Chaires de recherche du Canada Eddie Goldenberg en science appliquée des isotopes

Domaine prioritaire pour le gouvernement du Canada : Environnement, résilience climatique et Arctique

Toute matière présente sur Terre possède une signature chimique naturelle, appelée « isotope », qui révèle son origine et la façon dont elle circule dans l’air, l’eau et les organismes vivants. Dans ses travaux, le professeur Bowen utilise cette signature comme un outil de traçabilité scientifique pour répondre à des questions environnementales et sociétales pressantes.

Son programme de recherche s’articule autour de trois défis étroitement liés. D’abord, il cherche à comprendre l’évolution passée du climat et de l’environnement de la Terre, notamment les fluctuations du CO₂ atmosphérique et la fréquence des feux de forêt, afin de mieux prévoir les changements à venir. Ensuite, il étudie le parcours actuel de différents types d’eau douce dans l’environnement, depuis l’eau de fonte des neiges jusqu’aux eaux usées municipales, en particulier dans les régions froides comme celles qui couvrent une bonne partie du territoire canadien. Enfin, il utilise les isotopes pour retracer la provenance réelle des gens, des produits et des matériaux afin de contribuer aux efforts d’identification de personnes et à la lutte contre la fraude dans les chaînes d’approvisionnement.

Ses travaux sont importants pour le Canada en raison du réchauffement rapide de l’Arctique canadien, de sa dépendance à l’égard de ressources en eau douce de qualité et de la nécessité de disposer de chaînes d’approvisionnement sûres et traçables, qu’il soit question de produits alimentaires destinés à l’exportation ou de ressources critiques. Les gouvernements, les industries et les collectivités peuvent utiliser des outils fondés sur les isotopes, qui reposent sur une science ancrée dans les réalités du terrain, pour obtenir les données dont ils ont besoin afin de suivre les changements environnementaux, de gérer les ressources en eau et de lutter contre la fraude.

À l’Université d’Ottawa, le professeur Bowen est en voie de créer un lieu de convergence national pour les chercheuses et les chercheurs dans le domaine des isotopes, les organismes gouvernementaux et les partenaires du secteur privé. Ce pôle pourra également s’appuyer sur les installations de pointe de l’Université d’Ottawa, dont le laboratoire de spectrométrie de masse par accélérateur André E. Lalonde et le laboratoire d’isotopes stables Ján Veizer. Le programme vise à ouvrir la voie à de nouvelles collaborations avec des ministères fédéraux, dont Environnement et Changement climatique Canada et Ressources naturelles Canada, ainsi qu’avec des entreprises canadiennes et des partenaires internationaux qui travaillent déjà avec le professeur Bowen sur des projets ayant pour objet le suivi des eaux de l’Arctique ou la lutte contre l’exploitation forestière illégale en Amazonie.

Gabriel Bowen est titulaire d’un baccalauréat en géologie de l’Université du Michigan (1999) et d’un doctorat en sciences de la Terre de l’Université de la Californie à Santa Cruz (2003). Après un postdoctorat à l’Université de l’Utah, il a occupé diverses fonctions professorales à l’Université Purdue avant de retourner à l’Université de l’Utah en 2012, où il a occupé les postes de professeur et de directeur du Département de géologie et de géophysique.

L’expertise du professeur Bowen couvre la géochimie isotopique, les sciences géospatiales ainsi que les sciences statistiques et des données. Il est largement reconnu comme le fondateur de la science des paysages isotopiques, un domaine qui combine les données isotopiques et la modélisation géospatiale afin de retracer l’origine et le parcours de l’eau, de la faune et des matières fabriquées par l’être humain. Le terme « isoscape » (paysage isotopique) apparaît désormais dans plus de 16 000 publications scientifiques.

Parmi ses réalisations les plus marquantes figurent la création des premières bases de données à grande échelle sur la composition isotopique des tissus humains, aujourd’hui utilisées par l’agence américaine des douanes et de la protection des frontières et le ministère américain de la Défense pour aider à l’identification scientifique de personnes, et la réalisation de travaux fondateurs sur les changements climatiques anciens qui demeurent une référence pour les scientifiques qui s’intéressent à la stabilité à long terme du cycle du carbone.

Il a publié plus de 220 articles évalués par des pairs, ses travaux ont été cités plus de 22 500 fois et il a obtenu plus de 16 M$ en subventions de recherche. Il est titulaire de la médaille Macelwane de l’American Geophysical Union, en plus d’être membre de l’AGU, de la Geological Society of America, du programme Kavli Frontiers of Science, de la Geochemical Society et de l’European Association for Geochemistry.

Il a été à la tête d’importants réseaux de coordination de la recherche soutenus par la National Science Foundation des États-Unis et a créé le cours d’été SPATIAL, qui a formé plus de 200 scientifiques en début de carrière partout dans le monde.