Energy bills in the UK are still expected to rise in the coming months, putting more pressure on household budgets despite the shaky ceasefire in the Gulf.
These are small systems, typically around 800W, that can be installed on balconies or external walls and connected directly to a household socket, without needing an electrician. They could offer a more accessible option for households that cannot install on rooftops.
Although standards and safety guidance is yet to be set in the UK, these plug-in systems are already widely used in other parts of Europe. Some sources suggest there were around 4 million units being used in Germany in 2025.
A typical UK household uses around 2,700-3,000 kilowatt hours (kWH) of electricity each year. Using a basic online calculator, a small 800W plug-in solar system, when vertically mounted on a balcony, is likely to generate around 150-350kWh, depending on orientation and shading. This means the system can provide about 5-12% of the electricity a home uses over a year. This could help a bit with bills, but not hugely.
What makes more of a difference is the time you use your energy. Solar generates electricity during the day, but most households need more in the evening. So much of this energy may go unused if the home is unoccupied during the day.
Benefits of batteries
To benefit the most from solar, households need to consider how they use electricity.
One simple way to make better use of solar is to shift electricity use into the daytime when possible, such as running appliances or charging devices when solar power is available.
Another option is to use battery storage. Smaller plug-in batteries, typically around 1–2kWh and costing £500–£1,500, can store extra electricity for later use. However, because the amount of energy generated is quite small, the financial return on the battery is often limited, with payback periods of seven to ten years.
Daily savings can be estimated based on the difference between off-peak and peak electricity prices. In the UK, standard electricity prices are around 24–30p/kWh, according to Ofgem. This price difference means a small battery shifting around 1–2kWh per day could save roughly 25p–45p per day, equivalent to around £90–£160 per year. However, actual savings depend on usage patterns and seasonal variation.
Rising sales of solar panels have been seen because of the Gulf conflict.
Smart tariffs
A different approach is to combine battery storage with smart time-of-use tariffs. This technology, already established in the UK, allows batteries to be charged with cheaper off-peak electricity overnight from the grid and discharged during expensive peak periods.
One example already available is the EcoFlow Stream Ultra battery. A single unit can supply 250W–300W for appliances including fridges, routers and standby devices. It can discharge the power for approximately six to eight hours. In the future, a battery like this could potentially be charged from a solar panel.
To understand how this works in practice, consider a small battery of around 1.9kWh, costing approximately £1,500. If it is used only to store surplus solar energy from a balcony system, the financial return is relatively modest and will vary by season, with strong summer performance and lower winter output.
However, the savings change when the same system is used along with a smart time-of-use tariff. Instead of relying only on solar power, the battery can be charged overnight using cheaper electricity from the grid (typically 7–9p/kWh) and then used during the day when electricity is more expensive (often 30–35p/kWh). Typically, off-peak charges apply between midnight and 5am-6am.
This can lead to daily savings, usually around 25p–45p (up to around £1-£1.50 per day for larger batteries of around 5kWh), depending on usage and price differences. When these steady savings are combined with seasonal solar generation, total savings could reach £200-£300 per year.
This means the overall system could pay for itself in around five to six years. And for the larger battery systems, savings could be higher, reaching around £500–£650 per year.
Overall, solar will work best as part of a wider shift in households rethinking when and how to use energy.
Salma Al Arefi does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.
Source: The Conversation – UK – By Juan Diego Rodriguez-Blanco, Ussher Associate Professor in Nanomineralogy, Trinity College Dublin
On many coastlines around the world, piles of discarded oyster and mussel shells are a common sight — the leftovers of a global seafood industry that produces millions of tonnes of waste each year. At the same time, hidden in rocky deposits far from the coast, a very different sort of resource — rare earth elements — is plentiful. These metals are in soaring demand as they are essential for technologies such as wind turbines, electric vehicles, and most modern electronics.
My team’s new research explores an interesting connection between this waste and the critically needed rare earth elements. We found that common seashells, particularly oyster shells, can capture and trap rare earth elements from water. In doing so, the seashells transform from waste into a potential tool for cleaning up pollution linked to the green energy transition.
People in Japan often describe rare earth elements as the “vitamins of modern industry” because, like vitamins in the body, they are essential for many modern technologies but only small amounts are needed. Extracting and processing rare earth minerals them can generate contaminated wastewater, where these elements may leak into the environment.
In our labs at Trinity College Dublin, we have been investigating whether seashell waste could help address this problem. We collected oyster, mussel and cockle shells from Irish beaches, cleaned them and crushed them into small grains. These fragments were then placed in water containing rare earth elements — specifically lanthanum, neodymium and dysprosium — at concentrations similar to those found in severe industrial contamination.
What happens next is not immediately visible to the naked eye, but under the microscope it is striking – and beautiful. At the surface of each shell grain, a chemical reaction begins. The calcium carbonate that makes up the shell starts to dissolve, while new minerals containing rare earth elements begin to crystallise in its place. Over time, a thin layer forms, like a kind of mineral “skin” that coats the grain.
Using a high-resolution microscope, we observed this process in detail. Tiny crystals first appear as needle-like structures, then grow and merge into a continuous crust. In some cases, this crust eventually blocks further reaction, effectively shutting down the process.
But not all shells behave the same way: oyster shells, it turns out, have a unique internal structure. They are made of thin layers and porous, chalky regions that allow water and dissolved elements to circulate more freely. This means the reaction does not stop at the surface. Instead, it continues inward, gradually replacing the entire shell.
Under the right conditions, 1g of oyster shells can capture and lock away up to around 1.5g of the rare earth elements present in the solution. Rather than simply sticking to the surface, these elements become part of a new, stable carbonate mineral.
From pollution control to resource recovery
Many materials used in water treatment rely on adsorption, the process whereby contaminants bind or “adsorb” to a surface. But in this case, it’s a process called full mineral transformation that incorporates the rare earth elements into solid crystals. This makes them far less likely to be released back into the environment.
Once captured, these elements could follow different paths. The material could be potentially processed further to recover the metals. Because they are concentrated in a solid phase, established chemical extraction methods could, in principle, be used to recycle them. Potentially, those waste shells could be used not only to clean up pollution, but also to recover valuable resources that would otherwise be lost.
There is no shortage of seashells. Nature makes them for free. Global shellfish aquaculture produces vast quantities of shell waste each year, much of which ends up in landfill or stockpiled near coastlines. Crushed shells could be used in filtration systems, treatment beds or permeable barriers, where contaminated water flows through reactive material. These approaches are already commonly used in water treatment, for example for the removal of heavy metals from seawater.
The challenge lies in maintaining efficiency. Some shell types quickly develop impermeable coatings that limit their effectiveness. Our results suggest that oyster shells, thanks to their structure, are particularly well suited to overcoming this limitation.
Making this technology work on a larger scale will depend less on finding new materials and more on designing systems that let as much water as possible come into contact with the active surfaces, while preventing those surfaces from becoming blocked or less effective over time.
This approach alone will not reduce the need for mining rare earth elements. Global demand for these materials is vast and growing very rapidly. However, that does not make this solution insignificant. It can help support a less wasteful and more “circular” approach to critical materials by offering a way to capture rare earth elements from waste streams, reduce environmental contamination and potentially recover part of what is currently lost during processing.
Scaling this approach from the lab to real-world applications requires testing under more complex conditions, as industrial wastewaters contain mixtures of metals, variable chemistry and flowing systems. Pilot-scale studies are needed to assess performance, durability and how quickly shell fragments develop a rare earth-rich mineral coating, like an armour, that blocks further reaction with the water.
Practical questions also matter: how much processing (cleaning, crushing) is truly necessary, and can it be done cost-effectively at scale? If rare earth recovery is the goal, efficient methods must be developed to extract them from the newly formed minerals. Addressing these challenges will determine whether this becomes a viable large-scale solution.
Juan Diego Rodriguez-Blanco receives funding from Science Foundation Ireland (Research Ireland), Geological Survey Ireland and the Environmental Protection Agency (Ireland).
Carcasse d’un éléphant d’Afrique adulte.By Geraldshields11 – Own work, CC BY-SA 4.0, , CC BY-SA
Imaginez une créature faisant près de deux fois la taille d’un éléphant d’Afrique moderne (qui peut peser jusqu’à 6 000 kg. Il s’agissait d’Elephas (Paleoxodon) recki, un titan préhistorique qui parcourait les terres de l’actuelle Tanzanie il y a près de deux millions d’années. Imaginez maintenant un groupe de nos ancêtres debout devant sa carcasse, puis en train de la dépecer et de la manger.
