Centre de Recherche Public Gabriel Lippmann. Rapport d activites 2007

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1 Rapport d activites 1

2 Rapport d activités INTRODUCTION 4 ACTIVITES EN 10 A Environnement 12 et Agro-biotechnologies B Informatique, 22 Systèmes et Collaboration C Recherche 26 en Equipements Automobiles D Science et Analyse 28 des Matériaux Politique de gestion financiere 32 2

3 Sommaire Annexes 36 A Projets de recherche et activités 38 d assistance technologique 1. Département Environnement 38 et Agro-biotechnologies B Publications internationales Département Informatique, 82 Systèmes et Collaboration 3. Département Recherche en Equipements 114 Automobiles 4. Département Science et Analyse 118 des Matériaux C Rapport du réviseur d entreprises 158 au 31 décembre 1. Bilan Compte de profits et pertes Affectation du résultat Annexe aux comptes annuels 164 D Organisation Conseil d Administration Direction Service Administratif et Technique Départements de Recherche ans 180 3

4 Rapport d activités introduction 4

5 Introduction 5

6 Rapport d activités Concept architectural développé par le CRP - pour la configuration de la future «Cité des Sciences» 6

7 Introduction «Les jambes de vingt ans sont faites pour aller au bout du monde», a écrit l écrivain français Christian Bobin. S il est difficile de dire jusqu où ira le CRP -, le chemin qu il a parcouru depuis 1987 est en tout cas impressionnant. Aujourd hui, la petite structure initiale qui avait permis de mener huit projets de recherche en 1988 est devenue une véritable entreprise où se côtoient plus de 170 personnes, et un acteur incontournable de la recherche publique au Luxembourg. En, c est sur pas moins de 90 projets et missions de consultance technologique que les chercheurs du centre ont travaillé. Bon nombre d autres chiffres témoignent des succès du centre qui, plutôt que de dresser un bilan, préfère regarder vers l avenir et poursuivre sa croissance relancée il y a bientôt trois ans par son déménagement sur la friche de Belval-Ouest, site de la future «Cité des Sciences». Les perspectives de développement du CRP - ont été consolidées en par l élaboration d un contrat de performance pour la période , contrat dont la signature avec l Etat aura lieu en mai Ce contrat pluriannuel, quoique le premier en son genre depuis la mise en place du centre en 1987, est l aboutissement logique d une première démarche pluriannuelle, avec la mise en œuvre par le centre d un budget global pour la période Le rapport annuel documente les résultats impressionnants réalisés par les équipes de recherche au cours de la dernière année de cette période. Les travaux de réflexion dans le contexte du contrat de performance ont conduit à une analyse critique de la politique de recherche du centre, dont une définition se trouve dans son rapport d activités portant sur la période : «Le centre s occupe essentiellement de recherche appliquée. Si la recherche fondamentale comprend l ensemble des travaux scientifiques consacrés à faire reculer les limites des connaissances, la recherche appliquée couvre l ensemble des travaux scientifiques initiés par la perspective d une application future. [ ] Le produit de la recherche est une information, un enseignement ou encore un procédé, en d autres termes un bien difficile à évaluer en valeur marchande.». Les résultats obtenus au cours des vingt dernières années par les équipes du CRP - et les récents développements, notamment au niveau des activités de recherche financées par la Commission Européenne, prouvent la pertinence et l étonnante modernité de cette approche. La mission du centre, telle qu elle est définie dans le nouveau contrat de performance, consiste à conjuguer finalité socioéconomique et excellence scientifique dans ses domaines de compétences en privilégiant une approche pluri- et interdisciplinaire. En d autres mots, il s agit : de réaliser une recherche orientée par les besoins et intérêts des acteurs socio-économiques du pays pour assister les partenaires du secteur public dans leurs missions et soutenir la compétitivité des acteurs du secteur privé ; d effectuer une recherche de pointe en collaboration avec des universités partenaires pour créer ou acquérir des connaissances scientifiques fondamentales nécessaires à cette démarche de recherche orientée ; de participer à la formation des jeunes scientifiques et de diffuser les savoirs et compétences acquis ou créés au public le plus large possible. Ce contrat de performance est un facteur déterminant de développement stratégique pour le CRP - qui lui permettra de jouer pleinement son rôle d acteur majeur de la recherche au Luxembourg ; il poursuivra ainsi la consolidation de ses centres de compétence, notamment via des partenariats publics-privés, en valorisant tout particulièrement les thématiques de pointe où il occupe une position de leadership. 7

