Séminaires scientifiques
SEMINAIRES SCIENTIFIQUES

• GREENCYCLESII Summer School : "Feedbacks in the Earth System : the state-of-the-art"

• Spectral gap in dynamical systems, number theory and PDE

• 15ème “Aux rencontres de Peyresq” : “Dynamique non linéaire et structures localisées”

• Peyresq Physics 16 : “Micro and macro structure of spacetime”

• 6ème Ecole d’été de Traitement du Signal et des Images : “Séparation de sources”

• Ecole du Non Linéaire de Peyresq

• 6th ALTER-Net Summer School : Biodiversity and Ecosystem Services: An Interdisciplinary Perspective

• Séminaire de prospective du Laboratoire d’Océanographie de Villefranche-sur-Mer (LOV)
 

GREENCYCLESII Summer School :
“Feedbacks in the Earth System : the state-of-the-art”

GREENCYCLESII is a Marie Curie Initial Training Network funded by EU FP7. There are 15 partner institutes from 8 European countries involved and the project is being managed by the University of Cambridge. The scientific goal is to substantially improve the current understanding of the impacts of climate-biogeochemistry feedbacks on the evolution of the Earth system over the next two centuries.

Conveners :

Wolfgang Cramer, Potsdam Institute for Climate Impact Research, Potsdam, Germany;
Torben R. Christensen, GeoBiosphere Science Centre, Lund University, Lund, Sweden;
Andrew D. Friend, Department of Geography, University of Cambridge, Cambridge, UK;
Santi Sabaté, Center for Ecological Research and Forestry Applications – CREAF, Universitat Autònoma de Barcelona, Barcelona, Spain;
Meike Vogt, Swiss Federal Institute of Technology - ETH Zürich, Zürich, Switzerland

csltd

Coordination :

Sabine Lütkemeier, Summer School Director, PIK, Potsdam, Germany
Dates : 15 – 24 May 2011
Internet : http://www.pik-potsdam.de/greencyclesii
Participants : Alessandro Anav (GB), Callum Berridge (NL), Ioannis Bistinas (PT), Artem Budishchev (NL), Chao-Ting Chang (ES), Katherine Crichton (FR), Daniela Dalmonech (DE), Altug Ekici (DE), Aideen Foley (GB), Angela Gallagher (NL), László Hunor Hajdu (GB), Arnaud Héroult (SE), Rozenn Keribin (GB), Jana Kolassa (FR), Yogesh Kumkar (DE), Peter Landschützer (GB), Charlotte Laufkötter (CH), Siliang Liu (FR), Gerardo López Saldaña (PT), Alejandro Marti Donati (GB), Maria Martin Calvo (GB), Jorge Martinez-Rey (FR), Yanjiao Mi (NL), Catherine Morfopoulos (GB), Colleen O´Brien (CH), Stefan Olin (SE), Frans-Jan Parmentier (SE), Miral Shah (FR), Dominik Sperlich (ES), Beate Stawiarski (GB), Zuzana Urbanová (CZ), Matteo Willeit (DE)
Lecturers : Filipe Aires (FR), Vincenzo Artale (IT), Torben R. Christensen (SE), Wolfgang Cramer (DE), Douglas Crawford-Brown (GB), Patrick Crill (SE), Gilles Delaygue (FR), Roderick Dewar (AU), Pierre Friedlingstein (GB), Andrew Friend (GB), Andrey Ganopolski (DE), Bill Hare (DE), Tatiana Ilyina (DE), Rik Leemans (NL), Maurizio Mencuccini (GB), Ranga B. Myneni (USA), Colin Prentice (GB), Stefan Rahmstorf (DE), Santi Sabaté (ES), Gavin Schmidt (USA), Stephen Sitch (GB), Jean Vancompernolle (BE), Meike Vogt (CH), Kirsten Zickfeld (USA)


Objectives :

Earth system science naturally cuts across traditional boundaries between scientific disciplines.
Moreover, it is becoming increasingly clear that the most crucial drivers of Earth system dynamics are the interactions between, rather than within, its component systems (i.e. ocean, atmosphere, land, and human). Therefore, traditional training structures, mostly tied to singlediscipline University departments and highly focussed research laboratories, are largely failing to produce the highly interdisciplinary, multi-skilled young scientists that will be needed to address the environmental challenges of the 21st century.
The interdisciplinary skills required to address these scientific challenges are also becoming increasingly important in other sectors such as policy (government, NGOs, the media) and business, where there is an acute need for understanding of environmental change, its causes, consequences, and interrelationships, including socio-economic feedbacks.
The programme of the GREENCYCLESII Summer School is based, for most days, on two talks in the morning, exercises and measurements in the afternoon and an 'aperitif talk' in the late afternoon before dinner. All talks leave time for discussions and questions. Speakers usually stay for some days in Peyresq in order to allow informal discussions to go on, sometimes even late at night. The exercises are on remote sensing, modelling and policy topics and the measurements are including weather stations, soil and leaf traits at three different heights (1300, 1500 and 1700). A field trip provides in-depth knowledge about ecosystem flux measurements at the CNRS site St Michel l'Observatoire. Naturally, there are also opportunities to relax in the beautiful village of Peyresq and its surroundings.
Jean´s introduction to Peyresq on the first day
Rainbow on 20 May 2011
Hail on 23 May 2011
(Photos by Torben Christensen, Maria Martin Calvo, Brigitta Krukenberg and Stefan Olin)

Spectral gap in dynamical systems, number theory and PDE

Organisation :

Nalini Anantharaman (Orsay), Frédéric Faure (Grenoble), Colin Guillarmou (ENS Paris), Laurent Michel (Nice), Frédéric Naud (Avignon), Stéphane Nonnenmacher (CEA Saclay), Johannes Sjöstrand (Dijon).

Coordinateur :

Frédéric Faure

Dates :

30 mai au 3 juin 2011
Participants : Alexander Gamburd, Masato Tsujii, Dominique Bakry, Viviane Baladi, David Borthwick, Kiril Datchev, Sébastien Gouëzel, Harald Helfgott, Frédéric Hérau, Victor Ivrii, Dmitry Jakobson, Alex Kontorovitch, Carlangelo Liverani, Dieter Mayer, Clément Mouhot, Marc Peigné, Peter Perry, Vesselin Petkov, Thomas Roblin, Steve Zelditch, Nalini Anantharaman, Jean Francois Arnoldi, Frédéric Faure, Colin Guillarmou, Luc Hillairet, Alexei Iantchenko, Etienne Le Masson, Fabricio Macia, Laurent Michel, Frédéric Naud, Stéphane Nonnenmacher, Georgi Popov, Emmanuel Schenck, Johannes Sjöstrand, Tobias Weich.
Compte rendu :
Le sujet de la conférence a été centré sur le phénomène de gap spectral dans les systèmes dynamiques, en théorie des nombres et dans les équations aux dérivées partielles, avec une attention particulière aux variétés à courbure négative. Les conséquences de ces gaps spectraux aux problèmes de comptage, et comme méthodes alternatives pour montrer la convergence vers l’état d’équilibre ont aussi été présentées.
L’emploi du temps de la semaine a été assez chargé, mais du fait de la cohésion thématique des présentations, il a été agréable de suivre toutes les présentations. Les deux cours présentés par Alex Gamburd et Masato Tsujii ont permis de présenter les bases des techniques et idées communes. Les exposés ont été accompagnés de questions et discussions.
En dehors des exposés, les pauses, les repas et autres moment passés ensemble ont permis, dans une grande convivialité, de mieux se connaître et de profiter fructueusement des spécialités de chacun pour des échanges scientifiques.
Tout le monde a beaucoup apprécié l’accueil formidable, la qualité et la sympathie des personnes du foyer d’humanisme de Peyresq.
Tout le monde était aussi enchanté par le charme de ce petit village, ses maisons et la beauté de la nature qui l’entoure. Il est certain que ce cadre enchanteur a été moteur dans nos pensées, nos recherches et discussions.