Depuis des décennies, les archéologues débattent de la date à laquelle les hominidés, ancêtres de l’homme, ont commencé à se nourrir de mégafaune – des animaux pesant plus de 1 000 kg.
Dans une nouvelle étude, notre équipe d’archéologues, qui étudie l’évolution des premiers humains en Afrique, a identifié l’un des tout premiers cas de dépeçage d’éléphant.
Cette découverte a eu lieu dans la gorge d’Olduvai en Tanzanie. Il s’agit d’un site célèbre qui abrite quelques-uns des restes les plus anciens et les mieux préservés de nos ancêtres humains. Datant d’il y a 1,80 million d’années, cette découverte sur le site connu sous le nom d’EAK révèle que nos ancêtres interagissaient avec la mégafaune bien plus tôt qu’on ne le pensait auparavant (l’estimation précédente pour Olduvai était d’environ 1,5 million d’années) et de manière plus sophistiquée.
Cette découverte suggère que les hominidés (très probablement l’Homo erectus) vivaient peut-être en grands groupes sociaux à cette époque, sans doute parce que leur cerveau se développait et exigeait une alimentation plus calorique et riche en acides gras.
Les « preuves irréfutables »
L’une des raisons pour lesquelles notre régime alimentaire ancestral fait l’objet de débats est qu’il n’est pas facile de trouver des preuves de la quantité de nourriture animale que les premiers humains consommaient et de la manière dont ils se la procuraient.
En archéologie traditionnelle, la « preuve irréfutable » de la découpe (le découpage des carcasses) est une marque de coupe laissée sur un os par un outil en pierre. Cependant, lorsqu’il s’agit de grands animaux comme les éléphants, ces marques sont difficiles à trouver. La peau d’un éléphant mesure plusieurs centimètres d’épaisseur, et sa masse musculaire est si importante qu’un outil de dépeçage pourrait ne jamais toucher l’os.
De plus, des millions d’années d’enfouissement peuvent altérer la surface de l’os, effaçant toute trace subtile. Et si un os est déposé dans un sédiment abrasif, le piétinement d’autres animaux peut générer sur les os des marques qui ressemblent à des traces de coupe.
Sur le site EAK, nous avons trouvé le squelette partiel d’un seul individu d’Elephas recki au même endroit que des outils en pierre oldowayens.
Mais pour prouver qu’il ne s’agissait pas simplement d’une mort naturelle ou de l’œuvre de charognards, nous ne pouvions pas nous fier aux marques sur les os. Nous nous sommes donc tournés vers un nouveau type d’enquête : la taphonomie spatiale. Il s’agit de l’étude de la répartition spatiale des artefacts en pierre et des os sur un même site. Nous nous sommes également appuyés sur des preuves plus directes : les os de ces éléphants fossilisés qui avaient été fracturés alors qu’ils étaient encore frais (« fractures vertes »).
La géométrie d’une carcasse
Pour résoudre ce mystère vieux de 1,8 million d’années, nous avons analysé la manière dont les os étaient dispersés sur le site. Chaque agent qui interagit avec une carcasse – qu’il s’agisse d’une troupe de lions, d’un groupe d’hyènes ou d’une bande d’humains – laisse une « empreinte spatiale » unique. Les lions et les hyènes ont tendance à traîner les os, les dispersant selon des schémas prévisibles en fonction de leur poids et de la quantité de viande qui y est attachée. Les morts naturelles, comme celle d’un éléphant dans un marécage, entraînent un « effondrement » squelettique différent, plus localisé.
En utilisant des statistiques spatiales avancées, puis en comparant le site EAK à plusieurs carcasses d’éléphants modernes que nous avons étudiées au Botswana (étude non encore publiée), nous avons constaté que la configuration spatiale à EAK était unique. Le regroupement des os et la densité des outils en pierre parmi eux ne correspondaient pas aux modèles « aléatoires » ou « induits par les charognards ». Au contraire, cela reflétait un événement de traitement ciblé et de haute intensité. La signature spatiale correspondait à celle d’un abattage par des hominidés, qui a également été documenté sur les sites d’Olduvai, datant d’environ un demi-million d’années.
Cela a été confirmé par la présence d’os longs cassés en deux, non seulement à EAK, mais aussi à plusieurs endroits du site où d’autres carcasses d’éléphants et d’hippopotames avaient été dépecées. Aujourd’hui, seuls les humains sont capables de briser la diaphyse des os longs d’éléphant ; même les hyènes tachetées, qui possèdent des mâchoires très puissantes, n’y parviennent pas.
On peut également observer des traces de ce comportement sur d’autres sites. Par exemple, un fragment d’os présentant des marques de coupe provenant d’un grand animal (probablement un hippopotame) a été documenté à El-Kherba (Algérie) et daté de 1,78 million d’années.
Ces découvertes fréquentes et répétées de multiples carcasses d’éléphants et d’hippopotames dépecées dans différents sites indiquent que les humains dépeçaient les restes de grands animaux, qu’ils aient été chassés ou récupérés.
Pourquoi un repas d’éléphant est-il important ?
Cette découverte ne concerne pas seulement un menu préhistorique ; elle concerne l’évolution du cerveau humain et de la structure sociale. Il existe une théorie de longue date en paléoanthropologie appelée « hypothèse des tissus coûteux ». Elle suggère que, à mesure que le cerveau de nos ancêtres grossissait, ils avaient besoin d’une augmentation massive de calories de haute qualité, en particulier de graisses et de protéines.
Les grands mammifères comme les éléphants sont en quelque sorte d’énormes « réservoirs » de ces calories. La transformation d’un seul éléphant fournit un apport calorique considérable, suffisant pour nourrir un groupe pendant des semaines.
Désosser un éléphant est toutefois une tâche colossale. Cela nécessite des outils en pierre tranchants et, surtout, une coopération sociale. Nos ancêtres devaient travailler ensemble pour défendre la carcasse contre des prédateurs tels que les tigres à dents de sabre et les hyènes géantes, tandis que d’autres s’employaient à extraire la viande et la moelle.
Cela suggère que, même il y a 1,8 million d’années, nos ancêtres possédaient déjà un niveau d’organisation sociale et de conscience environnementale véritablement « humaine ».
Cette découverte revêt également une autre dimension. Les humains de l’époque, à l’instar des carnivores modernes, consommaient des animaux dont la taille était proportionnelle à celle de leur propre groupe. Les petites troupes de lions mangent des gnous ; les plus grandes mangent des buffles et, dans certaines régions, même des éléphants juvéniles. Les preuves indiquant que ces premiers humains chassaient de gros animaux vont de pair avec des preuves selon lesquelles ils vivaient sur des sites beaucoup plus vastes qu’auparavant, ce qui reflète probablement la taille plus importante de leurs groupes.
La raison pour laquelle les premiers humains ont commencé à vivre en grands groupes à cette époque reste à expliquer, mais cela indique qu’ils avaient certainement besoin de plus de nourriture.
Un changement dans l’écosystème
Le site d’EAK nous renseigne également sur l’environnement. En analysant les minuscules fossiles de plantes et d’animaux microscopiques trouvés dans les mêmes couches de sol, nous avons reconstitué un paysage qui était en train de passer d’une rive d’un lac luxuriante et boisée à une savane plus ouverte et herbeuse. Nos ancêtres consommaient déjà du petit gibier.
Des preuves indiquent qu’il y a deux millions d’années, ils chassaient des animaux de petite et moyenne taille (comme des gazelles et des cobes à croissant). Un peu plus tôt, ils avaient commencé à utiliser la technologie (des outils en pierre) pour contourner leurs limites biologiques.
Les preuves issues de la gorge d’Olduvai montrent que nos ancêtres étaient remarquablement adaptables, capables de prospérer dans des climats changeants en développant de nouveaux comportements.
Lorsque nous observons la disposition spatiale de ces restes anciens, nous ne regardons pas seulement les os d’un éléphant disparu. Nous observons les traces d’un moment charnière de notre propre histoire – lorsqu’un petit groupe d’hominidés a regardé un géant et y a vu non seulement une menace, mais aussi la clé de sa survie.
Manuel Domínguez-Rodrigo does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.
Les venins de fourmis commencent à révéler leurs secrets. Ils sont longtemps restés dans l’ombre, car la quantité produite par chaque individu est très faible, mais de nouvelles techniques permettent de les analyser et de comprendre leur fascinante complexité.
