Recherche

En astrophysique, le musée participe à des campagnes d’études participatives pour l’observation d’astéroïdes ou de comètes. Il répond aux appels d’instituts ou d’observatoires internationaux tels que le « Minor Planet Center » de l’Union Astronomique Internationale et la « British Astronomical Association ». Le musée s’associe à la recherche de nouveau astéroïdes pouvant présenter un danger potentiel pour la Terre. Il contribue également au suivi d’astéroïdes pour améliorer le calcul de leurs orbites. Enfin, il participe à la recherche de nouvelles comètes et au suivi de comètes afin d’en améliorer leur compréhension.

La biogéographie est la science qui étudie la répartition des êtres vivants. Elle nous permet de mieux comprendre l’organisation de la nature, tant dans le passé qu’aujourd’hui, ainsi que son évolution actuelle. Grâce à des inventaires et des atlas détaillant la répartition des espèces, les scientifiques contribuent à un effort mondial pour mieux connaître et protéger la biodiversité. À plus grande échelle, ils permettent également de retracer l’histoire évolutive des populations et leurs déplacements passés. L’ensemble de ces approches aide à mieux comprendre les réponses des espèces aux changements du passé et à anticiper leurs réponses aux défis futurs.

Le changement climatique est l’un des plus grands défis de notre époque. Nous analysons comment la hausse des températures, des sécheresses plus fréquentes et d’autres modifications du climat affectent la biodiversité, au Luxembourg et ailleurs. Qu’il s’agisse de changements dans la faune et la flore locales ou d’impacts globaux sur les écosystèmes, les recherches menées aident à comprendre les conséquences pour l’avenir. L’arrivée d’espèces ou la disparition d’habitats fragiles illustrent que le changement climatique n’est pas un problème lointain : il est déjà là, et il nous concerne tous·tes.

La conservation vise à préserver la biodiversité et les écosystèmes face aux pressions croissantes exercées par les activités humaines. L’objectif est de fournir des connaissances scientifiques pour guider les actions de protection et de gestion menées par les différent·e·s acteurs·rices concerné·e·s. Au Luxembourg, les travaux du musée incluent, entre autres, l’élaboration de listes rouges, la recherche sur les espèces exotiques envahissantes, ainsi que la définition de priorités spatiales pour la conservation. Le musée contribue également à la mise en œuvre de plans d’action pour certaines espèces menacées. En combinant données scientifiques, expertise locale et collaboration internationale, l’approche du musée vise à proposer des solutions concrètes et adaptées aux enjeux actuels de la conservation.

L’écologie est la science qui étudie les interactions entre les organismes et leur environnement, afin de mieux comprendre leur rôle au sein des écosystèmes. Le musée s’intéresse à la façon dont les espèces s’adaptent à leur milieu, aux interactions clés, comme celles entre plantes et pollinisateurs, ainsi qu’à l’impact du paysage sur les déplacements des organismes. Ces recherches permettent d’éclairer les dynamiques écologiques et de développer des stratégies de conservation et de gestion adaptées aux besoins des espèces et aux effets des changements environnementaux. Cela inclut la protection des habitats, la préservation des espèces menacées et le renforcement de la connectivité des populations par l’amélioration des corridors écologiques.

L’évolution est à la base de toute vie sur Terre. Les recherches du musée explorent comment les espèces ont changé au fil de millions d’années et comment elles continuent à évoluer aujourd’hui. Des fossiles qui racontent l’histoire de la vie ancienne, aux études sur les plantes et les animaux actuels, le musée cherche à comprendre comment les espèces s’adaptent à leur environnement. Grâce à des outils comme les jardins expérimentaux et la génétique quantitative et moléculaire, les traits évolutifs sont analysés face au climat, au sol ou à d’autres pressions de sélection. Nos recherches relient l’histoire profonde de la vie au monde vivant actuel, montrant que l’évolution façonne encore aujourd’hui la biodiversité, jusque dans notre propre environnement.

La géophysique étudie les propriétés physiques de la Terre, sa structure, sa composition et ses déformations. Le musée se consacre à l'étude des déformations de la croûte terrestre liées à l’activité volcanique, aux séismes, aux glissements de terrain et aux affaissements miniers. Ces recherches sont menées en étroite collaboration avec le « Centre Européen de Géodynamique et de Séismologie».

Le musée a développé un pôle de recherche en interférométrie radar par satellite (InSAR). Le radar envoie des ondes radio vers la surface de la Terre, puis capte l’écho réfléchi par les objets (sol, bâtiments, etc.). La comparaison entre différentes images acquises au cour du temps permet de mesurer des déformations de la croûte terrestre avec une résolution sub-centimétrique. 

