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Terre 4D : Science et exploration du sous-sol

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Sous nos pieds se trouve un vaste monde inexploré composé de dizaines de kilomètres de croûte épaisse renfermant de l’eau, des gaz, des nutriments, des ressources et diverses formes de vie. L’équipe multidisciplinaire du programme Terre 4D met à profit la géologie, la chimie, la science planétaire et le génie pour étudier les interactions entre le sous-sol et la surface de la Terre. Les membres cherchent à élargir notre compréhension de l’évolution planétaire et des possibilités de trouver la vie ailleurs dans l’Univers.

 

POINTS FORTS DE LA RECHERCHE ET DE L’IMPACT SOCIÉTAL

Contribuer au prochain pas de géant de la NASA

Plusieurs membres de programme ont offert une orientation et une contribution importantes
à la rédaction du rapport Origins, Worlds, and Life des National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine : A Decadal Strategy for Planetary Science and Astrobiology 2023-2032. Ce document de planification et de politique établit le plan décennal et les priorités en matière de recherche et de missions de la NASA, et formule un consensus communautaire sur les questions scientifiques les plus importantes dans le domaine pour les dix années à venir.

Adopter un spectre pour rechercher la vie extraterrestre

Dans la recherche de vie extraterrestre, il est difficile de distinguer le vivant du nonvivant. À la suggestion de Heather Graham (NASA Goddard Space Flight Center), membre du programme Terre 4D, et de Barbara Sherwood Lollar (Université de Toronto), coresponsable du programme, une représentation plus inclusive de la recherche de vie extracellulaire pourrait consister à reconnaître un spectre, ou une « zone grise », dans ce qui pourrait être considéré comme de la vie sur d’autres planètes.

Comme l’origine de la vie n’est pas un événement ponctuel et que le travail des scientifiques est entravé par des comparaisons avec la vie sur Terre, des indices permettant d’identifier la vie potentielle ailleurs pourraient passer inaperçus. En reconnaissant les limites posées par cette zone grise, les spécialistes de la détection de la vie seront mieux à même de concevoir des méthodes sensibles aux systèmes chimiques prébiotiques et à la vie fondée sur une biochimie différente.

Creuser plus profondément pour explorer des eaux anciennes

Les aquifères souterrains peuvent à la fois constituer une source précieuse de connaissances scientifiques sur le passé de la Terre et une source éventuelle de risques liés aux activités souterraines actuelles. Les coresponsables du programme John Mustard (Université Brown) et Barbara Sherwood Lollar, ainsi que les membres Jennifer McIntosh (Université de l’Arizona), Christopher Ballentine (Université d’Oxford), Joseph Michalski (Université de Hong Kong), le spécialiste conseil Jeffrey McDonnell (Université de la Saskatchewan), ainsi que leurs stagiaires et collaborateurs ont procédé à une évaluation critique de l’étendue des aquifères souterrains à une distance de deux à dix kilomètres sous nos pieds, et estimé que les volumes d’eau étaient supérieurs à ceux des calottes glaciaires. Il est nécessaire d’avoir des estimations précises du volume et de la connectivité des aquifères pour planifier en toute sécurité des activités souterraines comme la production d’hydrogène, le stockage de déchets nucléaires et la séquestration du carbone. De plus, ces eaux anciennes peuvent aussi abriter des écosystèmes microbiens encore actifs aujourd’hui, dont une meilleure compréhension pourrait faciliter la planification de missions d’exploration de zones potentiellement habitables ailleurs dans le système solaire.

Réunir des spécialistes et des scientifiques pour discuter de la vie sur Mars

En octobre 2021, en collaboration avec l’Institut international des sciences spatiales (ISSI) suisse, les coresponsables du programme, John Mustard et Barbara Sherwood Lollar, ont organisé un atelier virtuel de deux jours. Réunissant des scientifiques du milieu universitaire et des agences spatiales du monde entier, le groupe a discuté des exigences liées à la science, aux technologies et aux missions pour trouver de la vie dans le sous-sol de Mars. Cette réunion virtuelle a jeté les bases d’une série d’ateliers en personne avec l’ISSI.

Voie menant à l’impact sociétal

Nous invitons les experts au sein de l’industrie, de la société civile, des soins de santé et du gouvernement à se joindre aux boursiers de notre programme Terre 4D : Science et exploration du sous-sol pour participer à de profondes discussions intersectorielles qui favorisent le changement et l’innovation.