8 Rapport d activités Annoncée pour, la nécessaire construction de l extension du bâtiment a pris du retard. Aujourd hui les problèmes d ordre administratifs et financiers rencontrés sont résolus et les travaux de construction viennent de débuter. Dès l automne 2008, le CRP - offrira des espaces de travail plus appropriés aux dix membres de l unité de recherche européenne du groupe Novelis, géant de l aluminium, implantée à Belvaux dans les locaux du centre. En outre, les spécialistes du «Laboratoire photovoltaïque» (LPV) de l Université du Luxembourg, créé pour la chaire TDK-Europe «Nouveaux matériaux pour cellules solaires», intégreront au même moment les nouveaux locaux du centre, pour former ainsi avec les scientifiques du département «Science et Analyse des Matériaux» (SAM) le premier groupe de recherche tripartite public-privé, interinstitutionnel et pluridisciplinaire dans les domaines de la nanoanalyse et des nouveaux matériaux. Ce premier groupe de recherche préfigure le regroupement thématique des chercheurs du pays dans le cadre de la «Cité des Sciences» à Esch-Belval. En, le CRP - a participé activement aux groupes de travail ayant pour objectif la définition des spécifications techniques des différents bâtiments de recherche. Le centre a d ailleurs poussé la réflexion plus loin et présenté plusieurs concepts architecturaux pour la configuration de ces bâtiments, configuration qui fait de la collaboration pluridisciplinaire un facteur-clef pour le développement de la «Cité des Sciences». Le CRP - défend notamment la création d une «Maison Verte» qui regrouperait toutes les activités pluridisciplinaires et les laboratoires de recherche liés à l environnement. Au niveau des collaborations scientifiques, on retiendra également la signature d une convention avec la Faculté de Géographie et Géosciences de l Université de Trèves, avec laquelle le département «Environnement et Agro-biotechnologies» (EVA) coopère depuis plusieurs années. Les objectifs principaux de cette collaboration sont de mener des projets de recherche communs dans les domaines de l hydrologie, la climatologie, la géologie, la biogéographie et la géographie. Par ailleurs, une délégation de la Confédération Hydrographique de l'ebre (Espagne) a conclu avec les diatomistes du département EVA une convention portant sur la qualité des eaux à l'aide de bioindicateurs. De nombreux faits marquants étayent une nouvelle fois l excellence des équipes de recherche du centre, citons entre autres : l organisation à Belvaux de quatre sessions et d une semaine d analyse de l école doctorale européenne en analyse des matériaux du réseau Nanobeams ; le dépôt d un brevet pour la technique d analyse développée par le département SAM dans le cadre d un projet européen ; la mise en place d un nouveau pôle - «Nutrition et toxicologie» - et d une plate-forme en géomatique au sein du département EVA ; l organisation de trois colloques scientifiques internationaux et trois workshops réunissant au total environ 600 spécialistes ou chercheurs au Luxembourg ; l organisation d une «Hydroschool» en collaboration avec la Technische Universiteit Delft (Pays-Bas), l'unesco-ihe Institute for Water Education (Pays-Bas), l'oregon State University (USA) et le Boussinesq Center for Hydrology (Pays-Bas) ; le grand succès du projet FLASH dans le cadre de «Luxembourg et Grande Région, Capitale Européenne de la Culture» ; le démarrage des trois premiers projets de recherche au sein du nouveau département «Recherche en Equipements Automobiles» ; l obtention de l habilitation à diriger des recherches par un chercheur du département SAM ; la soutenance de plusieurs thèses de doctorat. Enfin, comme indiqué plus haut, le CRP - a fêté ses 20 ans en. Cet important anniversaire a été célébré le 25 octobre à la Rockhal lors d une soirée haute en couleurs, à laquelle étaient conviés autorités, partenaires mais aussi actuels et anciens employés. Si la soirée fut l occasion de se remémorer quelques grandes étapes du développement du centre, elle fut surtout l occasion de se rendre compte qu à 20 ans, le CRP - n a pas fini de grandir. Son plan de développement stratégique prévoit, il est vrai, l extension ambitieuse de ses activités pour compter 250 collaborateurs dans deux ans! 8

9 Introduction 9

10 Rapport d activités ActivitEs en A Environnement et Agro-biotechnologies C Recherche en Equipements Automobiles 10

11 Activités en B Informatique, Systèmes et Collaboration D Science et Analyse des Matériaux 11

12 Rapport d activités Septembre : présentation au grand public des activités du pôle «Nutrition et toxicologie» à l'occasion de l'oeko-foire De gauche à droite : Dr Henri Metz, Administrateur du CRP -, Monsieur Fernand Boden, Ministre de l'agriculture, de la Viticulture et du Développement rural, Dr Lucien Hoffmann, Directeur scientifique du département EVA et Dr Torsten Bohn, chefs de projet du département EVA AEnvironnement et Agro-biotechnologies L année est marquée par le démarrage des premiers projets du pôle «Nutrition et toxicologie», ainsi que la mise en place d une plate-forme en géomatique dans le but de développer davantage les applications en télédétection et système d information géographique. Avec les plate-formes en protéomique et chimie analytique, le département possède ainsi trois plates-formes techniques, au service de ses différents pôles et de ses partenaires extérieurs. Au niveau infrastructure, il faut entre autres signaler l acquisition d un microscope confocal, d équipement en préparation chimique, et d un chromatographe lié à la spectrométrie de masse. Par ailleurs, le concept d un système informatique à haute performance a été élaboré, notamment pour les applications en modélisation. 12