Quelques résumés :

Viviane Baladi : “Exponential decay of correlations for piecewise hyperbolic contact flows”
“Strong ergodic properties (such as exponential mixing) have been proved for various smooth dynamical systems by first obtaining a spectral gap for a suitable “transfer” operator acting on an appropriate Banach space. Some natural dynamical systems, such as discrete or continuous-time billiards, are only piecewise smooth, and the discontinuities pose serious technical problems in the definition of the Banach norm. In the discrete-time situation, with Sebastien Gouëzel (J Mod Dyn 2010), we overcame these problems by using classical tools such as complex interpolation on anisotropic Sobolev Triebel spaces, and an old result of Strichartz on Fourier multipliers. With Carlangelo Liverani, we now obtain exponential decay of correlation for piecewise hyperbolic contact flows. This is possible by combining the ideas in the work with Gouezel on discrete-time dynamics with techniques developed by Liverani a few years ago (based on ideas introduced by Dima Dolgopyat) to study contact Anosov flows.”

David Borthwick : “Geometric bounds on resonances”
For conformally compact manifolds which are hyperbolic outside a compact set, we have upper and lower global bounds on the resonance counting function, with exponent given by the dimension, but relatively little is known about the geometric content of the constants in these bounds. We’ll discuss a method that can yield this information, and present some applications.

Frédéric Hérau : “Hypocoercivity for some linear kinetic equations with a boundary”
We consider the Fokker-Planck equation or the linear Boltzmann equation in a domain with a possible external potential and with specular reflexion conditions at the boundary. We show existence and uniqueness of a weak solution in weighted adapted spaces, and prove explicit exponential time decay to the equilibrium. The proof of existence and uniqueness follows a purely hilbertian method. Hypocoercivity estimates are a consequence of coercivity of the collision part of the equation, of coercivity in the space variable of a Witten Laplacian, and of an explicit “cross operator” mixing velocity and space variables. This is a joint work with D. Le Peutrec.

Victor Ivrii : “2D- and 3D-Magnetic Schrödinger Operator: Short Loops and Pointwise Spectral Asymptotics”
For Schrödinger operator with a strong magnetic field I am considering asymptotics of e(x,x,T) (no spatial averaging) as µ->∞, h->+0 where e(x,y,T) is the Schwartz kernel of the spectral projector, h and µ are semiclassical and binding parameters respectively. In pointwise asymptotics not only periodic trajectories but also loops are important. And they are plentiful here as for k=±1,±2,±3,… there is a loop after k wingings!

Alex Kontorovitch : “On Zaremba's Conjecture”
It is well-known that modular multiplication is “random”. This concept is useful for many applications, such as generatingpseudorandom sequences or good lattice points for multi-dimensional quasi-Monte Carlo integration. Zaremba's theorem quantifies the quality of this “randomness” in terms of certain Diophantine properties of the modulus and multiplier, related to continued fraction expansions. His 40-year old conjecture predicts the ubiquity of moduli and multipliers for which this Diophantine property is uniform. In joint work with Jean Bourgain, we use recent advances in the Affine Sieve, as well as spectral gap technology for the “congruence” Ruelle transfer operator, to make progress on this problem.

Carlangelo Liverani : “Ruelle Zeta functions for Anosov flows”
I will illustrate some results on the Ruelle zeta function for Anosov flows. In particular we prove that the Ruelle zeta function is meromorphic in the entire complex plane for smooth Anosov flows. (Work in collaboration with P. Giulietti and M. Pollicott).

Marc Peigné : “On some exotic Schottky groups in variable curvature”
We construct a Cartan-Hadamard manifold with pinched negative curvature whose group of isometries possesses divergent discrete free subgroups with parabolic elements that do not satisfy the so-called “parabolic gap condition”. This construction relies on the comparaison between the Poincaré series of these free groups and the potential of some transfer operator which appears naturally in this context.

15ème “Aux rencontres de Peyresq : Dynamique non linéaire et structures localisées”

Organisation : CNRS et Université de Nice Sophia Antipolis : Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (LPMC) et fédération Doeblin FR2800, Nice.
Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors-Equilibre (IRPHE, Marseille).
Laboratoire de Physique Statistique (LPS-ENS, Paris).
Coordinateur : Xavier Noblin
Site internet : http://peyresq.unice.fr/
Dates : 6 au 10 juin 2011
Participants : Benjamin Dollet (F), Chloé Gerin (F), Alexandra Tzella (GR), Domenico Bullara (IT), Alexandre Boritchev (RU), Yohann Duguet (F), Christophe Duroure (F), Stéphane Job (F), Rehab Bitane, Samriddhi Sankar Ray, Benjamin Pergolizzi (F), Edouard Beauvier (F), Médéric Argentina (F), Alexandre Vledouts (F), Etienne Averlant (B), Lionel Vincent (F), Giorgio Krstulovic, Coraline Llorens (F), Uriel Frisch (F), Pierre Gaspard (B), Stefania Residori (IT), Benoit Roman (F), Joel Sommeria (F), Alain Pocheau (F), Xavier Noblin (F), Yves Pomeau (F).
L’édition 2011 a ainsi réuni 26 participants dont 9 permanent CNRS, 4 universitaires, 3 Post-docs et 10 étudiants en thèse. Nous avons noté la participation de différents laboratoires français et belges : IPR (Rennes), IMNC (Orsay), LMD (ENS Paris), CMLS (Palaiseau), D’Alembert, LISMMA (Paris), LIMSI (Orsay), LaMP (Clermont), IRPHE (Marseille), JLL (Paris), ULB (Bruxelles), INLN, LJAD, LPMC, OCA (Nice).
Objectifs :
Le but premier de cette école est de renforcer la communication et la cohérence entre les diverses communautés des sciences non linéaires. Elle a également pour rôle de confronter les étudiants et les chercheurs, jeunes ou confirmés, avec les nouveaux développements dans des thématiques qui sortent de leur spécialité initiale. Cette école interdisciplinaire sur les phénomènes non linéaires s’adres?se aussi bien aux étudiants en thèse et aux jeunes chercheurs qu’aux chercheurs et enseignants-chercheurs plus expérimentés.
Les Rencontres de Peyresq 2011 se situaient pleinement dans la continuité des écoles thématiques d'été précédentes tenues à Peyresq.
Il s’agit de l’étude des phénomènes non linéaires, c’est un sujet relativement récent qui trouve des champs d’applications dans des domaines aussi variés que la dynamique des fluides, la physique statistique, la mécanique quantique, la chimie physique, la biophysique, pour n’en citer que quelques-uns.
En fonction des besoins et suggestions de la communauté, nous avions choisi une thématique générale consacrée aux structures localisées, que ce soit en mécanique des fluides, en biophysique, en optique, en mécanique. Sous le titre “Dynamique non linéaire et structures localisées” nous regroupons ainsi un ensemble de processus pour lesquels les approches théoriques ont des analogies profondes. Ces processus ont des applications dans tous les domaines cités et au-delà.
Compte rendu :
5 cours de 5h furent dispensés par autant d’intervenants qui firent preuve de grandes qualités pédagogiques. Le choix du thème, transversal a été salué et a bien représenté le miroir des évolutions de la communauté de non linéaire vers de nouveaux champs et de nouvelles disciplines. Le nombre de participants (26) a permis des échanges fructueux et conviviaux, faisant de l’école une manifestation de qualité à tous points de vue, saluée par les participants. Le bilan est donc très positif.
Nous présentons ici la liste des intervenants et le résumé des cours donnés.

