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Ces deux étudiantes aux cycles supérieurs de Concordia ont dans leur mire un prix de la photo du CRSNG

Arthi Ramachandran et Alicia McTaggart font partie des 20 finalistes du concours Science Exposed 2017… Appuyez-les maintenant!
8 juin 2017
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Par J. Latimer

Images courtesy of Arthi Ramachandran and Alicia McTaggart

 

Fort différentes, ces superbes images ont pourtant un point en commun : elles retiennent l’attention. La première illustre les changements climatiques dans l’Arctique, tandis que la seconde représente des cristaux de carbonate de baryum à la manière d’un bouquet de lys.

Étudiantes à l’Université Concordia et auteures de ces photos, Arthi Ramachandran et Alicia McTaggart comptent parmi les 20 finalistes de l’édition 2017 de Science Exposed (« la science s’expose »), un concours pancanadien « consacré aux images issues de la recherche scientifique réalisée dans tous les domaines ».

Science Exposed a été créé l’an dernier par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). Comme l’explique le site Web de l’organisme :

« Dans la diffusion du savoir scientifique, l’image se révèle un moyen efficace auquel tous peuvent s’identifier. En faisant appel à l’émotion, à la beauté ou à la surprise, elle stimule la curiosité. »

Rappelons qu’Ehsan Rezabeigi, postdoctorant à Concordia, a remporté le prix du jury et le prix du public lors de la première édition du concours, en 2016.

Cette année, Mmes Ramachandran et McTaggart – qui étudient aux cycles supérieurs à l’Université – sont dans la course pour remporter l’un des trois prix du jury ainsi que le People’s Choice Award (« prix du public »). Fait à souligner, chaque récompense est assortie d’une somme de 2 000 $.

Nous avons demandé aux deux étudiantes pourquoi et comment elles avaient pris ces clichés – des œuvres qui ont su capter le regard des membres du comité de sélection.

Continuez votre lecture pour en savoir davantage, puis cliquez ici pour choisir votre photo préférée dans le cadre du concours Science Exposed


Photo soumise par Arthi Ramachandran dans le cadre du concours Science Exposed Photo soumise par Arthi Ramachandran dans le cadre du concours Science Exposed

« J’ai pris conscience de la précarité de la glace de mer dans l’Arctique »

— Arthi Ramachandran,

diplômée de Concordia (B. Sc. 2014) et doctorante au Département de biologie de l’Université

En quoi l’image ci-dessus reflète-t-elle la recherche que vous menez à Concordia?

Arthi Ramachandran : Je m’intéresse tout particulièrement à l’étude des communautés bactériennes présentes dans l’océan Arctique. Dans ma thèse de doctorat, j’analyse notamment des données de séries temporelles sur les modifications subies par ces communautés depuis plusieurs décennies. Cette information nous permettra de mieux mesurer l’impact du réchauffement planétaire sur l’Arctique.

Ma photo montre à quel point l’environnement change. Comme en témoignent ses nombreuses lézardes, la glace de mer est plus mince que jamais. De plus, son étendue a beaucoup diminué. 

Arthi Ramachandran Arthi Ramachandran

Quelles sont les répercussions sur les écosystèmes marins qui retiennent le plus votre attention?

A. R. : Je m’intéresse surtout à l’influence concrète du réchauffement planétaire sur des facteurs environnementaux comme la température et la disponibilité des éléments nutritifs. J’étudie aussi son impact sur le réseau trophique microbien marin et, partant, sur les cycles biogéochimiques.

Comment avez-vous réussi à photographier le NGCC Louis S. St-Laurent?

A. R. : Après avoir prélevé des carottes de glace, je revenais en hélicoptère vers le navire. Par la fenêtre, j’ai aperçu le bateau au milieu de la banquise toute crevassée. J’ai vite pris mon appareil, et clic! À ce moment-là, j’ai pris conscience de la précarité de la glace de mer dans l’Arctique.

À quoi ressemble la vie sur un bateau au cœur de l’Arctique?