En étudiant des espèces de fourmis de la forêt amazonienne de Guyane, nos recherches mettent en lumière une diversité et une sophistication inattendues largement façonnées par les proies qu’elles consomment, leur socialité mais aussi par la nécessité de se protéger contre les prédateurs. Ces résultats, publiés dans Molecular Ecology et dans Science, offrent un nouvel éclairage sur l’évolution des venins chez les insectes sociaux.
Nous avons découvert que toutes les fourmis d’une même colonie ne possèdent pas une composition de venin identique. Chez les fourmis légionnaires, le venin des soldats contient des enzymes digestives, probablement impliquées dans la prédigestion des proies. Chez la fourmi Neoponera goeldii, le venin contient une molécule qui imite une hormone de vertébré, provoquant une douleur immédiate pour dissuader les prédateurs.
Des venins encore largement méconnus
Les venins sont des mélanges complexes de dizaines voire de centaines de molécules biologiquement actives utilisées pour immobiliser des proies et se défendre. Ils contiennent des molécules appelées « toxines », souvent des protéines, qui perturbent rapidement des fonctions vitales, telles que la transmission nerveuse ou la coagulation sanguine.
Les recherches se sont surtout concentrées sur les grands animaux venimeux, comme les serpents, les scorpions ou les araignées. Cela s’explique par la quantité de venin qu’ils produisent, mais aussi par leur dangerosité pour l’humain. Aujourd’hui, ces venins sont également étudiés pour leur potentiel thérapeutique, car certaines toxines ont déjà inspiré des médicaments commercialisés. Une molécule issue du venin d’une vipère d’Amazonie (Bothrops jararaca) a, par exemple, conduit au développement du Captopril, un médicament aujourd’hui largement prescrit dans le traitement de l’hypertension artérielle.
Historiquement, le tout premier composé de venin à avoir été caractérisé est l’acide formique, isolé à partir de la distillation des fourmis du genre Formicapar John Wray en 1670. Si presque toutes les fourmis sont venimeuses, toutes ne piquent pas. Certaines projettent des substances chimiques, souvent à base d’acide formique ou d’autres composés volatils. Environ la moitié des espèces possèdent toutefois un aiguillon fonctionnel comparable à celui des guêpes et des abeilles, leur permettant d’injecter un venin riche en protéines.
Ces venins sont longtemps restés peu étudiés. La raison en est simple : chaque fourmi ne produit que quelques nanolitres de venin, ce qui rend leur collecte et leur analyse difficiles. Pourtant, avec presque 15 000 espèces décrites, les fourmis constituent un immense réservoir de diversité chimique encore largement inexploré.
Un défi technique pour les scientifiques
Avant d’étudier les venins, les chercheurs doivent d’abord prospecter dans la forêt afin de localiser les espèces et collecter les colonies. Les fourmis occupent en effet toutes les strates de l’écosystème terrestre, du sous-sol jusqu’à la canopée, et certaines espèces peuvent s’avérer particulièrement difficiles à trouver.
Une fois au laboratoire, les fourmis sont disséquées individuellement sous loupe binoculaire. À l’aide de pinces extrêmement fines, notre équipe de recherche extrait les réservoirs à venin. Des dizaines, voire des centaines d’individus sont souvent nécessaires pour obtenir une quantité de venin suffisante pour les analyses.
La composition du venin est étudiée grâce à des techniques de pointe : la spectrométrie de masse identifie précisément les protéines présentes, tandis que le séquençage des ARN permet de lire les instructions génétiques utilisées par les fourmis pour les produire. En combinant ces méthodes, nous pouvons relier chaque molécule à son gène, révélant toute la richesse chimique de ces venins.
Chez les fourmis légionnaires, une division des tâches jusqu’au venin
Parmi les espèces étudiées, nous nous sommes intéressés aux fourmis légionnaires (Eciton hamatum), dont le venin n’avait encore jamais été exploré. Ces fourmis se distinguent par leur mode de vie nomade : elles ne construisent pas de nid fixe, ce qui les rend particulièrement vulnérables aux prédateurs.
Pour y faire face, elles ont développé une organisation sociale très spécialisée. Certaines ouvrières, appelées « soldats », ont des mandibules hypertrophiées en forme de crochet qu’elles utilisent pour pincer efficacement les vertébrés susceptibles de les attaquer. Les autres ouvrières, appelées « minors », assurent l’ensemble des tâches de la colonie tout en participant également à sa défense. Ainsi, toutes les fourmis légionnaires disposent d’un venin douloureux. Ces insectes sont également de redoutables prédatrices : elles organisent des raids massifs, parfois mobilisant des milliers d’individus, pour capturer une grande variété de proies, principalement d’autres fourmis, des guêpes, mais aussi des araignées et parfois de petits vertébrés, comme des lézards.
L’étude du venin de la fourmi légionnaire a montré que celui des soldats présente une composition en protéines plus simple que celui des autres ouvrières. Tous ces venins provoquent une douleur chez les vertébrés, mais seul celui des soldats est capable de paralyser efficacement les insectes. Plus surprenant encore, ce venin contient également des enzymes digestives, les chymotrypsines. Cela suggère que le venin ne sert pas uniquement à immobiliser les proies ou à provoquer de la douleur, mais qu’il pourrait aussi contribuer à leur prédigestion.
Cette hypothèse prend tout son sens lorsque l’on considère le cycle de vie de ces fourmis. Les colonies alternent entre une phase statique d’environ vingt jours, durant laquelle elles restent en bivouac, chassent intensivement tandis que la reine pond massivement, et une phase nomade d’environ quinze jours, marquée par le déplacement quotidien de la colonie pour répondre aux besoins alimentaires élevés des larves nouvellement écloses. Or, les fourmis adultes ne peuvent consommer que des liquides, car leur système digestif filtre les particules solides. Ce sont donc les larves qui digèrent habituellement les proies. Mais lors de la phase statique, les larves sont rares, voire absentes. En temps normal, ce sont donc les larves qui assurent la digestion des proies. Nous avançons ainsi l’hypothèse que les enzymes présentes dans le venin des soldats permettraient de prédigérer les proies, facilitant ainsi l’alimentation des adultes, même en l’absence de larves.
Imiter son ennemi pour mieux se défendre
Une autre stratégie a été mise en évidence chez la fourmi Neoponera goeldii. Son venin contient en effet une toxine qui imite la bradykinine, une hormone propre aux vertébrés et impliquée dans la douleur et l’inflammation. Or, les insectes ne possèdent ni cette hormone ni les récepteurs qui lui sont associés. Autrement dit, cette molécule ne cible pas les proies, mais leurs prédateurs, notamment les oiseaux et les mammifères. En activant les récepteurs de la douleur chez les vertébrés, elle provoque une douleur immédiate et intense, ce qui constitue une défense efficace contre les prédateurs.
Dans notre étude, nous avons également identifié des toxines imitant la bradykinine dans certains venins de guêpes, mais Neoponera goeldii est la seule espèce de fourmis connue pour posséder une telle toxine.
L’écologie de cette espèce éclaire cette adaptation. Neoponera goeldii est une fourmi arboricole qui vit dans des structures étonnantes appelées « jardins de fourmis ». Les ouvrières construisent leurs nids en assemblant des débris végétaux, des fibres et de la terre, formant ainsi un terreau suspendu dans la végétation. Elles y intègrent des graines de plantes épiphytes, c’est-à-dire des plantes qui poussent sur d’autres sans les parasiter (comme certaines broméliacées ou orchidées), qui germent directement dans le nid. Avec le temps, les racines de ces plantes grandissent et stabilisent la structure, tandis que les fourmis bénéficient d’un abri durable en hauteur. Cette association forme de véritables « jardins suspendus », parfois volumineux et très visibles dans la canopée. Cependant, cette visibilité a un coût : contrairement aux espèces discrètes qui vivent dans le sol ou le bois mort, ces colonies sont exposées en permanence aux prédateurs. Dans ce contexte, la fuite ou la dissimulation sont peu efficaces. La défense repose donc sur un venin capable de provoquer une douleur chez un prédateur.
Ces résultats montrent à quel point la composition des venins de fourmis est liée au mode de vie des espèces : ce sont des cocktails chimiques façonnés par l’évolution pour répondre à des contraintes écologiques très spécifiques.
Axel Touchard ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.
La photosynthèse fixe le carbone atmosphérique sous forme de molécules organiques essentielles à la vie et produit l’oxygène présent dans l’atmosphère et dans les mers. Elle a été acquise par le monde vivant via des intégrations cellulaires successives en « poupées russes », les photosymbioses. En mimant les étapes précoces des photosymbioses, nous suggérons, dans notre article publié dans Current Biology que l’oxygène serait un facteur déterminant pour les initier en milieu hypoxique (faible teneur en oxygène). La fourniture de carbone pouvant être un évènement secondaire.