• Uriel FRISCH (OCA, Nice) : Turbulence, lois d’échelle et au-delà. La théorie des champs et la physique statistique peuvent-elles aider ? [4h30]
Résumé :
Le premier cours, destinée à un public assez divers tels que des étudiants de maîtrise, discutera les arguments d’échelle, ce qu’ils peuvent appréhender (loi en -5/3 de Kolmogorov, etc) et ce qu’ils ratent (fractals, etc).
Dans les cours suivants, je présenterai quelques résultats de turbulence obtenus en utilisant de la théorie des champs et de la physique statistique. En particulier je présenterai certains travaux de Robert Kraichnan sur l’intermittence et sur la cascade inverse en turbulence 2D et leur relation avec les travaux expérimentaux.
Uriel FRISCH (OCA, Nice)
Suivant l’intérêt manifesté, je pourrai aussi montrer comment on peut donner un sens à la turbulence en dimension non entière par une technique de décimation fractale de l’espace de Fourier, qui étend des travaux antérieurs de Lvov, Pomyalov et Procaccia (2002). Ceci éclaire aussi d’un jour nouveau certains aspects de la turbulence 2D.
REFERENCES
1. R. Benzi et U. Frisch “Turbulence” http://www.scholarpedia.org/article/Turbulence
2. G. Eyink et U. Frisch “Robert H. Kraichnan", to appear in “A Journey through Turbulence in Twelve Chapters” (CUP 2011). Disponible à http://arxiv.org/abs/1011.2383
3. V. Lvov, A. Pomaylov et I. Procaccia. Quasi?-Gaussian statistics of hydrodynamic turbulence in 4/3+ \epsilon dimensions. Phys. Rev. Lett. 89, 064501(2002)

• Pierre GASPARD (ULB, Belgique) : Aspects stochastiques et non-linéaires des couplages mécano-chimiques et leurs conséquences dans les systèmes biologiques. [4h30]
Résumé :
Les systèmes biologiques ainsi que de nombreux systèmes du monde inorganique sont structurés et évoluent sur différentes échelles spatiales et temporelles, depuis les échelles moléculaires où se manifestent les fluctuations thermiques et les mouvements browniens, jusqu’aux échelles macroscopiques décrites par des équations déterministes et non-linéaires. Si la vision traditionnelle de la physique est centrée sur des considérations d’équilibre dans des systèmes homogènes sans réaction chimique, la compréhension des phénomènes biologiques doit sortir de ce cadre étroit pour englober les processus de non-équilibre dans des systèmes qui ont des structures spatiales inhomogènes et hiérarchisées et où agissent des réactions chimiques dont les temps caractéristiques s’échelonnent sur plusieurs ordres de grandeur. Cette complexité des phénomènes biologiques se rencontre déjà dans les moteurs moléculaires dont le fonctionnement stochastique présente des couplages mécano-chimiques hautement non-linéaires. Par ailleurs, les couplages mécano-chimiques sont aussi en jeu dans les processus de copolymérisation gérant la transmission de l’information biologique. A une autre échelle, les comportements collectifs dus aux couplages entre des entités (comme des moteurs moléculaires, des cellules biologiques ou d’autres agents) sont décrits par des équations dynamiques non-linéaires (de champ moyen) qui s’établissent en partant des règles d’évolution et d’interaction déterministes ou stochastiques entre les entités existant aux échelles sous-jacentes.

Stefania RESIDORI (INLN, Nice)

• Stefania RESIDORI (INLN, Nice) : Structures localisées, propriétés et contrôle de leur dynamique. [4h30]
Résumé :
Nous présenterons une introduction générale avec des rappels théoriques sur les structures spatiales étendues et les structures localisées dans les systèmes hors d’équilibre. Après des exemples pris de différents systèmes physiques, nous nous focaliserons sur la formation spontanée des structures spatiales en optique non linéaire, en mettant cela dans le cadre générale des milieux Kerr avec rétroaction. Des exemples de différents systèmes optiques seront présentés et, en particulier, l’expérience de la valve à cristal liquide avec rétroaction sera présentée comme expérience modèle qui nous permettra de voir les diverses propriétés des structures localisées et de leurs comportements dynamiques. Nous présenterons aussi des méthodes de contrôle de la dynamique des structures localisées et de la propagation des fronts sur les milieux structurés spatialement.

• Benoît ROMAN (PMMH, Paris) : Singularités dans des plaques minces : froissement et déchirures. [4h30]
Résumé :
Le but est de faire une introduction à la mécanique des objets élancés et aux effets de localisations en ne supposant aucune connaissance préalable. Plutôt que l’établissement rigoureux des équations, on s’appuiera sur des exemples du quotidien et on illustrera les concepts par des raisonnements en loi d’échelle.
1- Tiges élastiques
Euler et l’elastica, vibrations, instabilités et flambage.
La vision de l’ingénieur. Etirement et flexion.
2- Plaques élastiques
Des tiges vers les plaques. vibrations.
Géométrie et courbure de Gauss.
Froissement, localisation.
Déchirures et localisation de la déformation.

• Joel SOMMERIA (LEGI, Grenoble) : Emergence de tourbillons dans l’océan et l’atmosphère. [4h30]
Résumé :
Cours 1 : Formation de tourbillons intenses par la convection, tornades, cyclones. Liens avec les panaches convectifs.
Cours 2 : Emergence de tourbillons organisés en turbulence bidimensionnelle. Interprétation en terme de mécanique statistique de la vorticité.
Cours 3 : Généralisations aux régimes geostrophiques, influence de la stratification en densité. Tache rouge de Jupiter, tourbillons océaniques persistant.
Cours 4 : Formation d’ondes solitaires dans l’océan. Observations in-situ et en modèles de laboratoire. Cas limite correspondant à un tourbillon dont le coeur ne se mélange pas avec l’extérieur.
Avec son thème général “Dynamique non linéaire et structures localisées”, les Rencontres de Peyresq 2011 se situaient pleinement dans la continuité des écoles thématiques d'été précédentes tenues à Peyresq. 5 cours de 4h30, furent dispensés par cinq intervenants qui firent preuve de grandes qualités pédagogiques.
Benoît ROMAN (PMMH, Paris)
Joel SOMMERIA (LEGI, Grenoble)

Peyresq Physics 16 : “Micro and macro structure of spacetime”