13 Activités en Environnement et Agro-biotechnologies Les activités de recherche et de développement ont essentiellement tourné autour des 42 projets menés en dans le département «Environnement et Agro-biotechnologies» (EVA). Parmi ces projets, il faut notamment signaler : le projet européen LIFE sur la conservation des habitats de la loutre et le projet WARELA sur la diminution du risque d inondation dans le cadre du programme européen INTERREG ; les six projets financés par le Fonds National de la Recherche (FNR) ; deux nouveaux projets FNR ont par ailleurs démarré en, à savoir un projet sur les risques d inondation dans le cadre du programme «Vivre demain au Luxembourg, VIVRE» et un projet dans le cadre du programme «Processus de vieillissement, PROVIE». A ce sujet, il faut aussi noter la participation du département EVA dans des projets du programme INTER du FNR dans les domaines de la télédétection et du développement durable, suite à des appels à projets de la part de la Politique scientifique belge. Le département participe par ailleurs à un projet sur les cyanobactéries toxiques retenu par l Agence Nationale de la Recherche (ANR) et coordonné par l Institut Pasteur à Paris. En outre, la plate-forme en protéomique a poursuivi la coordination d un projet en «Protéomique végétale» dans le cadre du programme européen COST. L'intérêt national des activités du département EVA est concrétisé par la collaboration étroite des chercheurs avec différents acteurs publics luxembourgeois, ainsi qu avec des PME. Citons à ce niveau, l important développement en d'une assistance technique pour les gestionnaires de stations de production de biométhane qui connaît un grand intérêt au niveau de toute la Grande Région. Mais les activités du département reflètent aussi des préoccupations internationales, comme en témoignent les collaborations avec le Centre International de la Pomme de Terre, l'institut International des Ressources Génétiques Végétales et la Commission Hydrologique du Rhin. Depuis 1988, EVA a ainsi progressivement mis en place une série de compétences dans le domaine de l'environnement et des agro-biotechnologies reconnues au-delà des frontières, comme en atteste le premier contrat obtenu avec l Agence Spatiale Européenne. Les chercheurs du département ont par ailleurs participé à de nombreuses manifestations scientifiques internationales au cours desquelles ils ont pu présenter les résultats de leurs recherches. De plus, certains ont joué un rôle actif dans plusieurs congrès internationaux, comme membres de comités scientifiques ou de comités organisateurs, comme modérateurs de séances particulières à des congrès ou encore comme conférenciers invités. D autre part, près de 160 publications scientifiques sont parues en ou sont sous presse, dont certaines dans des revues à facteur d'impact élevé. Cependant, même si ces publications de haut niveau scientifique sont indispensables, EVA a également veillé à diffuser les résultats de ses recherches au grand public, notamment via la publication d un annuaire hydroclimatologique et d articles de sensibilisation dans la presse agricole nationale ou via la confection de dépliants. Les activités du département ont à nouveau été présentées au niveau national et international dans le cadre de diverses foires, salons ou workshops, ainsi que dans le cadre de plusieurs émissions ou articles dans la presse parlée et écrite. Plusieurs chercheurs ont par ailleurs assumé des responsabilités internationales, en participant aux activités de différents organismes, en participant à des jurys de doctorat dans des universités étrangères ou en étant sollicités comme referees de manuscrits soumis à des revues scientifiques internationales. A côté des recherches, la transmission du savoir-faire dans le cadre de formations de haut niveau ou de conférences spécialisées, tout comme la formation par la recherche dans le cadre de doctorats est restée une activité importante. A ce niveau, il faut signaler l organisation par le département de trois conférences internationales sur la gestion du risque lié à des pathogènes dans la production d eau potable, sur les causes de la mortalité des abeilles et en protéomique, ainsi que trois workshops au niveau de la Grande Région sur la biométhanisation, les polyphénols et la gestion des inondations. Ces différentes manifestations ont attiré plus de 600 personnes. Par ailleurs, le département a participé à l organisation d événements scientifiques dans le cadre de l Année Polaire Internationale. 13

