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1. High resolution record of millet cultivation during the Bronze Age around Lake le Bourget (French Alps). Is there any climatic control?

Author: GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéhCO EA6293) ; Université François Rabelais - Tours, Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM) ; CNRS - Université de Savoie, Ministère de la Culture (DRASSM) ; Ministère de la culture, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE - UMR 8212) ; CNRS - CEA - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (ISTO) ; CNRS - INSU - Université d'Orléans, Jacob, Jérémy, Disnar, Jean-Robert, Arnaud, Fabien, Billaud, Yves, Chapron, Emmanuel, Sicre, Marie Alexandrine, Boscardin, Rachel, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéhCO EA6293) ; Université François Rabelais - Tours, Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM) ; CNRS - Université de Savoie, Ministère de la Culture (DRASSM) ; Ministère de la culture, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE - UMR 8212) ; CNRS - CEA - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (ISTO) ; CNRS - INSU - Université d'Orléans, Jacob, Jérémy, Disnar, Jean-Robert, Arnaud, Fabien, Billaud, Yves, Chapron, Emmanuel, Sicre, Marie Alexandrine, and Boscardin, Rachel
Abstract: International audience, Our understanding of past interactions between the development of human societies, the evolution of climate and associated changes in ecosystems and landscape dynamics is conditioned by the acquisition of high resolution records within which specific tracers allow us estimating variability. The recent development of a molecular biomarker (miliacin) specific of Panicum miliaceum (common millet) associated with the determination of a biomarker allowing to track soil erosion in the sediments of Lake le Bourget (French Alps; [1], [2]) expands the possibilities afforded by organic geochemistry applied to sedimentary archives to unravel these interactions.

2. Comparaison entre le Turonien du Saumurois et de la Touraine

Author: Amédro , Francis, Robaszynski , Francis, Bréhéret , Jean-Gabriel, Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Mines-Géologie, Université de Mons (UMons), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), F. Amédro, B. Matrion & F. Robaszynski, P. De Wever & A. Cornée, Laffont, Rémi, Biogéosciences [Dijon] ( BGS ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Mons ( UMons ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), and Université de Tours
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [SDU.STU.ST] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: 7 pages; National audience
Published: 2018

3. Les affleurements de la Touraine (partie orientale du stratotype)

Author: Amédro, Francis, Robaszynski, Francis, Bréhéret, Jean-Gabriel, Le Doussal, Claude, Matrion, Bertrand, Biogéosciences [Dijon] ( BGS ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Département Mines-Géologie, Université de Mons ( UMons ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, F. Amédro, B. Matrion & F. Robaszynski, P. De Wever & A. Cornée, Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Mons (UMons), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), and Laffont, Rémi
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [SDU.STU.ST] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: 17 pages; National audience
Published: 2018

4. Pierres, mortiers et parements de la tour des Minimes au regard du compte de construction de 1495-1496, des investigations archéologiques et des analyses pétrographiques

Author: Gaugain , Lucie, Bréhéret , Jean-Gabriel, Mechling , Jean-Michel, Prigent , Daniel, Centre d'études supérieures de la Renaissance UMR 7323 (CESR), Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Institut Jean Lamour (IJL), Université de Lorraine (UL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] (ARTeHiS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bourgogne (UB)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC), Centre d'études supérieures de la Renaissance ( CESR ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Tours-Ministère de la Culture et de la Communication ( MCC ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, Institut Jean Lamour ( IJL ), Université de Lorraine ( UL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] ( ARTeHiS ), Ministère de la Culture et de la Communication ( MCC ) -Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: accounts, [SHS.ARCHI]Humanities and Social Sciences/Architecture, space management, architecture, Pierres de taille, [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, Tour des Minimes, archaeology, building site, bond, Comptes de construction, Pétrographie, Château d'Amboise (Indre-et-Loire), petrography, [ SHS.ARCHI ] Humanities and Social Sciences/Architecture, space management, Mortiers, 15e siècle, [ SHS.ARCHEO ] Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, tuffeau, mortar
Abstract: International audience; Charles VIII (1483-1498) construction period in the castle at Amboise took place from 1492 to 1498. In 1495-1496, an account book was written mainly about the well-preserved Tour des Minimes, a tower one could climb up on horseback. A comparative study of the building, along with the account book, cut stones (petrography and statistics), mortars (grain size distribution and lime) and the whitewash jointing, requires a specific methodology and a constant dialogue between architectural historians, geologists, and archaeologists. The research enables to identify the name of the stones and the technical vocabulary used at the end of the middle ages. Moreover, it proves that achief stone dresser probably worked on the tower, and that the building site was likely to have been split into several centresand workshops; and it also reveals the rhythm of work to have been intense, since for the tower only, more than 15m of vaulted masonry had been created. All this have been allowed thanks to workers with an empirical knowledge of materials, the high quality of the chosen materials and the remarkable implementation they did. It resulted in an outstanding genuine edifice in which four revolutions and a half climb around an openwork newel.; Le chantier de Charles VIII (1483-1498) au château d’Amboise se déroula entre 1492 et 1498. L’année 1495-1496 est documentée par un livre de compte concernant notamment la tour cavalière des Minimes, aujourd’hui bien conservée. L’étude croisée du bâti, du livre de compte, des pierres de taille (pétrographie et statistique), des mortiers (granulométrie et analyses de la chaux) et du badigeon recouvrant les joints a nécessité la mise en place d’une méthodologie précise, demandant de continuels échanges entre historiens de l’architecture, géologues et archéologues. Ces investigations permettent d’identifier les dénominations des pierres et le vocabulaire technique en usage à la fin du Moyen Âge. Mais bien au-delà, elles démontrent l’intervention probable d’un appareilleur, l’organisation du chantier régi en plusieurs pôles et ateliers, ainsi que son rythme très soutenu puisque, pour la seule tour, plus de 15 m de maçonneries voûtées furent élevées. Ce fut possible grâce à la connaissance empirique des matériaux qu’avaient les hommes œuvrant à la construction, à la qualité des matériaux employés et à la remarquable mise en œuvre qui en fut faite. Il en résulte un ouvrage hors du commun, d’une rare audace où quatre révolutions et demie de voûtes d’ogives montent autour d’un noyau creux.
Published: 2017

5. Orbital changes, variation in solar activity and increased anthropogenic activities: controls on the Holocene flood frequency in the Lake Ledro area, Northern Italy

Author: Adrian Gilli, Boris Vannière, Marc Desmet, Flavio S. Anselmetti, Emmanuel Chapron, Anaëlle Simonneau, Sébastien Joannin, Michel Magny, Stefanie B. Wirth, Yvonne Hamann, Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Géographie de l'environnement (GEODE), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Geological Institute, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Institute of Geological Sciences [Bern], University of Bern, Swiss National Science Foundation project 'FloodAlp' (Project No. 200021-121909)., ANR-07-BLAN-0009,LAMA,Holocene changes in environment and climate, and history of human societies in Central Mediterranean as reflected by LAke and MArine records(2007), Université de Tours (UT), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Géographie de l'environnement ( GEODE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 ( ISTO ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université d'Orléans ( UO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Swiss Federal Institute of Technology in Zürich ( ETH Zürich ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Institute of Geological Sciences and Oeschger Centre for Climate Change Research, and ANR-07-BLAN-0009,LAMA,Holocene changes in environment and climate, and history of human societies in Central Mediterranean as reflected by LAke and MArine records ( 2007 )
Subjects: 010506 paleontology, Flood frequency analysis, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Stratigraphy, lcsh:Environmental protection, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 01 natural sciences, [ SHS.ENVIR ] Humanities and Social Sciences/Environmental studies, lcsh:Environmental pollution, Bronze Age, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:TD169-171.8, Little ice age, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Holocene, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 550 Earth sciences & geology, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, Global and Planetary Change, Flood myth, Paleontology, Sediment, [ SDU.STU ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 15. Life on land, Northern italy, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Climatology, [SHS.ENVIR]Humanities and Social Sciences/Environmental studies, lcsh:TD172-193.5, Sedimentary rock, Geology, [ SDU ] Sciences of the Universe [physics]
Abstract: Two lacustrine sediment cores from Lake Ledro in Northern Italy were studied to produce chronologies of flood events for the past 10 000 yr. For this purpose, we have developed an automatic method that objectively identifies the sedimentary imprint of river floods in the downstream lake basin. The automatic counting of flood deposits was based on colour data extracted from processed core photographs, and the count data were processed to capture the flood signal. Automatic quantification was compared with naked-eye counting. Counts were performed twice on the proximal and distal cores to provide an objective and reproducible record of flood frequency. Geophysical and geochemical analyses made it possible to distinguish event deposits from background sedimentation. Flood frequency and reconstructed sedimentary dynamics were compared with lake-level changes and pollen dynamics inferred from vegetation data. The data suggest a record marked by low flood frequency during the early and middle Holocene (10 000–4500 cal BP). Only modest increases during short intervals are recorded at ca. 8000, 7500, and 7100 cal BP. The last third of the Holocene is characterised by a shift toward increased flood frequency at ca. 4500–4000 cal BP. With the exception of two short intervals around 2900–2500 and 1800–1400 cal BP, which show a slightly reduced number of floods, the trend of increasing flood frequency prevailed until the 20th century, reaching a maximum between the 16th and the 19th centuries. Brief-flood frequency increases recorded during the early and middle Holocene can be attributed to cold climatic oscillations. On a centennial time scale, major changes in flood frequency, such as those observed at ca. 4500 and 500 cal BP, can be attributed to large-scale climatic changes such as the Neo-glacial and Little Ice Age, which are under orbital and possibly solar control. The role of climate as the main forcing factor in flood activity is supported by the lake-level records: the major lake-level rises are synchronous with flood frequency increases. However, in the Bronze Age and during the Middle Ages and modern times, forest clearing and land use are indicated by pollen and archaeological data. These human activities have clearly affected the sediment record of flood activity, and they can partially explain the amplitude of the increases in flood activity.
Published: 2013

6. Holocene land-use evolution and associated soil erosion in the French Prealps inferred from Lake Paladru sediments and archaeological evidences

Author: Gwenaëlle Roux, Emmanuel Chapron, Christian Di-Giovanni, Laurent Millet, Elise Doyen, Anaëlle Simonneau, Jean-François Berger, Marc Desmet, Kazuyo Tachikawa, Patrick Lajeunesse, Patrick Albéric, Nicolas Bossard, Fabien Arnaud, Boris Vannière, Edouard Bard, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Impacts des Polluants sur les Écosystèmes, Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études nordiques et Département de Géographie, Université Laval, Environnement Ville Société (EVS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Collège de France - Chaire Evolution du climat et de l'océan, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours (UT), Équipe 5 - Impacts des Polluants sur les Écosystèmes, Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université Laval [Québec] (ULaval), Environnement, Ville, Société (EVS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnements, Dynamiques et Territoires de Montagne (EDYTEM), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Chaire Evolution du climat et de l'océan, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 ( ISTO ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université d'Orléans ( UO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Centre européen de recherche et d'enseignement de géosciences de l'environnement ( CEREGE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Collège de France ( CdF ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés ( LEHNA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Environnement Ville Société ( EVS ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Lumière - Lyon 2 ( UL2 ) -Université Jean Moulin - Lyon III-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne-École nationale supérieure d'architecture de Lyon ( ENSAL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne ( EDYTEM ), Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)
Subjects: 010506 paleontology, Archeology, Watershed, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Drainage basin, organic geochemistry, Structural basin, 01 natural sciences, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, land-use, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Holocene, 0105 earth and related environmental sciences, geography, soil erosion, geography.geographical_feature_category, French Prealps, Sediment, 15. Life on land, Archaeology, [ SDE.MCG ] Environmental Sciences/Global Changes, lake sediment, Iron Age, Erosion, Period (geology), Geology
Abstract: International audience; A source-to-sink multi-proxy approach has been performed within Lake Paladru (492 m a.s.l., French Prealps) catchment and a six-meter long sediment sequence retrieved from the central lacustrine basin. The combination of minerogenic signal, specific organic markers of autochthonous and allochthonous supply and archaeological data allows the reconstruction of a continuous record of past human disturbances. Over the last 10000 years, the lacustrine sedimentation was dominated by autochthonous carbonates and the watershed was mostly forest-covered. However, seven phases of higher accumulation rate, soil erosion, algal productivity and landscape disturbances have been identified and dated from 8400-7900, 6000-4800, 4500-3200, 2700-2050 cal BP as well as AD 350-850, AD 1250-1850 and after AD 1970. Before 5200 cal BP, soil erosion is interpreted as resulting from climatic deterioration phases toward cooler and wetter conditions. During the Mid-Late Holocene period, erosion fluxes and landscape disturbances are always associated with prehistorical and historical human activities and amplified by climatic oscillations. Such changes in human land-used led to increasing minerogenic supply and nutrients loading that affected lacustrine trophic levels, especially during the last 1600 years. In addition, organic and molecular markers document previously unknown human settlements around Lake Paladru during the Bronze and the Iron Ages.
Published: 2013

7. Exp'Eau, a serious game for exploring pathways to improve water quality in agricultural catchments

Author: Charpentier, Isabelle, Barreteau, Olivier, Blanchoud, Hélène, Bonnefond, Mathieu, Piscart, Christophe, Pons, Marie-Noëlle, Raimonet, Mélanie, Salvador-Blanes, Sébastien, LTSER Zone Atelier Armorique (LTSER), Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), and Université de Tours (UT)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences, [SHS]Humanities and Social Sciences
Abstract: International audience
Published: 2023

8. Reconstitution des environnements de dépôtdu Carbonifère supérieur/ Permien inférieurau Sud du bassin de Paris : implicationgéodynamique

Author: Hue, Charline, Rossignol, Camille, Bourquin, Sylvie, Beccaletto, Laurent, Pellenard, Pierre, Poujol, Marc, Ferrand, Myriam, Le Carlier de Veslud, Christian, Gastineau, Renaldo, Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ), Biogéosciences [Dijon] ( BGS ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Société Géologique de France, Dubigeon, Isabelle, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université de Tours (UT), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), and Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Gilbert delta, [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.ST] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, datation U/Pb, Sud bassin de Paris, [ SDU.STU.TE ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Carbonifère, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, Permien
Abstract: National audience; La période Carbonifère-Permien marque un changement drastiquede régime tectonique (fin de l’Orogenèse hercynienne -début d’une phase de rifting). Cette transition s’enregistre dansles bassins sédimentaires contemporains. En Europe de l’Ouest,ces bassins, principalement constitués de sédiments continentauxet de séries volcano-sédimentaires (largement sous-estimées),sont mal contraints sur beaucoup d’aspects (sédimentaire, tectonique,volcanique et corrélations spatio-temporelles). Le cadrechronologique de ces bassins est également mal connu dans lamesure où les principaux âges ont été estimés par palynologie àpartir de faciès floristiques ayant pu coexister dans le temps.Une étude sédimentologique détaillée a été réalisée dans le bassinpermien de Lucenay-lès-Aix (Nièvre). Ce bassin, situé sous lacouverture méso-cénozoïque du Bassin parisien (environ 250 md’épaisseur), est localisé à l’intersection de cinq bassins permocarbonifèresconnus à l’affleurement (Autun, Blanzy Le Creusot,Aumance, Décize et Bert).Sur la base d’un forage carotté, une série du Carbonifère-Permiende 350 m d’épaisseur, a été décrite au 1/50e afin de reconstituerles environnements de dépôt. Des niveaux de cinérite identifiés(tonsteins) ont été échantillonnés et datés (datations U-Pb/zirconpar LA-ICP-MS). Le calage des différents faciès sédimentaires entermes d’électrofaciès sur les données sismiques et diagraphiquesdisponibles a permis de réaliser des corrélations stratigraphiqueset d’étendre ces observations à l’échelle du bassin de Lucenay-lès-Aix.Les résultats obtenus permettent ainsi de discuter l’évolution tardivede l’Orogenèse hercynienne : la base de la série sédimentairedu bassin de Lucenay-lès-Aix donne un âge de 299 ± 2 Ma (limiteCarbonifère/Permien). Les environnements sont constitués degrands systèmes lacustres à rides de vague, avec des intercalationsde charbons massifs à la base de la série, et des arrivéespériodiques de conglomérats, décrivant une tendance généralerétrogradante. Pour la première fois dans ce type de bassin, nousproposons d’interpréter certains faciès observés en dépôt de typeGilbert delta. L’enregistrement sédimentaire montre que ce bassinétait soumis à un flux sédimentaire important dont la source, auvu des géométries imagées en sismique, était localisée à l’ouest.
Published: 2016

