui cette floraison de stations de recherche, et ce concert de nations rassemblé autour du traité de l’Antarctique. Quand on repense au contexte, chacun était dans son rôle.

Dumont d’Urville, en tant qu’explorateur, avait l’envie de rapporter des connaissances nouvelles, alors qu’Arago, un politicien [il était alors député des Pyrénées-Orientales, ndlr], même grand scientifique, était obligé de jongler avec les contraintes. S’il n’avait pas été homme public et si on lui avait proposé une place à bord de l’Astrolabe, il aurait sans doute été heureux d’embarquer ! Une terra incognita est nécessairement pleine de promesses.

@ IPEV

Quelles ont été, depuis, les grandes orientations de la « politique polaire » française ?

Elle a toujours procédé par à-coups. À intervalles réguliers, des événements clés ravivent un

Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

La façon de gérer une station scientifique n’est plus la même que dans les années 1960.

L’effort de remise en question est constant intérêt politique pour les pôles, entrecoupés de longs moments où l’on se dit que c’est bien loin…

Parmi les grandes étapes, citons les Années polaires internationales, la toute première en 1882-1883, et surtout celle de 1957-1958, qui permet d’ouvrir l’ère, non plus de l’exploration, mais de la recherche scientifique soutenue, avec 70 pays autour de la table. En 1959, le traité de l’Antarctique établit le fait que c’est un endroit

11

Ainsi fond, fond, fond

16

À lui seul, le continent antarctique stocke, dans l’épaisse calotte glaciaire qui le recouvre, 90 % de l’eau douce disponible à la surface de la Terre. Haute latitude oblige, cette eau est surtout présente à l’état solide. Mais la glace, au pôle Sud comme au pôle Nord, est une victime de choix pour le réchauffement global de l’atmosphère. Non seulement celle des glaciers, mais aussi la glace de mer, qui constitue la fameuse banquise. En été, celle-ci se réduit comme peau de chagrin, avec des effets immédiats sur le climat de la planète. À plus long terme, sur les côtes du monde entier, l’augmentation du niveau des mers causée par la fonte des calottes devrait causer un vrai désastre humanitaire.

Voilà pourquoi notre avenir se joue aux pôles.

Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

© Don Perovich

17

Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

01

AINSI FOND, FOND, FOND

Grand comme un tiers de la France, le glacier Thwaites, en Antarctique, est menacé. Sa fonte rehausserait les océans de plus de 3 mètres en quelques décennies.

Le glacier de

l’apocalypse en sursis ?

Richard Alley

© Nasa

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La plateforme du glacier Thwaites est encadrée par la banquise. Les falaises de ce glacier, qui s’étend à grande profondeur, font plusieurs centaines de mètres de hauteur.

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AINSI FOND, FOND, FOND

Durant presque un an, les scientifiques de l’expédition « Mosaic » se sont faits prisonniers volontaires des glaces au cœur de l’océan Arctique. Reportage.

Ma dérive avec la

banquise Shannon Hall

© Institut Alfred-Wegener / Esther Horvath

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Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

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Le brise-glace Polarstern est resté coincé dans les glaces afin d’étudier le recul de la glace de mer.

Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

Les scientifiques au chevet des pôles

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Si les pôles ont toujours été un riche sujet d’étude, le changement climatique a renouvelé le regard que la science portait sur ces environnements fragiles. Comprendre en détail la physique de la glace, comment elle naît, se défait, s’enrichit en neige, est devenu indispensable. Surveiller les sols qui dégèlent et relâchent des gaz à effet de serre l’est tout autant. Sans parler du destin des espèces animales, graciles manchots Adélie ou imposants éléphants de mer, mis au défi de s’adapter ou disparaître. Au milieu de résultats qui peinent à rassurer, on notera une nouvelle qui détonne : le plancton végétal, lui, prospère comme jamais.

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© Nixon Lianna

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02

LES SCIENTIFIQUES AU CHEVET DES PÔLES

Des chercheurs sont partis en Antarctique « pêcher » des crêpes de glace. Leur objectif : comprendre la formation de ces éléments qui, en s’assemblant, formeront la banquise.

À la pêche aux

crêpes de glace Fleurianne Bertrand et Tim Ricken

© Toutes les illustrations sont de Fleurianne Bertrand.

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Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

L’océan Antarctique couvert de glace en crêpe pendant une rare accalmie.

Cette glace en mer a un rôle important dans la dynamique climatique de la planète.