14 Rapport d activités Comme les années précédentes, des cours spécialisés sur l identification des diatomées ont été organisés pour des techniciens impliqués dans la surveillance de l eau en France, en Belgique et au Luxembourg. EVA a accueilli plusieurs stagiaires étudiants et chercheurs étrangers. Une thèse de doctorat a été défendue avec succès en. Sur le plan des collaborations internationales, la collaboration fructueuse avec la TU Delft a été poursuivie via le coencadrement de doctorants, l accueil de stagiaires et l organisation d une semaine de formation en hydrologie. De nouvelles collaborations ont été établies dans les différents pôles, notamment avec l Université de Trèves. Enfin, le département EVA a été très actif dans le cadre de l étude Foresight du FNR en participant aux groupes de travail des thématiques environnement et sciences de la vie. D autre part, il s est investi pleinement dans la planification de la future Cité des Sciences, en développant notamment le concept d une «Maison Verte», rassemblant tous les groupes de recherche luxembourgeois actifs dans le secteur vert. Evénements du 6 au 8 février : Hydroschool, organisée par le pôle «Géo-hydrosystèmes et aménagement du territoire» en collaboration avec la TU Delft. Le thème principal de cette édition portait sur l étude de la propagation des incertitudes dans la chaîne de l acquisition des données, de la conceptualisation des modèles hydrologiques et les procédures de calibrage/validation des modèles ; 19 et 20 avril : symposium «SWAP, First European Symposium on the waterborne pathogens in drinking and surface waters», organisé par le pôle «Ecosystèmes aquatiques et terrestres» ; 10 mai : signature d une convention avec la Confédération Hydrographique de l'ebre (Espagne) relative à une étude par les diatomistes du pôle «Ecosystèmes aquatiques et terrestres» portant sur la qualité des eaux à l'aide de bioindicateurs ; 13 septembre : journée transfrontalière sur la «Biométhanisation agricole» co-organisée par le pôle «Biotechnologies forestières et agricoles», l Administration des Services Techniques de l Agriculture (ASTA) et les chambres d agriculture du Luxembourg, de la Rhénanie-Palatinat, de la Sarre, et de la Moselle ; 16 octobre : «Première Journée Polyphénols» sur le thème d un échange sur les méthodes de dosage des polyphénols utilisées à la fois dans le domaine de la biologie végétale et de la nutrition organisée par le pôle «Biotechnologies forestières et agricoles» ; 17 octobre : workshop international «Proteomlux» organisé à Luxembourg, avec le soutien de Dionex Benelux et Bio-Rad, par le pôle «Biotechnologies forestières et agricoles» et la plate-forme en protéomique ; 16 et 17 novembre : conférence internationale «Abeilles : agriculture et biodiversité» organisée à Mamer par le pôle «Biotechnologies forestières et agricoles» ; 28 novembre : workshop international sur le transfert transnational de concepts employés dans la gestion des hydrosystèmes organisé par le pôle «Géo-hydrosystèmes et aménagement du territoire» ; 20 décembre : signature de l accord officiel de collaboration entre l Université de Trèves et le pôle «Géo-hydrosystèmes et aménagement du territoire». 14