Les experts du milieu universitaire, de l’industrie, des agences spatiales internationales et les boursiers du CIFAR au sein du programme Terre 4D assurent le développement de la science, des technologies et des diverses exigences pour des missions vers Mars en vue de comprendre les limites de l’habitabilité.

Axes prioritaires :

  • Obtenir des données sur l’eau qui se trouve à des kilomètres de profondeur dans le sous-sol des planètes, dans notre système solaire et ailleurs
  • Mettre au point l’architecture de missions internationales pour explorer le sous-sol martien

Fondation

2019

Collaborations interdisciplinaires

Sciences de la Terre et des planètes
Géologie
Science de l’environnement
Géochimie, y compris géochimie isotopique et biogéochimie
Astrobiologie
Géobiologie
Hydrogéologie
Microbiologie
Modélisation planétaire et environnementale
Minéralogie
Astronomie
Évolution planétaire

Contact

Daniel Bacinello

Membres et spécialistes-conseils

Coresponsables de programme

John Mustard

John Mustard

Coresponsable de programme

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université Brown
États Unis
Barbara Sherwood Lollar

Barbara Sherwood Lollar

Coresponsable de programme

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université de Toronto
Canada

Membres

Chris Ballentine

Chris Ballentine

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université d'Oxford
Royaume-Uni
Morgan L. Cable

Morgan L. Cable

Membre auxiliaire

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
California Institute of Technology
Institut de technologie de Californie
Laboratoire de propulsion par réaction de NASA
États Unis
Steven D'Hondt

Steven D'Hondt

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université du Rhode Island
États Unis
Heather Graham

Heather Graham

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
NASA Goddard Space Flight Center
États Unis
Michael Manga

Michael Manga

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université de la Californie à Berkeley
États Unis
Jennifer McIntosh

Jennifer McIntosh

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université de l’Arizona
États Unis
Joseph Michalski

Joseph Michalski

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université de Hong Kong
Chine
Victoria J. Orphan

Victoria J. Orphan

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
California Institute of Technology
États Unis
Magdalena R. Osburn

Magdalena R. Osburn

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université Northwestern
États Unis
Nita Sahai

Nita Sahai

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université d'Akron
États Unis
Nigel J.T. Smith

Nigel J.T. Smith

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
TRIUMF
Canada
Vlada Stamenkovic

Vlada Stamenkovic

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Blue Origin
États Unis
Richard G. Taylor

Richard G. Taylor

Membre

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
University College de Londres
Royaume-Uni

Spécialistes-conseils

Jan Amend

Jan Amend

Responsable de comité consultatif

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
États Unis
Fumio Inagaki

Fumio Inagaki

Spécialiste-conseil

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Japon
Jeffrey McDonnell

Jeffrey McDonnell

Spécialiste-conseil

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Canada
Bénédicte Ménez

Bénédicte Ménez

Spécialiste-conseil

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Chine
Gordon

Gordon "Oz" Osinski

Spécialiste-conseil

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université Western
Canada

Membres du programme de chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli

Jacqueline Goordial

Jacqueline Goordial

Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2021-2023

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université de Guelph
Canada
Timothy Goudge

Timothy Goudge

Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2021-2023

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université du Texas à Austin
États Unis
Jihua Hao

Jihua Hao

Membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli 2021-2023

Terre 4D : Science et exploration du sous-sol
Université des sciences et technologies de Chine
University of Science and Technology of China
Chine

Nouvelles

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Recherche

Une nouvelle étude révèle que la croûte terrestre possède le plus grand réservoir d’eau, devant les calottes glaciaires

Une nouvelle modélisation réalisée par des chercheurs du programme Terre 4D permet de quantifier les réservoirs d’...

01 octobre 2021
Heather G

Profil

Heather Graham remet en question les hypothèses sur la nature possible de la vie

En réfléchissant à l’éventuelle évolution différente de formes de vie sur d’autres planètes,

03 février 2021
Barbara Sherwood Lollar

Non classifié(e)

Barbara Sherwood Lollar, codirectrice du programme Terre 4D, reçoit l’hommage scientifique le plus prestigieux du Canada

La géochimiste de l’Université de Toronto est la lauréate de la Médaille d’or Gerhard-Herzberg en sciences et en...

06 mai 2019
Mars 4D

Nouvelles

À la recherche de la vie sous Mars

Des chercheurs disent qu’il faut examiner Mars « plus en profondeur »

04 février 2019
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