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LES SCIENTIFIQUES AU CHEVET DES PÔLES

S’il perd de la glace, l’Antarctique reçoit aussi beaucoup de neige.

Or l’avenir de ces précipitations dépendra d’un phénomène météo mal connu : les rivières atmosphériques.

Ces rivières

qui tombent du ciel Vincent Favier et Jonathan Wille

© Vincent Favier

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Abondantes, les précipitations neigeuses apportées par les rivières atmosphériques ne facilitent pas le travail scientifique en Antarctique…

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LES SCIENTIFIQUES AU CHEVET DES PÔLES

Le dégel du sol arctique va vraisemblablement accélérer le réchauffement climatique durant le XXIe siècle. Jusqu’à quel point ?

Pergélisol En surveillant le dégel Edward Schuur

© Benjamin Jones, USGS

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En fondant, le pergélisol modifie le trait de côte, ici en Alaska, et libère des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane.

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LES SCIENTIFIQUES AU CHEVET DES PÔLES

En Arctique, l’indispensable phytoplancton croît par poussées périodiques, les « blooms ».

Le changement climatique bouleverse ce rythme, mais avec quelles conséquences ?

Le grand « bloom » du plancton végétal Chris Bowler et Mathieu Ardyna

© NASA

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Un dense « bloom » de phytoplancton (en vert) entoure l’île de Svenskøya, dans l’archipel du Svalbard, le 6 juillet 2021.

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LES SCIENTIFIQUES AU CHEVET DES PÔLES

En milieu polaire, les animaux dépendent étroitement de la glace de mer. Comment vivent-ils le réchauffement global ?

Deux catégories sont scrutées de près : les oiseaux et les mammifères marins.

Des sentinelles

à bec ou à moustaches Christophe Barbraud, Yves Cherel et Karine Delord

© Online Express/Shutterstock

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Le manchot empereur est doublement dépendant : de la banquise côtière, où il se reproduit, et de la glace de mer, où il se nourrit.

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Réussir à s’entendre 86

Responsables du changement climatique, les nations industrialisées sont-elles condamnées à l’impuissance ?

En Antarctique, élevée au rang de terre de science par un valeureux traité de 1959, elles ont mis en dormance leurs pulsions de possession. Sur ce modèle, sanctuariser une partie des océans en créant des aires marines protégées fait partie des belles idées à pousser en avant. Mais en Arctique, la disparition annoncée de la banquise l’été bouleverse la donne géostratégique, et chaque État riverain affûte ses ambitions. Au détriment sans doute, une fois encore, de peuples autochtones qui subissent sur leurs terres des ravages dont ils ne sont nullement responsables. À quand un traité de l’Arctique pour leur garantir un avenir ?

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© Deven Stross, NSF

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03

RÉUSSIR À S’ENTENDRE

Parce qu’elles sanctuarisent une partie des océans, les Aires marines protégées constituent un levier à privilégier pour rendre les écosystèmes marins plus résilients.

Les océans ont

besoin d’aires Robert Calcagno et Olivier Wenden

© China Dialogue Ocean

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Dans les AMP, la pêche (ici un chalutier chinois pêchant le krill) est proscrite ou réglementée.

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RÉUSSIR À S'ENTENDRE

Autour du pôle Nord, la fonte de la banquise aiguise les appétits.

Les États riverains lorgnent les ressources des fonds marins. Mais, pour revendiquer des droits, il faut sortir sa science.

Petits arrangements

entre voisins Mark Fischetti

© Peter Horvath (illustration) ; Getty Images (glace)

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RÉUSSIR À S’ENTENDRE

Aux hautes latitudes, s’adapter a toujours été une nécessité pour les populations autochtones.

Mais le changement climatique pousse leurs capacités à l’extrême.

Les peuples de l’Arctique au défi du

changement permanent Alexandra Lavrillier

Pour la Science Hors-Série n°117 / Novembre-décembre 2022

© Eric Baccega - agefotostock /Alamy

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Éleveurs de rennes, les Nenets de la péninsule de Yamal (Sibérie) ont vu leur cheptel domestique ravagé en 2016 par une épizootie de bacille du charbon.

En cause, la possibilité qu’un cadavre de renne infecté il y a des décennies soit redevenu contagieux par le dégel du pergélisol.

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RÉUSSIR À S’ENTENDRE

Adopté en 1959, complété en 1991, le traité sur l’Antarctique donne au « sixième continent » un statut juridique unique au monde.