15 Activités en Environnement et Agro-biotechnologies 1. Pôle «Biotechnologies forestières et agricoles» Le pôle a maintenu des activités importantes dans le domaine de la résistance et de la tolérance des plantes aux stress biotiques et abiotiques par des approches intégratives faisant appel aux disciplines suivantes : génomique, transcriptomique, protéomique et métabolomique. Il a d autre part intensifié ses recherches sur les composés naturels d origine végétale reconnus pour leurs actions bénéfiques sur la santé. De plus, les activités dans le domaine des bioénergies se sont poursuivies par la recherche d une production durable de biomasse énergie, d un processus de biométhanisation optimisé et facilité, et par un appui scientifique aux unités de biométhanisation. Au cours de cette année, le pôle a par ailleurs poursuivi le développement de la nouvelle thématique «phytopathologie/protection des cultures», aussi bien en agriculture qu en viticulture. Les chercheurs du pôle maintiennent ainsi des contacts étroits avec le monde sylvicole, agricole et viticole par le biais de projets collaboratifs et appliqués visant à une production raisonnée plus respectueuse de l environnement, notamment grâce à une réduction de l usage des pesticides. Par ailleurs, durant la saison culturale, des avertissements sur les seuils de développement des agents pathogènes et des populations de ravageurs ont été régulièrement publiés dans la presse agricole. Au travers de ses différents domaines de compétence, le pôle a couvert les thématiques de recherche suivantes : Adaptation et réponse des végétaux aux contraintes externes La diversité complémentaire des méthodologies utilisées permet d approcher de manière sensible le type d étude «systems biology» ou biologie intégrative. Cette approche novatrice devrait permettre à terme de comprendre les réponses des végétaux face aux différentes conditions environnementales. Amélioration des productions végétales dans le cadre d une agriculture intégrée Les thématiques suivantes sont entre autres abordées : détection rapide et fiable de pathogènes, qualité des produits agricoles, production végétale et énergie renouvelable, amélioration des systèmes d avertissement aux pathogènes, étude des interactions plantes-parasites en vue d'une protection intégrée, contrôle biologique des ennemis des cultures. Connaissance, conservation et utilisation des ressources génétiques végétales dans le cadre de l'agriculture, de la viticulture, de l'horticulture et de la sylviculture Les activités : caractérisation génétique du matériel végétal, identification des cépages et des variétés par techniques moléculaires, assainissement de matériel végétal, multiplication de matériel sain par culture in vitro, conservation de matériel génétique, cryoconservation. Identification et mise en valeur de processus ou molécules biologiques présentant un potentiel d'applications dans les secteurs agroalimentaires ou biomédicaux. Bioénergies et développement d'une assistance technique pour les gestionnaires de stations de biométhanisation Dans ce cadre, le pôle a analysé le pouvoir méthanogène de plus de 130 échantillons de divers substrats d origine agricole ou en provenance des industries agroalimentaires, ainsi que de diverses variétés de maïs et de tournesol. De nouveaux outils pour un suivi rapproché du processus de biométhanisation en vue d une efficacité optimale ont été développés. 15

16 Rapport d activités 2. Pôle «Ecosystèmes aquatiques et terrestres» La première thématique abordée en englobe les travaux portant sur la biodiversité, sa fonction dans les écosystèmes aquatiques et son intérêt comme indicateur de la santé de ces écosystèmes. Les projets DIAMED et INTERCALIB visent l augmentation des connaissances taxinomiques ou écologiques des espèces aquatiques (diatomées, macrophytes, macroinvertébrés) et le développement d outils d aide à l identification taxinomique. Des chefs de projet du pôle ont participé aux réunions d experts internationaux visant à la mise en place de la Directive Cadre au niveau européen. Dans le cadre du projet INEAU, le pôle a participé à la valorisation des résultats marquants initiés par les différents projets du programme «Gestion durable des ressources hydriques, EAU» du FNR. Un site internet interactif, en tant qu outil d'aide à la décision pour les gestionnaires de l eau et d outil de communication vers le grand public, a ainsi pu être produit. En ce qui concerne la conservation de la nature, nouvelle compétence spécifique du pôle, l équipe du projet LIFE-LOUTRE a abordé des aspects aussi diversifiés que la cartographie des habitats de la loutre et des points noirs, le monitoring des populations de loutres et des plantes invasives, la contamination des poissons par les micropolluants. Les thèmes extrêmement différents abordés dans le cadre du projet mettent en évidence la nécessaire multidisciplinarité de telles approches. Cette multidisciplinarité est rendue possible notamment par la complémentarité des pôles de recherche d EVA et l existence des plates-formes technologiques offrant les outils les plus récents. Cette approche multidisciplinaire est également valorisée dans le cadre des contrats de rivières de la Haute-Sûre (Belgique et Luxembourg). Les réservoirs d eau douce de la Haute-Sûre ont également été étudiés du point de vue de leur biodiversité. Sébastien Delgoulet a synthétisé les résultats de ses recherches au sujet de la fonction de la biodiversité dans les réservoirs d eau douce et a présenté avec succès sa thèse de doctorat, le 21 février à l Université de Clermont-Ferrand (F). La thématique «écotoxicologie» a été abordée via le projet KAWA qui traite des eaux destinées à la consommation humaine. Les analyses des eaux du Lac de la Haute-Sûre et de l eau produite par le Syndicat des Eaux du Barrage d Esch-sur- Sûre ont été effectuées. Mettant en évidence l efficacité des traitements d eau potable au niveau de cette source majeure pour le Luxembourg, le projet a contribué à l analyse quantitative du risque microbiologique associé aux pathogènes non bactériens. L écologie microbienne est un axe de recherche représentatif du troisième thème abordé par le pôle, à savoir la microbiologie pour l environnement. Les activités de recherche se sont focalisées sur les eaux potables. Elles ont permis de préciser le rôle des biofilms en termes de réservoirs de virus pathogènes. Par ailleurs, les chercheurs en microbiologie ont poursuivi leur travail de validation de méthodes récentes. Les méthodes de détection de concentration de protozoaires parasites et des virus, en particulier, ont été testées. Le protocole de la méthode la plus efficace a été validé. Le pôle dispose donc maintenant de techniques fiables pour l étude des pathogènes non bactériens. Des travaux de mises au point ont également été réalisés concernant le traçage de l origine de la pollution fécale dans les eaux potables. Plusieurs méthodes ont été testées mais ont dû être rejetées par manque de précision ou de reproductibilité. Enfin, le parc instrumental de microscopie s est vu renforcé par l acquisition d un équipement de microscopie confocale à balayage laser. Il permettra l exploration plus fine de multiples matrices complexes tels que les biofilms d eau potable ou d eaux usées. 16

