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ISTeP - UMR 7193
Institut des Sciences de la Terre de Paris

Segalen Loïc

Equipe : Biominéralisations et environnements sédimentaires

Maître de conférences

UPMC - Campus Jussieu, Tour 56-55, 5e étage - Case courrier 116

Tél : 01 44 27 50 36 - loic.segalen@upmc.fr

Thèmes de Recherche

Mes activités de recherche sont principalement centrées sur l’approche pluridisciplinaire (géochimie, sédimentologie et paléontologie) des paléoclimats et paléoenvironnements néogènes en domaine continental. 

Recherches actuelles

Modalités d’enregistrement des conditions environnementales par les Biominéralisations

Les d18O, d13C et d15N des biominéralisations continentales sont couramment utilisés pour reconstituer les environnements et les climats anciens. J’ai utilisé cette approche plus particulièrement sur des coquilles fossiles d’oeufs d’oiseaux (Ratites) préservées dans les séries sédimentaires d’Afrique australe et centrale (Senut et al., 2009 ; Segalen & Lee-Thorp, 2009 ; Segalen et al., 2006). Ces études étant basées sur le principe de l’actualisme, j’ai été amené à orienter mon travail sur le suivi des pontes en milieu contrôlé. L’objectif est d’établir des modèles isotopiques afin de mieux contraindre l’ensemble des facteurs qui influent la signature isotopique des oeufs. Ce travail en cours d’acquisition se déroule dans le cadre d’un projet financé par l’INSU (projet SICOMAP) en collaboration avec le centre de recherches avicoles de l’INRA de Tours et BIOEMCO. Il a pour but d’établir ces modèles isotopiques par le suivi de pontes de Gallinacées en milieu expérimental pour mieux cerner le rôle des facteurs exogènes (température, humidité relative) et physiologiques sur la composition isotopique de la fraction minérale et organique des coquilles.

Préservation du signal originel (histoires taphonomiques)

L’hydroxylapatite compose la fraction minérale des os, de la dentine et de l’émail des vertébrés dans des proportions variables (65% de l’os à 97% de l’émail). Ces apatites liées au métabolisme des vertébrés (famille des apatites hydroxylées) sont formées d’ions calcium (Ca2+) et phosphates (PO43-) associés à des anions hydroxyles (OH-). Ces trois sites peuvent être le siège de multiples substitutions ioniques (CO32-, Ba2+, Sr2-, F-, REE..) conférant ainsi une grande complexité chimique à la molécule. L’objectif est de valider les enregistrements géochimiques des apatites biologiques par une meilleure connaissance des processus de préservation et donc de s’assurer que le signal biologique originel n’a pas été modifié par la diagenèse liée aux circulations des fluides dans la porosité des sédiments encaissants (Bailleul et al., 2011 ; Roche et al., 2009 ; Ségalen et al., 2008). Actuellement cette approche s’intègre dans un travail plus approfondi sur l’utilisation des spectres infrarouge à la caractérisation des substitutions ioniques au sein de la structure de la bioapatite actuelle et fossile. Ce travail est réalisé dans le cadre de la thèse de Damien Roche en collaboration avec l’IMPMC. Ce travail, soutenu par l’INSU, s’inscrit également dans un projet plus large, financé en 2010 par l’UPMC dans le cadre d’Emergence, portant sur l’étude des propriétés vibrationnelles des bio-apatites en IR et RMN en collaboration avec le LCMCP & l’IMPMC, et BIOEMCO pour l’étude isotopique des groupements PO4 des bioapatites.

Paléoenvironnements des premiers hominidés est-africains

Ce travail s’inscrit dans les programmes de recherche ECLIPSE, GDRI et des accords de coopération entre l’UPMC et les Universités de Bradford et d’Egerton.

Dans cette région la Formation de Lukeino, vieille de 6 Ma, a livré depuis l’automne 2000 des restes appartenant à un hominidé bipède, Orrorin tugenensis, mais également des restes de grands singes qui s’avèrent proches des formes modernes de gorilles ainsi qu’une très riche faune de restes de grands mammifères. Les données paléontologiques suggèrent la présence d’un milieu forestier humide à cette époque et apportent un éclairage inattendu quant à l’origine du développement de la bipédie. 

Grâce à l’apport des isotopes stables de l’oxygène et du carbone, le premier objectif de ce projet est de mettre en lumière le régime alimentaire de ces grands mammifères (Roche et al., in prep). Plus particulièrement, ce projet a pour objectif de regarder la présence de plantes de graminées tropicales et comment ces plantes étaient présentes dans l’environnement des hominoïdés de cette région du Kenya afin de confirmer ou non les interprétations environnementales apportées par la paléontologie : l’environnement d’Orrorin tugenensis était-il forestier ou plus ouvert ? Depuis 2008, ce travail est réalisé dans le cadre de la thèse de Damien Roche que je co-encadre avec Brigitte Senut (MNHN). L’étude sédimentologique de ces gisements est réalisée dans le cadre de la thèse de Perrine Dericquebourg à l’Université de Liège (encadrement : Nathalie Fagel).