En convertissant le rayonnement solaire en énergie utilisable par le monde vivant, la réaction de photosynthèse a profondément modifié l’ensemble de la planète Terre. La photosynthèse permet la conversion du carbone provenant du dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique en matière organique complexe, principalement sous forme de sucres qui alimentent une grande partie des formes de vie, dont les sociétés humaines. Une autre conséquence de la photosynthèse, qui a eu des conséquences majeures à l’échelle planétaire, est la production d’oxygène. Celle-ci est causée par la cassure de molécules d’eau qui initie le flux énergétique d’électrons qui permet la fixation du carbone en sucres.
La photosynthèse oxygénique est apparue chez un groupe particulier de bactéries, les cyanobactéries, dont des traces fossiles remontent à 3,8 milliards d’années et dont des descendants existent encore aujourd’hui. L’oxygène produit a permis le métabolisme aérobie, plus énergétique, qui a conduit à l’émergence d’organismes unicellulaires prédateurs. Certains ont intégré des cyanobactéries, bénéficiant à leur tour de la photosynthèse, c’est ce que l’on appelle la photosymbiose. Les lointains descendants de ces organismes sont devenus les algues et les plantes actuelles.
Des emboîtements en « poupées russes » secondaires et tertiaires
L’histoire ne s’arrête pas là puisque, à plusieurs reprises, d’autres organismes prédateurs ont intégré ceux déjà issus de la première photosymbiose, créant des emboîtements en « poupées russes » secondaires et tertiaires. Par exemple, les coraux, apparus il y a environ 500 millions d’années, sont des animaux hébergeant des organismes photosynthétiques unicellulaires issus d’une photosymbiose secondaire, les dinoflagellés.
Nous avons développé un système expérimental permettant l’évolution en laboratoire d’étapes précoces de la transition entre une relation prédateur-proies vers une relation hôte-photosymbionte. Il comprend un organisme unicellulaire prédateur du groupe des ciliés, Tetrahymena thermophila et des proies photosynthétiques. Les ciliés sont des unicellulaires, très abondants dans les écosystèmes aquatiques, dont font partie les paramécies. la cyanobactérie Synechoccoccus elongatus permet de mimer les événements de photosymbiose primaire et la microalgue verte eucaryote Chlorella variabilis permet de mimer les événements de photosymbiose secondaire.
Des cellules de Tetrahymena thermophila ont phagocyté des algues unicellulaires (Chlorella variabilis), celles-ci ne sont pas digérées et peuvent fournir de l’oxygène issu de la photosynthèse. Fourni par l’auteur
Grâce à la fluorescence naturelle des organismes photosynthétiques, nous avons combiné la microscopie et la cytométrie de flux, qui permet de quantifier et de trier des cellules suivant leur taille ou leur fluorescence pour observer le trajet des proies à l’intérieur des cellules prédatrices.
Une gloutonnerie extraordinaire
Nous avons ainsi caractérisé cette dynamique de la phagocytose jusqu’à l’élimination sous forme de boulettes fécales. Ceci a montré la gloutonnerie du prédateur unicellulaire qui peut ingérer jusqu’à 160 cyanobactéries ou 40 microalgues en moins d’une heure, et les élimine progressivement pendant plusieurs heures. Curieusement, de nombreuses proies sont rejetées sans être digérées totalement, voire pas du tout, suggérant qu’une transition simple entre l’état de proie et celui de symbionte intracellulaire ne nécessiterait que l’interruption de la rejection.
Afin d’évaluer les conditions environnementales permettant l’initiation d’une symbiose, nous avons placé le prédateur et ses proies dans des milieux pauvres en carbone assimilable ou en absence oxygène, et mesuré la survie du prédateur. Nous avons ainsi montré que les proies photosynthétiques favorisent considérablement la survie en milieu hypoxique alors qu’elles procurent un avantage faible, voire inexistant, dans un milieu pauvre en carbone. L’hypoxie induit aussi une condition physiologique atténuant sa propre cause, puisque le transit intracellulaire des proies est considérablement ralenti, favorisant ainsi l’utilisation de l’oxygène produit par la photosynthèse des proies.
Ce résultat n’était pas vraiment attendu car il est généralement admis que le moteur principal des photosymbioses est la fourniture de carbone sous forme de sucres. Nous montrons donc que la production d’oxygène en conditions hypoxiques peut être une cause primaire de l’initiation d’une symbiose photosynthétique.
Les milieux hypoxiques ont été prépondérants pendant une grande partie de l’histoire de notre planète et sont toujours fréquents, en particulier dans les environnements aquatiques et marins. Leur incidence augmente même sous l’influence de perturbations anthropiques et de l’augmentation des températures. L’exploration de ces milieux pourrait donc révéler de nouvelles associations photosymbiotiques. Nous anticipons maintenant que le système expérimental que nous avons développé nous permettra d’étudier les mécanismes moléculaires et cellulaires stabilisant une proie en symbionte, qui restent largement inconnus. Au-delà de la compréhension d’un mécanisme fondamental d’association entre organismes ces travaux pourraient avoir des applications de biologie synthétique, pour construire, par exemple, de nouvelles associations productrices de biocarburants.
Christophe Robaglia a reçu des financements de l’ANR, Projet-ANR-21-CE20-0035 PHOCEE
Gaël Brasseur et Loïc Quevarec ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.
Au CHU de Grenoble, des patients épileptiques ont lu des phrases, comme « Je me cogne », « Je me brûle », « Je goûte » ou « Il me chatouille », pendant qu’on enregistrait leur activité cérébrale. Résultat : l’insula postérieure, une zone du cerveau qui est impliquée dans le ressenti de la douleur, la température ou le dégoût, s’active comme si le corps vivait réellement la scène. Voici un décryptage de cette étude récente, parue fin 2025 dans iScience.
Vous êtes tranquillement installé avec un bon livre. Survient alors une scène si tendue que vos muscles se crispent et votre cœur accélère. Ce basculement d’une suite de caractères d’imprimerie vers des sensations physiques est très fréquent et commence tout juste à être mieux compris par les neurosciences cognitives. Comprendre un mot, ce n’est pas seulement le voir – c’est activer tout un réseau de connaissances et d’expériences. Par exemple, dès l’instant où vous lisez le mot
… vous percevez sa couleur, la forme des caractères, ses lettres. Puis, presque instantanément, son sens émerge : un fruit rond, sucré ou acidulé, peut-être le souvenir de la tarte Tatin de votre mamie, voire même l’image de Newton sous son arbre ?
Comprendre un mot, au delà de le voir, c’est activer tout un réseau de connaissances et d’expériences. Comment ces sensations et ces images arrivent-elles dans nos cerveaux ? Le traitement cognitif lors de la lecture est-il un calcul purement abstrait, ou le sens des mots est-il ancré dans des expériences sensorielles ou motrices qui remontent à la surface ?
Pour répondre à ces questions, nous vous proposons de comprendre d’abord les enjeux théoriques majeurs en psychologie concernant l’accès à la signification des mots ; puis de plonger avec nous dans nos expériences.
Comment percevons-nous le monde ?
Les individus interagissent avec leur environnement par l’intermédiaire de multiples modalités d’entrée et de sortie. Une modalité est un canal par lequel nous faisons l’expérience du monde ou agissons sur celui-ci. Il peut s’agir d’une modalité sensorielle, comme la vision qui nous permet de percevoir les formes et les couleurs, la somesthésie, qui va nous aider à ressentir le toucher et la douleur, ou encore la modalité verbale, qui nous permet de traduire nos pensées en mots.
À chaque fois que vous interagissez avec une pomme, votre cerveau entre en ébullition. Si vous la regardez, vos zones visuelles s’activent ; si vous la croquez, ce sont vos zones gustatives qui prennent le relais… Ces activités sont dites « spécifiques » : elles sont les échos directs de vos sens. Puis grâce à des chefs d’orchestre comme l’hippocampe, ces sensations éphémères ne s’évaporent pas. Elles se transforment en traces mnésiques durables. Paradoxalement, bien que ces souvenirs soient bâtis à partir de vos sens, ils ne restent pas cantonnés dans les zones de la vision ou du toucher. Ils migrent vers des « zones de convergence » neutres, de véritables carrefours cérébraux où l’information est stockée à long terme. Jusqu’ici, tout le monde est plus ou moins d’accord.