17 Activités en Environnement et Agro-biotechnologies 3. Pôle «Géo-hydrosystèmes et aménagement du territoire» Les chercheurs du pôle se sont attelés à exploiter les données rassemblées au niveau de l observatoire hydroclimatologique dans des domaines tout aussi variés que complémentaires. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre de 19 projets de recherche nationaux et européens, qui ont eu pour objet les thématiques suivantes : la mise en place d une base de données hydroclimatologiques nationale ; le changement climatique et ses conséquences sur l aménagement du territoire et le fonctionnement des hydrosystèmes au Luxembourg ; l identification et la quantification des processus générateurs de l écoulement et du transfert de sédiments dans le contexte physiographique du Luxembourg et des régions limitrophes ; la valorisation des connaissances acquises au niveau des processus hydrologiques pour une meilleure gestion des ressources hydriques ; le développement de nouvelles synergies entre techniques d observation classiques in situ et les nouvelles technologies de télédétection en vue de l intégration de la variabilité spatiale de paramètres clés dans la gestion quantitative de l eau ; le développement d outils de modélisation des flux d eau, de polluants et de pathogènes au niveau de l interface solplante-atmosphère en vue d une gestion anticipée des situations de crise ; le développement de méthodes analytiques pour la détermination de certains pesticides et produits pharmaceutiques dans les eaux usées, les eaux de surface et les eaux souterraines ; l étude de la pollution atmosphérique au moyen d un spectromètre d aérosols portable et l analyse de particules atmosphériques à l aide du NanoSIMS 50 et le développement d outils de modélisation de la pollution de l air induite par la circulation automobile. Parallèlement aux engagements pris par le Luxembourg au sein de l Agence Spatiale Européenne (ESA), le pôle a rejoint en des consortiums internationaux pour participer à des projets de recherche visant à explorer le potentiel de l imagerie spatiale pour l amélioration des outils de prévision des inondations. Sur la lancée du projet interpôles LUXFLUSH, le pôle a poursuivi ses efforts visant à fédérer le potentiel offert par la structure pluridisciplinaire du département EVA en initiant une nouvelle collaboration avec les pôles «Ecosytèmes aquatiques et terrestres» et «Biotechnologies forestières et agricoles» dans le cadre d un projet INTERREG visant à étudier les effets d un futur changement climatique sur les écosystèmes forestiers. Le projet FORESTCLIM a été approuvé fin décembre et devrait démarrer au milieu de l année Le pôle s est vu confier la préparation et la gestion d un projet de recherche qui vise à fédérer les travaux menés par de nombreuses équipes de recherche et des administrations localisées dans le bassin-versant du Rhin et travaillant sur les effets potentiels du changement climatique futur sur le régime hydrologique du Rhin et de ses affluents. Le projet RHEIN-BLICK a été approuvé par la Commission Hydrologique du Rhin (CHR) et démarrera officiellement au premier semestre Le pôle a poursuivi ses activités de diffusion des résultats de ses travaux et de son savoir-faire au moyen de diverses activités de communication. Ainsi en, le site web dédié à l observatoire hydroclimatologique (www.hydroclimato.lu) a été maintenu et mis à jour de manière continue en collaboration avec les pouvoirs publics. 17