9. Volcanisme explosif aérien au passageCarbonifère-Permien dans les bassinsstéphano-autuniens d’Europe de l’Ouest

Author: Pellenard, Pierre, Ferrand, Miriam, Rossignol, Camille, Gand, Georges, Bourquin, Sylvie, Beccaletto, Laurent, Poujol, Marc, Hue, Charline, Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Société Géologique de France, Biogéosciences [Dijon] ( BGS ), AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes ( OSUR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dubigeon, Isabelle, Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, datation radiométrique, [SDU.STU.ST] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, Tonstein, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, paléovolcanisme, Permien
Abstract: National audience; Les bassins stéphano-autuniens d’Europe de l’Ouest, associésà un régime d’extension post-orogénique, ont enregistrésde fréquentes manifestations volcaniques. Ces évènements sonttoutefois encore relativement peu étudiés et datés en particulierdans les bassins sédimentaires bordant le Massif Central. Uninventaire des épisodes volcaniques associés aux retombées decendres est établi, dans l’optique de préciser la nature du volcanisme,la localisation des sources et fournir des âges radiométriquesU-Pb. Ces âges numériques sont fondamentaux pour calibrer lesséries sédimentaires continentales européennes et les corréler auxéquivalents temporels des séries marines d’Asie ou des Etats-Unis. Les bassins concernés sont ceux d’Autun, d’Aumance etde Lucenay-les-Aix où des niveaux de ”gores” (cendres altéréesen argiles ou tonsteins) ont été identifiés depuis plusieurs décenniesen affleurement ou en forage mais sans attribution d’âges.Ces niveaux, qui tranchent nettement des sédiments détritiquesencaissants, se présentent sous la forme d’horizons argileux centimétriquesà pluricentimétriques de couleur crème (en forage) àocre (en affleurement) selon le degré d’altération météorique oude contamination avec l’encaissant. Leur minéralogie est caractériséepar des argiles néoformées (rectorite et kaolinite) issuesde la dévitrification des verres volcaniques et une faible abondancede minéraux détritiques (quartz, feldspath, micas, illite).La chimie des niveaux analysée par ICP-OES, ICP-MS et XRFportable montre un comportement chimique contrasté avec celuide l’encaissant avec des spécificités propres à chaque bassin.L’analyse par ICP-MS des éléments traces et terres rares indiquepour la majorité des niveaux un volcanisme explosif différenciécalco-alcalin dacitique à rhyolitique. La source de ce volcanismepourrait être distale et localisée dans les Vosges ou en Forêt Noire(Allemagne) compte tenu de la taille des éléments, l’épaisseur descendres et la nature du volcanisme (Königer & Lorentz 2002),bien qu’une origine proximale en provenance du Massif Centralne puisse être totalement exclue. Dans le bassin d’Autun 12tonsteins sont répertoriés de la formation d’Igornay (base Autunien)à la formation de Muse (Autunien inférieur). Les datationsradiométriques U-Pb (CA-ID-TIMS) de 3 niveaux indiquent queces dépôts continentaux du bassin d’Autun sont à la transitioncarbonifère-permien (Gzhélien/Assélien). Ces âges sont cohérentsavec l’âge U-Pb (LA-ICP-MS) calculé sur l’un des 31 tonsteinsdu sondage BRGM LY-F de Lucenay-les-Aix.Königer, S., Lorenz, V., Stollhofen, H., & Armstrong, R. A.(2002). Origin, age and stratigraphic significance of distal falloutash tuffs from the Carboniferous–Permian continental Saar–NaheBasin (SW Germany). International Journal of Earth Sciences,91(2), 341-356.
Published: 2016

10. Climatic against land use variability impact on soil erosion in two contrasting environments

Author: Olivier Cerdan, Valentin Landemaine, Anthony Foucher, Jean-François Desprats, Olivier Evrard, Thomas Grangeon, Clément Chabert, Sébastien Salvador-Blanes, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), and EGU
Subjects: [SDE]Environmental Sciences
Abstract: International audience; At continental and geological time scales, tectonic forces and climate are the first landscape evolution drivers. However, since the Neolithic, human is recognised as being a new geomorphic agent, indirectly or directly moving significant amount of materials across landscapes. In a context of global changes, when both climate and human activities are rapidly evolving, the question of the relative contribution of climate variability and anthropogenic activities to soil erosion remains poorly quantified. Understanding this contribution is however key to the design of appropriate soil erosion management plans. Based on two catchment-scale hydrosedimentary observatories, the objective of this study is to quantify the relative importance of climate variability and land use change on the erosive response of two headwater catchments located in contrasted environments. The first study area is in a volcanic tropical island and the second one is in a lowland, intensively cultivated plain under an oceanic temperate climate. More particularly, we will investigate the importance of rainfall and associated flood events intensity and frequency on the water and sediment fluxes. The influence of these temporal dynamics (i.e. frequency/intensity of events) will be studied according to different land uses, as the two questions (spatial/temporal variabilities) are closely interlinked.
Published: 2023

11. Saturation-excess overland flow in the European loess belt: An underestimated process?

Author: Valentin Landemaine, Olivier Cerdan, Thomas Grangeon, Rosalie Vandromme, Benoit Laignel, Olivier Evrard, Sébastien Salvador-Blanes, J. Patrick Laceby, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochimie Des Impacts (GEDI), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Alberta Environment and Parks (AEP), ANR-11-RSNR-0002,AMORAD,AMORAD1(2011), and ANR-16-CE03-0008,RICOCHET,Évaluation multirisques de territoires côtiers en contexte de changement global(2016)
Subjects: [SDE]Environmental Sciences, Soil Science, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Agronomy and Crop Science, Nature and Landscape Conservation, Water Science and Technology
Abstract: International audience; A major challenge in runoff and soil erosion modelling is the adequate representation of the most relevant processes in models while avoiding over parameterization. In the European loess belt, progressive soil crusting during rainfall events, resulting in infiltration-excess runoff, is usually considered the dominant process generating runoff on catchments covered with silty soils. Saturation-excess may also occur and affect their runoff and erosion behavior. However, saturation-excess runoff occurrence and quantification have rarely been performed and is usually not taken into account when modelling runoff and erosion in these environments. Accordingly, a continuous simulation of the Austreberthe catchment (214 km2), located in the European loess belt (Normandy, France), was conducted with the new Water and Sediment (WaterSed) model over 12 years, corresponding to more than 780 individual rainfall events, at a 25 m spatial resolution.The inter-annual variability of runoff and erosion was closely linked to the number of intense events per year and their distribution through the year. The model was properly calibrated over a representative set of 35 rainfall events, considering either infiltration-excess and/or saturation-excess runoff. It was also able to reproduce the measured runoff volume for most of the monitoring period. However, the three years with most rainfall were adequately modelled only including saturation-excess runoff. An analysis performed at the seasonal scale revealed that saturation was modelled in the catchment during almost all of the modelling period, suggesting the importance of this often overlooked process in current modelling attempts.
Published: 2023

12. Influences of major flood sediment inputs on sedimentary and geochemical signals archived in a reservoir core (Upper Loire Basin, France)

Author: Alexandra Coynel, Irène Lefèvre, Elie Dhivert, Marc Desmet, Cécile Grosbois, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux ( EPOC ), Observatoire aquitain des sciences de l'univers ( OASU ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne ( EDYTEM ), Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Université de Tours (UT), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Hydrology, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Flood myth, Trace element, Sediment, Structural basin, 6. Clean water, 13. Climate action, Aggradation, [SDE]Environmental Sciences, Period (geology), [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Sedimentary rock, Stage (hydrology), [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Earth-Surface Processes
Abstract: The Villerest flood-control reservoir was built in the Upper Loire River (France) during the early 1980s, downstream from the most important industrial and coal-mining area of the basin. This reservoir has constituted an important trap for sediments and associated pollutants since its operation in 1984. A 154-cm-long core was recovered in 2010 in the deepest area of the reservoir and shows the influence of sedimentary infill processes on aggradation rates and selected chemical patterns. During dam operations, the lacustrine aggradation rate is not linear because of three turbiditic-like layers resulting from sediment-laden underflows during major flood events in 1996, 2003 and 2008. These three events contribute to 43% of the 151 kg·m − 2 of accumulated sediments over the 1984–2010 period. Trace element solid sources are activated during these floods as selected metals present the highest enrichment factors, levels never reached during interflood periods. In addition, sedimentological and detrital geochemical signals during these events influence anthropogenic trace element signals by a variable dilution effect (maximum during the increasing discharge stage). Hence, coupling sedimentological and geochemical approaches allows us to understand the sedimentary infill dynamics and, more specifically, to take into account the influence of floods on the temporal trajectories of pollutants.
Published: 2015

13. Contaminant transfer and hydrodispersive parameters in basaltic lava flows : artificial tracer test and implications for long-term management

Author: Hélène Celle-Jeanton, G. Mauri, Guillaume Bertrand, Antoine Baillieux, Jean-Sébastien Moquet, L. Girolami, Véronique Lavastre, Frédéric Huneau, G. Undereiner, Instituto de Geociências [São Paulo], Universidade de São Paulo (USP), Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Sciences pour l'environnement (SPE), Université Pascal Paoli (UPP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Neuchâtel (UNINE), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), HYDRIAD Eau & Environnement, 443 Route de Saint-Geniès, 30730 Saint-Bauzély,France, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dipartimento di Informatica Sistemistica e Comunicazione (DISCo), Università degli Studi di Milano-Bicocca = University of Milano-Bicocca (UNIMIB), Université de Tours (UT), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Alteau company, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli Studi di Milano-Bicocca [Milano] (UNIMIB), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pascal Paoli (UPP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo ( USP ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Sciences pour l'environnement ( SPE ), Université Pascal Paoli ( UPP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes ( EMMAH ), Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse ( UAPV ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Université de Neuchâtel, Laboratoire Magmas et Volcans ( LMV ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne ( UCA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), and Bertrand, Guillaume
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Lava, 0207 environmental engineering, Vulnerability, volcanicaquifer, 02 engineering and technology, Environmental Science (miscellaneous), Lava flow, 01 natural sciences, Sciences de la Terre, Matrix (geology), massif central, Groundwater, Tracer test, Volcanic aquifer, France, Point source pollution, TRACER, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, 020701 environmental engineering, Petrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Geomorphology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, volcanic regions, QE1-996.5, geography, geography.geographical_feature_category, Advection, Geology, eau souterraine, région volcanique, Volcano, Stratigraphy, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Earth Sciences, General Earth and Planetary Sciences, france, [ SDU ] Sciences of the Universe [physics]
Abstract: The aim of this paper is to evaluate the vulnerabilityafter point source contamination and characterizewater circulations in volcanic flows located in theArgnat basin volcanic system (Chaîne des Puys, FrenchMassif Central) using a tracer test performed by injectinga iodide solution. The analysis of breakthrough curves allowedthe hydrodispersive characteristics of the massivelava flows to be determined. Large Peclet numbers indicateda dominant advective transport. The multimodal featureof breakthrough curves combined with high valuesof mean velocity and low longitudinal dispersion coefficientsindicated thatwater flows in an environment analogousto a fissure system, and only slightly interacts with alow porosity matrix (ne < 1%). Combining this informationwith lava flow stratigraphy provided by several drillingsallowed a conceptual scheme of potential contaminant behaviourto be designed. Although lava flows are vulnerableto point source pollution due to the rapid transfer of waterwithin fractures, the saturated scoriaceous layers locatedbetween massive rocks should suffice to strongly bufferthe transit of pollution through dilution and longer transittimes. This was consistent with the low recovery rate ofthe presented tracer test.
Published: 2015

14. MP_Database.v1.1 : première base de données permettant l’intercomparaison des contaminations en microplastiques dans les dépôts sédimentaires à différentes échelles spatiales et temporelles

Author: Dhivert, Elie, Andanson, J.M., Anquetil, Christelle, Askanian, Haroutioun, Ayrault, Sophie, Baltzer, Agnès, Barbier, Jean-Sébastien, Bordier, L., Bouzid, Nadia, Croiset, Camille, Delor-Jestin, Florence, Derenne, Sylvie, Desmet, Marc, Dris, Rachid, Evrard, O., Foucher, Anthony, Grosbois, Cécile, Lefèvre, Irène, Mourier, B., Pruvost, Jean, Tassin, Bruno, Verney, Vincent, Winiarski, T., Zalouk-Vergnoux, Aurore, Gasperi, Johnny, Gasperi, Johnny, Microplastiques dans les sédiments et les archives sédimentaires - - Sedi-PLAST2019 - ANR-19-CE34-0012 - AAPG2019 - VALID, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (ICCF), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut national polytechnique Clermont Auvergne (INP Clermont Auvergne), Université Clermont Auvergne (UCA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique (LETG - Nantes ), Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes Université (Nantes Univ)-Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique UMR 6554 (LETG), Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (Nantes Univ - IGARUN), Nantes Université - pôle Humanités, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Humanités, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (Nantes Univ - IGARUN), Nantes Université (Nantes Univ), Laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains (LEESU), École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Eau et Environnement (GERS-LEE ), Université Gustave Eiffel, Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Des Substances et Organismes de la Mer - UR 2160 (ISOMER), Nantes Université - UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques (Nantes Univ - UFR Pharmacie), Nantes Université - pôle Santé, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Santé, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, and ANR-19-CE34-0012,Sedi-PLAST,Microplastiques dans les sédiments et les archives sédimentaires(2019)
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, Sédiments, Microplastiques, [SDE]Environmental Sciences
Abstract: International audience
Published: 2023

15. On the fluidization/sedimentation velocity of a homogeneous suspension in a low-inertia fluid

Author: L. Girolami, Frédéric Risso, Ahmad Amin, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Tours (FRANCE), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Université de Tours
Subjects: Buoyancy, Mécanique des fluides, General Chemical Engineering, media_common.quotation_subject, 02 engineering and technology, engineering.material, Gas-solid fluidized beds, Inertia, Archimedes number, Suspension (chemistry), Physics::Fluid Dynamics, [SPI]Engineering Sciences [physics], 020401 chemical engineering, Particulate suspensions, Fluidization, 0204 chemical engineering, Stokes number, media_common, [PHYS]Physics [physics], Physics, Liquid-solid ﬂuidized beds, Sedimentation velocity, [PHYS.MECA]Physics [physics]/Mechanics [physics], Mechanics, 021001 nanoscience & nanotechnology, Fluidization velocity, Gas-solid ﬂuidized beds, Liquid-solid fluidized beds, Drag, engineering, Particle, 0210 nano-technology
Abstract: The modeling of the fluidization or sedimentation velocity of a suspension of solid particles is revisited by examining experiments conducted in either a liquid or a gas. A general expression is found in the case of negligible fluid inertia, i.e. at low Reynolds or Archimedes number. It is built as the product of the velocity of an isolated particle by three non-dimensional corrections that each takes into account a specific physical mechanism. The first correction reflects the variation of the buoyancy with the particle concentration. The second correction describes how the drag force increases with the concentration in case of negligible particle inertia. The third one accounts for the further increase of the drag when the particle inertia is increased. Remarkably, each correction only relies on a single of the three independent non-dimensional groups that control the problem: (1) the particle volume fraction Φs; (2) the ratio Φs/Φpack where Φpack is the bed packing concentration; (3) the Stokes number S t 0 , which characterizes the inertia of the particles and controls their agitation. Moreover, the onset of the instability that separates the homogeneous regime from the heterogeneous one is found to be controlled similarly by the Stokes number. Empirical expressions of the corrections are given, which provide a reliable tool to predict fluidization and sedimentation velocities for all values of the three non-dimensional numbers. The present results emphasize the crucial role of particle inertia, which is often disregarded in previous modeling approaches, such as that of Richardson and Zaki.
Published: 2021