Organisation : Edgar Gunzig
Coordinateur : Edgar et Diane Gunzig
Dates : 18 au 24 juin 2011
Edgar Gunzig, Enric Verdaguer, Eugenio Bianchi, Steve Carlip, Diego Blas, Valeri Frolov, Bei-Lok Hu, Cliff Burgess, Jaume Garriga, Larry Ford, Albert Roura, Bill Unruh, Renaud Parentani, Ted Jacobson, Sergey Sibiryakov, Ian Morrison, Rafael Sorkin, Ralf Schutzhold, Don Page.
Compte rendu :
Les débats se sont essentiellement articulés, une fois de plus, autour du sujet le plus fascinant et brûlant de la physique d’aujourd’hui : la structure microscopique de l’espace-temps. Cette thématique est à la croisée des chemins des problèmes les plus énigmatiques tant à grande échelle, la cosmologie, qu’à celle du monde des constituants élémentaires de la matière. Qu’il s’agisse de l’accélération de l’expansion de l’univers, de la structure intime des trous noirs, de l’origine des masses des particules élémentaires, de la vitesse de propagation des neutrinos, de l’origine de l’univers, … toutes sont intimement liées à la nature profonde de la structure de l’espace-temps aux échelles les plus petites physiquement concevables.
Nos débats furent cette fois particulièrement techniques comme en témoignent les sujets des exposés mentionnés dans le programme ainsi que dans leurs résumés repris ci-dessous. Comment ne pas souligner un point fort de cette rencontre : la participation d’un jeune chercheur (30 ans) italien incroyablement brillant, absolument hors normes, Eugenio Bianchi. Il a ouvert notre rencontre par deux exposés successifs d’une durée totale de trois heures devant un auditoire conquis et ébahi ! On mesure la prouesse de Eugenio lorsqu’on se souvient que ces auditeurs font partie des quelques physiciens théoriciens les plus éminents d’aujourd’hui. Il exposait un aspect particulièrement ardu d’une nouvelle approche théorique qui constitue le noyau de la thèse de doctorat qu’il venait de présenter à l’université de Marseille sous la direction de Carlo Rovelli que nous avions déjà reçu à Peyresq précédemment. Notons que ce dernier est une figure de pointe (avec Lee Smolin également passé il y a quelques temps par Peyresq) dans la création de cette nouvelle vision de l’espace-temps microscopique. Nous aurons d’ailleurs le plaisir d’accueillir à nouveau Eugenio à notre rencontre Peyresq 17, en juin 2012. Mais Eugenio Bianchi n’est pas qu’un scientifique surdoué, il butine allègrement dans de nombreux domaines et son humanisme est réconfortant par les temps qui courent.

Programme : Peyresq Physics 16 : “Micro and macro structure of spacetime”

Sunday 19
Chair : Edgar(d) Gunzig : morning / Enric Verdaguer : afternoon
9:00 Eugenio Bianchi : “Spin-Foam quantum gravity”
11:45 Steve Carlip : “Vacuum fluctuations and the Raychaudhuri equation”
16:00 Diego Blas : “Technically natural dark energy from Lorentz breaking”
17:30 Valeri Frolov : “Brane holes”

Monday 20
Chair : Bei-Lok Hu : morning / Steve Carlip : afternoon
9:00 Cliff Burgess : “Large volumes, small curvatures and extra-cosmology from brane back dimensional-reaction”
11:00 Jaume Garriga : “Boundary theory of eternal inflation”
16:00 Larry Ford : “Gravity waves from quantum stress tensor fluctuations in inflation”
17:30 Albert Roura : “One-loop gravitational wave spectrum in de Sitter spacetime”

Tuesday 21
Chair : Valeri Frolov : morning / Jaume Garriga : afternoon
9:00 Bill Unruh : “Measurement of thermal spectrum of radiation from horizon”
11:00 Renaud Parentani : “The robusteness of Hawking radiation against introducing short distance dispersion”
16:00 Ted Jacobson : “How general is the generalized second law”
17:30 Sergey Sibiryakov : “Towards semiclassical S-matrix for black hole production”

Wednesday 22
Chair : Ted Jacobson
9:00 Ian Morrison : “Gauge artifacts, protected operators, and IR stability in de Sitter Yang-Mills theories, I”
11.00 Ian Morrison : “Gauge artifacts, protected operators, and IR stability in de Sitter Yang-Mills theories, II”
16:00 Afternoon excursion
18:00 Concert

Thursday 23
Chair : Larry Ford : morning / Diego Blas : afternoon
9:00 Rafael Sorkin : “Does a quantum particle know its own energy?”
11:00 Bei-Lok Hu : “Problems with the Diosi-Penrose alternative theory of quantum mechanics”
16:00 Ralf Schutzhold : “Sauter-Schwinger tunneling in the Bose-Hubbard model”
17:30 Don Page : “Entropy in the universe”

Résumés des exposés, Peyresq Physics 16

Valeri Frolov : Brane Holes.
I discuss several interesting properties of a system which consists of a bulk black hole and a test brane, interacting with it.
Steve Carlip, Vacuum Fluctuations and the Raychaud?huri Equation.
Vacuum fluctuations lead to strong convergence of null congruences at scales a bit larger than the Planck scale. I will explain why this is true (and quite generic), and discuss some possible effects on the small scale structure of spacetime.

Ralf Schutzhold : Sauter-Schwinger tunneling in the Bose-Hubbard model.
After a brief introduction into the Bose-Hubbard model, it is shown that the analogue to the Sauter-Schwinger effect -- i.e., electron-positron pair creation out of the vacuum induced by an electric field -- can occur in this system.

Renaud Parentani : The robustness of Hawking radiation against introducing short distance dispersion.
New theoretical and numerical results concerning the robustness of the spectral properties of Hawking radiation shall be presented. The crucial role played by the spatial extention of the near horizon region where gradients can be neglected is explained and illustrated. This will be related to the fact that dispersion in the UV effectively introducing some averaging of the near horizon geometry. Two unnexpected connections shall also be presented.
One bewteen black hole radiation and de Sitter space endowed with a preferred frame, and another one between the spectral deviations due to superluminal and subluminal dispersion.

Rafael Sorkin : Does a quantum particle know its own energy?
If a wave function does not describe microscopic reality then what does? Reformulating quantum mechanics in path-integral terms leads to a notion of “precluded event” and thence to the proposal that quantal reality differs from classical reality in the same way as a set of worldlines differs from a single worldline. One can then ask, for example, which sets of electron trajectories correspond to a Hydrogen atom in its ground state and how they differ from those of an excited state. I will answer the analogous questions for simple model that replaces the electron by a particle hopping (in discrete steps) on a circular lattice.

Eugenio Bianchi : Spin-Foam quantum gravity.
abstract: Spin-Foam models provide a covariant definition of the dynamics of Loop Quantum Gravity. I will review the present status of this research program, highlighting the developments of the last 4 years and the current open problems.

Jaume Garriga : Boundary theory of eternal inflation.
I will review the picture of eternal inflation and its description in terms of a theory at the future boundary of space-time. This may have implications for the long standing measure problem of inflationary cosmology.

Ian Morrison : Gauge artifacts, protected operators, and IR stability in de Sittter Yang-Mills theories.
Yang-Mills theories share several familiar features with perturbative quantum gravity, including massless fields, gauge symmetries, and tensor structure. In this talk we will analyze Yang-Mills theories coupled to massive matter in $D$-dimensional de Sitter space. We will show that these theories -- which in general are not conformally-invariant -- contain a number of interesting attributes such as gauge artifacts and protected operators. As a bi-product of our work we establish the stability of these theories in the infrared within the context of perturbation theory. As time allows, we will discuss the analogous treatment in perturbative quntum gravity.

Larry Ford : Gravity Waves from Quantum Stress Tensor Fluctuations in Inflation.
This talk will discuss the effects of the quantum stress tensor fluctuations of a conformal field in generating gravity waves in inflationary models. The key result is a non-scale invariant, non-Gaussian contribution which depends upon the total expansion factor between an initial time and the end of inflation. If the initial time is taken to be sufficiently early, the fluctuating gravity waves are potentially observable both in the CMB radiation and in gravity wave detectors, and could offer a probe of transplanckian physics. The fact that they have not yet been observed might be used to constrain the duration and energy scale of inflation.