18 Rapport d activités 4. Pôle «Nutrition et toxicologie» Mis en place en, ce pôle est composé d une équipe de recherche multidisciplinaire qui associe les compétences de chimistes, microbiologistes, biologistes et nutritionnistes. Il se focalise sur les domaines de la nutrition, de la sécurité alimentaire et de la toxicologie. En, le nouveau pôle a développé sa vision stratégique pour les années futures. L idée est de développer des activités qui ont trait aux cinq grands domaines de recherche suivants : la sécurité alimentaire ; la qualité nutritionnelle des aliments ; la biodisponibilité des composés d'intérêt présents dans l'alimentation ; la relation entre le régime alimentaire et la santé/les maladies chroniques ; la toxicologie environnementale. En, les activités de recherche se sont articulées autour de trois projets principaux : le projet ENDIF a pour objectif de développer de nouveaux outils de diagnostic géno-protéomiques pour l évaluation toxicologique de la présence de disrupteurs endocriniens (atrazine, PCBs) dans les aliments ; le projet FUSATOX permet une cartographie de la prévalence et de la sévérité de la fusariose au Luxembourg, ainsi qu une caractérisation des souches de Fusarium et de leurs profils toxicogéniques ; le projet NANO-ENVIRON a pour but de déterminer l absorption des xénobiotiques (métaux lourds, pesticides) dans des organismes modèles tels que les cyanobactéries, Daphnia magna ou les escargots. Les différents projets de recherche du pôle «Nutrition et toxicologie» permettront une meilleure compréhension de l impact des polluants environnementaux, de leur absorption et de leur devenir métabolique sur différents organismes vivants. Par ailleurs, le pôle a soumis avec succès deux projets qui démarreront en 2008 : une étude sur l'analyse des antibiotiques dans les aliments, ainsi qu un projet FNR sur la caractérisation moléculaire du champignon Fusarium qui produit potentiellement des toxines au niveau des céréales. En outre, le pôle a élaboré son premier projet doctoral. Il a comme objet une étude nutritionnelle utilisant des cellules intestinales Caco-2 comme modèle. 5. Plate-forme en protéomique Quelques nouvelles techniques ont été testées afin de rester à la pointe de la technologie : un kit de déplétion de la rubisco a été testé sur le peuplier. Les premiers résultats prouvent une diminution estimée à 80 % de l échantillon en rubisco. Un autre kit, proteo miner de chez Bio-Rad, est testé pour une utilisation similaire pour des tissus végétaux et des échantillons issus de cellules humaines ; une dérivatisation en deux étapes a été appliquée avec succès pour la détermination de séquences peptidiques utilisées dans l identification de protéines issues du chêne ; certaines PTMs ont été identifiées, notamment des phosphorylations et des acétylations. Des études complémentaires sont en cours pour déterminer leur origine et leur signification biologique. De nouvelles collaborations ont aussi été établies dans le cadre de l'utilisation de la plate-forme avec des équipes de l Université Catholique de Louvain-la-Neuve (B), de l INRA/UHP de Nancy (F), de l Université des Sciences et Technologies de Lille (F), de l Universidade Nova de Lisboa (P), de l Austrian Research Centers à Seibersdorf (AT) et de la Norwegian University of Life Sciences, à Aas (N) 18

19 Activités en Environnement et Agro-biotechnologies En, la plate-forme a participé à un nombre important de projets de recherche du pôle «Biotechnologies forestières et agricoles», mais aussi des pôles «Ecosystèmes aquatiques et terrestres» et «Nutrition et toxicologie». Elle est aussi impliquée dans des projets financés par le FNR et coordonnés par l Université du Luxembourg. A côté des projets scientifiques, la plate-forme a réussi à développer des prestations de service qui ont donné ou donneront lieu pour la plupart à des publications, notamment avec le United States Department of Agriculture (USDA), les Facultés agronomiques de Gembloux, les universités d Anvers, de Liège, de Louvain-la-Neuve et de Lisbonne. Au cours de l'année, les analyses suivantes ont été réalisées : 300 électrophorèses bi-dimensionnelles ; plus de 650 scans en fluorescence ; 2800 heures en imagerie ; plus de 5500 spots protéiques ont été prélevés, 9900 digérés et 8100 déposés sur des plaques d analyse en spectrométrie de masse par la station robotisée acquise en 2004 ; plus de spectres ont été générés par l analyseur en spectrométrie de masse. La plate-forme en protéomique assure la coordination d une Action COST intitulée «Plant Proteomics in Europe» rassemblant plus de 100 participants. Cette action a débuté en mars, le premier meeting scientifique a eu lieu en septembre, à Munich, rassemblant près de 70 chercheurs, et 4 jeunes scientifiques ont reçu une bourse dans le cadre de cette action afin d effectuer une mission scientifique et technique dans un laboratoire étranger. Cette action figure dans les 25 projets retenus parmi les 850 propositions initiales soumises à l'european Science Foundation. A noter aussi que la plate-forme a pris l initiative de mettre en place au Luxembourg une société nationale de protéomique afin de développer un forum de discussion permanent dans le domaine et de s intégrer au niveau international dans la fédération européenne des sociétés en protéomique. 6. Plate-forme en chimie analytique Le parc instrumental très complet a permis de répondre aux différents besoins des équipes de recherche du département, ainsi qu'à des demandes de prestations pour des clients externes. Un effort constant est porté sur le développement de nouvelles méthodes analytiques et le maintien d'un haut niveau technologique. Le parc instrumental peut être subdivisé en plusieurs catégories : les chromatographes ioniques à détection conductimétrique ont principalement été utilisés pour le suivi de la qualité des eaux de source de la ville de Luxembourg. Ils ont également été utilisés à de nombreuses reprises pour caractériser des échantillons d'eaux de surface ; les chromatographes ioniques à détection ampérométrique ont permis l analyse en sucres et polyols d un grand nombre d'extraits végétaux ; le chromatographe liquide hautes performances à détection UV-visible et fluorescence a permis de quantifier en routine de nombreux analytes dans divers échantillons végétaux. Une amélioration significative a été apportée à la méthode de dosage des composés phénoliques, avec l adoption de colonnes à particules de 3 µm, au lieu des 5 µm habituels. Ce type de colonne, de technologie relativement récente, a permis de réduire sensiblement la durée des analyses sans perte de résolution chromatographique ; le chromatographe en phase gazeuse couplé à la spectrométrie de masse a permis de détecter et quantifier des PCBs présents dans les poissons et les produits alimentaires. D'autre part, les possibilités du chromatographe ont été étendues à l analyse de composés beaucoup plus polaires, tels que les composés volatils présents dans le vin ; le spectromètre de masse couplé à un plasma inductif a enregistré une très forte demande. La mise au point de techniques de préparation adaptées a permis d'analyser des matrices très variées ; 19