16. Le patrimoine archéologique en milieux humides face au changement climatique : les leçons de l’Holocène à travers l’histoire des variations du niveau des lacs d’Annecy (Savoie) et de Cerin (Jura) en France

Author: Magny, Michel, Vérot, Agnès, Morin, Eymeric, Richard, Hervé, Hinschberger, Florent, Marguet, André, Brigand, Robin, Gabayet, Franck, Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Environnement, Ville, Société (EVS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Service archéologique Ville de Lyon, and INRAP, ArAr/UMR 5138
Subjects: [SDE]Environmental Sciences, [SHS]Humanities and Social Sciences
Abstract: International audience; Wetland archaeological sites carry especially high cultural value, and are inscribed on the list of UNESCO World Heritage Sites. Ongoing climate change caused by human activity poses a threat to these exceptional heritage sites. It is important that we evaluate them with a view to better managing and preserving them.With that in mind, the recent investigations around Lake Annecy in the Savoie department give us a chance to observe how sensitive variations in this body of water are to climate change over the long term. Using a set of archaeological, chronological and sediment data collected from lakeshore sites, we can reconstruct lake level changes over the Holocene period. These data highlight a range of over 5m in the low water mark over the Holocene Climate Optimum (around 9000-7000 cal BP), characterized regionally by an average summer temperature high point of around 2/2.5°C compared to the preindustrial era. Results from Annecy are supported by others from investigations done on sedimentary fillings from Lake Cerin in the Jura department.These observations suggest that the present-day outlet stream system regulating Lake Annecy’s water levels could prove insufficient in the future to maintain the average water level, if global warming intensifies and affects the lake’s water supply in a more severe and permanent way. More broadly, the results of these investigations highlight the issue of long-term preservation and conservation of archaeological remains in wetlands in the subalpine and Jura regions at a time when global warming is faster and more intense than ever.; Les sites archéologiques en milieux humides constituent un bien culturel particulièrement précieux inscrit sur la liste du patrimoine mondial de l’UNESCO. Les changements climatiques en cours provoqués par les activités humaines font peser sur ce patrimoine d’exception des menaces qu’il importe d’évaluer pour en assurer au mieux la gestion et la préservation. Dans ce contexte, les investigations menées récemment autour du lac d’Annecy en Savoie offrent la possibilité d’observer dans la longue durée la sensibilité des variations de ce plan d’eau aux changements climatiques. Un corpus de données sédimentologiques, archéologiques et chronologiques collectées sur les sites littoraux permet de reconstruire les variations du niveau du lac au cours de l’Holocène. Ces données mettent notamment en évidence un étiage du plan d’eau de plus de 5 m d’amplitude au cours de l’Optimum climatique holocène (vers 9000-7000 cal BP) caractérisé régionalement par un maximum thermique de l’ordre de 2° à 2,5°C en termes de température moyenne estivale par rapport à la période pré-industrielle. Les résultats obtenus à Annecy sont confortés par d’autres obtenus à partir d’investigations effectuées dans les remplissages sédimentaires du lac de Cerin dans le Jura. Ces observations suggèrent que la régulation contemporaine du niveau du lac d’Annecy par les aménagements de l’émissaire pourrait s’avérer insuffisante à l’avenir pour le maintien du niveau moyen du plan d’eau, si le réchauffement climatique actuel devait s’accentuer et affecter plus fortement et plus durablement encore l’alimentation du lac. Plus généralement, les résultats de ces investigations nous alertent sur la question de la préservation et de la conservation à long terme des vestiges archéologiques en milieux humides dans le domaine subalpin et jurassien dans un contexte où le réchauffement du climat s’accentue et s’accélère.
Published: 2022

17. Direct habitat descriptors improve the understanding of the organization of fish and macroinvertebrate communities across a large catchment

Author: Coline Picard, Mathieu Floury, Hanieh Seyedhashemi, Maxime Morel, Hervé Pella, Nicolas Lamouroux, Laëtitia Buisson, Florentina Moatar, Anthony Maire, Laboratoire National d’Hydraulique et Environnement (EDF R&D LNHE), EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes (RiverLy), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: Multidisciplinary, Freshwater fish, Fishes, Water, Surface water, Invertebrates, Habitats, Fish, Rivers, [SDE]Environmental Sciences, Animals, Community ecology, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Fish biology, Estuaries, Ecosystem, Environmental Monitoring
Abstract: In large-scale aquatic ecological studies, direct habitat descriptors (e.g. water temperature, hydraulics in river reaches) are often approximated by coarse-grain surrogates (e.g. air temperature, discharge respectively) since they are easier to measure or model. However, as biological variability can be very strong at the habitat scale, surrogate variables may have a limited ability to capture all of this variability, which may lead to a lesser understanding of the ecological processes or patterns of interest. In this study, we aimed to compare the capacity of direct habitat descriptors vs. surrogate environmental variables to explain the organization of fish and macroinvertebrate communities across the Loire catchment in France (105 km2). For this purpose, we relied on high-resolution environmental data, extensive biological monitoring data (>1000 sampling stations) and multivariate analyses. Fish and macroinvertebrate abundance datasets were considered both separately and combined to assess the value of a cross-taxa approach. We found that fish and macroinvertebrate communities exhibited weak concordance in their organization and responded differently to the main ecological gradients. Such variations are probably due to fundamental differences in their life-history traits and mobility. Regardless of the biological group considered, direct habitat descriptors (water temperature and local hydraulic variables) consistently explained the organization of fish and macroinvertebrate communities better than surrogate descriptors (air temperature and river discharge). Furthermore, the organization of fish and macroinvertebrate communities was slightly better explained by the combination of direct or surrogate environmental variables when the two biological groups were considered together than when considered separately. Tied together, these results emphasize the importance of using a cross-taxa approach in association with high-resolution direct habitat variables to more accurately explain the organization of aquatic communities.
Published: 2022

18. The last 7 millennia of vegetation and climate changes at Lago di Pergusa (central Sicily, Italy)

Author: Marc Desmet, Boris Vannière, Elena Ortu, Laura Sadori, G. Zanchetta, Odile Peyron, Michel Magny, Department of Vegetation Biology, Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' [Rome], Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne ( EDYTEM ), Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Dipartimiento di Scienze della Terra, Università di Pisa, Istituto di Geoscienze e Georisorse [CNR] ( IGG-CNR ), Consiglio Nazionale delle Ricerche [Roma] ( CNR ), Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Palermo, GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), University of Pisa - Università di Pisa, CNR Istituto di Geoscienze e Georisorse [Pisa] (IGG-CNR), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), and Université de Tours (UT)
Subjects: 010506 paleontology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Stratigraphy, lcsh:Environmental protection, Climate change, medicine.disease_cause, [ SHS.ENVIR ] Humanities and Social Sciences/Environmental studies, 01 natural sciences, Natural (archaeology), law.invention, lcsh:Environmental pollution, law, Pollen, medicine, lcsh:TD169-171.8, Radiocarbon dating, Tephra, Holocene, lcsh:Environmental sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Palynology, lcsh:GE1-350, Global and Planetary Change, Paleontology, [ SDU.STU ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Vegetation, 13. Climate action, Climatology, [SHS.ENVIR]Humanities and Social Sciences/Environmental studies, lcsh:TD172-193.5, Geology
Abstract: The aim of this study is to investigate climate changes and human activities under the lens of palynology. Based on a new high-resolution pollen sequence (PG2) from Lago di Pergusa (667 m a.s.l., central Sicily, Italy) covering the last 6700 yr, we propose a reconstruction of climate and landscape changes over the recent past in central Sicily. Compared to former studies from Lago di Pergusa (Sadori and Narcisi, 2001), this work provides a reconstruction of the evolution of vegetation and climate over the last millennia in central Sicily, indeed completing previous results with new pollen data, which is particularly detailed on the last 3000 yr. Joint actions of increasing dryness, climate oscillations, and human impact shaped the landscape of this privileged site. Lago di Pergusa, besides being the main inland lake of Sicily, is very sensitive to climate change and its territory was inhabited and exploited continuously since the Palaeolithic. The lake sediments turned out to be a good observatory for natural phenomena that occurred in the last thousands of years. Results of the pollen-based study are integrated with changes in magnetic susceptibility and a tephra layer characterization. The tephra layer was shown to be related to the Sicanians' event, radiocarbon dated at 3055 ± 75 yr BP (Sadori and Narcisi, 2001). We performed palaeoclimate reconstructions by MAT (Modern Analogues Technique) and WAPLS (Weighted Average Partial Least Square). Palaeoclimate reconstructions based on the core show important climate fluctuations throughout the Holocene. Climate reconstruction points out four phases of cooling and enhanced wetness in the last three millennia (2600–2000, 1650–1100, 850–550, 400–200 cal BP, corresponding to the periods between 650–50 BC, and 300–850, 1100–1400, 1550–1750 AD, respectively). This appears to be the evidence of local responses to global climate oscillations during the recent past.
Published: 2013

19. Climate and vegetation changes during the Lateglacial and early-middle Holocene at Lake Ledro (southern Alps, Italy)

Author: Adrian Gilli, Emmanuel Chapron, Flavio S. Anselmetti, Sébastien Joannin, Marc Desmet, Michel Magny, Boris Vannière, Didier Galop, Stefanie B. Wirth, Odile Peyron, Jean Nicolas Haas, Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Maison des Sciences de l'Homme et de l'Environnement Claude Nicolas Ledoux (UAR 3124) (MSHE), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Quaternary Environments and Geoarchaeology Geography, School of Environment and Development, Géographie de l'environnement (GEODE), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut für Botanik, Universität Insbruck, Geological Institute, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Institute of Geological Sciences [Bern], University of Bern, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Maison des Sciences de l'Homme et de l'Environnement Claude Nicolas Ledoux ( MSHE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] ( LGL-TPE ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Géographie de l'environnement ( GEODE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ), Swiss Federal Institute of Technology in Zürich ( ETH Zürich ), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 ( ISTO ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université d'Orléans ( UO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institute of Geological Sciences and Oeschger Centre for Climate Change Research, GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Maison des Sciences de l'Homme et de l'Environnement Claude Nicolas Ledoux (MSHE), Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)
Subjects: 010506 paleontology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Stratigraphy, lcsh:Environmental protection, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Climate change, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, lcsh:Environmental pollution, Pollen, medicine, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:TD169-171.8, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Beech, Holocene, lcsh:Environmental sciences, 550 Earth sciences & geology, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, Global and Planetary Change, biology, Paleontology, Vegetation, 15. Life on land, biology.organism_classification, [ SDE.MCG ] Environmental Sciences/Global Changes, Preboreal, Boreal, 13. Climate action, Climatology, [SHS.ENVIR]Humanities and Social Sciences/Environmental studies, lcsh:TD172-193.5, Physical geography, Larch, Geology
Abstract: Adding to the on-going debate regarding vegetation recolonisation (more particularly the timing) in Europe and climate change since the Lateglacial, this study investigates a long sediment core (LL081) from Lake Ledro (652 m a.s.l., southern Alps, Italy). Environmental changes were reconstructed using multiproxy analysis (pollen-based vegetation and climate reconstruction, lake levels, magnetic susceptibility and X-ray fluorescence (XRF) measurements) recorded climate and land-use changes during the Lateglacial and early–middle Holocene. The well-dated and high-resolution pollen record of Lake Ledro is compared with vegetation records from the southern and northern Alps to trace the history of tree species distribution. An altitude-dependent progressive time delay of the first continuous occurrence of Abies (fir) and of the Larix (larch) development has been observed since the Lateglacial in the southern Alps. This pattern suggests that the mid-altitude Lake Ledro area was not a refuge and that trees originated from lowlands or hilly areas (e.g. Euganean Hills) in northern Italy. Preboreal oscillations (ca. 11 000 cal BP), Boreal oscillations (ca. 10 200, 9300 cal BP) and the 8.2 kyr cold event suggest a centennial-scale climate forcing in the studied area. Picea (spruce) expansion occurred preferentially around 10 200 and 8200 cal BP in the south-eastern Alps, and therefore reflects the long-lasting cumulative effects of successive boreal and the 8.2 kyr cold event. The extension of Abies is contemporaneous with the 8.2 kyr event, but its development in the southern Alps benefits from the wettest interval 8200–7300 cal BP evidenced in high lake levels, flood activity and pollen-based climate reconstructions. Since ca. 7500 cal BP, a weak signal of pollen-based anthropogenic activities suggest weak human impact. The period between ca. 5700 and ca. 4100 cal BP is considered as a transition period to colder and wetter conditions (particularly during summers) that favoured a dense beech (Fagus) forest development which in return caused a distinctive yew (Taxus) decline. We conclude that climate was the dominant factor controlling vegetation changes and erosion processes during the early and middle Holocene (up to ca. 4100 cal BP).
Published: 2013

20. Multidisciplinary distinction of mass-movements and flood induced deposits in lacustrine environments : implications for Holocene palaeohydrology and associated natural hazards (Lake Ledro, Southern Alps, Italy)

Author: Emmanuel Chapron, Michel Magny, Stefanie B. Wirth, Marc Desmet, C. Di Giovanni, Adrian Gilli, Boris Vannière, Anaëlle Simonneau, Flavio S. Anselmetti, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Geological Institute, Swiss Federal Insitute of Aquatic Science and Technology [Dübendorf] (EAWAG), Institute of Geological Sciences [Bern], University of Bern, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), CNRS-INSU, Géographie de l'environnement ( GEODE ), Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 ( ISTO ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université d'Orléans ( UO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Swiss Federal Institute of Technology in Zürich ( ETH Zürich ), Swiss Federal Institute for Environmental Science and Technology [Dübendorf] ( EAWAG ), Institute of Geological Sciences and Oeschger Centre for Climate Change Research, GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), and Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC )
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Flood myth, Mass movement, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [ SDU.STU ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 15. Life on land, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, 13. Climate action, Multidisciplinary approach, Natural hazard, Physical geography, Geomorphology, Geology, Holocene, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: High-resolution seismic profiles and sediment cores from Lake Ledro combined with soil and river-bed samples from the lake's catchment area are used to assess the recurrence of natural hazards (earthquakes and flood events) in the southern Italian Alps during the Holocene. Two well-developed deltas and a flat central basin are identified on seismic profiles in Lake Ledro. Lake sediments are finely laminated in the basin since 9000 cal. yr BP and frequently interrupted by two types of sedimentary events: light-coloured massive layers and dark-coloured graded beds. Optical analysis (quantitative organic petrography) of the organic matter occurring in soils, river beds and lacustrine samples together with lake-sediment bulk density and grain-size analysis illustrate that light-coloured layers consist of a mixture of lacustrine sediments and mainly contain algal particles similar to the ones observed in background sediments. Light-coloured layers thicker than 1.5 cm in the main basin of Lake Ledro are dense and synchronous to numerous coeval mass-wasting deposits remoulding the slopes of the basin. They are interpreted as subaquatic mass movements triggered by historical and pre-historical regional earthquakes dated to 2005 AD, 1891 AD, 1045 AD and 1260, 2545, 2595, 3350, 3815, 4740, 7190, 9185 and 11495 cal. yr BP. Dark-coloured sedimentary event are dense and develop high-amplitude reflections in front of the deltas and in the deep central basin. These beds are mainly made of terrestrial organic matter (soils and ligno-cellulosic debris) and are interpreted as resulting from intense hyperpycnal flood events. Mapping and quantifying the amount of soil material accumulated in the Holocene hyperpycnal flood deposits of the sequence and applying the De Ploey erosion model allow estimating that the equivalent soil thickness eroded over the catchment area reached up to 4 mm during the largest Holocene flood events. Such significant soil erosion is interpreted as resulting from the combination of heavy rainfall and snowmelt. The recurrence of flash-flood events during the Holocene was however not high enough to affect pedogenesis processes and highlight several wet regional periods during the Holocene. The Holocene period is divided into four phases of environmental evolution. Over the first half of the Holocene, a progressive stabilization of the soils present through the catchment of Lake Ledro was associated with a progressive reforestation of the area and only interrupted during the wetter 8.2 event when the soil destabilization was particularly important. Lower soil erosion was recorded during the Mid-Holocene climatic optimum (8000–4200 cal. yr BP) and associated with higher algal production. Between 4200 and 3100 cal. yr BP, both wetter climate and human activities within the drainage basin drastically increased soil erosion rates. Finally, from 3100 cal. yr BP to the present-day, results suggest increasing and changing human land-use.
Published: 2012