Sergey Sibiryakov : Towards semiclassical S-matrix for black hole production.
I will propose an approach to the construction of semiclassical S-matrix for scattering processes proceeding via formation of black holes. The key idea of the approach is introduction of a constraint into the path integral for the scattering amplitude, which enables to identify relevant semiclassical solutions describing the scattering. I will illustrate the application of the method in a simple toy model of thin shell collapse and discuss its relation to other semiclassical approaches to the description of black hole formation and evaporation.

Cliff Burgess : Large volumes, small curvatures and extra-cosmology from brane back dimensional-reaction.
In a nutshell brane physics has had two lesson for those who worry about naturalness problems and hierarchies: having a low gravity scale reduces ultraviolet sensitivity; and brane back-reaction can be important (think warping and Randall-Sundrum models). But the effects of back-reaction are largely unexplored, apart from for codimension-1 branes (think Randall Sundrum models), and one dimension rarely gives a good indication of what can be expected from higher dimensions. This talk summarizes recent progress on understanding back-reaction for higher codimension branes, together with some interesting new implications they can have for particle physics and cosmology.

Les résumés plus complets des exposés sont repris sur le site :
https://sites.google.com/site/peyresq201/
(user : peyresq@gmail.com - password : 1580genepi)
aller à : Recent site activity
The Village
deuxième attachment : Peyresq 16 Talks.pdf-on Jun 27, 2011,
cliquer sur Download… et la liste apparaît.

Professeur Edgar Gunzig

6ème Ecole d’été de Traitement du Signal et des Images : “Séparation de sources”

Organisatieurs :

GRETSI et GdR CNRS ISIS

Coordinateurs :

Jalal Fadili (CNRS-ENSICAEN-Univ. de Caen), Patrick Flandrin (CNRS-ENS Lyon) et Laure Blanc-Féraud (CNRS-I3S Sophia)

Dates :

24 au 30 juillet 2011
Site Internet : http://peyresq11.u-bourgogne.fr
Participants :
Objectifs :
Cette manifestation s’inscrit dans le cadre de l’École d'Été annuelle en traitement du signal et des images, organisée par le GRETSI et le GdR ISIS depuis 2006. Ouverte à toute personne intéressée (académiques ou industriels), elle s'adresse prioritairement à des doctorants ou chercheurs en début de carrière, et a pour but de présenter une synthèse ainsi que les avancées les plus récentes dans un thème de recherche d'actualité.
L’édition 2011 de l’école a été consacrée à la séparation de sources. Cette dernière est devenu indéniablement un des thèmes majeurs et difficiles du traitement du signal et des images. De manière générale, en séparation de sources, on considère une famille de signaux émis par des objets physiques, appelés sources (par exemple des voix), et une collection de capteurs (par exemple des microphones) distincts, chacun mesurant un mélange des sources originales. Le problème de la séparation de sources est celui qui consiste à recouvrer les sources originales à partir des mélanges observés bruités, ce qui est un problème inverse mal posé. La séparation de sources a des retombées importantes dans de très nombreux champs d'application où des données à plusieurs canaux sont à traiter, comme l'ingénierie biomédicale, l'imagerie médicale, l'imagerie astronomique, l'imagerie radar, les systèmes de communication, la sismologie, la géophysique, l'économétrie, pour n’en citer que quelques-uns.
En assurant une couverture de l'état de l'art dans le domaine de la séparation de sources, partant des fondements théoriques jusqu'aux applications, l'objectif de cette école était donc triple.
• Donner accès aux participants à des cours sur les avancées méthodologiques à la pointe du domaine, tout en offrant aussi une tribune aux participants, et plus particulièrement les doctorants, pour présenter leurs travaux devant des experts, dans un cadre informel.
• Attirer un large public pluri-disciplinaire pour le faire profiter de l'expertise d’éminents orateurs.
• Développer les interactions et les échanges entre les participants qui peuvent former la base de collaborations futures.

Compte rendu / Réalisation :
L'École a comporté à la fois des cours tutoriaux (longs et courts), ainsi que des sessions ouvertes permettant aux participants de présenter leurs travaux et de confronter leurs idées.
1. Séparation aveugle de sources et Analyse en Composantes Indépendantes (10h)
Conférenciers : Pierre Comon, Directeur de recherche CNRS, I3S / Université Nice Sophia Antipolis et Christian Jutten, Professeur, GIPSA-lab / INPG.
2. Approche bayésienne avec a priori renforçant la parcimonie pour les problèmes inverses et la séparation de sources (5h)
Conférencier : Ali Mohammad-Djafari, Directeur de Recherche CNRS, LSS / Supélec.
3. Séparation de sources en audio (2h)
Conférencier : Laurent Daudet, Professeur, Institut Langevin / ESPCI.
4. Séparation de sources en ingénierie biomédicale (2h)
Conférencier : Laurent Albera, Maître de Conférences, LTSI / Université Rennes 1.

L’édition 2011, avec plus de 40 participants, a tenu toutes ses promesses, aussi bien en termes scientifiques qu’humains. Elle s’est déroulée dans une atmosphère studieuse et décontractée. Les échanges ont été nombreux et soutenus, se prolongeant généralement bien au-delà de la salle de conférence. Le cadre exceptionnel du site, les infrastructures, le service et la disponibilité d’un personnel dévoué et chaleureux ont grandement contribué à ce succès. Ceci nous a été confirmé par de nombreuses réactions, pendant et après la manifestation. Le succès de l’édition 2011 nous a confortés dans le choix de ce site pour cette école d’été dans les années à venir.

Ecole du Non Linéaire de Peyresq

Organisation :

Mariana Haragus (LMB, Besançon), Alain Joets (LPS, Orsay), Laurent Larger (FEMTO-ST, Besançon), Stéphane Métens (MSC, Paris VII), Luc Pastur (LIMSI, Paris 11)

Coordinateur :

Jean-Luc Beaumont, Alain Joets, Laurent Larger

Dates :

25 août au 1 septembre 2011
Site Internet :
 John Dudley, Thomas Erneux, Yves Couder, Laurette Tuckerman, Eric Lombardi, Marie Farge, Mireille Tadie Fogaing, Lina Glukhova, Jade Martinez Linas, Coraline Lorens, Stéphane Chrétien, Yanne Chembo, Romain Martinenghi, Amaury Mathis, Médéric Argentina, Safwan El Assad, Pierre-Emmanuel Morant, Miha Zaloznik, Stéphane Junca, Nabile Bossaid, Pierre Thibault, Guillaume Dumazer, Camille Poignard, Clément Savaro, Benjamin Miquel, Johann Hérault, Hassan Noura, Yann Guevel, Thomas Panier, Brice Eichwald, Lyes Kahouadji, Jérémie Thevenin, Geoffroy Kirstetter, Ludomir Oteski, Saïd Jabrane, Clément Lafargue, Michael Schmidberger, Chang Wonkeun, Stéphane Métens, Luc Pastur, Laurent Larger, Mariana Haragus, Alain Joets, Jean-Luc Beaumont.
Objectif de l'école :
Cette école thématique du CNRS?a pour but de dispenser un enseignement pluridisciplinaire sur les thèmes essentiels à la compréhension, à l’étude des phénomènes non-linéaires et à leur utilisation dans tous les domaines scientifiques, mathématiques, physique, mécanique, optique, chimie, biologie, électronique, signal, etc.
L’enseignement est composé de 5 cours : 2 cours fondamentaux et 3 cours spécialisés.
Les deux cours fondamentaux sont consacrés aux notions de base du non-linéaire.
Deux cours de démonstrations expérimentales permettent de montrer, sur des exemples concrets, comment les notions fondamentales sont utilisées en pratique et comment elles sont développées.
Des mini-cours d’introduction sont organisés, afin de donner une vision rapide et claire sur quelques domaines scientifiques choisis d’actualité, ainsi que des illustrations expérimentales.
Le temps au-delà des cours est majoritairement consacré à des discussions sur des points soulevés par les participants et pouvant les aider dans leurs propres recherches (compléments de cours, exemples de calculs, interprétation de cas personnels, théorie, expériences), et aussi par des séminaires que les participants sont invités à présenter.