20 Rapport d activités le chromatographe liquide couplé à la spectrométrie de masse s est montré particulièrement efficace pour la quantification des analogues de la proline dans les végétaux ou des cyanotoxines dans les eaux. De même, une méthode d analyse des glycoalcaloïdes a été développée et appliquée à des échantillons de pomme de terre ; le chromatographe liquide couplé à la spectrométrie de masse a été mis en service en janvier. Les excellentes performances de ce système et sa polyvalence ont permis de décupler les potentialités de la plate-forme dans le domaine de l'analyse organique à très haute sensibilité. Il a ainsi été possible de convertir la méthode d'analyse de pesticides sur cette nouvelle machine, ce qui a permis de gagner un facteur 50 sur les limites de détection. Par la suite, la méthode d'analyse des cyanotoxines dans les eaux naturelles a également été convertie afin d'en améliorer la sensibilité et la sélectivité. Le projet XENO a bénéficié des performances du chromatographe pour détecter les polluants émergents tels que des stéroïdes ou des résidus médicamenteux présents à l'état de traces dans les eaux de surfaces. En plus de ces analyses quantitatives, le LC-MS/MS a ponctuellement été utilisé pour l'identification de composés phénoliques présents dans certaines pommes de terre. Au total, analyses ont été effectuées au sein de la plate-forme. La répartition de ces analyses a sensiblement évolué, en fonction des projets du département. Ainsi, le nombre d'analyses à très haute technicité (ICP-MS, LC-MS/MS) est en nette augmentation, tandis que les analyses de routine (chromatographie ionique, HLPC) restent sensiblement constantes. 7. Plate-forme en géomatique En, le département EVA s est doté d une plate-forme en géomatique. Proposant une large gamme de services et associée à la gestion et au traitement de l information géographique, elle s intègre de manière transversale à de nombreux projets de recherche au sein des différents pôles. La plate-forme se développe essentiellement autour des domaines associés à la télédétection, la géoinformatique et la modélisation environnementale. La principale activité de la plate-forme consiste à proposer une assistance aux chercheurs du département. Ses principaux objectifs sont de : planifier et implémenter des bases de données géographiques sur demande ; proposer une assistance aux problèmes liés à la télédétection, aux SIG et aux statistiques ; développer des nouvelles méthodes et algorithmes pour extraire des informations quantitatives des données d observation de la Terre ; réaliser de la photo-interprétation assistée par ordinateur d images issues de sources telles que l observation de la Terre ou le NanoSIMS 50 ; réaliser des analyses de données à différentes échelles temporelles ou spatiales ; réaliser des produits cartographiques personnalisés ; proposer des prétraitements géométrique et radiométrique de données issues d observation de la Terre ; réaliser des opérations de visualisation et analyse de données 3D ou dynamiques. Enfin, la plate-forme en géomatique propose des cycles de formations dans les domaines des SIG, de la télédétection et des statistiques. Ces formations sont ouvertes aux professionnels désirant acquérir ou élargir leurs compétences. Au niveau de l équipement, la plate-forme se dote des premiers composants d un Système Haute Performance (HPC) utilisé pour les calculs atmosphériques, les analyses de données de télédétection et la visualisation avancée. Par ailleurs, un laboratoire d analyses de mesures hyperspectrales est en construction et la plate-forme en géomatique dispose des logiciels suivants : ESRI ArcGIS Desktop, ERDAS/Imagine, IDL/ENVI, Matlab, SPSS. 20

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