5à7 en Valais: rencontre entre recherche scientifique et pédagogie

Le mercredi 18 septembre dernier, l’EPFL Valais Wallis a chaleureusement ouvert ses portes au corps enseignant des gymnases valaisans pour accueillir cette «édition spéciale» du 5à7. Au programme: la découverte de projets de recherche passionnants dans les domaines du développement durable et implantés en Valais, susceptibles d’étayer et d’inspirer l’enseignement gymnasial.

Chimie verte et énergie, changement climatique et impacts sociaux, intelligence et artificielle et environnement, des thématiques qui peuvent paraître pointues mais qui impactent le quotidien de tout un chacun. Les interventions sont pensées pour proposer des exemples inspirants au corps enseignant qui pourraient être relayés dans le cadre de leurs cours et les enrichir.

De nouveaux matériaux poreux révolutionnent les procédés de séparation, de la purification de l’eau au stockage du CO₂, Prof. Wendy Queen

Les procédés de séparation requièrent plus de 15% de toute l'énergie utilisée dans le monde. Il est donc crucial de s'y intéresser pour réduire nos impacts. C'est avec cette affirmation que Prof Wendy Queen a débuté sa présentation avant d’introduire avec passion son domaine de recherche: les éponges quasi miraculeuses que sont les MOF (Metal Organic Frameworks) qu’elle dote, avec ses talents de chimiste, de propriétés extrêmement spécifiques. Les unes peuvent retenir le CO₂ à la sortie d’une cheminée, d’autres contribuer à la dépollution des eaux en captant instantanément toute trace de certains éléments comme le plomb. D’autres permettent de fixer spécifiquement l’or dans les procédés de revalorisation des équipements électroniques. «C’est à partir du moment que j’ai dit que je savais comment récupérer de l’or que les gens se sont intéressés à mon travail» dit-elle en riant. Pour rebondir sur cette fascination qu’exerce le métal jaune, elle a récemment développé un jeu «Goldrush» pour sensibiliser le grand public à la quantité d’or présente dans les téléphones et à l’importance de le récupérer. Les enseignantes et enseignants présents l’ont testé avec intérêt.

Le projet «GreenFjord» – Les écosystèmes du Groenland soumis au changement climatique: interactions environnementales et socio-culturelles, Prof. Julia Schmale

Le changement climatique accéléré dans l'Arctique impose de profonds impacts sur les systèmes de fjords groenlandais. Ceux-ci sont fragiles en raison du lien délicat entre la cryosphère, l'océan, la terre, l'atmosphère et la biosphère. De plus, ces paysages emblématiques du Groenland sont au cœur des systèmes socio-économiques et culturels, et des moyens de subsistance locaux. Le réchauffement induit la fonte des glaciers, ce qui entraîne une augmentation des flux d'eau douce. Les flux modifiés ont un impact sur la dynamique des écosystèmes marins et la circulation des nutriments, qui à leur tour affectent le réseau trophique marin avec des effets en cascade: à des niveaux trophiques bas, les changements dans la prolifération du phytoplancton ont un impact sur la chimie atmosphérique et la formation des nuages. À des niveaux trophiques élevés, les poissons sont affectés, ce qui a des implications importantes pour les moyens de subsistance et l'économie locaux, qui dépendent en grande partie des ressources marines. Le projet GreenFjord vise à comprendre les processus, la manière dont le changement climatique affecte les écosystèmes des fjords ainsi que l'impact sur la biodiversité et les moyens de subsistance. L'objectif ultime est de traduire ces nouvelles observations en modèles pour simuler et prédire l'évolution des futurs systèmes de fjords, y compris la perte de masse des glaciers, l'évolution trophique et le cycle du carbone.

Le potentiel de l’intelligence artificielle pour le suivi environnemental, Prof. Devis Tuia

Nous sommes entourés de capteurs qui collectent des quantités énormes de données sur notre environnement. Du téléphone portable aux caméras de vidéosurveillance, en passant par les capteurs volants comme les drones ou les satellites, le potentiel de monitoring et d’analyse de notre environnement est inexploité. Néanmoins ces données sont massives et acquises à un rythme rapide, il devient donc nécessaire de développer des technologies puissantes pour rechercher, organiser, compiler et traiter ces données afin d’en extraire des informations précieuses qui permettent d’anticiper l’impact des dérèglements climatiques et d’élaborer des stratégies utiles aux décideur·es. Des algorithmes d’apprentissage automatique – de l’extraction de caractéristiques classiques aux réseaux neuronaux complexes – sont élaborés pour le monitoring de l’impact du réchauffement climatique sur l’évolution des limites forestières et la dynamique de la treeline. Les forêts remplissent de nombreuses fonctions essentielles dans le système terrestre à différentes échelles, du stockage du carbone à l'hébergement de divers écosystèmes et il est en effet crucial de reconstruire et d’analyser des décennies de dynamique forestière, de comprendre les impacts de la variabilité climatique passée sur cette dynamique et d’analyser les effets de la température sur la croissance et l'établissement des arbres.

Multidisciplinarité et approche globale

Ces projets de recherche novateurs, à la frontière des disciplines sont d’excellents exemples à relayer aux élèves, pour non seulement illustrer le fait que la multidisciplinarité est essentielle dans une démarche scientifique, mais qu’il est nécessaire, au vu des enjeux environnementaux et sociétaux d’adopter une approche intégrée combinant à la fois les questions sociales, environnementales et économiques, et ce au-delà des compétences techniques.

Un format local à rééditer

Cette «édition spéciale» du 5à7 avait pour but de rapprocher le SPE de ses partenaires locaux et a séduit également quelques participantes et participants provenant d’autres cantons romands. Un nouveau format prometteur qui sera réédité dans d’autres cantons sur nos campus associés, indépendamment du traditionnel 5à7 disciplinaire toujours proposé sur une base annuelle en marge des journées d’information, en novembre. Autant d’occasions d’aborder les disciplines scientifiques sous un autre angle et continuer à œuvrer pour une transition gymnase-EPFL harmonieuse.