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  • Gestion durable des ressources, bioéconomie, transition écologique
  • Matériaux, chimie, procédés et produits
  • Numérique, mathématiques

Groupe de Spectroscopie moléculaire et Atmosphérique (GSMA)

Unité de recherche
UMR CNRS 7331

Présentation générale

L'Unité Mixte de Recherche « Groupe de Spectroscopie Moléculaire et Atmosphérique » (GSMA) se concentre sur l’étude des interactions moléculaires et des processus atmosphériques. Ses activités de recherche incluent la spectrométrie moléculaire, visant à caractériser les propriétés des molécules et leurs interactions. Le GSMA se focalise également sur l'étude de la composition atmosphérique, la pollution de l'air, et les processus climatiques, en utilisant des techniques avancées de spectrométrie et de modélisation. Le laboratoire développe des méthodes de détection et d'analyse des polluants atmosphériques et contribue à la compréhension des mécanismes chimiques et physiques régissant l'atmosphère. Il collabore avec des institutions internationales pour améliorer les modèles climatiques et évaluer les impacts environnementaux des activités humaines.

    Le GSMA est structuré autour de 3 grands Axes et 8 équipes :

    • L’axe « Physique Moléculaire & Spectroscopie » se focalise sur le développement de modèles théoriques, la spectrométrie par transformée de Fourier et ainsi que l’analyse de spectres et l’instrumentation laser pour mesurer les concentrations moléculaires.
    • L’axe « Aéronomie » s’intéresse aux mesures atmosphériques (effectuées au sol, par ballons, drones ou avions) pour l’étude des gaz à effet de serre (subdivisée troposphère et stratosphère), la réactivité des processus atmosphériques, ainsi que l’analyse et l’instrumentation en planétologie.
    • L’Axe « Effervescence et Champagne » s’intéresse aux phénomènes de nucléation et de dégazage dans les liquides sursaturés en gaz dissous, avec une application phare autour des processus physico-chimiques liés à l’effervescence des vins de Champagne.

    Ces 3 axes sont interconnectés et ont établi de nombreuses interactions, tant expérimentales que théoriques, donnant lieu à des publications collaboratives entre les équipes.

      Le laboratoire participe également au Pôle de recherche et d’innovation AEROLAB ("AtmosphEric Research and Observations LABoratory") qui élabore des solutions novatrices pour le suivi des émissions des gaz à effet de serre.

        Contacts

        Profil d'activité

        VALORISATION ET INNOVATION Transformation des résultats en applications concrètes et diffusion des connaissances 10%
        TRAVAIL DE RECHERCHE Tels que la réalisation d’études, la production de connaissances et la formation à la recherche 85%
        CONSEILS ET EXPERTISE TECHNIQUE Appui technique pour les entreprises, collectivités locales, organisations gouvernementales, non gouvernementales et internationales 5%

        Thématiques stratégiques

        Gestion durable des ressources, bioéconomie, transition écologique

        • Séquestration et économie du carbone, analyse environnementale
        • Agronomie, aliments, nutrition
        • Évolution du système Terre et Univers, géosciences
        • Biodiversité et préservation/restauration des milieux naturels et artificialisés
        • Santé environnementale
        • Qualité environnementale

        Matériaux, chimie, procédés et produits

        • Capteurs et instrumentation
        • Chimie physique

        Numérique, mathématiques

        • Sciences des données, traitement du signal et des images
        • Logiciel, algorithmique et quantique
        • Modèles déterministes ou stochastiques, simulation numérique
        • Systèmes interactifs, ergonomie, expérience utilisateur, acceptabilité

        Plan et accès

        Campus Moulin de la Housse
        Bât. 6, Chemin des Rouliers
        51100 Reims

        Autres implantation(s) régionale(s)
        • Pôle Technologique Henri Farman - 4 Allée Alberto Santos Dumont, 51100 Reims