2 cours fondamentaux :
• Laurette TUCKERMAN, ESPCI Paris, CNRS : Méthodes Numériques pour le Non-Linéaire
Dans l’esprit de la plupart des scientifiques, le calcul numérique se résume à la simulation temporelle. Celle-ci modélise souvent une “expérience idéale”, avec un contrôle parfait des conditions initiales et des paramètres, et l’on suppose disposer d’informations “complètes” sur tous les résultats. Néanmoins, le calcul numérique permet aussi d'accomplir des tâches qui sont intrinsèquement non accessibles à l’expérience, en particulier, le calcul d’états stationnaires ou de cycles limites, même instables, ainsi que la détermination de vecteurs et valeurs propres. Nous décrirons comment ces grandeurs peuvent être déterminées en utilisant le même programme numérique.
• Eric LOMBARDI, IMT, Univ. Paul Sabatier : Cours de Base sur les Systèmes Dynamiques
Ce cours présente quelques méthodes générales d’analyse des bifurcations locales, notamment la réduction à une variété centrale et aux formes normales. Ces dernières constituent des outils permettant de réduire le problème à un système simple qui capte la dynamique au voisinage d’un point d’équilibre d’un système dynamique de dimension finie ou infinie. On donne ensuite quelques exemples de bifurcations, en particulier de bifurcations réversibles, et on montre comment appliquer ces méthodes à des problèmes issus de la mécanique des fluides, de la physique, ou de la chimie (instabilités hydrodynamiques, existence d’ondes progressives).
3 mini-cours d'introduction :
• Alain JOETS : Introduction aux singularités
• Stéphane METENS : Instabilité dans les systèmes étendus : instabilité de Faraday
• Luc PASTUR : Systèmes dynamiques et chaos : étude sous Matlab
3 cours spécialisés :

• John M. DUDLEY, FEMTO-ST, Univ. de Franche-Comté, IUF : Progrès récents en propagation optique non linéaire
Ce cours est destiné à la théorie, à l'expérience, et aux applications de la propagation non linéaire dans le cas des fibres optiques fortement non linéaires. On y aborde les notions de base de propagation d'impulsions dans les fibres (propriétés linéaires et non linéaires, fibres à cristaux photoniques, solitons, structures localisées, généralisation de l'équation de Schrodinger non linéaire, techniques numériques). L'exemple particulier du super- continuum de lumière est traité comme illustration des effets dramatiques non linéaires (application en génération de peignes de fréquences optiques, Nobel de Physique 2005). Les solitons et les effets de bruit sont également étudiés. Enfin, on fini par la présentation de thématiques et d'applications émergeantes, comme “l'analogie phénoménologique”.

• Thomas ERNEUX, ONT, Univ. Libre de Bruxelles, FNRS : Méthodes asymptotiques pour les systèmes à retard
Une introduction sur les applications des équations différentielles à retard est proposée. En partant de situations familières, le cours donne un aperçu des problèmes à retard en biologie, physiologie, mécanique, et en optique non-linéaire. Les équations à retard ont la réputation d'être difficiles à résoudre. Les instabilités oscillantes sont souvent associées aux problèmes à retard. L'objectif principal du cours est de présenter un certain nombre de techniques pour obtenir des approximations analytiques de ces régimes oscillants. Ces méthodes appelées asymptotiques sont appliquées sur des exemples concrets et comprennent l'analyse de stabilité linéaire, les techniques de bifurcation, et les méthodes à plusieurs échelles de temps.

• Yves COUDER, Emmanuel FORT, LPS, ENS Paris, CNRS : Retards et dynamique des gouttes rebondissantes
Une gouttelette peut rebondir indéfiniment sur une interface liquide soumise à une vibration. Près du seuil de l'instabilité de Faraday, le rebond se couple à des ondes de surface. Il devient ainsi un objet auto-propulsé qualifié de “marcheur”, un objet symbiotique formé par la goutte et son onde associée. Diverses expériences ont mis en évidence une problématique originale : comment une onde continue étendue dans l'espace et une goutte “discrète” et localisée peuvent développer une dynamique commune? Les expériences montrent, dans ce système macroscopique, des comportements ayant de fortes analogies avec la mécanique quantique.

2 démonstrations expérimentales :
• Yanne CHEMBO : Régimes dynamiques du circuit de Chua
• Laurent LARGER : Dynamiques électro-optiques à retard

6th ALTER-Net Summer School : Biodiversity and Ecosystem Services: An Interdisciplinary Perspective