C’est sur la suite que les chercheurs se divisent : comment réutilisons-nous ces souvenirs pour penser ou pour comprendre ce qu’on lit ?
Selon les théories dites « désincarnées », le cerveau fonctionne comme un ordinateur ultrapuissant. Une fois qu’une expérience (manger une pomme) est stockée, elle est transformée en un symbole abstrait, un code pur. Pour penser au concept de « pomme », votre cerveau n’aurait plus besoin de se souvenir de la sensation de la pomme ; il manipule simplement des données logiques, déconnectées de vos sens.
La théorie de la cognition « incarnée », à l’inverse, soutient que la pensée reste profondément ancrée dans le corps. Selon elle, on ne peut pas penser à une « pomme » sans que le cerveau ne réactive secrètement les zones sensorielles du toucher, de la vue, du goût, etc. Penser, ce serait en quelque sorte re-vivre l’expérience physique à basse intensité. Le sens d’un mot ne serait pas un code abstrait mais une simulation sensorielle.
Le débat reste ouvert : notre pensée est-elle une simulation sensorielle ou un pur calcul abstrait ? La réponse se cache peut-être dans la manière dont ces traces mnésiques s’animent lorsque nous lisons.
Observer comment le cerveau réagit lors de la lecture
Un élément de réponse est peut-être à trouver dans des travaux en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).
En effet, ces recherches montrent que lire ou entendre un mot d’action comme « manger » active les régions motrices qui sont observées lors de l’action effective de manger.
De plus, il a été montré que si l’action concerne la main ou le pied, ce sont les zones motrices correspondantes qui s’activent – il y aurait une « somatotopie », c’est-à-dire une organisation cérébrale reflétant la topographie de notre corps. En clair : l’activité provoquée par des phrases évoquant le pied, la bouche ou la main chevauche précisément les zones motrices vouées à ces mêmes parties du corps.
Ces résultats semblent donc contredire l’hypothèse dite « désincarnée », selon laquelle les zones motrices somatotopiques ne devraient jouer aucun rôle dans la compréhension des phrases ou la représentation du sens des verbes.
Ces études présentent cependant des limites. L’IRM fonctionnelle ne permet pas notamment de mesurer précisément le moment où ces activations apparaissent. Or, la question du temps est centrale dans le débat entre cognition incarnée et cognition symbolique. En effet, selon l’hypothèse incarnée, l’activation des régions sensorimotrices surviendrait au moment même où le sens émerge.
Zoom sur l’insula grâce à une résolution temporelle d’exception
Nous nous sommes penchés spécifiquement sur cette zone, car le cortex insulaire, ou insula, constitue une véritable « tour de contrôle » de nos sensations. Il est subdivisé en plusieurs sous-régions, organisées en deux grandes zones qui coopèrent pour transformer un simple message nerveux en une expérience subjective. De manière schématique, on distingue l’insula antérieure et l’insula postérieure. Chacune de ces deux parties traite des informations distinctes en provenance du corps et de l’environnement.
Ainsi, l’insula postérieure est impliquée dans le traitement des signaux issus des organes internes (informations intéroceptives, telles que les battements du cœur ou les sensations viscérales) ainsi que des signaux liés à une menace pour l’intégrité des tissus (informations nociceptives, comme celles générées lors d’une coupure ou d’une brûlure). L’insula antérieure, quant à elle, présente une dimension plus intégrative et cognitive, contribuant à l’élaboration du sens des sensations, notamment à travers leur dimension émotionnelle et cognitive.
Pour évaluer la dynamique de l’activité cérébrale de l’insula, nous avons utilisé une méthode offrant l’une des meilleures précisions temporelles et spatiales disponibles chez l’être humain : l’électroencéphalographie intracrânienne (iEEG). L’iEEG est une méthode de neuro-imagerie dite invasive, utilisée uniquement pour des raisons médicales, impliquant l’exploration de l’activité électrique cérébrale à l’aide des électrodes implantées à l’intérieur du cerveau. Cette méthode permet ainsi une mesure de l’activité neuronale très précise d’un point de vue de la localisation et du décours temporel. Elle est notamment employée chez des patients souffrant d’une épilepsie pharmacorésistante (dont les crises ne peuvent être contrôlées par un médicament) afin de localiser la zone du cerveau responsable des crises.
C’est ainsi que nous avons collaboré avec 16 patients implantés avec des iEEG au CHU de Grenoble-Alpes pour raisons médicales. Nous leur avons demandé de lire de courtes phrases appartenant à différentes catégories sémantiques : abstraites (par exemple, « Je réfléchis »), liées à l’action (par exemple, « Je cours ») et liées à des sensations somesthésiques (par exemple, « Je me brûle »).
Cette temporalité extrêmement courte suggère que l’insula postérieure pourrait contribuer au traitement lexico-sémantique des phrases liées aux sensations corporelles. En d’autres termes, lors du traitement de phrases liées aux sensations, le cerveau simulerait des expériences sensorielles et douloureuses, réactivant partiellement des régions habituellement impliquées dans le traitement des sensations réelles.
L’implication de l’insula postérieure en réponse à de telles phrases apporte des éléments de réponse aux débats sur la cognition incarnée ou désincarnée, selon laquelle l’accès au sens de mots liés à des sensations implique une re-expérience partielle de l’état sensoriel correspondant.
Pour résumer, il existe donc un ensemble d’études, utilisant diverses méthodologies, remettant en question l’hypothèse dite « désincarnée » qui dominait les théories du langage jusqu’à la fin du XXᵉ siècle. Les zones cérébrales spécifiques à une modalité – incluant les cortex visuel, auditif et moteur –, dont on savait depuis longtemps qu’elles jouent un rôle crucial dans la perception et la production de la forme des mots, semblent désormais également impliquées dans l’instanciation du sens des mots.
Bien sûr de nombreuses questions restent en suspens. Une question cruciale est sans doute la suivante : comment les simulations spécifiques à une modalité sensori-motrice peuvent-elles représenter des concepts abstraits comme le temps, la justice ou le bonheur ? Les objets concrets (comme une pomme) ou les actions concrètes (comme lancer) peuvent être représentés par des simulations sensorielles ou motrices. Mais comment représenter des idées que nous ne pouvons ni percevoir avec nos sens ni manipuler avec nos muscles ?
Le projet LAMI (ANR-22-CE28-0026) est soutenu par l’Agence nationale de la recherche (ANR), qui finance en France la recherche sur projets. L’ANR a pour mission de soutenir et de promouvoir le développement de recherches fondamentales et finalisées dans toutes les disciplines, et de renforcer le dialogue entre science et société. Pour en savoir plus, consultez le site de l’ANR.
Richard Palluel-Germain a reçu des financements l’Agence Nationale de la Recherche, grant/
award number: LAMI-ANR-22-CE28-0026.
Marcela Perrone-Bertolotti a reçu des financements de l’Agence Nationale de la Recherche, grant/ award number: LAMI-ANR-22-CE28-0026..
Source: The Conversation – France in French (2) – By Zacharie Duputel, Sismologue, Chargé de recherche au CNRS, Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise, Institut de physique du globe de Paris (IPGP)
Le piton de la Fournaise, situé sur l’île de La Réunion, est souvent présenté comme l’un des volcans les mieux surveillés au monde. Depuis 1979, l’Observatoire volcanologique du Piton de la Fournaise suit l’activité du volcan 24 heures sur 24 grâce à un réseau de plus de 100 instruments qui enregistrent les moindres soubresauts du volcan : séismes, déformations du sol et émissions de gaz.
Cette surveillance étroite, même si elle ne permet pas une prédiction au sens strict – à savoir prédire la date et l’heure exactes du début d’une éruption –, permet de reconnaître les phases de réactivation nous renseignant sur une augmentation de la probabilité d’une éruption.
Le piton de la Fournaise a connu 86 éruptions depuis la création, en 1979, de l’Observatoire volcanologique qui suit son activité. Toutes ont pu être anticipées grâce à différents signaux avant-coureurs, comme l’augmentation de sismicité, l’inflation du volcan ou l’augmentation des flux de CO₂ dans le sol, permettant à l’observatoire de donner l’alerte aux autorités.
L’éruption du 13 février 2026 en est un bon exemple : pendant plusieurs semaines, le volcan a montré des signaux de réactivation, d’abord discrets et profonds, puis de plus en plus superficiels et clairs. Leur analyse montre qu’une éruption peut souvent être anticipée, même si son déclenchement final peut être extrêmement rapide. Cette éruption a connu trois phases d’activité : du 13 février au 25 mars, du 28 mars au 2 avril, puis du 8 au 12 avril 2026. Au 13 avril, elle est à l’arrêt, mais une reprise reste possible.