21. Projet Plasti-nium (2021-2025) : Débris plastiques dans le continuum Terre-Mer

Author: Gasperi, Johnny, Ledieu, Lauriane, Phuong, Ngoc-Nam, Tramoy, Romain, Dris, Rachid, Croiset, Camille, Baltzer, Agnès, Zalouk, A., Poirier, L., Muresan, Bogdan, de Oliveira, T., Castro-Jimenez, Javier, Grosbois, C., Dhivert, E., Châtel, Amélie, Vidal, A., Bechet, Béatrice, Le Guern, C., Lagarde, F., Rodriguez, Fabrice, Astrie, Daniel, Ricordel, Sophie, Mabilais, David, Verdier, L., Bridant, Z., Papin, J., Tassin, Bruno, Eau et Environnement (GERS-LEE ), Université Gustave Eiffel, Laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains (LEESU), École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique UMR 6554 (LETG), Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (NantesUniv – IGARUN), Nantes Université - pôle Humanités, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Humanités, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Institut Des Substances et Organismes de la Mer (ISOMER), Nantes Université - UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques (Nantes Université - UFR Pharmacie), Nantes Université - pôle Santé, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Santé, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ), Unité Contamination Chimique des Ecosystèmes Marins, Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), BIOlogie des populations, Stress, Santé, Environnement (BIOSSE), Université Catholique de l'Ouest (UCO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Institut des Molécules et Matériaux du Mans (IMMM), Le Mans Université (UM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plasti-nium, and Cadic, Ifsttar
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, Pollution des eaux, Continuum terre / mer, Transfert, Microplastiques, [SDE]Environmental Sciences, Déchets, Pays de la Loire -- France, Matière plastique, Transport, Macrodéchets marins, Océan, Macroplastiques
Abstract: 15e Journée scientifique de l'OSUNA, NANTES, FRANCE, 03-/06/2022 - 03/06/2022; Le projet Plasti-nium - Débris Plastiques dans le continuum terre-mer - ambitionne d'étudier la pollution plastique de la ville jusqu'à la mer et de créer une dynamique transverse et interdisciplinaire sur cette thématique au sein de la Région des Pays de la Loire. La problématique des débris plastiques et plus spécifiquement des microplastiques (taille < 5 mm) est aujourd'hui très médiatisée et trouve une caisse de résonance importante dans notre société civile. Concomitamment, la communauté scientifique démontre les impacts négatifs générés par cette pollution plastique sur les écosystèmes. Il en résulte aujourd'hui que les actions gouvernementales et autres actions locales et régionales se multiplient. La région des Pays de la Loire, dans le cadre de la stratégie « ambition marine » de 2018, vise spécifiquement la pollution plastique, et précise que des initiatives très concrètes de réduction sont déjà opérationnelles ou sur le point de l'être. Nantes Métropole, territoire reconnu « Zéro déchet, zéro gaspillage » soutient également des initiatives expérimentales, innovantes, contribuant à un territoire zéro déchet. Évaluer la mise en oeuvre de ces actions quelle que soit leur forme - de la sensibilisation à la gestion intégrée et concertée au niveau d'un territoire - constitue un enjeu. Le projet Plasti-nium vise à offrir un accompagnement scientifique de ces programmes, et de bien articuler l'acquisition des connaissances, leur transfert et les actions des politiques publiques. Cet accompagnement peut largement contribuer au rayonnement national et international de ces initiatives. Dans cette démarche, la finalité du projet Plasti-nium est de fournir un cadre de réflexion et d'expertise pour alimenter l'élaboration et la mise en oeuvre du plan régional de prévention et de gestion des déchets avec lequel la Région ambitionne d'être un territoire leader en termes de gestion des déchets.
Published: 2022

22. Spatio-temporal controls of C–N–P dynamics across headwater catchments of a temperate agricultural region from public data analysis

Author: S. Guillemot, O. Fovet, C. Gascuel-Odoux, G. Gruau, A. Casquin, F. Curie, C. Minaudo, L. Strohmenger, F. Moatar, Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physics of Aquatic Systems Laboratory [Lausanne], Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Riverly (Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Région Bretagne (grant n°. 16007508), Agence de l’Eau Loire Bretagne (grant n°. 0)., AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours, Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes (RiverLy), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Subjects: Technology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], 0208 environmental biotechnology, 02 engineering and technology, Environmental technology. Sanitary engineering, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Nitrate, Dissolved organic carbon, Geography. Anthropology. Recreation, Temperate climate, medicine, GE1-350, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, TD1-1066, 0105 earth and related environmental sciences, Hydrology, Base flow, Seasonality, medicine.disease, 6. Clean water, 020801 environmental engineering, Environmental sciences, chemistry, [SDU]Sciences of the Universe [physics], 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Spatial ecology, Environmental science, Spatial variability, Water quality
Abstract: Characterizing and understanding spatial variability in water quality for a variety of chemical elements is an issue for present and future water resource management. However, most studies of spatial variability in water quality focus on a single element and rarely consider headwater catchments. Moreover, they assess few catchments and focus on annual means without considering seasonal variations. To overcome these limitations, we studied spatial variability and seasonal variation in dissolved C, N, and P concentrations at the scale of an intensively farmed region of France (Brittany). We analysed 185 headwater catchments (from 5–179 km2) for which 10-year time series of monthly concentrations and daily stream flow were available from public databases. We calculated interannual loads, concentration percentiles, and seasonal metrics for each element to assess their spatial patterns and correlations. We then performed rank correlation analyses between water quality, human pressures, and soil and climate features. Results show that nitrate (NO3) concentrations increased with increasing agricultural pressures and base flow contribution; dissolved organic carbon (DOC) concentrations decreased with increasing rainfall, base flow contribution, and topography; and soluble reactive phosphorus (SRP) concentrations showed weaker positive correlations with diffuse and point sources, rainfall and topography. An opposite pattern was found between DOC and NO3: spatially, between their median concentrations, and temporally, according to their seasonal cycles. In addition, the quality of annual maximum NO3 concentration was in phase with maximum flow when the base flow index was low, but this synchrony disappeared when flow flashiness was lower. These DOC–NO3 seasonal cycle types were related to the mixing of flow paths combined with the spatial variability of their respective sources and to local biogeochemical processes. The annual maximum SRP concentration occurred during the low-flow period in nearly all catchments. This likely resulted from the dominance of P point sources. The approach shows that despite the relatively low frequency of public water quality data, such databases can provide consistent pictures of the spatio-temporal variability of water quality and of its drivers as soon as they contain a large number of catchments to compare and a sufficient length of concentration time series.
Published: 2021

23. Soil erosion hazard map for river basin managers: An example for the water bodies of the Loire river basin (France)

Author: Rosalie Vandromme, Sébastien Salvador-Blanes, Francesca Degan, Olivier Evrard, Clément Chabert, Olivier Cerdan, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), ARVALIS - Institut du végétal [Paris], GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université de Tours, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, geography.geographical_feature_category, 05 social sciences, Geography, Planning and Development, 0507 social and economic geography, Drainage basin, 050301 education, Land cover, 15. Life on land, Hazard map, Hazard, 6. Clean water, Siltation, 13. Climate action, Agricultural land, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Erosion, Water quality, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Water resource management, 050703 geography, 0503 education, Geology
Abstract: International audience; Soil erosion on agricultural land is associated with deleterious off-site impacts including the siltation and the pollution of the receiving water bodies. To better manage this situation, local/regional water agencies need spatially-distributed information to compare the sensitivity to erosion of the areas draining into these water bodies and supplying the vast majority of sediment and associated pollutants leading to this water quality impairment. These soil erosion hazard maps are now often included in the latest versions of the basin management plans that must be designed to meet the water quality objectives of the EU Framework Directive. However, the resolution of these maps is often too coarse to meet the practical needs of these agencies. Accordingly, the current research used the latest input databases to improve the MESALES model outputs in one of the largest French River basins (Loire, 117,000 km2), with the implementation of three main modifications. First, the seasonal variations of land cover were incorporated into the model through a revised set of expert rules based on the agricultural census data. Second, the discrimination of the soil textures was improved within the infiltration and erodibility module of the model. Third, variations in rainfall erosivity across the study area were described taking into account the latest erosivity map available at the European scale. Then, the model results obtained with the updated model version were compared with those generated by the previous version. Overall, the simulated soil erosion hazard changed for 35% of the pixels of the Loire River basin, with a significant increase of the lowest hazard classes during all seasons except summer. When aggregating the results at the scale of water bodies, the simulated erosion hazard changed for 49% of these management units. Although 28% of these water bodies were associated with a lower hazard, 23% of the river systems were attributed a higher erosion risk. The implications of these model/map revisions for the local decision makers were discussed, taking the strategy of concentrating the management budget on those water bodies associated with the highest erosion risk as an example. In the future, this model could be used to compare the soil erosion hazard in contrasted regions of Europe and to simulate the impact of management plans designed to decrease this risk to support the decisions of water agencies.
Published: 2021

24. Exp'Eau, a hybrid serious game to explore pathways towards better water quality in rural catchments

Author: Barreteau, Olivier, Charpentier, Isabelle, Elouati, Hossam, Kelhetter, Hugo, Kudriashov, Daniil, Blanchoud, Hélène, Bonnefond, Mathieu, Dousset, Sylvie, Gouy, Véronique, Piscart, Christophe, Pons, Marie-Noëlle, Ragueneau, Olivier, Salvador-Blanes, Sébastien, Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTSER-FR Zone Atelier Enviironnementale Urbaine (LTSER-FR ZAEU), Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTSER-FR Zone Atelier Seine, Laboratoire Géomatique et foncier (GeF), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Zone Atelier du Bassin de la Moselle [LTSER France] (ZAM), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTSER-FR Zone Atelier Rhône, Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTSER Zone Atelier Armorique (LTSER), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTSER-FR Zone Atelier Brest Iroise, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), and LTER France, LTSER Zone Atelier Loire
Subjects: [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society
Abstract: International audience; Agriculture is considered today as having major impacts on water quality in river basins. Transitionfrom this situation to a better integration of agricultural practices in their environment is sought bymany stakeholders and policy makers, from water, land development and also agriculture sectors.This appears costly when incorporating their various constraints. With the on-going research projectExpEau, the LTSER-FR network aims at (1) raising awareness on the opportunities to handleagricultural sources of water pollution collectively, and (2) comparing them in various watersheds.To that end, we are developing a hybrid serious game featuring activities and relations betweenfarmers, municipalities and river basin organization on a virtual river basin, generated from actualdatasets for topography, soil properties, and climate. For comparison sake, the game features aframed number of entities and possibilities of action, and the process of transforming actual datasetsis standardized. We consider representative small basins (ca. 100 km2) that we discretize into threesub-basins, each of them representing a municipality as the first level for collaboration. Each subbasin counts about 30 hexagons elementary tiles with a single land use for each.In practice, the game is made of a physical board and playing action cards, as well as a twin on-lineversion. Farmer players access to the information on their environment and choose cultural practicesthanks to a smartphone. Municipality and river basin organisation roles use their time and budget tofacilitate collaboration and support more virtuous practices as well as infrastructures to decreasepollution. A local server computes the impacts of these actions in terms of production, collective well-being and contamination, and updates the players’ data.During the game session, players can see the virtual watershed, the land use and the infrastructureson the physical board. According to their role, they receive situated information on production, onterritorial well-being and water quality and quantity.Involving students or local stakeholders, each session is followed by a debriefing that could produce(1) a local understanding on the interactions between agriculture and water quality, and (2) socio-ecosystem data to feed a cross LTSER analysis of these interactions.
Published: 2022

25. Persistence of environmental DNA in cultivated soils: implication of this memory effect for reconstructing the dynamics of land use and cover changes

Author: J. Patrick Laceby, Ludovic Gielly, Julie Poulain, Olivier Evrard, G. Francesco Ficetola, Charline Giguet-Covex, Olivier Cerdan, Anthony Foucher, Jérôme Poulenard, Sébastien Salvador-Blanes, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Università degli Studi di Milano [Milano] (UNIMI), Laboratoire d'Ecologie Alpine (LECA ), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Alberta Environment and Parks (AEP), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Tours (UT), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli Studi di Milano = University of Milan (UNIMI), and Environnements, Dynamiques et Territoires de Montagne (EDYTEM)
Subjects: 0106 biological sciences, 0301 basic medicine, Agricultural genetics, Geologic Sediments, Plant genetics, DNA, Plant, Ecosystem ecology, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Biodiversity, lcsh:Medicine, Land cover, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Article, Crop, 03 medical and health sciences, Soil, Abundance (ecology), [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Environmental DNA, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:Science, 2. Zero hunger, Multidisciplinary, Land use, Ecology, lcsh:R, 15. Life on land, Crop rotation, Plants, DNA, Environmental, Lakes, 030104 developmental biology, Geography, Soil water, [SDE]Environmental Sciences, lcsh:Q, France
Abstract: eDNA refers to DNA extracted from an environmental sample with the goal of identifying the occurrence of past or current biological communities in aquatic and terrestrial environments. However, there is currently a lack of knowledge regarding the soil memory effect and its potential impact on lake sediment eDNA records. To investigate this issue, two contrasted sites located in cultivated environments in France were studied. In the first site, soil samples were collected (n = 30) in plots for which the crop rotation history was documented since 1975. In the second site, samples were collected (n = 40) to compare the abundance of currently observed taxa versus detected taxa in cropland and other land uses. The results showed that the last cultivated crop was detected in 100% of the samples as the most abundant. In addition, weeds were the most abundant taxa identified in both sites. Overall, these results illustrate the potential of eDNA analyses for identifying the recent (
Published: 2020

26. Biogeosciences

Author: J. S. Diamond, D. L. McLaughlin, R. A. Slesak, A. Stovall, Forest Resources and Environmental Conservation, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Riverly (Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Department of Forest Resources and Environmental Conservation [Blacksburg], Virginia Tech [Blacksburg], Minnesota Forest Resources Council, NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Minnesota Environmental and Natural Resources Trust Fund, United States Department of Agriculture (USDA)United States Forest Service, Virginia Tech Department of Forest Resources and Environmental Conservation, Virginia Tech Institute for Critical Technology and Applied Science, Virginia Tech William J. Dann Fellowship, and Université de Tours
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Water table, 0208 environmental biotechnology, lcsh:Life, Wetland, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Tree Islands, Models, lcsh:QH540-549.5, Forest, Patterns, [SDU.STU.AG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Applied geology, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, 2. Zero hunger, Hydrology, Diversity, Biomass (ecology), geography, Vascular Plants, geography.geographical_feature_category, lcsh:QE1-996.5, Fraxinus-nigra, Soil chemistry, Biogeochemistry, Microsite, Vegetation, 15. Life on land, Dynamics, 020801 environmental engineering, lcsh:Geology, lcsh:QH501-531, 13. Climate action, Soil water, Level, Environmental science, lcsh:Ecology, Species Richness
Abstract: All wetland ecosystems are controlled by water table and soil saturation dynamics, so any local-scale deviation in soil elevation and thus water table position represents variability in this primary control. Wetland microtopography is the structured variability in soil elevation and is typically categorized into a binary classification of local high points (hummocks) and local low points (hollows). Although the influence of microtopography on vegetation composition and biogeochemical processes in wetlands has received attention around the globe, its role in forested wetlands is still less understood. We studied relationships among microtopography and understory vegetation communities, tree biomass, and soil chemistry in 10 black ash (Fraxinus nigra Marshall) wetlands in northern Minnesota, USA. To do so, we combined a 1 cm resolution surface elevation model generated from terrestrial laser scanning (TLS) with colocated water table, vegetation, and soil measurements. We observed that microtopography was an important structural element across sites, where hummocks were loci of greater species richness; greater midstory and canopy basal area; and higher soil concentrations of chloride, phosphorus, and base cations. In contrast, hollows were associated with higher soil nitrate and sulfate concentrations. We also found that the effect of microtopography on vegetation and soils was greater at wetter sites than at drier sites, suggesting that the distance-to-mean water table is a primary determinant of wetland biogeochemistry. These findings highlight clear controls of microtopography on vegetation and soil distributions while also supporting the notion that microtopography arises from feedbacks that concentrate biomass, soil nutrients, and productivity on microsite highs, especially in otherwise wet conditions. We therefore conclude that microtopography is a fundamental organizing structure in black ash wetlands. Minnesota Environmental and Natural Resources Trust Fund; USDA Forest Service Northern Research StationUnited States Department of Agriculture (USDA)United States Forest Service; Minnesota Forest Resources Council; Virginia Tech Department of Forest Resources and Environmental Conservation; Virginia Tech Institute for Critical Technology and Applied Science; Virginia Tech William J. Dann Fellowship This project was funded by the Minnesota Environmental and Natural Resources Trust Fund, the USDA Forest Service Northern Research Station, and the Minnesota Forest Resources Council. Additional funding was provided by the Virginia Tech Department of Forest Resources and Environmental Conservation, the Virginia Tech Institute for Critical Technology and Applied Science, and the Virginia Tech William J. Dann Fellowship. We gratefully acknowledge the fieldwork and data collection assistance provided by Mitch Slater, Alan Toczydlowksi, and Hannah Friesen. We also gratefully acknowledge Breanna Anderson for assistance with soil sample processing, David Mitchem for assistance in sample preparation and analysis, and Kelly Peeler for assistance in soil sample processing.
Published: 2020