ALTER-Net is a network of 24 partner institutes from 17 European countries. ALTER-Net integrates research capacities across Europe: assessing changes in biodiversity, analyzing the effect of those changes on ecosystem services and informing the public and policy makers about this at a European scale. Originally funded under the 6th Framework Programme of the European Community, ALTER-Net is now operating independently.
Conveners : Allan Watt, Centre for Ecology & Hydrology (CEH) Edinburgh, Scotland, Great Britain; Wolfgang Cramer, Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK), Potsdam, Germany; Uta Fritsch, Coordinator of EURAC-Junior, Science Communication, EURAC research, Bolzano, Italy; Sabine Lütkemeier, Potsdam Institute for Climate Impact Research, Potsdam, Germany; Jiska van Dijk (ALTER-Net Coordinator), Norwegian Institute for Nature Research (NINA), 7485 Trondheim, Norway
Coordination : Sabine Lütkemeier, Summer School Director, PIK, Potsdam, Germany
Dates : 7 – 16 September 2011
Internet : http://www.pik-potsdam.de/alter-net/
Participants : Marie Baltzinger (FR), Genowefa Blundo Canto (IT), Yvonne Brückmann (DE), Melissa Ceuterick (BE), Bart de Knegt (NL), Fanny Dommanget (FR), Annukka Eriksson (FI), Amandine Erktan (FR), Pierre Gos (FR), Bethany Hawkins (GB), Jonathan Heubes (DE), Helen Hicks (GB), Anne Holma (FI), Chris Kollas (CH), Ulrich Kreidenweis (DE), Chloé Mulier (FR), Tom Oliver (GB), Agata Pietrzyk-Kaszy?ska (PL), Roy Remme (NL), Loraine Roy (FR), Simo Sarkki (FI), Joanna Savage (GB), Paul Scholefield (GB), Christoph Schröder (ES), Matthias Schröter (NL), Anika Sieber (DE), Nataliya Stryamets (Ukraine), Elham Sumarga (NL), Menuka Udugama (Sri Lanka), Willem van der Bilt (NL), Eline van Haastrecht (NL)
Lecturers : Cécile Barnaud (FR), Leon Braat (NL), Roy Haines-Young (GB), Christian Körner (CH), Paul Leadley (FR), Roel May (NO), Hal Mooney (US), Marion Potschin (GB), Fabien Quétier (FR), Steve Redpath (GB), Christoph Schröter-Schlaack (DE), Martin Sharman (BE), Simron Jit Singh (AT), Mark Sutton (GB), Klement Tockner (DE), Jean Vancompernolle (BE), Sybille van den Hove (ES), Jiska van Dijk (NO), Ariane Walz (DE), Allan Watt (GB), Brooke Wilkerson (NO)
Tutors : Nicolas Dendoncker (BE), Uta Fritsch (chair of the tutors, IT), Fabien Quétier (FR), Martin Wildenberg (AT), Brooke Wilkerson (NO)
Jean´s introduction to Peyresq
Objectives :
The summer school strived again towards an integration of natural and social science aspects into the question of biodiversity and ecosystem services. The aim was, besides the aspect of environmental awareness, the dissemination, and critical review of the approach of integrated assessment of the vulnerability of ecosystems and their services and biodiversity under global change. The summer school presented the state-of-the-art of scenario techniques, stakeholder dialogues, assessments of the expected impacts on ecosystem services, ecosystem modelling approaches for selected ecosystem services and strategies for adaptation strategies. Carefully selected lectures and an interactive set-up for working groups fostered an intensive dialogue between the participants and the lecturers. Target groups were graduate students and young scientists from environmental sciences and related disciplines as well as social sciences mainly from ALTER-Net partner institutes.
The structure of the summer school included two morning lectures, daily tutored teamwork by the participants, followed by an “aperitif talk” in the late afternoon. After each presentation, time for discussion was available which nurtured good contacts between the students, tutors and speakers. A half-day hike to visit the area nearby allowed the students to get an impression of the local landscape. A full-day excursion exemplified land-use change on the Plateau de Valensole where wheat has been partly replaced by lavender and recently by oak trees for growing truffles. Lunch was taken at the Lac de Ste. Croix which is a reservoir dammed in the 1960s. A visit to an organic farmer and a short walk into the Gorges du Verdon completed this long and exciting day.
As this was the last of summer schools organised by the former Conveners here are some reminiscences about “our” summer school.

Thoughts after the 2011 edition of the Peyresq Summer School on Biodiversity and Ecosystem Services
We have just concluded the sixth ALTER-Net Summer School in Peyresq, Alpes de Haute Provence, France. Thirty-one students, twenty speakers and our team of tutors and conveners experienced another (as one participant referred to it) “intellectual pressure cooker”, developing and testing ideas about new assessments of ecosystems and what they mean for people on this planet.
The intensity of these schools has always been breathtaking. Upon arrival, everyone gathers on the terrace and gives a brief outline of their expectations, which often are far apart from each other, but which always indicate just how intensively the selected students have contemplated the human-caused biodiversity crisis and its impacts on humanity itself. The next day, everyone presents a poster of his/her own research – another intensive event as everyone tries to understand what kind of people are going to be one's company in this tiny village during the coming ten days.
The theme “biodiversity and ecosystem services” is then introduced with some talks, and the atmosphere is soon established: questions are allowed any time, and talks are intended to encourage debate. A key emerging property of the school over the years has been that speakers (all of them very well established people in the field) considerably re-think their own ideas before presenting them. In several cases, this has triggered new ideas to be born, simply out of the exchange between people that often continues during breaks and meals.

Working groups are formed to generate another mechanism to test the concepts presented. The idea there is to understand the actual meaning of ecosystems and the services they provide for different stakeholders in a given region, and to synthesise them. After an afternoon's work, everyone gets together and listens to yet another talk, intended to be thought-refreshing and often about a rather different topic.
This goes on for a few days; as a way of avoiding too linear thinking we then make a field trip which takes us down from the Alps to the lower lands of Provence to study the processes of land use change: in the lavender fields of the Plateau de Valensole, on the beach of the “tourist machine” Lac de St. Croix, and in the gorges of the Verdon.
After the school, many Peyresq participants become members of a global “alumni network” that now comprises about 340 people (participants, speakers, conveners included). Looking at this list of names and addresses indicates that an idea seems to have found a substrate to grow upon. What is this idea, and how has it evolved?
About 10 years ago, the idea of quantifying the importance of ecosystem functioning for people was not widely accepted – certainly not in the conservation community – but it was slowly gaining momentum in some interdisciplinary communities concerned with trade-offs between different social actors who depend on intact ecosystems. To bring this idea into a training situation was the key concept of a concerted action, funded by the European Commission (Integrated Assessment of Vulnerable Ecosystems under Global Change – AVEC). Rik Leemans (Wageningen, The Netherlands) was one of its co-founders. In AVEC, we developed the basic summer school idea and successfully implemented it in 2003 and 2005, just in time for the arrival of the much larger Network of Excellence ALTER-Net on the European scene. ALTER-Net allowed us to continue and further develop the main ideas, and it provided the basis for yearly events – 2011 was the sixth of these (Rik's place having been taken halfway through by Allan Watt).
The impact of the Peyresq “pressure cooker” on ALTER-Net itself may be subject to different opinions. We think we have observed a considerable change of thinking in the community, leading to more openness for the idea of quantifiable ecosystem services than existed in 2001, and more generally to a better understanding across disciplinary boundaries such as that between ecologists and economists. This “mainstreaming” is obviously a global process and only in some part, perhaps, driven by debates in the small Peyresq seminar room. But the yearly discussions about future schools and their contents have probably caused reflection also among people not directly involved, just as the interactions between alumni and their respective communities undoubtedly have.
2011 is the year where the Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) ends its involvement. Sabine Lütkemeier, the geologist who had been a key figure in both management and outreach of German global change research prior to ALTER-Net, has been summer school director of operations for 8 years and moves on to well-deserved retirement. Wolfgang Cramer has already left PIK and takes up leadership of a new CNRS biodiversity lab in Aix-en-Provence and Marseille.
As conveners of the AVEC and ALTER-Net summer schools over the last eight years, we sincerely hope that whoever takes responsibility for organising, convening and tutoring the students through future summer schools will maintain their innovative and challenging spirit. Doing so would be a fine demonstration of ALTER-Net's unbroken commitment to training the next generation of scientists. It would also pay tribute to the substantial support we have enjoyed from the Belgian charity Foyer d'Humanisme, its president Mady Smets, as well as from the local Peyresq staff who have been magnificent helpers in an activity of global importance.
Wolfgang Cramer, Institut Méditerranéen d'Ecologie et de Paléoécologie (IMEP), Aix-en-Provence, France

Uta Fritsch, European Academy of Bolzano (EURAC), Bolzano, Italy
Sabine Lütkemeier, Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK), Potsdam, Germany
Allan Watt, Centre for Ecology & Hydrology (CEH), Edinburgh, United Kingdom

(Photos by Sabine Lütkemeier, Paul Scholefield, Matthias Schröter and Martin Sharman)

Séminaire de prospective du Laboratoire d’Océanographie de Villefranche-sur-Mer (LOV)
Unité de Recherche Mixte CNRS et Université Pierre et Marie Curie (Paris VI)