A. R. : Je n’avais jamais vécu cela! L’accès Internet fonctionnant une fois sur deux, nos liens avec le reste du monde étaient plutôt distendus. En fait, c’est l’un des rares endroits où j’ai côtoyé des gens qui n’étaient pas constamment obnubilés par leur cellulaire et les médias sociaux.

Même si nous travaillions jour et nuit, ça a été une des expériences les plus passionnantes de ma vie. J’ai collaboré avec des scientifiques géniaux, qui étudiaient l’Arctique depuis des décennies. C’était vraiment bien de pouvoir interagir avec eux et d’acquérir ainsi de nouvelles connaissances.

Où en êtes-vous dans vos études à Concordia et que pensez-vous faire quand vous aurez obtenu votre diplôme?

A. R. : Je devrais avoir terminé mon doctorat dans deux ans. Actuellement, je suis dirigée par David Walsh. En fait, je travaille au Laboratoire Walsh.

Je souhaite faire carrière comme chercheuse pour le gouvernement canadien. Ainsi, je pourrais continuer à étudier les changements qui surviennent dans l’océan Arctique. En outre, j’aimerais contribuer à l’amélioration des politiques scientifiques du Canada. En effet, je crois qu’il est primordial que des chercheurs participent à la prise de décisions en matière de conservation et de biodiversité.

Que signifierait pour vous l’obtention d’un prix dans le cadre du concours Science Exposed du CRSNG?

A. R. : Ça me toucherait beaucoup, d’autant plus que j’atteindrai ainsi mon but : sensibiliser davantage l’être humain aux répercussions du réchauffement planétaire sur l’océan Arctique. Selon moi, ce n’est pas évident de mesurer complètement la gravité de la fonte de la glace de mer quand on ne voit pas de ses propres yeux l’effet des changements climatiques.

Montrant la glace toute lézardée, ma photo expose les conséquences qui s’y rattachent. Elle reflète la situation alarmante dans laquelle se trouve l’Arctique.

Pourquoi avez-vous choisi de mener à Concordia votre recherche financée par le CRSNG?

A. R. : J’ai choisi Concordia, et plus spécifiquement le Laboratoire Walsh, parce que nous sommes à l’avant-garde de la recherche microbienne. Nous avons des installations à la fine pointe de la technologie qui nous permettent de générer des données à haut débit et de cerner de mieux en mieux l’impact des changements climatiques sur les écosystèmes aquatiques nordiques. 


Photo soumise par Alicia McTaggart dans le cadre du concours Science Exposed Photo soumise par Alicia McTaggart dans le cadre du concours Science Exposed

« La chimie joue un rôle essentiel dans l’élaboration de solutions novatrices aux défis du quotidien »

— Alicia McTaggart,

étudiante à la maîtrise au Département de chimie et de biochimie

En quoi l’image ci-dessus reflète-t-elle la recherche que vous menez à Concordia?

Alicia McTaggart : J’axe mes travaux sur la conception d’une diversité de microstructures creuses. Pour ce faire, j’utilise des procédés scientifiques simples et des ingrédients courants comme le strontium, le chlorure de baryum et le métasilicate de sodium.

La « variété chimique » d’arum d’Éthiopie qui apparaît sur la photo présente l’une des nombreuses formes hiérarchiquement structurées, mais très complexes, que l’on peut créer à partir de tels éléments. En fait, les possibilités sont illimitées.

Mon cliché illustre bien ceci : le produit final de travaux scientifiques n’a pas à s’inscrire systématiquement dans un cadre conventionnel; il peut aussi être attrayant sur le plan esthétique. En outre, l’image donne au regardeur une étonnante impression de déjà vu : ces structures ne lui sont pas inconnues : peut-être les a-t-il aperçues dans un jardin, mais à une tout autre échelle? 

Alicia McTaggart Alicia McTaggart

Selon vous, pourquoi est-ce important de pouvoir créer des matières biomimétiques avec une maîtrise et une perfection semblables à celles de la nature?

A. M. : Des années de travaux scientifiques et d’observations de routine nous ont appris que la nature façonne des matières d’une précision, d’une efficacité et d’une complexité sans égales. Elle le fait à partir des matières premières les plus basiques – généralement une molécule à la fois.