Bibliographie Récente

- Bailleul A., Ségalen L., Buscalioni A.D., Cambra-Moo O., Cubo J. (2011). Palaeohistology and preservation of tetrapods from Las Hoyas (Lower Cretaceous, Spain). CR Palevol 10 : 367-380
- Balan E., Delattre S., Roche D., Ségalen L., Morin G., Guillaumet M., Blanchard M., Lazzeri M., Brouder C., Salje EKH. (2011) Line-broadening effects in the powder infrared spectrum of apatite. Physics and Chemistry of Minerals 38: 111-122.
- Roche D., Ségalen L., Balan E., Delattre S. (2010) : Preservation assessment of Miocene-Pliocene tooth enamel from Tugen Hills (Kenyan Rift Valley) through FTIR, chemical and stable-isotoe analysis. Journal of Archaeological Science 37: 1690-1699.
- Senut B., Pickford M., Ségalen L. (2009) – Neogene Desertification of Africa, C. R. Geosciences 341 : 591-602.
- Wanas H.A., Pickford M., Mein P., Soliman H. et Ségalen L. (2009) – Late Miocene karts system at Sheikh Abdallah, between Bahariya and Farafra, Western Desert, Egypt: Implications for palaeoclimate and geomorphology. Acta geologica 7 : 475-487
Ségalen L. et Lee-Thorp J.A. (2009) - Early/Middle Miocene environmental reconstruction of south western Africa, based on 13C/12C & 18O/16O ratios of tooth enamel carbonate and ratite eggshell, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 277: 191-198.
Ségalen L., Rafélis (de) M., Lee-Thorp J.A., Maurer A-F., Renard M. (2008) – Cathodoluminescence tools provide clues to depostional history in Miocene and Pliocene teeth, Special issue " V International Bone Diagenesis Meeting ", Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 266: 246-253.
Ségalen L., Lee-Thorp J.A., Cerling T.E. (2007) - Timing of C4 grass expansion across Sub-Saharan Africa, Special issue "African palaeoclimate and early Human Evolution", Journal of Human Evolution 53: 549-559
Ségalen L., Renard M., Lee-Thorp J.A., L. Emmanuel, Le Callonnec L., Rafélis (de) M., Senut B. Pickford M. et Melice J.L. (2006) - Neogene climate change and emergence of C 4 grasses in the Namib, south western Africa, as reflected in ratite 13C and 18O. Earth Planetary and Science Letters 44: 725-734.

Vulgarisation

- Senut B., Pickord M., Ségalen L., Roche D., Gommery D. (2010). Paléoenvironnements néogènes et évolution des hominoïdes. In : Barbault R., Foucault A (eds). Changements climatiques et biodiversité. Editions Vuibert-Afas, Paris: 125-144.
- Rognon P., Ségalen L., de Rafélis M. 2008. Mars, des dunes insolites. Pour la Science 374 : 60-66.
- Rognon P., de Rafélis M., Ségalen L. 2008. Dunes sur Mars : une extrême diversité, L'Astronomie 122 :26-33

- 2010 : Participation à la table ronde présidé par Yves Coppens "Autour de Lucy, un fossile pas comme les autres" dans le cadre du programme "Alliances en résonances, regards sur l'Ethiopie" organisé par la fondation Alliance Française et l'Alliance Française d'Addis-Abeba, le Musée de l'Homme et la Société des Amis du Musée de l'Homme (MNHN Paris, 19 juin 2010)
- Octobre 2008 : Participation à l’émission « Les Savanturiers » sur France-Inter en compagnie de Brigitte Senut et de Dominique Gommery.
- 2001 & 2008/09 : animation scientifique dans le cadre de la fête de la Science à l’UPMC et au MNHN de Paris.
- 2008 : animation scientifique portant sur les Déserts, organisée par le CNRS dans le cadre de la Biennale de l’environnement à Bobigny.

Enseignement

- L1 : TP/TD : du Minéral au globe
- L2 : Jury mémoires bibliographiques et Stage de terrain Normandie
- L3 : TP/TD : Géologie sédimentaire et Paléobiosphère
- M1 : Cours et TP/TD : Stratigraphie intégrée, Stage de terrain Master Pro
- M2 : Cours et TP/TD : Cycles et Crises ; Géologie superficielles et Matériaux utiles (resp. UE)
- Encadrements étudiants de L2, L3, M1, M2 et BTS.

Responsabilités

- 2013 - aujourd’hui : Directeur de l’UFR 918 - 2011 - 2013: Directeur adjoint de l’UFR 918 - 2011 - aujourd’hui : membre comité d’experts de la 36ème section - UPMC - 2010 - aujourd’hui : Directeur des Etudes L2 –Licence Sciences de la Terre - 2009-aujourd’hui: membre élu MCF au conseil de l'UMR ISTEP 7193

 

22/02/16

Traductions :

    Chiffres clés

    L'ISTeP comprend 141 membres dont :

    • 15 professeurs
    • 25 maîtres de conférences
    • 2 directeurs de recherche
    • 4 chargés de recherche
    • 10 ATER et post-docs
    • 42 doctorants
    • 24 ITA-IATOS
    • 19 collaborateurs bénévoles (dont 10 émérites)