Les instruments de l’observatoire ont enregistré les premiers signes de réveil à la mi-septembre 2025, avec de la sismicité profonde à environ 20 kilomètres de profondeur sous la région des Plaines (à 15 kilomètres au nord-ouest du sommet du volcan) qui a duré et augmenté jusqu’en novembre. Ces séismes sont le signe d’un mouvement de magma ou d’une montée en pression dans la partie profonde du système d’alimentation du volcan.
À partir du 22 novembre 2025, l’activité sismique est devenue plus superficielle et s’est rapprochée du sommet : d’abord entre 4 et 5 kilomètres de profondeur, puis entre 1 et 2,5 kilomètres, dans la zone du réservoir magmatique superficiel.
Fin novembre, l’inflation de l’édifice volcanique (c’est-à-dire le « gonflement » du volcan) confirmait la mise en pression du réservoir magmatique superficiel situé sous le sommet.
À ce stade, les signaux sismiques et géodésiques convergeaient et nous indiquaient clairement qu’une remontée de magma des profondeurs vers le système d’alimentation superficiel du volcan était en train de se produire. Nous avons donc alerté les autorités de cette situation, et le préfet de La Réunion a déclenché, le 28 novembre 2025, la phase de vigilance du plan Orsec « Piton de la Fournaise », le dispositif de gestion de crise en cas de menace éruptive. Ce niveau d’alerte signifie qu’une éruption est possible à moyen terme, c’est-à-dire dans les jours ou les semaines qui suivent. Les randonneurs sont ainsi informés qu’une éruption peut se produire, mais ils peuvent toujours accéder au sommet du piton de la Fournaise à condition de rester sur le sentier balisé.
Le réveil du volcan s’est manifesté par trois intrusions magmatiques (injections de magma qui n’atteignent pas la surface, ce sont en quelque sorte des éruptions avortées) – les 5 décembre 2025, 1er janvier 2026 et 6 et 7 février 2026 – ainsi que par une première éruption brève, sur le flanc nord du volcan, du 18 au 20 janvier 2026.
Chacun de ces épisodes a été précédé par une crise sismique, c’est-à-dire un essaim de séismes très rapprochés dans le temps et l’espace, pouvant atteindre plusieurs centaines d’événements par heure, ainsi que par des mouvements rapides du sol, liés à la remontée du magma depuis le réservoir magmatique superficiel situé à environ deux kilomètres sous le sommet.
Ces crises sismiques déclenchent des alarmes automatiques permettant d’avertir la personne d’astreinte de l’observatoire, et ainsi d’alerter rapidement les autorités, afin que le préfet puisse activer les niveaux correspondants du plan OrsecC : d’abord l’alerte 1, « éruption imminente », puis, lorsque l’éruption débute, l’alerte 2-1, « éruption en cours dans l’Enclos sans menace particulière », alerte 2-2, « éruption en cours dans l’Enclos avec menace pour les biens et l’environnement » ou alerte 2-3 « éruption en cours Hors Enclos avec menace pour les personnes, les biens et l’environnement ». L’Enclos étant une structure caldérique inhabitée où se sont produits 95 % des éruptions récentes.
Entre chacune de ces intrusions et éruptions, l’activité sismique et l’inflation de l’édifice ont perduré, traduisant la poursuite de la pressurisation du réservoir superficiel. Ces observations ont conduit, sous recommandation de l’observatoire, au maintien de la phase de Vigilance du plan Orsec de la part du préfet de La Réunion entre chacune de ces phases.
Des signaux précoces, mais un déclenchement parfois très rapide
Même si les éruptions du piton de la Fournaise sont toutes précédées par des crises sismiques, indiquant le début de la remontée finale du magma depuis le réservoir superficiel vers la surface, une éruption peut se mettre en place très rapidement.
Ainsi, contrairement à l’éruption de janvier 2026 dont la crise sismique avait duré 3,18 heures (soit 191 minutes), l’éruption du 13 février a débuté environ trente-cinq minutes seulement après le début de la crise sismique. Même si nous avons donné l’alerte rapidement aux autorités d’une probabilité forte de l’imminence d’une éruption, l’évacuation complète du volcan n’a pas pu être menée dans un délai si court. Certains randonneurs ont ainsi assisté au début de l’éruption au sommet avant d’être rapidement pris en charge par le peloton de gendarmerie de haute montagne. Les fissures étaient alors situées à 300 mètres du sentier autorisé.
Aujourd’hui, nous savons estimer la position approximative de l’injection magmatique au sein de l’édifice volcanique grâce à la localisation des séismes qu’elle provoque et aux sources de déformation. C’est ainsi qu’au cours de la crise sismique nous informons les autorités sur la zone où le magma se propage. En revanche, nous ne savons pas pour le moment prédire avec exactitude l’emplacement du futur site éruptif, ni l’heure précise du début de l’éruption, même si des avancées récentes permettent de prédire si une injection magmatique atteindra ou non la surface.
De nouveaux outils pour mieux anticiper les éruptions et la propagation des coulées de lave
Ainsi, de nouveaux outils d’analyse, notamment fondés sur l’apprentissage automatique, permettent aujourd’hui de mieux détecter la sismicité et d’analyser en temps réel des mesures fines de déformation. Et le Piton de la Fournaise, véritable volcan-laboratoire, permet de tester ces nouvelles méthodes.
Parmi ces avancées, nous avons développé et implémenté à l’observatoire la méthode Jerk. Cette méthode est basée sur la détection de très faibles mouvements du sol enregistrés à près de 8 km du volcan, associés à l’ouverture brutale des fractures lors d’une injection magmatique. Elle permet d’émettre des alertes automatiques, fondées sur un unique paramètre associé à une valeur seuil, indiquant la probabilité forte qu’une injection de magma aboutisse à une éruption.
Ainsi, cette méthode a permis de lancer une alarme en temps réel avant 92 % des 24 éruptions étudiées entre 2014 et 2023, parfois plusieurs heures avant l’arrivée du magma en surface. Le système Jerk a très bien fonctionné lors des éruptions de janvier et février 2026.
Lors d’une éruption, nous cherchons également à mieux anticiper les trajectoires des coulées de lave, en simulant les zones probables de recouvrement par les laves. Ces cartes, en complément des relevés de terrain réalisés grâce à des survols par des drones opérés par l’observatoire volcanologique, le service départemental d’incendie et de secours et la gendarmerie, ont été mises à jour et partagées avec les autorités tout au long de la gestion de crise, notamment pour définir les zones potentiellement impactées par les coulées de lave.
Ainsi, durant les 48 heures précédant la coupure de la route nationale RN2 (route qui relie le sud au nord de l’île sur la côte est) par les coulées de lave, nous avons suivi au plus près, sur le terrain et grâce aux caméras de l’observatoire, la position des résurgences de lave afin d’affiner ces simulations. Ces simulations ont également été précieuses pour définir à l’avance le point d’arrivée de la lave à l’océan, dont l’interaction avec l’eau de mer a généré un panache de gaz acide.
Le projet LAVA (ANR-16-CE39-0009) est soutenu par l’Agence nationale de la recherche (ANR), qui finance en France la recherche sur projets. L’ANR a pour mission de soutenir et de promouvoir le développement de recherches fondamentales et finalisées dans toutes les disciplines, et de renforcer le dialogue entre science et société. Pour en savoir plus, consultez le site de l’ANR.
Oryaëlle CHEVREL a reçu des financements de l’Institut de Recherche pour le Développement et Agence nationale de la recherche (projet LAVA ANR-16 CE39-0009).
Aline Peltier, François Beauducel et Zacharie Duputel ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.
U.S. Vice President JD Vance leaves Islamabad on April 12, 2026. Jacquelyn Martin – Pool/Getty ImagesJacquelyn Martin/Getty Images
Twenty-one hours of direct negotiations. The highest-level face-to-face engagement between Washington and Tehran since the 1979 Islamic Revolution.
And yet, U.S. Vice President JD Vance boarded Air Force Two in Islamabad on the morning of April 12, 2026, with no deal to end the U.S. and Israeli war against Iran, including an understanding over Tehran’s nuclear ambitions.
The U.S. has since begun what it says is a blockade of any and all ships originating in Iranian ports and would interdict every vessel that has paid a toll to Iran.