27. Key factors influencing metal concentrations in sediments along Western European Rivers: A long-term monitoring study (1945–2020)

Author: Dendievel, André Marie, Grosbois, Cécile, Ayrault, Sophie, Evrard, Olivier, Coynel, Alexandra, Debret, Maxime, Gardes, Thomas, Euzen, Cassandra, Schmitt, Laurent, Chabaux, François, Winiarski, Thierry, Van Der Perk, Marcel, Mourier, Brice, Geomorfologie, Coastal dynamics, Fluvial systems and Global change, Équipe 5 - Impact des Aménagements et des Polluants sur les HYdrosystèmes (IAPHY), Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Image, Ville, Environnement (LIVE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Terre Environnement Strasbourg (ITES), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Physical Geography [Utrecht], Utrecht University [Utrecht], Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), The French Office of Biodiversity (OFB) supported the INTERPOL project in charge of INTERcomparison of sediment POLlution on the main French rivers. It involves researchers from five public research laboratories in France: the LEHNA-IAPHY team (UMR CNRS 5023) on the Rhône River, the EPOC lab on the Garonne Basin (UMR CNRS 5805), the GéHCO lab on the Loire Basin (EA 6293), the LSCE team (UMR CEA/CNRS/UVSQ 8212) and the M2C team from Rouen (UMR CNRS 6143) on the Seine River., Geomorfologie, Coastal dynamics, Fluvial systems and Global change, and Université de Tours
Subjects: Geologic Sediments, Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Lithology, 010501 environmental sciences, Trace metals River sediment Suspended particulate matter Sediment core Analytical procedures Spatio-temporal trends, 01 natural sciences, Rivers, Analytical procedures, Trace metals, Metals, Heavy, Analytical procedure, Environmental Chemistry, Extraction (military), [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Hydrology, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Flood myth, River sediment, Sediment, Suspended particulate matter, Particulates, Contamination, Spatio-temporal trends, Pollution, 6. Clean water, Sediment core, Water Framework Directive, Wastewater, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Water Pollutants, Chemical, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; Since 1945, a large amount of heterogeneous data has been acquired to survey river sediment quality, especially concerning regulatory metals such as Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn. Large-scale syntheses are critical to assess the effectiveness of public regulations and the resiliency of the river systems. Accordingly, this data synthesis pro- poses a first attempt to decipher spatio-temporal trends of metal contamination along seven major continental rivers in Western Europe (France, Belgium, Germany, and the Netherlands). A large dataset (>12,000 samples) from various sediment matrices (bed and flood deposits – BFD, suspended particulate matter – SPM, dated sedi- ment cores – DSC) was set up based on monitoring and scientific research from the 1950s to the 2010s. This work investigates the impact of analytical protocols (matrix sampling, fractionation, extraction), location and time fac- tors (related to geology and anthropogenic activities) on metal concentration trends. Statistical analyses high- light crossed-interactions in space and time, as well as between sediment matrices (metal concentrations in SPM ≃ DSC > BFD) and extraction procedures (also related to river lithology). Major spatio-temporal trends are found along several rivers such as (i) an increase of metal concentrations downstream of the main urban in- dustrial areas (e.g. Paris-Rouen corridor on the Seine River, Bonn-Duisburg corridor on the Rhine River), (ii) a long-term influence of former mining areas located in crystalline zones, releasing heavily contaminated sedi- ments for decades (Upper Loire River, Middle Meuse section), (iii) a decrease of metal concentrations since the 1970s (except for Cr and Ni, rather low and stable over time). The improvement of sediment quality in the most recent years in Europe reflects a decisive role of environment policies, such as more efficient wastewater treat- ments, local applications of the Water Framework Directive and urban industrial changes in the river valleys.
Published: 2022

28. 6700 years of diatom changes related to land use and climatic fluctuations in the Lake Aydat catchment (Auvergne, France): Coupling with cyanobacteria akinetes, pollen and non-pollen palynomorphs data

Author: Aude Beauger, Karen Serieyssol, Benjamin Legrand, Delphine Latour, Vincent Berthon, Marlène Lavrieux, Yannick Miras, Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (GEOLAB), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Environnement, Ville, Société (EVS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement (LMGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Basel (Unibas), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Histoire naturelle de l'Homme préhistorique (HNHP), and Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Multidisciplinary, Palaeoenvironment, Multi-proxies, Eutrophication, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Lake, Earth-Surface Processes
Abstract: International audience; Nowadays Lake Aydat is an important site for tourism activities but blooms of cyanobacteria induced some restriction for aquatic activities by humans and their livestock. Thus, it was important to understand the lake's history as it should help in the development of restoration strategies to improve water quality in the future. Lake Aydat had a complex history affected by climatic changes and human influences. Two different sedimentary periods of deposition were observed (6700 ± 200-3180 ± 90, and 1770 ± 60 cal. BPnowadays) separated by a mass wasting deposit. The lower unit was dominated by Stephanodiscus diatom species (S. medius, S. minutulus and S. parvus) and two Aulacoseira species (A. pusilla and A. subarctica) and the upper layer by Aulacoseira subarctica and its form recta along with Lindavia radiosa and a series of "Fragilariod" taxa. The eutrophic diatom species increase, associated with the lower layer, was most likely related to prehistorical human activities within the watershed (progressive change from a wooded landscape to an agricultural patchy landscape). The Middle Bronze Age degradation was noted as a period with a rise in planktonic and tychoplanktonic diatom species. The lower diatom zone in the upper unit marked the final transition to a domination of agricultural practices and high human pressure and a whole new set of environmental factors affecting the lake since 1750 cal. BP. Increased nutrient enrichment was observed and the Lindavia radiosa presence in the lake was associated with the beginning of hemp (Cannabis sativa) cultivation and an increase in agricultural pressure. High concentrations of cyanobacteria akinetes were associated with the final transition and the maximum of hemp cultivation, when the lake became very eutrophic. For future restoration strategies, improving the water quality will be a challenge as high concentrations of akinetes and nutrients are observed since the Antiquity in the lake.
Published: 2022

29. Archivage et variabilité spatiale des microplastiques dans les sédiments fluviatiles

Author: Pruvost, Jean, Dhivert, Elie, Mourier, Brice, Tassin, Bruno, Winiarski, Thierry, Gasperi, Johnny, Gasperi, Johnny, École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement, Laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains (LEESU), École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Eau et Environnement (GERS-LEE ), and Université Gustave Eiffel
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, [SDE]Environmental Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2022

30. Le Service National d'Observation Karst : pour un suivi à long terme des aquifères karstiques face aux nouveaux extrêmes climatiques

Author: Labat, David, Mazzilli, Naomi, Arfib, Bruno, Bailly-Comte, Vincent, Batiot- Guilhe, Christelle, Binet, Stéphane, Celle, Hélène, Danneville, Laurent, Delbart, Célestine, Fabre, Juliette, Fournier, Matthieu, Lorette, Guillaume, Massei, Nicolas, Manche, Yannick, Peyraube, Nicolas, Probst, Anne, Steinmann, Marc, Valdes, Danièle, Viennet, David, Jourde, Hervé, Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Service National d'Observation sur le KARST (SNO Karst), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université de Montpellier (UM), Hydrosciences Montpellier (HSM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), LTSER 'Zone Atelier Territoires Uranifères', GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Écophysiologie des Plantes sous Stress environnementaux (LEPSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de la Dordogne, Parc national des Cévennes (PnC), Ministère de l'Écologie, de l'Energie, du Développement durable et de l'Aménagement du territoire, Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux (I2M), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS, Toulouse, France, and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: observatory, aquifères karstiques, changement climatique, climate change, hydrogeochemical monitoring, suivi hydrogéochimique, observatoire, karst aquifers, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; The National Karst Observation Service: for a long-term monitoring of karst aquifers in the face of new climatic extremes. Karsts constitute heterogeneous aquifers, the result of the dissolution of carbonate rocks. These aquifers are now strategic water resources for different uses. At the same time, they are very sensitive to anthropogenic pressures and ongoing climate change. To answer to this societal concern, the community of karst hydrogeologists proposed to the INSU-CNRS the establishment of a national service for the observation of karstic systems (SNO KARST). Bringing together researchers and teacher-researchers, thisstructure now makes it possible to provide the community with a database including, in particular, temporal monitoring in terms of the quality and quantity of water from several French karstic systems. In addition, the SNO KARST is now a place for scientific exchanges on the topics of measurement and calibration protocols, natural or artificial tracing, signal analysis and processing, hydrological and physicochemical signatures and finally rainfalllevel-discharge modelling. The SNO KARST is also a privileged training place for master and doctoral students. Thus, since 2012, the SNO KARST system has played a structuring role for the research community and the teams that compose it now constitute a dynamic network in terms of scientific exchanges.; Les karsts sont autant d’aquifères hétérogènes, résultat de la dissolution des roches carbonatées. Ces aquifères constituent aujourd’hui des ressources en eau stratégiques pour les différents usages. Ils sont en même temps très sensibles aux pressions anthropiques et aux changements climatiques en cours. Pour répondre à cette préoccupation sociétale, la communauté des hydrogéologues karstiques a proposé à l’INSU-CNRS la mise en place d’un service national d’observation des systèmeskarstiques (SNO KARST). Rassemblant chercheurs et enseignants-chercheurs, cette structure permet aujourd’hui de mettre à la disposition de la communauté une base de données incluant notamment un suivi temporel en termes de qualité et quantité des eaux de plusieurs systèmes karstiques français. De plus, le SNO KARST constitue un lieu d’échanges scientifiques sur les thèmes des protocoles de mesure et de calibration, du traçage naturel ou artificiel, de l’analyse et du traitement du signal, des signatures hydrologiques et physicochimiques et enfin de la modélisation pluie-niveau-débit. Le SNO KARST est aussi un lieu de formation privilégié pour les étudiants en master et doctorat. Ainsi, depuis 2012, le dispositif SNO KARST a joué un rôle structurant pour la communauté de recherche, et les équipes qui le composent forment aujourd’hui un réseau dynamique sur le plan des échanges scientifiques.
Published: 2022

31. L'archive sédimentaire de l'étang Saint-Denis (Seine-et-Marne, France) : un révélateur des retombées atmosphériques en contaminants du dernier siècle ?

Author: Thiebault, Thomas, Foucher, Anthony, Grosbois, Cécile, Mouchel, Jean-Marie, Traoré, Sira, Alliot, Fabrice, Evrard, O., Ayrault, Sophie, Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochimie Des Impacts (GEDI), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), and PIREN Seine phase 8
Subjects: [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Panoply
Abstract: Within the framework of the Sedimentary Archives action within the PIREN-Seine program, a sediment core was sampled from the Saint-Denis pond located upstream of the Orgeval basin, in Seine-et-Marne. This coring site was selected because the watershed drained by this pond has a very limited extension (227 ha) and it is almost exclusively forested. The disconnection of this site from the Seine river corridor is intended to quantify atmospheric deposition of contaminants over the period archived in the pond, without the need to discriminate atmospheric inputs from other types of sources. The 54 cm long archive shows two facies, rather detrital in the lower part of the core, while in the upper part it is rather organic, demonstrating changes in the functioning of the sedimentary cascade, also evidenced by the characteristics of organic matter. The age model, based on 137Cs and 241Am activities shows a rather regular sedimentation rate since the end of the 19th century. The organic contaminants detected in this archive (PAHs, PCBs,organochlorine derivatives) are known for their relative volatility and persistence. However, since the 1970s, there has been a trend towards an increased contamination for all these compounds, explained by both the proximity of a potential source, the A4 freeway, and certain physical-chemical processes. Other analyses are in progress on other types of contaminants, and flux approaches will also be carried out in a subsequent step.; Dans le cadre de l'action Archives sédimentaires du programme PIREN-Seine, une carotte de sédiments a été prélevée dans l'étang Saint-Denis situé en amont du bassin de l'Orgeval, en Seine-et-Marne. Ce site de carottage a été sélectionné car le bassin versant drainé par cet étang est limité (227 ha) et quasi exclusivement forestier. La déconnexion de ce site avec le corridor fluvial de la Seine a pour objectif de quantifier les retombées atmosphériques en contaminants sur la période archivée dans l'étang, sans avoir à discriminer les apports atmosphériques liés à d'autres types de sources. L'archive, de 54 cm de long, présente deux faciès. Dans la partie basse de la carotte, celui-ci est plutôt détritique, tandis que dans la partie haute, il est plutôt organique, démontrant des modifications dans le fonctionnement de la cascade sédimentaire, également attestées par les caractéristiques de la matière organique. Le modèle d'âge, basé sur les activités en 137Cs et en 241Am, montre un taux de sédimentation plutôt régulier depuis la fin du XIXème siècle. Les contaminants organiques détectés dans ces sédiments (HAPs, PCBs, dérivés d’organochlorés) sont connus pour leur relative volatilité et leur rémanence. Toutefois, depuis les années 1970, on observe une tendance à l’augmentation des contaminationspour tous ces composés, qui peut être expliquée à la fois par la proximité d’une source potentielle (l’autoroute A4) et par certains processus physico-chimiques. D’autres analyses sont en cours sur d’autres types de contaminants, et des approches de calculs de flux seront également effectuées ultérieurement.
Published: 2022

32. Does grain size influence hydrocarbons generation and mesoporosity during artificial thermal maturation of an organic-rich mudstone?