Le géopatrimoine, ou patrimoine géologique, désigne les éléments de géodiversité (minéraux, roches, fossiles, paysages, etc.) ayant une valeur particulière (scientifique, éducative, culturelle ou esthétique) et qui méritent d'être conservés pour les générations futures. Il s'agit d'un sous-ensemble du patrimoine naturel, qui peut être local, national ou même mondial. Le musée assure la coordination d’un groupe de travail qui rassemble également des représentants du Service Géologique du Luxembourg et du Mëllerdall Unesco Global Geopark ainsi que des collaborations ponctuelles avec, par exemple, la biosphère Unesco Minett. Ce groupe de travail a pour objectif de travailler sur un inventaire des géosites du Luxembourg représentatifs du patrimoine géologique national. Il organise également le Geodiversity Day au Luxembourg, une initiative mondiale promue par l’Unesco chaque année autour du 6 octobre.

Ce terme fait références à des recherches actives menées sur les collections géologiques, paléontologiques ou minéralogiques au sein du Naturmusée. Il intègre de nouvelles descriptions et analyses, mettant en évidence l’utilité et l’importance des collections de sciences de la Terre, en particulier lorsque les sites ne sont plus accessibles pour diverses raisons (fermeture de mines, sites placés en réserve naturelle, etc.)

En mars 2024, le Conseil européen a adopté la loi européenne sur les matières premières critiques, car la demande de terres rares devrait augmenter de manière exponentielle dans les années à venir.

Les matières premières critiques (MPC) ou Critical Raw Material (CRM) sont des matières premières d'une grande importance économique pour l'Union Européenne (UE). Elles présentent un risque élevé de rupture d'approvisionnement en raison de la concentration de leurs sources et de l'absence de substituts abordables et de qualité.

Ces minéraux jouent un rôle crucial dans notre quotidien et dans la transition énergétique en contribuant à la décarbonation de l'économie. Parmi eux, on trouve par exemple le cuivre, l'aluminium, le manganèse, l'indium, les éléments de terres rares, l'hélium, le lithium, le cobalt, le graphite et la potasse.

La minéralogie environnementale intègre la minéralogie comme élément de la géochimie environnementale, en mettant l'accent sur les interactions des minéraux avec l'atmosphère, la biosphère et l'hydrosphère (c'est-à-dire l'écosystème mondial). Elle se concentre sur la compréhension et la modélisation des réactions impliquant des minéraux au cours de certaines étapes fondamentales des cycles (bio)géochimiques des éléments à la surface de la Terre, telles que l’altération des roches, la formation des sols, le transport par les eaux, la sédimentation et la diagenèse.

Les changements des êtres vivants au cours de l'histoire de la Terre sont au cœur de la recherche sur la paléobiodiversité au musée. La base de cette recherche est la description de la biodiversité des époques géologiques pertinentes. Dans ce contexte, le musée se concentre d'une part sur le rapport fossile régional, indépendamment du groupe taxonomique concerné, et d'autre part sur le rapport fossile global pour certains groupes comme les échinodermes et les céphalopodes. Au-delà de la simple description de la paléobiodiversité, la phylogénie, c’est-à-dire les liens de parenté des espèces disparues, est étudiée dans leur contexte historique et paléoécologique.

L’étude des paléofluides s’inscrit dans le cadre de l’étude des paléoenvironnements. Sont abordés ici des paléofluides minéralisateurs en précisant leur température, leur pression, leur composition et leurs interactions entre eux pour former certains gisements à une époque géologique donnée.

La parasitologie étudie les relations entre les parasites et leurs hôtes. Dans une approche intégrée de type One Health, qui reconnaît les liens étroits entre la santé humaine, animale et environnementale, les travaux du musée visent à surveiller les vecteurs, les hôtes et les parasites, notamment ceux impliqués dans les zoonoses. Sont étudiés également les interactions hôte-parasite et utilise des méthodes génétiques pour identifier les voies d’introduction des vecteurs et des parasites. Ces approches contribuent à une meilleure évaluation des risques sanitaires et à la mise en place de mesures de prévention adaptées à notre contexte local et régional.

La science participative intègre la contribution collective du public à la science, incluant des volontaires non-professionnels et sans expérience. Elle a permis d’accélérer les découvertes scientifiques, l’engagement communautaire et la prise de conscience à propos des enjeux soulevés par la science. Le musée est fortement impliqué dans la collecte de données sur la biodiversité et encourage le public à utiliser les plateformes telles qu'iNaturalist.lu ou Observation.org. Les données issues de la science participative sont utilisées dans divers projets de recherche, mais les tendances et les lacunes générales associées à ces données sont également étudiées.  

La taxonomie est une discipline clé de notre musée. Elle vise à identifier, nommer et classer les espèces, en s’appuyant à la fois sur des méthodes classiques et sur des outils modernes comme la génétique. Le musée décrit de nouvelles espèces et signale des espèces observées pour la première fois sur le territoire national, une étape essentielle pour les études de biogéographie et les actions de conservation. Les recherches du musée s’appuient sur l’étude de ses collections nationales, des travaux de terrain et des analyses en laboratoire. Ce travail est enrichi par une collaboration étroite avec un large réseau de collaborateur·rice·s scientifiques, souvent expert·e·s de certains groupes taxonomiques. Ensemble, nous contribuons à une meilleure connaissance de la biodiversité et à sa valorisation scientifique.