Encore faut-il bien le comprendre : petite chasse aux idées reçues.

Le traité

de l’Antarctique en cinq questions Anne Choquet

© Institut Polaire -Lucie Maignan

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Le traité de l’Antarctique soutient la présence des stations de recherche scientifique (ici, la française Dumont-d’Urville) dans la mesure où elles incarnent l’activité pacifique par excellence.

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À VISITER

Sous le signe du cancer

Une exposition s’attaque au cancer, maladie à laquelle beaucoup ont été confrontés, mais dont peu connaissent les ressorts. en particulier les dernières découvertes sur l’immunothérapie et l’hormonothérapie. Enfin, le parcours s’achève sur les différentes mesures de prévention.

Partout, une place de choix est réservée aux patients, au personnel soignant et aux accompagnants à travers la diffusion de nombreux témoignages sur la vie pendant et après le cancer. C’est une exposition ambitieuse que de confronter le public à une maladie qu’il est important de mieux connaître.

Espace, frontière de l’infini Il fut un temps où « le silence éternel de ces espaces infinis » effrayait.

Ce n’est plus le cas, tant l’espace est désormais convoité aussi bien par les États que par des intérêts privés. Pour comprendre les enjeux économiques, géopolitiques et scientifiques liés à ce nouveau « territoire », la Bibliothèque publique d’information organise un cycle de conférences intitulé « Espace, frontière de l’infini ».

Le 24 octobre sera abordée la question des risques liés à la colonisation spatiale en cours, et le 21 novembre, celle des aspects humains et environnementaux de sa privatisation. À vos agendas ! https://bit.ly/BPI-Space

À VISIONNER

Une cuboméduse à anneaux

« Cancer », à la Cité des sciences, à Paris, jusqu’au 8 août 2023. https://bit.ly/Cite_Cancer

Chirodectes maculatus est pour le moins discret. Décrit pour la première fois en 2005, l’animal n’aurait été aperçu qu’une fois. Aussi doit-on mesurer la chance qu’ont eue ces plongeurs de le voir récemment dans les eaux de Papouasie-NouvelleGuinée. Et la nôtre, car ils ont eu la bonne idée de la filmer. De la taille d’un ballon de football, le corps du spécimen est recouvert d’anneaux de taille variable laissant apparaître l’estomac rouge au centre. De quoi s’agit-il ? D’un cubozoaire, un de ces organismes cousins des méduses réputés pour leur venin particulièrement toxique et parfois mortel. Finalement, ne pas le croiser est peut-être une chance… https://ab.co/3DoyZ3R

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© Scuba Ventures - Kavieng

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On le redoute, et avec raison, car il s’agit de la première cause de mortalité chez l’homme et la deuxième chez la femme en France.

Mais sait-on vraiment ce que recouvre le terme de cancer ? Une exposition à la Cité des sciences, à Paris, organisée en partenariat avec l’Institut national du cancer (Inca) et l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm), se charge de nous éclairer. De l’histoire de la maladie, déjà décrite par Hippocrate au Ve siècle avant notre ère (on lui devrait même le terme de « cancer ») jusqu’aux recherches les plus récentes, la manifestation n’élude aucune facette de ce sujet complexe, sensible et parfois tabou.

Ainsi, le visiteur découvre l’histoire évolutive du cancer, apparu il y a quelque 500 millions d’années dans le règne animal, mais aussi végétal.

Ailleurs, projeté sous une sorte de planétarium, un film présente de façon claire et accessible les processus génétiques et biologiques qui président à l’apparition d’un cancer… tandis qu’une installation rappelle les nombreuses méthodes de diagnostic. Un autre espace est dédié à l’état de l’art de la recherche, aussi bien celle portant sur les mécanismes de tumorigenèse que celle sur l’arsenal thérapeutique qui ne cesse de s’enrichir, avec

À ÉCOUTER

LES INCONTOURNABLES

À VISITER

Les Gremlins sont-ils des mammifères ?

© L. Mangin

Une exposition invite le public à se mettre dans la peau d’un naturaliste pour explorer les caractéristiques anatomiques de diverses créatures imaginaires. À la fin du XVIIIe siècle, Georges Cuvier popularise l’anatomie comparée et la rend incontournable dans l’étude du vivant. L’objet de cette discipline est l’étude de la structure des organes et la quête d’homologies et d’analogies.