        Expertises et projets

        Expertises / Savoir-faire

        • Réalisation de senseurs laser pour la mesure de gaz atmosphériques (ballons, stations météorologiques, …) et participations à des campagnes ballons internationales (Brésil, Afrique, régions polaires)
        • Spécialiste de la détection de gaz photo-acoustique et hétérodyne
        • Spécialiste mondial de la spectroscopie de l'ozone et du méthane. Analyse du spectre infrarouge de molécules d’intérêt atmosphérique (O3, H2O, CO2, CH4, N2O, H3+ et leurs isotopologues, …). Forte contribution aux banques de données internationales HITRAN et GEISA
        • Modélisation atmosphérique globale et méso-échelle (stratosphère terrestre, couche d’ozone, climat de Titan) - Calcul ab initio très précis de surfaces d’énergie potentielle, de couplages non-adiabatiques et du moment dipolaire de molécules d’intérêt atmosphérique. Prédictions et modélisations globales des états rovibrationnels excités et de spectres dans des larges intervalles de températures pour des applications planétologiques et astrophysiques
        • Spécialiste mondial des mesures autour des phénomènes de nucléation de bulles et d’effervescence en œnologie (application aux vins de Champagne et aux vins effervescents)
        • Dissolution et désorption de gaz (application à l’œnologie)
        • Compétences en métabolomique, approche globale pour la caractérisation de composés d’intérêts œnologique, par RMN, spectrométrie de masse à ultra haute résolution, chromatographie gazeuse
        • Détermination des constantes de vitesse des réactions élémentaires d’intérêt atmosphérique. Elaboration des mécanismes réactionnels des systèmes complexes. Détermination du devenir atmosphérique de polluants organiques

        Projets représentatifs

        Start-up créées :

        • AEROVIA
        • ELONEO

        Chaires / LabCom :

        • Chaire industrielle ATmospheric Monitoring to Support greenhouse gases FluxEs Reporting (ATMOSPHERE)
        • LabCom LYNNA

        Projets internationaux : Interreg SAFESIDE, CATRINE, Methane Watch

          Projets nationaux :

          • ANR TEMMEX
          • ANR MIRSICOMB
          • ANR ALPHA-03
          • ANR Equipex OBS4CLIM
          • AEROLAB
          • SIMEA

          Projets régionaux :

          • BALZAC

          Partenariats représentatifs

          • Entreprises privées
          Total Energies SA / Kayrros / Artech'Drone / BIOLAFFORT / mirSense

          Publications : https://www.univ-reims.fr/gsma/publications-livres-et-brevets/publications-livres-et-brevets,9567,42058.html

          Brevets

          • FR3108726 (2020) : « Drone de mesure de données représentatives de teneurs en au moins deux gaz présents dans l’atmosphère à l’écart du sol et procédé de mesure associé » – WO, AU, BR, CA, CN, EP, ID, IL, IN, JP, MX, US
          • FR3109217 (2020) : « Méthode de calcul d’un flux d’au moins un gaz émis par une source dans l’atmosphère, procédé de mesure, système et nécessaire associés » – WO, EP, IL, US
          • FR3110701 (2020) : « Méthode de calcul d’un flux d’au moins un premier gaz émis par une source dans l’atmosphère, utilisant un deuxième gaz traceur, procédé, système et nécessaire associés » – WO, EP, IL, US
          • EP3350571 (2015) : « Dispositif de détection de gaz a très forte sensibilité base sur un résonateur de Helmholtz » – WO, US
          • FR3017950 (2014) : « Dispositif d'analyse de gaz a très forte sensibilité »
          • FR2978247 (2011) : « Dispositif de détection de trace de gaz » – WO
          • FR2963102 (2010) : « Procédé et dispositif de détection de traces de gaz multiples » – WO, EP, US
          • FR2969315 (2010) : « Procédé et dispositif d'émission d'un faisceau laser dans un boitier » – WO, EP, US

          Technologies, services et plateformes

          Marchés d'application

          • Agriculture
          • Agroalimentaire
          • Enseignement / Formation
          • Environnement
          • Autre industrie
          • Recherche / Science

          Types d'offres

          • Collaboration de R&D
          • Formation
          • Prestations de conseil
          • Prestations de service
          • Brevet / Licence
          • Mise à disposition d’équipements

          Plateforme(s) utilisée(s)

          Technologies clés

          • Modélisation, simulation et ingénierie numérique

            • Technologies de diagnostic rapide (eau, air, sol)

              Environnement institutionnel

              Effectif

              65-70
              Effectif total
              20-25
              Chercheurs & Enseignants-
              Chercheurs permanents
              15-20
              Doctorants
              Post-doctorants

              Établissements de rattachement

              • Etablissement universitaire - Université de Reims Champagne-Ardenne
              • Autre rattachement - CNRS

              Pôle(s) scientifique(s)

              • Pôle Sciences du Numérique et de l'Ingénieur (SNI)

              Appartenance à un groupe institutionnel

              • Membre du GDR EMIE

              Écoles doctorales