Author: Mohammed Boussafir, Amélie Cavelan, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, French council of the region Centre-Val de Loire, ANR-10-LABX-0100,VOLTAIRE,Geofluids and Volatil elements – Earth, Atmosphere, Interfaces – Resources and Environment(2010), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Tours (UT)
Subjects: Materials science, 020209 energy, Mineralogy, 02 engineering and technology, artificial thermal maturation, Equidimensional, Geotechnical Engineering and Engineering Geology, Grain size, Fuel Technology, 020401 chemical engineering, Rock fragment, Grind, Mudstones, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Thermal, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, mesoporosity, Rock fabrics, 0204 chemical engineering, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Oil shale
Abstract: International audience; To assess how the grain size/rock fabric of laboratory-matured shale samples impact oil, gas production, and the formation of pores during laboratory thermal maturation, cores (4.5 mm*1 cm) of bulk rock, millimetric equidimensional rock fragments (3*3 mm), and fine grind powder (
Published: 2022

33. Joint exploration of agriculture-water quality links through the hybrid serious game Exp'Eau

Author: Charpentier, Isabelle, Elouati, Hossam, Kelhetter, Hugo, Kudriashov, Daniil, Blanchoud, Hélène, Bonnefond, Mathieu, Dousset, Sylvie, Gouy, Véronique, Piscart, C., Pons, Marie-Noëlle, Ragueneau, Olivier, Salvador-Blanes, Sébastien, Barreteau, Olivier, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTSER-FR Zone Atelier Enviironnementale Urbaine (LTSER-FR ZAEU), LTSER-FR Zone Atelier Seine, Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTER France, LTSER Zone Atelier Loire, Laboratoire Géomatique et foncier (GeF), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), Zone Atelier du Bassin de la Moselle [LTSER France] (ZAM), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LTSER-FR Zone Atelier Rhône, Riverly (Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), LTSER-FR Zone Atelier Armorique, Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL), LTSER-FR Zone Atelier Brest Iroise, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Gestion de l'Eau, Acteurs, Usages (UMR G-EAU), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes (RiverLy), LTSER Zone Atelier Armorique (LTSER), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), charpentier, isabelle, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Tours
Subjects: [SDE.ES] Environmental Sciences/Environmental and Society, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society
Abstract: International audience; Agriculture practices are increasingly disconnected from their lo cal non-agricultural socio- environmental context. As a consequence, agriculture is considered to day as having major impacts on water quality in river basins and coastal areas. Tensions emerge between agricultural sector and some civic organizations. Transition from this situation to a better integration of agricultural practices in their environment is sought by many stakeholders and policy makers, from water, land development and also agriculture sectors. Efforts for increasing water quality while maintaininga sustainable agriculture may be expensive. With the on-going research project Exp'Eau (LTSER-FR Réseau des Zones Ateliers), our purpose is (1) to raise awareness on the opportunities to handle agricultural sources of water pollution collectively, and (2) to compare them in various watersheds.Our main hypothesis is that collective pathways thought at the territorial level may bring as many b enets as a farm level fo cus, and are less divisive.To that end, we are developing a serious game featuring activities and relations between farmers, municipalities and river basin organization on a virtual river basin to be generated from actual datasets for topography, soil properties, and climate. For comparison sake, the game is generic as it features a framed number of entities and possibilities of action, and the process of transforming actual datasets is standardized. Within any LTSER site, we consider a representative small basin (ca. 100 km2) that we discretize into three sub-basins, each of them representing a municipality as the first level for collaboration. Each subbasin counts about 30 hexagons elementary tiles with a single land use for each, under control of players.To facilitate the gaming phase, we develop a hybrid game comprising a physical board and playing action cards, as well as a twin on-line game.During the game, the players access to the information on their environment and carry out cultural practices thanks to a smartphone. A local server computes the impacts of these actions in terms of production, collective well-being and contamination, and up dates the players' data.Players can discuss, negotiate and experiment solutions collectively. During the game session, they can see the virtual watershed, the land use and the infrastructures on the physical board. According to their role, they receive information on their production, on territorial well-being and water quality and quantity at the outlets of subbasin, or water quality and quantity at the outlet of the whole basin.Each game session is followed by a debriefing on the spot that could produce(1) a lo cal understanding on the interactions between agriculture and water quality and their potential evolutions, and(2) socio-ecosystem data to feed a cross LTSER analysis of these interactions. This poster presents the specification process, the game structure and elements, the connection between players in the hybrid setting and the results of initial tests realized for the Moderbach watershed (Région Grand-Est, France). Other watersheds will be considered in a next future.
Published: 2021

34. Fate of Plastics and Their Additives in Alkaline Solution at Different Temperatures

Author: P. Ollivier, Philippe Blanc, C. Le Milbeau, Mohammed Boussafir, H. Ben Zeineb, Laurent André, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), and European Project: 847593,EURAD(2019)
Subjects: Radionuclide, Waste management, Ligand, Chemistry, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, fungi, food and beverages, Radioactive waste, Biodegradable waste, GEOF, PVC, Degradation, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Layer (electronics)
Abstract: International audience; In France, storage in a deep geological layer is conceivable as the final destination for radioactive wastes of long live intermediate-level activity (ILW) (Andra, 2005). In this context, the organic wastes should be in contact with infiltrated water, which is become highly alkaline in contact with cement (pH≃13; Berner, 1992) and they can release new hydrophilic organic products (Glaus et al., 1999 ; Colombani et al., 2009). These produced molecules can play major roles in the complexation of radionuclides present in the disposal packages (Wieland et al., 2012), and can therefore facilitate their migration in the environment. Among these organic wastes, degradation of some products like cellulosic compounds were well studied in the literature (van Loon and Glaus, 1997; Glaus et al., 1999). However, the fate of some polymers, like “plastics” under alkaline conditions are less documented. PVC (polyvinyl chloride) and PE (Polyethylene) are present in these packages. Specific adjuvants are added to the formulation, in order to obtain specific PVC and PE properties. The study of the degradation of these plastic polymers and their adjuvants is an important prerequisite in monitoring the diagenetic evolution of these organic compounds and the molecules resulting from their degradation as well as their possible behaviour in radioactive waste storage.The objective of this work is to identify the molecular behaviour of plastic polymers and their additives against alkaline degradation under different temperatures.Three types of PVC (PVC1, PVC2 and PVC3) and one PE with varying additive concentrations have been studied. Soft PVC formulations were previously well investigated in the literature (Colombani et al. 2009 and references there in). We focused therefore our study on hard PVC formulations. Alkaline degradation experiments were performed at different temperatures (22°C and 90°C) under aerobic and anaerobic conditions. The leaching solution has a pH = 13 and it is prepared from NaOH 10-1 M. The experiments with pure PVC and PE (without additives) were realized under the same conditions in order to compare their respective behavior. Triplicate experiments were carried out in glass vessels equipped with silicon septum. After 1 day, 15 days, 1 month, 3 months and 6 and 12 months of reactions, gases were sampled, the liquid and solid fraction were separated.Eh and pH were directly measured in the reacting solutions. Determination of the organic products released in the liquid fraction by alkaline hydrolysis and their quantification are carried out by measuring the Total Organic Carbon (TOC) by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC / MS) and ion chromatography. Gases were analyzed by gas chromatography. Solid residues were analyzed by infrared spectrometry. And their dichloromethane extracts were derivatized and analyzed by GC/MS. Analyses of the initial products (PVS and PE) reveal the presence of additives. With respect to previous studies on PVC (Colombani et al., 2009), the different nature of the material (hard instead of soft) implies modifications in the nature and the proportion of the additives. In our case, we note a depletion in the proportion of phthalates (Diethylhexyl Phthalate, Diisononyl Phthalate, Dioctyl Terephthalate …). On the other hand, we detected the presence of n-C14 to n-C40 alkane chains. Such molecules are specific from hard PVC and are used as lubricant in the production process. In the room temperature experiments the evolution of the dissolved organic fraction after one year duration is very limited. The gas production do not display significant evolution and the organic dissolved fraction remains below the quantification limits. On the other hand, concentrations in organic carbon measured from the leaching experiments at 90°C display a gradual increase over time. This increase is consistent with the evolution of the gas concentrations. For the experiments carried out on PVC1, an increase in the concentration of organic carbon is observed after one month at 90°C in contact with an alkaline solution. Under these same conditions, the PE showed an increase in hydrogen and a decrease in oxygen. A kinetic rate could be retrieved from the experiment analyses, which essentially represents the gradual release of the additives from the main solid fraction. This work presents preliminary results concerning the release of organic ligands from plastics under alkaline hydrolysis, activated by temperature. In a further step, those results will be compared with similar experiments performed under γ radiation in order to assess radiation influence over the organic ligand release rates. References:Andra, Evaluation de la faisabilité du stockage géologique en formation argileuse, dossier 2005 Argile. 2005.Berner, U.R., 1992. Evolution of pore water chemistry during degradation of cement in a radioactive waste repository environment, Waste Management, 12, pp. 201-219.Colombani, J., Herbette, G., Rossi, C., Joussot‐Dubien, C., Labed, V., Gilardi, T., 2009. Leaching of plasticized PVC: effect of irradiation. Journal of applied polymer science, 112, pp. 1372-1377.Glaus, M.A., van Loon, L.R., Achatz, S., Adcura, A., Fisher K., 1999. Degradation of cellulosic materials under the alkaline conditions of a cementitious repository for low and intermediate level radioactive waste part I: Identification of degradation products. Analytica Chimica Acta, 398, pp. 111–122.Van Loon, L.R., Glaus, M.A., 1997. Review of the kinetics of alkaline degradation of cellulose in view of its relevance for safety assessment of radioactive waste repositories. Journal of Environmental Polymer Degradation 5, pp. 97-109.Wieland, E., Tits, J., Dobler, J.P., et Spieler, P., 2002. The effect of α-isosaccharinic acid on the stability of and Th(IV) uptake by hardened cement paste.Radiochimica Acta. 90. pp. 683-688.
Published: 2021

35. Latitudinal variability of preserved sedimentary organic matter along the Peruvian continental margin as inferred from petrographic and geochemical properties

Author: Mohammed Boussafir, Dimitri Gutiérrez, Jorge Valdés, Michelle Graco, Abdelfettah Sifeddine, Maricarmen Igarza, Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH), Instituto del Mar del Peru (IMARPE), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Variabilité à long terme du climat de l'océan (VALCO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Facultad de Ciencias del Mar y Recursos Biológicos, Université de Tours (UT), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Subjects: 0106 biological sciences, Callao, 010504 meteorology & atmospheric sciences, latitudinal gradient, Geochemistry, Organic petrography, Oceanography, Oxygen minimum zone, 01 natural sciences, biogeochemistry, continental margin, Peru, inorganic matter, Water Science and Technology, geochemistry, organic matter, San Juan [Argentina], Total organic carbon, geography.geographical_feature_category, organic petrography, Palynofacies, chalcopyrite, Geology, Tumbes, Argentina, Peruvian continental margin, petrography, Sedimentary depositional environment, Continental margin, continental shelf, Sedimentary organic matter, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, Ica, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 0105 earth and related environmental sciences, depositional environment, geography, Continental shelf, 010604 marine biology & hydrobiology, Peruvian Continental Margin, Rock-Eval pyrolysis, General Chemistry, sedimentary organic matter, 15. Life on land, pyrite, 13. Climate action, petrogenesis, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Sedimentary rock, Pisco
Abstract: Processes controlling preservation and accumulation of organic matter (OM) in marine sediments are highly sensitive towards both natural and anthropogenic impacts. Thus, the sedimentary OM is considered a key proxy for the characterization of recent and past sedimentary environments . Along the Peruvian continental margin (PCM), high primary production and an intense oxygen minimum zone (OMZ) favor the accumulation and preservation of OM in sediments. Spatial variations in oceanographic conditions impact on both productivity and the redox conditions , in particular the OMZ intensity. These factors in turn lead to spatial differences in depositional conditions and OM accumulation and preservation. Therefore, this study aims at characterizing nature and types of recent sedimentary OM along the PCM covering a wide latitudinal and bathymetric range. With this purpose, a total of 29 surface sediment samples were collected from Tumbes (3°S) to San Juan (15°S) and analyzed by means of organic petrography (palynofacies analysis) and Rock-Eval pyrolysis. Results allowed characterizing the OM from recent sediments. Along the PCM, the sedimentary OM is predominantly amorphous, revealing its overwhelming marine origin. The highest abundances of gelified amorphous OM, total organic carbon , S1 and S2 Rock-Eval fractions occurred towards the southern part of the study area, especially off Callao (12°S) and Pisco (14°S), considered important upwelling and primary productivity centers. A principal component analysis performed allowed the description of main OM depositional environments . In the outer continental shelf of Callao (12°S) and OMZ of Pisco (14°S), accumulation of well-preserved OM occurs whereas in the inner shelf of Callao redox oscillations lead to less OM accumulation and pyrite formation in sediments. North of Callao, from Tumbes (3°S) to Huacho (11°S), a mixed signal of OM accumulation was observed. Finally, along the slope, transportation processes seem to play a key role in OM accumulation. This study also allowed the evaluation of certain proxies (e.g. Rock-Eval hydrogen index and oxygen index) routinely used in palaeoceanographic studies.
Published: 2021

36. Widespread diminishing anthropogenic effects on calcium in freshwaters

Author: Weyhenmeyer, Gesa A., Hartmann, Jens, Hessen, Dag O., Kopáček, Jiří, Hejzlar, Josef, Jacquet, Stéphan, Hamilton, Stephen K., Verburg, Piet, Leach, Taylor H., Schmid, Martin, Flaim, Giovanna, Nõges, Tiina, Nõges, Peeter, Wentzky, Valerie C., Rogora, Michela, Rusak, James A., Kosten, Sarian, Paterson, Andrew M., Teubner, Katrin, Higgins, Scott N., Lawrence, Gregory, Kangur, Külli, Kokorite, Ilga, Cerasino, Leonardo, Funk, Clara, Harvey, Rebecca, Moatar, Florentina, de Wit, Heleen A., Zechmeister, Thomas, Centre for Limnology. Institute of Agricultural and Environmental Sciences, Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Institute of Water and Atmospheric Research [Wellington] (NIWA), Swiss Federal Insitute of Aquatic Science and Technology [Dübendorf] (EAWAG), Research and Innovation Centre [Italie], Fondazione Edmund Mach - Edmund Mach Foundation [Italie] (FEM), Estonian University of Life Sciences, Inst Environm & Agr Sci, Ctr Limnol, Rannu, Tartu Country, Estonia, Institute of Agricultural and Environmental Sciences, Centre for Limnology, Estonian University of Life Sciences (EMU), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Program in Genetics and Genomic Biology, Hospital for Sick Children-University of Toronto McLaughlin Centre, Department of Limnology and Bio-Oceanography, Universität Wien, International Institute for Sustainable Development (IISD), Institute of Agricultural and Environmental Sciences, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Swedish Research Council2016-04153European Union (EU)643052Knut and Alice Wallenberg Foundation (KAW project) German Research Foundation (DFG)390683824, LIMNOLOGY DEPARTMENT OF ECOLOGY AND GENETICS UPPSALA UNIVERSITY UPPSALA SWE, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Institute for Geology, Universität Hamburg, Center for Earth System Research and Sustainability (CEN), Bundesstrasse 55, 20146, Hamburg, Germany, University of Oslo (UiO), Institute of Hydrobiology [Sádkách] (BIOLOGY CENTRE CAS), Biology Centre of the Czech Academy of Sciences (BIOLOGY CENTRE CAS), Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS)-Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS), Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Limniques (CARRTEL), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), W. K. Kellogg Biological Station (KBS), Michigan State University [East Lansing], Michigan State University System-Michigan State University System, National Institute of Water and Atmosphere [Hamilton] (NIWA), RENSSELAER POLYTECHNIC INSTITUTE TROY USA, Department of Sustainable Agro-Ecosystems and Bioresources, Edmund Mach Foundation (FEM), Institute of Agricultural and Environmental Sciences (IAES), Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ), CNR Water Research Institute (IRSA), Dorset Environmental Science Centre, Ontario Ministry of the Environment and Climate Change, Department of Aquatic Ecology & Environmental Biology, Radboud university [Nijmegen], University of Vienna [Vienna], IISD EXPERIMENTAL LAKES AREA CAN, NEW YORK WATER SCIENCE CENTER US GEOLOGICAL SURVEY USA, CENTRE FOR LIMNOLOGY INSTITUTE OF AGRICULTURAL AND ENVIRONMENTAL SCIENCES OF ESTONIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES EST, University of Latvia (LU), U.S. Environmental Protection Agency, VERMONT DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL SERVICES USA, RiverLy (UR Riverly), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Norwegian Institute for Water Research (NIVA), BIOLOGICAL STATION LAKE NEUSIEDL ILLMITZ AUT, and Université de Tours
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, alkalinity, lcsh:Medicine, Article, Isolation, anthropogenic effects, Environmental impact, biogeochemistry, anthropique, Lake Geneva Abbreviations: BALO: Bdellovibrio and Like Organisms, Settore BIO/07 - ECOLOGIA, Element cycles, freshwaters, Bdellovibrio sp, freshwater, lcsh:Science, Ekologi, calcium, Ecology, BSA: Bovine Serum Albumin, lcsh:R, trend, eau douce, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Bacterial Predator, SDS: Sodium Dodecyl Sulfate, [SDE]Environmental Sciences, articles, Freshwater ecology, lcsh:Q, Preys
Abstract: Calcium (Ca) is an essential element for almost all living organisms. Here, we examined global variation and controls of freshwater Ca concentrations, using 440 599 water samples from 43 184 inland water sites in 57 countries. We found that the global median Ca concentration was 4.0 mg L−1 with 20.7% of the water samples showing Ca concentrations ≤ 1.5 mg L−1 , a threshold considered critical for the survival of many Ca-demanding organisms. Spatially, freshwater Ca concentrations were strongly and proportionally linked to carbonate alkalinity, with the highest Ca and carbonate alkalinity in waters with a pH around 8.0 and decreasing in concentrations towards lower pH. However, on a temporal scale, by analyzing decadal trends in >200 water bodies since the 1980s, we observed a frequent decoupling between carbonate alkalinity and Ca concentrations, which we attributed mainly to the influence of anthropogenic acid deposition. As acid deposition has been ameliorated, in many freshwaters. Financial support was received from the Swedish Research Council (Grant No. 2016-04153), the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No. 643052 (C-CASCADES project), and from the Knut and Alice Wallenberg Foundation (KAW project). This work is part of the international Global Lake Ecological Observatory Network (GLEON). The work of J.H. is supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) under Germany’s Excellence Strategy – EXC 20 2037 ‘Climate, Climatic Change, and Society’ – Project Number: 390683824, contribution to the Center for Earth System Research and Sustainability (CEN) of Universität Hamburg. Any use of trade, firm, or product names is for descriptive purposes only and does not imply endorsement by the U.S. Government. We thank all data providers, listed in Supplementary Table 1. Financial support was received from the Swedish Research Council (Grant No. 2016-04153), the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No. 643052 (C-CASCADES project), and from the Knut and Alice Wallenberg Foundation (KAW project). This work is part of the international Global Lake Ecological Observatory Network (GLEON). The work of J.H. is supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) under Germany’s Excellence Strategy – EXC 20 2037 ‘Climate, Climatic Change, and Society’ – Project Number: 390683824, contribution to the Center for Earth System Research and Sustainability (CEN) of Universität Hamburg. Any use of trade, firm, or product names is for descriptive purposes only and does not imply endorsement by the U.S. Government. We thank all data providers, listed in Supplementary Table 1.
Published: 2019