The collapse of the talks wasn’t the fault of bad faith or clumsy diplomacy. Rather, the talks failed because of structural obstacles that no amount of negotiating skill can overcome in a single weekend.
I and other exponents of international relations theory predicted this outcome. Understanding why matters enormously for what comes next.
The commitment barrier
The meeting in Islamabad wasn’t the first time representatives from the United States and Iran have sat around a table. In 2015, the Joint Comprehensive Plan of Action agreed to by Iran, the U.S. and five other nations showed that a formal agreement with nuclear inspections and verification is possible.
But that deal, which saw sanctions on Iran relaxed in return for limits over Tehran’s nuclear program, collapsed because the first Trump administration unilaterally walked away from the deal in 2018. In fact, the International Atomic Energy Agency had consistently certified Tehran was holding up its end of the bargain.
Iranian Foreign Minister Mohammad Javad Zarif shakes hands with U.S. Secretary of State John Kerry on Nov. 24, 2013, in Geneva. Fabrice Coffrini/AFP via Getty Images
Successive rounds of indirect talks between the U.S. and Iran followed in early 2026. But despite an Omani mediator telling the world that a breakthrough was within reach, the U.S. bombed Iran on Feb. 28, 2026.
Mohammad Bagher Ghalibaf, Iran’s parliamentary speaker who led Iran’s delegation in Islamabad, cited recent U.S. military action as a barrier to successful negotiations: “Due to the experiences of the previous two wars, we have no trust in the other side.”
Rather than an Iranian negotiating position, however, that was merely a description of a structural reality. Iran cannot be confident that any agreement it signs will be honored by this or subsequent American or Israeli administrations. And Washington isn’t sure Iran will not quietly rebuild what was destroyed once pressure lifts.
Moreover, while verification mechanisms on Iran’s nuclear program solve a technical problem, they do not solve the ongoing political one, in which both states are effectively still at war. Trust, once comprehensively destroyed, cannot be rebuilt in a hotel in Islamabad over 21 hours.
The scope of the problem
“The simple fact is that we need to see an affirmative commitment that (Iran) will not seek a nuclear weapon, and they will not seek the tools that would enable them to quickly achieve a nuclear weapon,” Vance said amid the Islamabad talks.
Iran’s enrichment knowledge is one of those tools. But the knowledge of how to enrich uranium to weapons-grade purity does not disappear when centrifuges are destroyed.
In this way, nuclear expertise is not like territory, equipment or sanctions relief. Centrifuges can be dismantled, and sanctions can be lifted in stages – both lend themselves to phased, verifiable agreements.
What the U.S. is demanding – a verifiable, permanent end to Iran’s breakout potential – requires Iran to surrender something that cannot be given back once conceded. Tehran and Washington both know this.
Satellite image shows the Natanz nuclear facility and underground complex in and around Pickaxe Mountain, Iran. Maxar/Getty Images
The problem is compounded by the extraordinary breadth of American demands on nonnuclear issues. Tehran’s demands included the release of frozen assets, guarantees around its nuclear program, the right to charge ships passing through the Strait of Hormuz, an end to Israeli attacks on Hezbollah and war reparations.
Washington’s 15-point proposal reportedly demanded a 20-year moratorium on enrichment, ballistic missile suspension, reopening of Hormuz, recognition of Israel’s right to exist and an end to Iran’s support for its regional proxy network, including Hezbollah, the Houthis and Hamas.
These are not two sides haggling over price. They are two sides who cannot even agree on what the negotiation is about.
Israel veto
Iran has also made ending Israeli strikes on Hezbollah in Lebanon a condition of any comprehensive settlement, conditions which Washington and Jerusalem have both rejected.
The result is a structural deadlock that has nothing to do with Iranian or American negotiating skill. Moreover, even if the two parties in Islamabad found common ground on the nuclear question, Israel could always torpedo any deal through a continuation of its military action in Lebanon and Iran.
And Israeli Prime Minister Benjamin Netanyahu did not need to be in Islamabad to shape what happened there. While Vance and Ghalibaf were negotiating, Netanyahu was on television, telling the world: “Israel under my leadership will continue to fight Iran’s terror regime and its proxies.” He made no mention of the talks at all – and has since come out strongly in support of the U.S. blockade.
What happens next?
Where does this leave the 14-day ceasefire, and what happens after that?
While the Trump administration immediately ramped up pressure on Tehran after the failure of talks, such escalation has thus far failed to bring about Iran’s capitulation in the current conflict.
Iran has declared the blockade an act of “piracy” and placed the country on “maximum combat alert,” with the country’s Revolutionary Guard warning that any military vessels approaching Hormuz would receive a “firm response.”
But like the nuclear negotiations, the blockade runs into the same wall. Iran controls the strait through mines, drones and geography. The U.S. can interdict ships but cannot reopen the strait without Iran’s cooperation – absent an unlikely military occupation.
As such, the blockade is largely a pressure tactic without a clear path for how it would resolve, which is exactly the problem that produced the Islamabad failure in the first place. The blockade also holds the risk of pulling in more countries. Trump’s interdiction order – “it’s going to be all or none” – in theory means the U.S. Navy would be prepared to interdict a Chinese tanker that has done business with Iran, risking a direct maritime confrontation with a nuclear power.
The alternative would be to let Chinese tankers through to avoid confrontation, but in so doing expose the blockade as a hollow strategy.
In either case, Beijing has become an active stakeholder in Iran’s leverage.
Same old problems … and a new one to boot
The structural obstacles that broke the Islamabad meetings will not dissolve before April 22, when the current ceasefire is due to expire.
The difficulty of convincing either side that any agreement will actually be honored will not be resolved by more talks, but is rather a product of what happened before the current negotiations. The nature of the nuclear question itself will not be negotiated away – it is a feature of physics and knowledge, not of political will. Moreover, Israel’s veto over any regional settlement will not disappear because Washington wants a deal.
Signs suggest that talks are still alive, and both Iran and the U.S. have shown a willingness to change previous red lines on the nuclear question even since the failure in Islamabad. Absent a larger shift in the status quo, however, the next round will face the same structural obstacles as before. But this time, there will be the added complication of a naval blockade that narrows, rather than expands, the diplomatic space.
Farah N. Jan does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organization that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.
The Strait of Hormuz exists in the eye of the beholder.
While everyone agrees that, geographically speaking, it is a strait – a narrow sea passage connecting two places that ships want to go – its political and legal status is rather more complicated.
The United States and Iran both eye the strait – a choke point through which 20% of the world’s oil passes – very differently. Washington sees the Strait of Hormuz as exclusively an international waterway, whereas Tehran sees it as part of it territorial waters.
It follows that Iran’s toll-charging of ships is seen by the U.S. as illegal. Similarly, U.S. President Donald Trump’s blockade of the passage is a “grave violation” of sovereignty to Iran.
As an expert in the law of the sea, I know part of the problem is that the U.S. and Iran are living in two different worlds when it comes to the international laws governing the strait. Further complicating matters, both are in a different legal universe than most of the rest of the world.
The law of the sea
The “law of the sea” is a network of international laws, customs and agreements that set out the foundation for rights of access and control in the ocean. The framework sits apart from the laws of warfare, which are also relevant to the Persian Gulf situation.
The United Nations Convention on the Law of the Sea, or UNCLOS, is a major plank of the law of the sea. Completed in 1982 and in force since 1994, it aims to create a stable set of zones and places – like international straits – where everyone agrees on who can do what. It has been ratified by 171 countries and the European Union, but not Iran or the United States. Iran has signed it but has yet to ratify; the U.S. has done neither.
This means that the rules which almost every country in the world has consented to can’t serve as a basis of agreement over how the U.S. and Iran should govern their actions in the strait during the current war.
The view from Iran
Both Iran and the U.S. agree that under the law of the sea, the Strait of Hormuz is an international strait, but not on what kind of international strait it is. Moreover, they disagree on the relevant laws that exist, and how they apply.
For Iran, the Strait of Hormuz is an international strait as set out under international law predating UNCLOS – notably the International Court of Justice’s ruling in the 1949 Corfu Channel case and the 1958 Territorial Seas Convention.
These older standards state that foreign ships have a right of “innocent passage” through international straits. Put in other terms, this means that if a ship is simply passing through, without doing anything else and without harming the security of the coastal countries, it must be allowed passage.
This gives Iran – and Oman, the strait’s other bordering country – power to make and enforce some rules over passage, such as rules for safety and the environment. They also have wide discretion to decide if passage is “non-innocent” and therefore not allowed. But it does not give them the right to impede innocent passage.
