Le Laboratoire de Géologie de Lyon ou l’étude de la Terre, des planètes et de l’environnement

Le Laboratoire de Géologie de Lyon : Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE) est un laboratoire de recherche en Sciences de la Terre qui regroupe environ 160 personnes réparties sur 3 sites géographiques. Une centaine de personnes travaillent sur le campus de la Doua à Villeurbanne, une cinquantaine sur le campus Monod à Lyon et une dizaine sur le campus de Saint-Etienne. Le LGL-TPE a pour tutelles le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), l’Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), l’École Normale Supérieure de Lyon (ENSL) et l’Université Jean Monnet de Saint -Etienne (UJM).

Nos objectifs scientifiques principaux sont de comprendre la formation et l’évolution de la Terre et des planètes, ainsi que l’apparition de la vie et son développement. Pour cela nous menons des recherches qui couvrent un spectre de thématiques très large, qui inclut la formation du système solaire, la formation de la Terre et des planètes et leur évolution jusqu’à leur état actuel, la dynamique du manteau et du noyau terrestres, la formation des chaînes de montagne et l’étude de la lithosphère, l’exobiologie, la paléontologie, la reconstruction des paléo-environnements et des paléoclimats à différentes échelles de temps, et l’étude de modèles contemporains de la biosphère ancienne et de sa caractérisation dans le registre fossile.

Nos recherches s’appuient sur des études de terrain, sur l’expérimentation et sur l’analyse et le calcul intensif, à la croisée de plusieurs disciplines comme la physique, la chimie, ou la biologie. Le laboratoire dispose d’un parc expérimental au plus haut niveau dans les domaines de la géochimie isotopique et moléculaire, des analyses non destructives, de la physique des conditions extrêmes et de la microscopie. Nous disposons également d’une flottille de drones qui nous permet d’effectuer des suivis de géomorphologie, de dynamique côtière ou de risques naturels. Nos moyens informatiques permettent de simuler numériquement l’évolution des planètes ou de construire des modèles 3D de l’intérieur de la Terre grâce au traitement massif de données sismologiques. Le LGL-TPE gère l’une des plus importantes collections universitaires de paléontologie au niveau mondial, avec près de 10 millions d’échantillons. Ces collections sont un instrument de recherche utilisé par des paléontologues du monde entier.

L’excellence scientifique du laboratoire est attestée par la qualité et le nombre de nos publications dans des revues à fort impact, par nos succès aux différents appels d’offre nationaux et européens et par notre participation au laboratoire d’excellence « Lyon Institute of Origins ». Depuis 2015, le LGL-TPE a été en permanence lauréat de 5 à 7 projets européens (ERC). Nous sommes actuellement porteurs de 6 projets ERC sur des thématiques variées. Le projet COSMOKEMS porte sur la reconstitution en laboratoire des conditions de la nébuleuse solaire et des fractionnements isotopiques dans le disque protoplanétaire. Les chercheurs-ses du projet IMPACT s’intéressent à l’exploration des conditions physiques lors de l’impact géant qui a impliqué la protoplanète Terre et donné naissance à la Lune. Le projet CRUSLID a pour but de comprendre la nature et la formation des croûtes martienne et lunaire afin d’évaluer en quoi elles diffèrent de la croûte continentale terrestre. Le projet TRANSCALE porte sur l’apport des méthodes probabilistes dites «bayesiennes» sur l’interprétation des données sismologiques pour produire des modèles de Terre multi-échelles. Les chercheurs-ses du projet THEMISS s’intéressent à la modélisation de l'évolution thermique d'objets glacés dans le système solaire, avec pour objectif de mieux localiser les matériaux les plus primitifs du système solaire et préciser les caractéristiques des comètes qui peuvent aider à contraindre son origine. Le projet SILVER a pour objectif d'étudier la composition des pièces d'argent des mondes antiques (Grec et Romain) jusqu'en 250 après JC grâce à des techniques de pointe en géochimie. Les questions posées sont celles de l'origine de la monnaie et du lien entre le développement économique et la circulation de l'argent.

Ce dernier projet illustre bien la transdisciplinarité des recherches menées au LGL-TPE. En effet, une originalité du LGL-TPE est de développer des recherches interdisciplinaires en appliquant les techniques analytiques des Sciences de la Terre à d’autres disciplines. Comme autres exemples, nos recherches sur les fractionnements isotopiques en biologie cellulaire ont vocation à avoir des applications en médecine tandis que nos analyses de divers matériaux par spectroscopie Raman ont des applications en tribologie.

Le LGL-TPE est rattaché à l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Lyon (OSUL) avec lequel il mutualise certains de ses moyens. Il prend également part à ses actions de formation par le biais de ses activités et séminaires de recherche, et en partageant son expertise technique. Tous nos travaux sont étroitement liés à l’enseignement et nous développons constamment les interactions entre recherche et formation. Les personnels du LGL-TPE forment des élèves normaliens et des étudiant-es en licence et master et accueillent une quarantaine de doctorant-es et post-doctorant-es, avec l’ambition d’ouvrir davantage nos formations aux étudiant-es étranger-es.

Enfin, créer de nouvelles synergies aux interfaces disciplinaires fait partie de nos priorités et nous développons un certain nombre de projets plus appliqués en partenariat avec la Région Auvergne-Rhône-Alpes et divers partenaires industriels.

Eric DEBAYLE
Directeur du LGL-TPE