37. Microscale distribution of trace elements: a methodology for accessing major bearing phases in stream sediments as applied to the Loire basin (France)

Author: Cécile Grosbois, Alexandra Courtin-Nomade, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), PEIRENE (PEIRENE), Institut Génomique, Environnement, Immunité, Santé, Thérapeutique (GEIST), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM), and Université de Tours
Subjects: In situ, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Stratigraphy, Sorting (sediment), Loire basin, Drainage basin, Mineralogy, Electron microprobe, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Sediments, chemistry.chemical_compound, Secondary minerals, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Trace elements, geography, geography.geographical_feature_category, Chemistry, Trace element mobility, Sediment, 04 agricultural and veterinary sciences, Silicate, Diagenesis, 13. Climate action, Bearing phases, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Particle
Abstract: International audience; Purpose The threat of trace elements (TE) stored in sediments depends on total concentrations, their chemical form, and also on the type of TE–particle association and their resultant stability. The presentstudy aimed at identifying the major TE-bearing phases in river sediments and quantifying their in situ concentrations once total concentrations of TE had been determined in order to understand potential TE mobility and ensuing environmental risk during early diagenesis mechanisms and the sediment cascade.Materials and methods Several TE-enriched layers of sediment cores were selected in a polymetallic-contaminated river basin (Loire basin, France). Selected samples were taken from up- and downstream areas far from sites of specific mining, or heavy industrial or urban activities. They thus represent non-site-dependent sediments which were not modulated or controlled by specific mineralogy or anthropogenic activities. Detailed microscale investigation techniques (SEM, EPMA, andμSXRD) were used to characterize directly the complex TE–solid phase association within river sediments. Despite Bi, Cd, and Hg representing the highest enrichment of the studied sediment layers, these elements were not detected at a microscale and only ubiquitous TEsuch as As, Cu, Pb, and Zn could be quantified on polished thin sections (EPMA quantification limit = 1000 mg kg−1,n= 111).Results and discussion Three mineralogical groups were evidenced by PCA, EPMA, and μSXRD data. (i) Fine-grained aggregates of aluminosilicates were frequently detected, appearing multiphased in organic matrices. They were mostly enriched with Zn and Pb without any As or Cu. (ii) (Mn, Ti)-rich Fe oxyhydroxides were predominantly SEM observed, either as isolated grains, silicate coatings, or included in aggregates. They represented the highest detected in situ concentrations for all the studiedTE. And finally, (iii) Mn-rich particles were not frequently observed with SEM but when present were characterized by the highest TE concentrations. Phosphates, carbonates, and S-rich particles (sulfides and/or sulfates) were also determined by PCA as a potential mineralogical group. However, due to their very low TE concentrations and frequency, they could not be considered representative of a TE-bearing mineralogical group.Conclusions This fine sorting classification, combining different techniques at the particle scale, was used to visualize and quantify complex mineralogy and particle associations of TE-bearing phasesin river bed sediments under no specific mineralogical control. It represents an interesting approach to understand TE mobility during sediment cascade and post-depositional processes in sediments.
Published: 2019

38. Human domination of the global water cycle absent from depictions and perceptions

Author: David Ellison, Tamara Kolbe, Stefan Krause, Madeline Buhman, Benjamin W. Abbott, Sayedeh Sara Sayedi, Jean Marçais, Lafe Conner, Amanda Huebner, David M. Hannah, Camille Minaudo, Rebecca J. Frei, Stephen Plont, Kathryn D. Henderson, Gilles Pinay, Sen Gu, F. S. Chapin, Ovidiu Ursache, Sarah E. Godsey, Melissa C. Chapin, Jay P. Zarnetske, Tyler Hampton, Kevin Bishop, Brigham Young University (BYU), Department of Earth Sciences, Uppsala University, Uppsala University, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, School of Geography, Earth and Environmental Sciences [Birmingham], University of Birmingham [Birmingham], Department of Pathology, St Jude Children's Research Hospital, Virginia Polytechnic Institute and State University [Blacksburg], Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Department of Earth Sciences - Palaeobiology [Uppsala], Université de Tours (UT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-IPG PARIS-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Water resources, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Natural resource economics, river, 0207 environmental engineering, Climate change, security, 02 engineering and technology, insights, decline, 01 natural sciences, Water scarcity, Hydrology (agriculture), framework, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Water cycle, 020701 environmental engineering, science, 0105 earth and related environmental sciences, Ecology, Moisture recycling, footprint, 15. Life on land, protection, 6. Clean water, Environmental sciences, Water security, quality, 13. Climate action, General Earth and Planetary Sciences, Hydrology, Climate sciences, Water use
Abstract: [Departement_IRSTEA]Eaux [ADD1_IRSTEA]Systèmes aquatiques soumis à des pressions multiples; International audience; Human water use, climate change and land conversion have created a water crisis for billions of individuals and many ecosystems worldwide. Global water stocks and fluxes are estimated empirically and with computer models, but this information is conveyed to policymakers and researchers through water cycle diagrams. Here we compiled a synthesis of the global water cycle, which we compared with 464 water cycle diagrams from around the world. Although human freshwater appropriation now equals half of global river discharge, only 15% of the water cycle diagrams depicted human interaction with water. Only 2% of the diagrams showed climate change or water pollution—two of the central causes of the global water crisis—which effectively conveys a false sense of water security. A single catchment was depicted in 95% of the diagrams, which precludes the representation of teleconnections such as ocean–land interactions and continental moisture recycling. These inaccuracies correspond with specific dimensions of water mismanagement, which suggest that flaws in water diagrams reflect and reinforce the misunderstanding of global hydrology by policymakers, researchers and the public. Correct depictions of the water cycle will not solve the global water crisis, but reconceiving this symbol is an important step towards equitable water governance, sustainable development and planetary thinking in the Anthropocene.
Published: 2019

39. Le site préhistorique de la Roche‑Cotard IV (Indre-et-Loire, France) : une séquence du pléistocene moyen et supérieur, référence pour le val de Loire tourangeau

Author: Thierry Aubry, Édit Thamoné‑Bozso, Trine Holm Freiesleben, Jean Claude Marquet, Jean‑Gabriel Bréhéret, Jean‑Baptiste Peyrouse, Grégory Bayle, Guillaume Guérin, Kristina Jørkov Thomsen, Jean Jacques Macaire, A.S. Murray, Morgane Liard, Émilie Guillaud, Cités, Territoires, Environnement et Sociétés (CITERES), Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap), Archéologies environnementales, Archéologies et Sciences de l'Antiquité (ArScAn), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Archéozoologie, archéobotanique : sociétés, pratiques et environnements (AASPE), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Parque Arqueológico do Vale do Côa, Instituto Português de Arqueologia, Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (GEOLAB), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Danmarks Tekniske Universitet = Technical University of Denmark (DTU), Mining and Geological Survey of Hungary, IRAMAT-Centre de recherche en physique appliquée à l’archéologie (IRAMAT-CRP2A), Institut de Recherches sur les Archéomatériaux (IRAMAT), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours, Université de Tours, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Technical University of Denmark [Lyngby] (DTU), Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Montaigne-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Montaigne-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM), Histoire naturelle de l'Homme préhistorique (HNHP), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université d'Orléans (UO)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours (UT)
Subjects: 010506 paleontology, Middle Paleolithic, [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, 010504 meteorology & atmospheric sciences, media_common.quotation_subject, Paléolithique moyen, archéozoologie, 01 natural sciences, Neanderthal, industrie lithique, paléoenvironnement, la Loire, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, media_common, palaeoenvironment, Geology, Art, Upper Pleistocene, Pléistocène supérieur, 15. Life on land, Loire river, Néandertal, lithic industry, archaeozoology, 13. Climate action, [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, Humanities
Abstract: International audience; The prehistoric site of La Roche-Cotard (LRC) is located on the right bank slope of the Loire Valley, a little upstream of Langeais in Indre-et-Loire. The site was made accessible by extensive material collection in 1846. The main cave, LRC I, was exca-vated in 1912: it contained a middle Paleolithic industry and digital traces were discovered in 1975 and validated in 2008.The resumption of excavations on the site since 2008 has highlighted a powerful 11 meter section with 22 distinct layers, the lower part of which fills a shelter : locus LRC IV, very close to LRC I. The stratigraphy combines from the bottom to the top, karstic inputs, fluvial and eolian sands from the Loire valley and slope deposits. Indices of anthropic occupation (lithic industry, burned bones) attest to the occupation of this space. Numerous radiocarbon and OSL ages make it possible to chronologically constrains this filling between the limit of the isotopic stages 7 and 6 (layer 22 - 169 ka) and the end of stage 3 (layer 2 - 25 ka).The locus has given rise to a multidisciplinary study as complete as possible (sedimentology and micromorphology, small and large vertebrate faunas, lithic industry...). These data provide new information on the palaeoenvironmental evolution of the region, which is poorly known in this time range. The geometry and the age of the deposits lead to the hypothesis that the main cave LRC I was impenetrable by Homo sapiens at least starting from the beginning of the isotopic stage 3 (60 ka) and thus that the parietal productions with symbolic character of the cave are most likely to be attributed to Neanderthal man.; Le site préhistorique de La Roche-Cotard (LRC) se trouve sur le versant de rive droite de la vallée de la Loire, un peu en amont de Langeais, en Indre-et-Loire. Le site a été rendu accessible grâce à un important prélèvement de matériaux en 1846. La grotte principale (LRC I) a été fouillée en 1912 : elle contenait une industrie du Paléolithique moyen et des tracés digitaux y ont été découverts en 1975 et validés en 2008.La reprise des fouilles sur le site à partir de 2008 (locus LRC IV très proche de LRC I) a permis de mettre en évidence une coupe puissante de 11 mètres comprenant 22 couches distinctes dont la partie inférieure comble un abri. La stratigraphie combine, de bas en haut, des apports karstiques de milieu souterrain, des sables fluviatiles et éoliens issus de la vallée de la Loire et gravitaires du versant. Des indices d’occupation anthropique (industrie lithique, os brûlés) attestent une occupation de cet espace. Les nombreuses datations des couches par radiocarbone et par OSL permettent de situer chronologiquement ce remplissage entre la limite des stades isotopiques marins 7 et 6 (couche 22 - 169 ka) et la limite des stades 3 et 2 (couche 2 - 25 ka).Le locus a donné lieu à une étude pluridisciplinaire aussi complète que possible (sédimentologie et micromorphologie, faunes de petits et grands vertébrés, industrie lithique). Ces données apportent des précisions nouvelles sur l’évolution paléoenvironnementale de la région, mal connue dans cette fourchette de temps. La géométrie et l’âge des dépôts conduisent à l’hypothèse selon laquelle la grotte (LRC I) a été impénétrable par Homo sapiens au moins à partir du début du stade isotopique marin 3 (60 ka) et donc que les productions pariétales à caractère symbolique de la grotte sont très probablement à attribuer à l’homme de Néandertal.
Published: 2019

40. Otimização adaptativa de um campo de poços vulnerável

Author: Alexandre Pryet, Rémi Valois, Alain Dupuy, Célestine Delbart, Yohann Cousquer, Géoressources et environnement, Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Université Bordeaux Montaigne, Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux (SISYPHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoressources & Environnement (ENSEGID), ENSEGID, and Université de Tours (UT)
Subjects: Optimization, Mathematical optimization, Optimization problem, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Adaptive optimization, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 0208 environmental biotechnology, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Multi-objective optimization, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Production (economics), [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Hydrogeology, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Modeling, Well field, 6. Clean water, 020801 environmental engineering, Water level, Groundwater/surface-water relations, 13. Climate action, Water quality, Groundwater
Abstract: International audience; The contamination of groundwater resources is a challenge for drinking water supplies. To meet water quality standards, well-field operators need practical solutions to reduce the vulnerability of production wells. Strategies for several combinations ofmanagement variables such as well flow rate or water level in drains, are usually possible to satisfy the required production rate.However, these strategies may lead to contamination issues for the abstracted groundwater. A surrogate transport model wasimplemented in a well field vulnerable to a contaminated stream. An adaptive multi-objective optimization approach is proposed.The objective is to maximize the water production at the well field while minimizing the proportion of stream water abstracted.The optimization problem is adaptive to the stream level, which is a key parameter describing hydrological conditions. Asystematic exploration of management settings is conducted and a three-dimensional Pareto front is extracted. From theseoptimum settings, a practical easy-to-use approach is developed. The well-field operator can adjust production settings tooptimum conditions as a function of the observed stream water level and desired production rate.; La contamination de la ressource en eaux souterraine est un défi pour l’approvisionnement en eau potable. Pour respecter les normes de qualité de l’eau potable, les exploitants ont besoin de solutions pratiques pour réduire la vulnérabilité des puits de production. La mise en place de stratégies jouant sur les schémas de gestion, telles que le débit des puits ou le niveau d’eau dans les drains, sont généralement possibles pour atteindre le débit de production requis. Cependant, ces stratégies peuvent entraîner des problèmes de contamination des eaux souterraines captées. Un modèle équivalent de transport a été mis en œuvre sur un champ captant vulnérable à un cours d’eau contaminé. Une approche d’optimisation multi-objectifs adaptative est proposée. L’objectif est de maximiser la production d’eau tout en minimisant la proportion d’eau du cours d’eau captée. Le problème d’optimisation est adaptatif au niveau du cours d’eau, paramètre clé décrivant les conditions hydrologiques. Une exploration systématique des paramètres de gestion est effectuée et un front de Pareto tridimensionnel est extrait. À partir de ces paramètres optimaux, une approche pratique et facile à utiliser est développée. L’opérateur peut ajuster les paramètres de production aux conditions optimales en fonction du niveau d’eau du cours d’eau observé et du débit de production souhaité.
Published: 2019