Contrary to the older standard, however, Tehran claims the right to “suspend” passage through its half of the strait, citing the waters as its territorial sea. This is a violation of the 1958 Territorial Seas Convention that Iran relies on for legal support, which says that when a territorial sea is also an international strait, innocent passage cannot be suspended.
The US interpretation
For the U.S., the Strait of Hormuz is an international strait requiring “transit passage,” as per UNCLOS. Although the United States is not a member of UNCLOS, it argues that the agreement’s updated concept of an “international strait” should apply.
Understanding a waterway as the newer type of “international strait,” which requires transit passage, shifts the balance against a coastal country’s control and toward free navigation.
Under this standard, countries bordering straits – like Iran and Oman in the case of Hormuz – must also allow overflight and submarines below the surface. Passage must be allowed so long as it is “continuous and expeditious.”
The U.S. has forcefully asserted this position at sea through regular “Freedom of Navigation” patrols through the Strait of Hormuz and other straits around the world. The patrols are a visible rejection of claims over the ocean that the U.S. deems illegal or excessive.
The basic U.S. argument is supported by some leading legal scholars, such as James Kraska, a professor of international maritime law at the U.S. Naval War College, who decries the Iranian position as “lawfare” and argues that Iran must abide by the compromises made in UNCLOS.
A ‘persistent objector’
But the U.S. is a global outlier here, and one of only a handful of countries – alongside the United Kingdom, France, Australia, Thailand and Papua New Guinea – which argue that “transit passage” is required by custom.
Custom, in this sense, is established if a practice at sea is seen as consistent and is backed by wide agreement over its legality. If something is seen as customary law, it applies to everyone. The only way to prevent a custom from applying to you is through the “persistent objection rule,” which gives a country an exemption to newly emerging standards if it has shown itself to be consistently against it.
Tehran argues that even if transit passage were customary international law, Iran is a “persistent objector,” and therefore, the rule doesn’t apply to them.
And it is true that Iran’s objection has been consistent. Both Iran and Oman argued in favor of innocent passage, and against transit passage, at the UNCLOS negotiations.
Iran reaffirmed its perspective upon signing UNCLOS in 1982. Tehran argues that because transit passage is tied up in the compromises made by UNCLOS, only countries that ratify the treaty can claim the right to transit passage – and neither the U.S. nor Iran has ratified it.
The complex military situation and economic disruption are only part of the story of the Strait of Hormuz.
What lies beneath is a complicated legal situation. Not only do the U.S. and Iran disagree about the legal status of the strait, but the countries that flag oil tankers – and which are therefore responsible for them – must also navigate their own commitments and perspectives under the law of the sea.
Every nation wants to avoid a legal precedent that is contrary to its long-term interests. But for international law to function – to reduce conflict and enable trade – what is needed is an agreement about what rules exist, and a shared commitment to abide by them.
Only that would achieve a stable post-war status for the Strait of Hormuz. How we get there, however, requires navigating some very tricky waters.
Elizabeth Mendenhall does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organization that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.
Source: The Conversation – Global Perspectives – By Jenna Norosky, Postdoctoral Fellow at the Institute for Genocide and Mass Atrocity Prevention, Binghamton University, State University of New York
A transgender woman takes part in an International Day For The Elimination Of Violence Against Women demonstration in El Salvador on Nov. 25, 2019.Camilo Freedman/APHOTOGRAFIA/Getty Images)
Aided by the Trump administration, debate over gender identity has gone from being a touchstone of domestic culture wars to infiltrating the work of international groups – including those designed to protect vulnerable communities.
In March 2026, at the 70th session of the U.N. Commission on the Status of Women, a U.S. delegate submitted a draft resolution to define gender in alignment with what the representative described as “its ordinary, generally accepted usage, as referring to men and women.”
While this may seem like a relatively benign or procedural intervention, the proposed resolution invited significant blowback from other delegates. Sweden’s representative framed it as an attempt “to turn back the clock 30 to 40 years.” The resolution ultimately failed after being blocked from going to a vote by Belgium, on behalf of the EU.
As an expert on gender, sexuality and conflict, I see the latest dispute over terminology at a key U.N. conference as reflecting a wider fight among the international community that has rumbled on for months. I believe that contest, moreover, threatens to undermine critical work to serve survivors of violence across the world.
Shifting approaches to gender
In recent years, some international organizations, nongovernmental organizations and countries have moved to understand gender beyond equating it with biological sex.
This had included expanding its meaning within the peace and security sector.
The U.N. Refugee Agency, for example, now follows an “age, gender and diversity” policy that defines gender as “socially constructed roles for women and men, which are often central to the way people define themselves and are defined by others.” In other words, trans women are women, and trans men are men.
Both bodies contend that this gender lens is important for understanding the full scope of experiences and vulnerabilities not just of women and girls, but also LGBTQ+ individuals and men and boys during conflict.
Despite the normalization of more inclusive approaches to gender, the pushback has recently gained a lot of traction, aided in part by the reversal of the U.S. from its previous stance under the Biden administration.
It isn’t just the U.S. contesting inclusive language, however. In June 2025, the U.N. special rapporteur on violence against women and girls, Reem Alsalem, published a report suggesting that gender-neutral language and the recognition of gender identity in policy erases the category of what it refers to as “sex-based discrimination” against women and girls.
A draft report by the United Nations special rapporteur, Reem Alsalem, left, sparked controversy. Adem Altan/AFP via Getty Images
The draft resolution also argues that “gender identity theory” contributes to violence against women by advancing “stereotypes” and “sexist norms about how women should dress and behave.”
In effect, the report introduces a far narrower understanding of violence against women – and “gender” writ large – which notably excludes trans women.
Human rights professionals and NGOs, including Amnesty International and various feminist organizations, submitted a response to the draft version of the report claiming that its adoption of the term “sex-based violence … undermines decades of feminist advocacy, scientific evidence and legal advances.” Moreover, it “risks excluding vulnerable populations from essential protections.”
Nations were unsurprisingly split in their response, with some offering praise for the report’s approach and others raising concerns. Such was the feeling aroused by the special rapporteur’s position that in late 2025, Australia’s commissioner on sex inequality asked internally about potentially blocking Alsalem’s reappointment to her post.
Gender in conflict situations
Debates over language are familiar to those working in international crisis work, and some important tensions remain unaddressed. I argue, though, that a narrow interpretation of “gender” based on sex assigned at birth risks missing harms against certain groups.
Research on conflict and humanitarian contexts suggests that expansive conceptualizations of gender can better reveal dimensions of harms experienced by people who are not cisgender, heterosexual women or girls.
For example, my research with UMass Amherst’s Charli Carpenter demonstrates that a gender lens shows how Ukraine’s travel ban on “battle-aged” civilian men places these men, their families, trans women and nonbinary people misidentified as men at undue risk. In this case, it’s not biological sex but beliefs about gender – for example, the characterization of men as warriors and protectors – that create these vulnerabilities.
Similarly, understanding wartime violence against gender and sexual minorities as gender-based highlights how these groups can be singled out by state and armed groups for transgressing sanctioned gender norms.
Some practitioners I spoke with expressed concern that the inclusion of violence against men and boys under the rubric of gender-based violence would detract from the disproportionate impact and structural roots of violence against women.
The resolution brought forward by the U.S., as well as the special rapporteur’s report, should, I believe, be understood in the context of a wider anti-trans backlash.
While there is no evidence of this being a common trend, such narratives permeate the special rapporteur’s report. For example, the document includes claims that “males who identify as women retain a male pattern of criminality” and that lesbians get “coerced into sexual relations with males who identify as women.”
The report also constructs hypothetical scenarios about trans-inclusive spaces as a threat to cisgender women’s safety, such as the absence of “single-sex” washrooms in refugee camps “often leads to women avoiding using mixed-sex facilities.”
But there is no evidence in the draft report or elsewhere that the threat comes from trans women and not men.
In fact, research suggests that LGBTQ+ refugees and detained migrants experience unique and exacerbated vulnerabilities to sexual harassment, violence and exploitation.
Moreover, in conflict and humanitarian situations, violence against LGBTQ+ people shares some key root causes driving violence against women and girls, such as restrictive gender norms and militarism.
The agenda to prevent violence against women is, I would argue, increasingly co-opted by transphobia. Ultimately, this distracts from the struggles experienced by all those marginalized on the basis of gender.
Jenna Norosky received funding from the American Political Science Association to conduct research referenced in this article.