La conception de matières biomimétiques vise à nous procurer une meilleure compréhension du fonctionnement de la nature. Ainsi, nous pourrons produire efficacement des matières encore plus complexes, dotées de caractéristiques inédites permettant de satisfaire des besoins actuels ou futurs.

La vitesse incroyable à laquelle poussent les fleurs constitue un autre avantage de cette technique. En quelques heures à peine, nous faisons naître des objets biomimétiques. Il faudrait à la nature des jours, des semaines, des mois, voire des années, pour accomplir le même travail.

Comment avez-vous réussi à photographier des cristaux de carbonate de baryum?

A. M. : Les cristaux ne font même pas le diamètre d’un cheveu humain, soit moins d’une centaine de micromètres. J’ai donc utilisé un microscope électronique à balayage pour les photographier.

Pourquoi les structures adoptent-elles ces formes?

A. M. : Tout dépend de l’interrelation dynamique entre la silice et le carbonate de baryum, qui composent les fleurs, et de la réaction de ces éléments au pH de la solution et à la concentration du dioxyde de carbone. L’apport – par simple diffusion – de dioxyde de carbone dans le système provoque la précipitation du carbonate de baryum, ce qui entraîne une diminution du pH (c’est-à-dire une augmentation de l’acidité) là où se déroule la croissance.

Simultanément, la formation de la silice consomme cet acide, ce qui permet au carbonate de baryum de se cristalliser de nouveau. Par conséquent, la taille et la forme des cristaux sont assujetties au mécanisme de rétroaction périodique qui intervient entre les deux constituants.

À une plus grande profondeur dans la solution, la concentration en dioxyde de carbone est plus faible : la densité de nucléation tend donc à diminuer. Cela permet aux microstructures de se déployer et d’adopter des formes à l’aspect floral. Nous pouvons diriger ce processus de manière déterministe. En effet, nous pouvons augmenter ponctuellement l’apport de dioxyde de carbone dans le système ou bien modifier le pH original de sorte que les formes soient agencées hiérarchiquement.

Où en êtes-vous dans vos études à Concordia et que pensez-vous faire quand vous aurez obtenu votre diplôme?

M. T. : Je prépare une maîtrise ès sciences sous la direction de Louis Cuccia au sein du Groupe de recherche Cuccia.

Quand j’aurai mon diplôme, j’ai bien l’impression que je passerai pas mal de temps à remplir d’innombrables demandes d’emploi. Le bon côté, c’est que la chimie joue un rôle essentiel dans l’élaboration de solutions novatrices aux défis du quotidien. Pour être plus précise, je dirais que mes études me procurent une expérience inestimable dans l’utilisation d’une vaste gamme d’instruments de microscopie, de techniques de cristallisation et de connaissances liées à la chimie des matériaux.

Que signifierait pour vous l’obtention d’un prix dans le cadre du concours Science Exposed du CRSNG?

M. T. : Ma participation au concours a pour objectif ultime de faire profiter du résultat de mes travaux le plus grand nombre possible de foyers canadiens. J’espère stimuler l’intérêt de jeunes scientifiques, voire remettre en question leur perception de ce que signifie « être une fleur ».

Pourquoi avez-vous choisi de mener à Concordia votre recherche financée par le CRSNG?

M. T. : Étudier au Département de chimie et de biochimie de l’Université, c’est appartenir à une communauté qui non seulement suscite la curiosité et l’excellence scientifiques, mais qui forme et accompagne ses étudiants chercheurs. Ce type de milieu enrichissant est précisément ce qui m’a décidée à effectuer mes travaux de recherche à Concordia.

Cliquez ici pour voter pour Arthi Ramachandran ou Alicia McTaggart et aider l’une ou l’autre de ces étudiantes de Concordia à gagner le People’s Choice Award du concours Science Exposed 2017 du CRSNG. Vous avez jusqu’au 1er octobre 2017, à minuit, pour sélectionner votre photo préférée. 

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