Organisation : Isabelle Courtois (Responsable Administrative du LOV)
Coordinateur : Antoine Sciandra (Directeur du LOV)
Dates : 26 au 29 septembre 2011
Participants : Malik Chami, Hervé Claustre, Laurent Coppola, Fabrizio D’Ortenzio, Stéphane Gasparini, Frédéric Gazeau, Cécile Guieu, Jean-Olivier Irisson, Philippe Koubbi, Louis Legendre, Rodolphe Lemée, Maria-Luiza Pedrotti, Sophie Rabouille, Antoine Sciandra, Lars Stemman, Markus Weinbauer.
Logistique : Isabelle Courtois et Corinne Poutier
Quand des océanographes jettent l’ancre sur le rocher de Peyresq

A l’Initiative du directeur, Antoine Sciandra, les chercheurs du Laboratoire d’Océanographie de Villefranche-sur-Mer (16 d'entre eux ont répondu présent à l’appel) se sont retrouvés à Peyresq du 26 au 29 septembre 2011, dans le but de discuter de la prospective de leurs recherches pour les 5 années à venir.
Plus précisément, ce séminaire de réflexion avait pour objet de finaliser la rédaction de textes décrivant des projets scientifiques futurs et transverses aux équipes du laboratoire, et ce dans le but d’accroître les échanges entre différents domaines ou disciplines de l’océanographie.
Quel endroit aurait pu mieux permettre à tous ces chercheurs de travailler dans le calme, sans être déranger, sans téléphone, sans élément perturbateur autre que la beauté du paysage qui s’offrait à eux.
Chacun a reconnu que l'efficacité de leur travail n’aurait pas été la même s’ils avaient dû procéder à cet exercice sur les lieux même de leur travail.
Six thèmes transversaux ont été discutés lors de présentations orales. Cinq d’entre eux ont été quasiment finalisés sous forme de textes synthétiques dont voici les résumés.

1. Cycles diurnes: du satellite à l'expérience.
La mesure des propriétés optiques des eaux superficielles de l'océan par les satellites est un outil majeur pour la mesure de la production primaire et la compréhention des cycles biogéochimiques. Néanmoins, la corrélation de ces observations avec les mesures effectuées in situ est entachée d'une variabilité que l'on ne s'explique pas toujours, et une hypothèse avancée est l'influence du cycle diurne lumineux. La seule façon d'observer la variation diurne depuis l'espace serait d'utiliser des satellites géostationnaires ciblant en permanence la même partie de l'océan. En attendant leur lancement qui ne se fera pas avant 10 ans, on peut également apprécier cette variabilité à l'aide d'engins autonomes qui enregistrent en continu et à haute fréquence un certain nombre de propriétés optiques. L'axe transversal de ce thème repose sur l'utilisation de satellites et d'engins autonomes qui observent le milieu naturel, et sur la réalisation d'expériences contrôlées au laboratoire qui, en permettant d'étudier et de comprendre la réponse des processus biologiques et des propriétés optiques du phytoplancton aux cycles lumineux, suggèrent un certain nombre d'hypothèses explicatrices de la variabilité naturelle.

2. Développements technologiques: un concentré de compétences sur Villefranche pour l'étude des écosystèmes.
En océanographie, l’observation est essentielle à une meilleure compréhension des phénomènes en même temps qu’elle est une composante indispensable de l’exploration et des découvertes qui lui sont associées. Pour mieux comprendre et découvrir, il est nécessaire d’observer plus et mieux. Pour cela, notre laboratoire s‘appuie sur le développement d’engins autonomes tels que les bouées instrumentées, les planeurs sous marins ou encore les flotteurs profileurs que l’on équipe de capteurs de plus en plus miniaturisés et sophistiqués. Les réflexions du groupe de travail prospectif “technologie” ont donc porté à la fois sur l’amélioration de ces engins ainsi que sur le développement de nouveaux capteurs (acoustiques, chimiques optiques et même dans un futur plus lointain ceux utilisant les outils de la biologie moléculaire).

3. Structures et fonctionnements des écosystèmes pélagiques, une approche intégrative des communautés des virus aux poissons.
La structuration biologique d’un écosystème conditionne largement ses propriétés fonctionnelles et sa résilience. Notre capacité à prévoir les évolutions écologiques liées aux changements climatiques et/ou environnementaux dépend donc largement de notre capacité à identifier et mesurer les organismes de tous les niveaux trophiques en même temps pour comprendre
1/ comment la structure du vivant (diversité morphologique, spécifique, génétique, spectre de taille) répond aux contraintes environnementales et
2/ comment elle affecte à son tour les principales fonctions de l’écosystème marin. Le projet consiste dans le développement et à la validation d’un protocole pour étudier les communautés de plancton dans leur ensemble. Ce protocole sera appliqué lors de plusieurs projets. Il permet de rassembler de nombreux spécialistes des différents niveaux trophiques et munis de méthodes modernes complémentaires pour étudier l’écosystème pélagique. Ces méthodes complémentaires sont associées dans un protocole appelé PLANETE.

4. La zone mésopélagique.
La zone mésopélagique est une zone méconnue en océanographie à cause de son accès difficile.
En Méditerranée, bien que souvent citée comme modèle miniature de l’océan, la zone mésopélagique présente des caractéristiques bien différentes des zones mésopélagiques présentes dans le reste de l‘océan mondial (température élevée, concentrations en oxygène bien supérieures aux conditions anoxiques, temps de résidence des eaux courts). Sur la Côte d’Azur, l’accès à cette zone est facilité par les grandes profondeurs proches de la côte et les systèmes d’observations mis en place par le LOV depuis les années 1950. L’intérêt d’étudier la zone mésopélagique repose sur plusieurs processus encore incompris. Il s’agit tout d’abord d’une meilleure compréhension des processus contrôlant le transport et la transformation de la matière (particules, dissous) dans la couche mésopélagique entre la surface (couche euphotique), d’où elle est exportée, et les eaux profondes (>1000-2000 m), où une petite partie de la matière exportée est séquestrée. Les phénomènes physiques (mélange, advection) ainsi que les processus conditionnant l’export de matière (vitesse de chute, reminéralisation, migration verticale du plancton, bactéries) restent encore incompris et nécessite une étude globale et un accès aux mesures de terrain via les nouveaux outils d’observation.

5. Environnement, Changement Global, Biodiversité.
Il s’agit pour ce thème d'expliciter en quoi les recherches menées par le laboratoire sont en lien avec les préoccupations et les attentes de la société. Le changement climatique, l’augmentation des pollutions, les introductions d’espèces exotiques, l’accroissement de la pression anthropique sont en effet autant de questions d’actualité mondiale et nationale qui relèvent d’aspects scientifiques autant que sociétaux. Nous avons pu dégager 4 axes de recherches qui serviront de guides pour les années à venir à la mise en œuvre de projets qui pourraient être menés en collaboration avec des chercheurs des Sciences Humaines et Sociales.

6. Étude du comportement individuel des organismes du plancton.
L'objectif de cette thématique émergente est de mettre en avant l'importance du comportement des organismes dans un milieu traditionnellement considéré comme fortement forcé par l'environnement physique. Il s'agit donc d'étudier au niveau individuel, populationnel puis communautaire, des comportements tels que la recherche alimentaire, la fuite face aux prédateurs, la migration dans la colonne d'eau etc. et d'extrapoler ces observations à l'échelle des flux de matière et d'énergie dans les écosystèmes.
Il ne faut pas pour autant négliger l'environnement. Ainsi, il faudra tester la validité de grandes hypothèses de l'éthologie (approvisionnement optimal, distribution libre idéale, etc.) formulées en milieu terrestre, dans un environnement majoritairement bi-dimensionnel, dont la fragmentation est immédiatement visible et où les organismes sont difficilement déplacés par le milieu.