Exemple. L’aile d’une chauve-souris est analogue à celle d’un papillon, mais homologue au bras humain.

De la sorte, on appréhende mieux l’évolution des espèces et l’histoire de la biodiversité. Mais l’aile d’un dragon (qui a souvent trois paires de membres) est-elle homologue à celle d’une chauve-souris ?

Les griffes de Wolverine sont-elles homologues à celles d’un chat ? À Montbéliard, ville natale de Cuvier, une exposition explore ces questions. Adaptée d’un livre paru en 2019 du paléontologue JeanSébastien Steyer, commissaire de l’événement, et de l’illustrateur Arnaud Rafaelian, son point de départ est le constat que les espèces imaginaires et leurs caractéristiques fantastiques dont regorgent films, BD, romans… sont souvent inspirés d’espèces bien réelles. L’occasion est idéale pour jeter des passerelles entre science et fiction, et, par exemple, de réfléchir grâce à quelles adaptations anatomiques une vraie vouivre, ce terrible serpent cyclope volant

À VISITER

Le défi de la pêche

qui hante les marécages d’Europe, du Morvan au Jura suisse, pourrait décoller. Une vouivre monumentale est d’ailleurs l’une des œuvres de Manu Janssens, sculpteur anatomiste, plasticien et naturaliste, qui jalonnent le parcours.

En mêlant esprit scientifique et culture des mondes imaginaires, l’objectif est d’expliquer la méthode scientifique, de développer l’esprit critique, de redonner goût aux sciences… C’est essentiel, et c’est encore mieux lorsque c’est fait de façon ludique et didactique !

« Anatomie des espèces imaginaires », jusqu’au 12 mars 2023, au musée du Château des ducs de Wurtemberg, 25200 Montbéliard. https://bit.ly/Montb-anat

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Inauguré en 1961, le musée de la Pêche à Concarneau, dans le Finistère, propose aux visiteurs d’explorer l’histoire de la pêche à l’échelle mondiale à travers objets, maquettes, plans, spécimens (dont une étonnante raie transformée en sorcière !), lieu d’expérimentation, matériel pédagogique… et même un véritable chalutier à flot, l’Hémérica, amarré au quai de l’établissement.

Cette année, ce dernier axe sa programmation sur les enjeux écologiques et techniques liés à la pêche et entend contribuer à la réflexion sur les nombreux sujets liés au développement durable, à la préservation des milieux, au maintien d’une filière éprouvée… Cela passe par de nombreuses rencontres et rendez-vous avec des spécialistes impliqués dans la gestion des ressources halieutiques. Ainsi, le 1er décembre, Clara Ulrich, de l’Ifremer, évoquera le problème des rejets de captures non désirées en mer et l’impact sur les populations concernées. Plus largement, c’est l’ensemble des collections du musée qui invite à se pencher sur la fragilité des mers et à tenter, à l’échelle de chacun, d’y remédier. En cette seconde année de la décennie consacrée aux océans par l’ONU, une visite indispensable !

Musée de la Pêche, 3, rue Vauban, Ville Close, 29900 Concarneau. https ://bit.ly/Conc-peche

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GROUPE POUR LA SCIENCE Directrice des rédactions : Cécile Lestienne HORS-SÉRIE POUR LA SCIENCE Rédacteur en chef adjoint : Loïc Mangin Rédacteur en chef adjoint délégué : Olivier Voizeux POUR LA SCIENCE Rédacteur en chef : François Lassagne Rédactrice en chef adjointe : Marie-Neige Cordonnier Rédacteurs : François Savatier et Sean Bailly Développement numérique : Philippe Ribeau-Gésippe Community manager et partenariats : Aëla Keryhuel aela.keryhuel@pourlascience.fr Conception graphique : Céline Lapert et Ingrid Leroy Direction artistique : Céline Lapert Maquette : Pauline Bilbault, Raphaël Queruel, Ingrid Leroy et Ingrid Lhande Réviseuses : Anne-Rozenn Jouble, avec Isabelle Bouchery, Maud Bruguière et Emmanuelle Montagnese A contribué à ce numéro : Xavier Muller Direction du personnel : Olivia Le Prévost Secrétaire général : Nicolas Bréon Fabrication : Marianne Sigogne et Stéphanie Ho Directeur de la publication et gérant : Frédéric Mériot WWW.POURLASCIENCE.FR 170 bis bd du Montparnasse 75014 Paris Tél. : 01 55 42 84 00

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