41. Eutrophication: A new wine in an old bottle?

Author: Morgane Le Moal, Alain Lefebvre, Gilles Pinay, Alexandrine Pannard, Florentina Moatar, Yves Souchon, Claire Etrillard, Alain Menesguen, Chantal Gascuel-Odoux, Alix Levain, Philippe Souchu, Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), AGROCAMPUS OUEST-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Structures et Marché Agricoles, Ressources et Territoires (SMART), Laboratoire Interdisciplinaire Sciences, Innovations, Sociétés (LISIS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, This study has been funded by the ministries in charge of environment and agriculture, and the French Agency for Biodiversitywe deeplythank., Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Structures et Marché Agricoles, Ressources et Territoires (SMART-LERECO), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Tours (UT), RiverLy (UR Riverly), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Nitrogen, [SDV]Life Sciences [q-bio], Diffuse pollution, Public policy, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Algal bloom, Land-sea continuum, Scientific analysis, Political science, Environmental Chemistry, Cyanobacteria bloom, 14. Life underwater, Waste Management and Disposal, Environmental planning, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Environmental Restoration and Remediation, 0105 earth and related environmental sciences, Driving factors, business.industry, Phosphorus, Eutrophication, Pollution, 6. Clean water, Environmental Policy, [SDU]Sciences of the Universe [physics], 13. Climate action, Agriculture, [SDE]Environmental Sciences, Government Regulation, Identification (biology), France, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Algae bloom, business
Abstract: [Departement_IRSTEA]Eaux [ADD1_IRSTEA]Systèmes aquatiques soumis à des pressions multiples; International audience; Eutrophication is one of the most common causes of water quality impairment of inland and marine waters. Its best-known manifestations are toxic cyanobacteria blooms in lakes and waterways and proliferations of green macro algae in coastal areas. The term eutrophication is used by both the scientific community and public policy-makers, and therefore has a myriad of definitions. The introduction by the public authorities of regulations to limit eutrophication is a source of tension and debate on the activities identified as contributing or having contributed decisively to these phenomena. Debates on the identification of the driving factors and risk levels of eutrophication, seeking to guide public policies, have led the ministries in charge of the environment and agriculture to ask for a joint scientific appraisal to be conducted on the subject. Four French research institutes were mandated to produce a critical scientific analysis on the latest knowledge of the causes, mechanisms, consequences and predictability of eutrophication phenomena. This paper provides the methodology and the main findings of this two years exercise involving 40 scientific experts.
Published: 2019

42. Presence of trace elements in sediment of Can Gio mangrove forest, Ho Chi Minh city, Vietnam

Author: Tran Anh Tu, Marc Desmet, Dang Thuong Huyen, Tran Trong Hung, Faculty of Geology and Petroleum Engineering [Ho Chi Minh City] (GEOPET), Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), and Université de Tours (UT)
Subjects: chemistry.chemical_classification, Hydrology, Mangrove plants, geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Trace element, Sediment, Estuary, Sediment quality, Can Gio mangrove biosphere reserve, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Ho chi minh, Sediment grain size, chemistry, mangrove sediment Trace elements, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science, Organic matter, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Mangrove, heavy metals, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Can Gio mangrove forest (CGM) is located downstream of Ho Chi Minh City (HCMC), situated between an estuarine system of Dong Nai - Sai Gon river and a part of Vam Co river. The CGM is the largest restored mangrove forest in Vietnam and the UNESCO’s Mangrove Biosphere Reserve. The CGM has been gradually facing to numeric challenges of global climate change, environmental degradation and socio-economic development for the last decades. To evaluate sediment quality in the CGM, we collected 13 cores to analyze for sediment grain size, organic matter content, and trace element concentration of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn. Results showed that trace element concentrations ranged from uncontaminated (Cd, Cu, and Zn) to very minor contaminated (Cr, Ni, and Pb). The concentrations were gradually influenced by suspended particle size and the mangrove plants.ReferencesAnh M.T., Chi D.H., Vinh N.N., Loan T.T., Triet L.M., Slootenb K.B.-V., Tarradellas J., 2003. 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Published: 2019

43. Metabolic regime shifts and ecosystem state changes are decoupled in a large river

Author: Cécile Martinet, Gilles Pinay, Jacob S. Diamond, Florentina Moatar, Anthony Maire, Matthew J. Cohen, Alain Poirel, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, School of Forest Resources and Conservation [Gainesville] (UF|IFAS|FFGS), Institute of Food and Agricultural Sciences [Gainesville] (UF|IFAS), University of Florida [Gainesville] (UF)-University of Florida [Gainesville] (UF), Electricité de France - Division Technique Générale (EDF DTG), EDF - Division Technique Générale (DTG), EDF (EDF), EDF R&D (EDF R&D), Riverly (Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), POI FEDER Loire 2017-EX001784, Water Agency of Loire Catchment AELB, Universite de Tours, France, ANR-17-EURE-0018,H2O'LYON,School of Integrated Watershed Sciences(2017), and Université de Tours (UT)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010604 marine biology & hydrobiology, State (functional analysis), 15. Life on land, Aquatic Science, Oceanography, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Ecosystem, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Aquatic ecosystem recovery from anthropogenic degradation can be hampered by internal feedbacks that stabilize undesirable states. The challenges of managing and predicting alternative states in lakes are well known, but state shifts in rivers and their attendant effects on ecosystem function remain understudied despite strong recent evidence that such shifts can and do occur. Using three decades of measurements of key state variables such as turbidity, nutrient concentrations, Corbicula fluminea clam densities, and chlorophyll a, including hourly dissolved oxygen, we investigated a sudden shift from phytoplankton to macrophyte dominance in the middle Loire River (France), and its associated effects on the rivers metabolic regime. We show, instead, that despite large and synchronous shifts across all state variables, changes in gross primary production and ecosystem respiration were modest (25% and 14% declines, respectively) and that these shifts lagged the ecosystem state changes by a decade or more. The shift to a macrophyte-dominated state reduced the sensitivity of primary production to abiotic drivers, altered element cycling efficiency, flipped the net carbon balance from positive to negative, and, crucially, weakened the temporal coupling between production and respiration. This weakened coupling, detected using Granger causality, increased the temporal autocorrelation of net ecosystem production, yielding a robust early warning indicator of both state- and metabolic-shifts that may provide valuable guidance for river restoration.
Published: 2021

44. Thermal signatures identify the influence of dams and ponds on stream temperature at the regional scale

Author: André Chandesris, Jacob S. Diamond, Laurent Valette, Jean-Philippe Vidal, Hanieh Seyedhashemi, Florentina Moatar, Aurélien Beaufort, Riverly (Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), European Regional Development Fund (Fonds Europeen de developpement Regional-FEDER) POI FEDER Loire : 2017-EX001784, Le plan Loire grandeur nature, Agence de l'eau Loire-Bretagne (AELB), and Université de Tours
Subjects: Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Drainage basin, 010501 environmental sciences, Structural basin, Loire River, 01 natural sciences, Natural (archaeology), Thermal, Thermal sensitivity, Environmental Chemistry, Impoundment, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Reservoir, Upstream (petroleum industry), Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, Cumulative effects, Pollution, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, 6. Clean water, 13. Climate action, Environmental science, Scale (map), Thermal regime, Stream temperature
Abstract: International audience; Anthropogenic impoundments (e.g. large dams, small reservoirs, and ponds) are expanding in number globally, influencing downstream temperature regimes in a diversity of ways that depend on their structure and position along the river continuum. Because of the manifold downstream thermal responses, there has been a paucity of studies characterizing cumulative effect sizes at the catchment scale. Here, we introduce five thermal indicators based on the stream-air temperature relationship that together can identify the altered thermal signatures of dams and ponds. We used this thermal signature approach to evaluate a regional dataset of 330 daily stream temperature time series from stations throughout the Loire River basin, France, from 2008 to 2018. This basin (105 km2) is one of the largest European catchments with contrasting natural and anthropogenic characteristics. The derived thermal signatures were cross-validated with several known catchment characteristics, which strongly supported separation into dam-like, pond-like and natural-like signatures. We characterize the thermal regime of each thermal signature and contextualize it using a set of ecologically relevant thermal metrics. Results indicate that large dams decreased summer stream temperature by 2 °C and delayed the annual stream temperature peak by 23 days relative to the natural regimes. In contrast, the cumulative effects of upstream ponds increased summer stream temperature by 2.3 °C and increased synchrony with air temperature regimes. These thermal signatures thus allow for identifying and quantifying downstream thermal and ecological influences of different types of anthropogenic infrastructures without prior information on the source of modification and upstream water temperature conditions.
Published: 2021

45. Trend of stream temperature and its drivers over the past 55 years in a large European River basin

Author: Florentina Moatar, Céline Monteil, Dominique Thiéry, Hanieh Seyedhashemi, Jean-Philippe Vidal, Frédéric Hendrickx, Riverly (Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Laboratoire National d’Hydraulique et Environnement (EDF R&D LNHE), EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), and Université de Tours (UT)
Subjects: Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, 13. Climate action, Drainage basin, Environmental science, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Stream temperature
Abstract: Air temperature has been increasing all around the world over the past decades. Owing to its sensitivity to air temperature, it is consequently expected that stream temperature experiences an increase as well. However, due to paucity of long-term stream temperature data, assessments of the magnitude of such trends in relation with landscape and hydrological changes have remained scarce.The present study used a physically-based thermal model (T-NET: Temperature-NETwork), coupled with a semi-distributed hydrological model (EROS) to reconstruct past daily stream temperatures and discharges at the scale of the Loire River basin in France (105 km2 with 52278 reaches). The ability of both models to reconstruct long-term trends was assessed at 44 gauging stations and 11 stream temperature stations. T-NET simulations over the 1963-2017 period show that there has been a significant increasing trend in stream temperatures for at least 70% of reaches in all seasons (median=0.36 °C/decade). Significantly increasing trends are more prominent in spring (Mar-May) and summer (Jun-Aug) with a median increase of 0.37 °C (0.11 to 0.8°C) and 0.42°C (0.14 to 1 °C) per decade, respectively. For 81 % of reaches, annual stream temperature trends are greater than annual air temperature trends (median ratio=1.21; interquartile ranges: 1.06-1.44). Greater increases in stream temperature in spring and summer are found in the south of the basin, mostly in the Massif Central (up to 1°C/decade) where greater increase in air temperature (up to 0.67 °C/decade) and greater decrease in discharge (up to -16%/decade) occur jointly. The increase of stream temperature is also higher in large rivers compared to small rivers where riparian vegetation shading mitigate the increase in temperature. For the majority of reaches, changes in stream temperature, air temperature, and discharge significantly intensified in the late 1980s.These climate-induced changes in the annual and seasonal stream temperature could help us to explain shifts in the phenology and geographical distribution of cold-water fish especially in the south of the basin where trends are more pronounced.
Published: 2021

46. Hydrologic variability in black ash wetlands: Implications for vulnerability to emerald ash borer

Author: Jacob S. Diamond, Anthony W. D'Amato, Daniel L. McLaughlin, Thomas R. Cianciolo, Brian J. Palik, Robert A. Slesak, Univ Minnesota, Dept Forest Resources, St Paul, MN USA, Partenaires INRAE, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Riverly (Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Virginia Tech [Blacksburg], Minnesota Forest Resources Council, Université du Vermont, USDA Forest Service Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station, United States Department of Agriculture (USDA), Department of Interior Northeast Climate Adaptation Science Center, Minnesota Environmental and Natural Resources Trust Fund, United States Department of Agriculture (USDA) United States Forest Service, and Université de Tours
Subjects: invasive pest, Fraxinus nigra, 010504 meteorology & atmospheric sciences, microtopography, evapotranspiration, 0207 environmental engineering, Wetland, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Emerald ash borer, Evapotranspiration, 020701 environmental engineering, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Transpiration, Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, specific yield, biology, Understory, 15. Life on land, biology.organism_classification, groundwater exchange, Water level, 13. Climate action, terrain analysis, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Spatial variability
Abstract: Black ash (Fraxinus nigra) wetlands are widespread, forested landscape features in the western Great Lakes region. However, the future of these ecosystems is threatened due to impending spread of the invasive emerald ash borer (EAB), which results in tree mortality, decreased transpiration, and potential shifts to wetter, non-forested conditions. The vulnerability to such ecohydrologic shifts likely varies according to local hydrologic regimes controlled by landscape settings, but this site-dependent vulnerability and our ability to predict it is unknown. Here, we assessed vulnerability potential as a function of site hydrology in 15 undisturbed black ash wetlands from their three most common hydrogeomorphic settings in northern Minnesota: lowland, depression, and transition. Further, we used high-resolution (1-cm) surface elevation models to assess spatial variability of water levels at a subset of 10 sites. Although we observed similar ET and groundwater exchange rates among settings, lowland sites were generally drier because of elevated landscape position and greater water level drawdowns (via lower specific yield). We predict that such drier sites will exhibit greater water level increases following EAB-induced ash mortality, compared to wetter sites where open water evaporation and shallow-rooted understory transpiration will offset losses in tree transpiration. Moreover, compared to wetter sites, drier sites exhibited minimal microtopographic variation, limiting the number of elevated microsites for tree establishment and eventual canopy recovery after ash loss. These results suggest that site wetness is a simple and effective predictor of black ash wetland vulnerability to hydrologic regime change. To that end, we assessed the ability of common terrain metrics to predict site wetness, providing a potential tool to target vulnerable areas for active management efforts. Department of Interior Northeast Climate Adaptation Science Center; Minnesota Environmental and Natural Resources Trust Fund; Minnesota Forest Resources Council; USDA Forest Service Northern Research StationUnited States Department of Agriculture (USDA)United States Forest Service Published version Department of Interior Northeast Climate Adaptation Science Center; Minnesota Environmental and Natural Resources Trust Fund; Minnesota Forest Resources Council; USDA Forest Service Northern Research Station Public domain – authored by a U.S. government employee
Published: 2021

47. Evaluation of SLAKES, a smartphone application for quantifying aggregate stability, in soils with contrasting managements

Author: Didier Michot, Thierry Morvan, Mario Fajardo, Frédéric Darboux, Sylvain Busnot, Marine Lacoste, Blandine Lemercier, Margot Peluchon, Nicolas Saby, Sébastien Salvador-Blanes, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), INRAE, Eclat, and Université de Tours
Subjects: 2. Zero hunger, Aggregate (composite), [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Soil water, Environmental science, Agricultural engineering, 15. Life on land, Smartphone application, Stability (probability), 6. Clean water
Abstract: The measurement of aggregate stability is an important indicator of soil quality and is widely used for monitoring soil condition. The SLAKES mobile app is an alternative tool to laboratory-based methods to measure soil aggregate stability. It provides aggregate stability measurements through Slaking Index (SI) with SI close to 0 suggesting high stability and values above 7 suggesting minimum stability. As the duration of this low-cost experiment is only 10 minutes, SLAKES is very attractive for scientists and no-scientists. SLAKES was implemented in Australia and has proven its efficiency in several studies.This study was conducted to determine whether the SLAKES mobile app could be adapted to French soils and then could be an alternative to the Mean Weight Diameter (MWD) method, normalized in France (ISO 10390). More specifically, the three main objectives were: (i) determining whether the aggregate stability measurements depend on the phones used for the experiment, (ii) estimating the number of measurements necessary to get reliable results, (iii) determining whether the app has the ability to detect the effect of contrasting soil managements previously shown using the MWD method.The study was performed on silty loam soils from EFELE (Effluents d’Elevage et Environnement) experimental site at le Rheu (Brittany, France) which is part of the French “Organic Residues” research observatory (SOERE PRO). The experimental design combines two different tillage practices (conventional tillage and shallow tillage) with two fertilizer treatments (mineral and organic (cattle manure)) randomly replicated three times. Soil samples were collected in March 2017 at both 0-15 cm and 15-25 cm depth from the 12 plots. The SI was measured on three aggregates simultaneously and this measurement was repeated 15 times for each sample which provided 45 SI per sample. Outliers above SI=11 were removed before statistical treatments. Four different phones of the same brand and generation were used to measure SI.An analysis of variance showed that the effect of the smartphone on SI measurements was not significant (p-value = 0.73, 0.88, 0.067 for 3 different samples). The SLAKES results showed comparable significant separation of means (p < 0.0001) between each soil management than the MWD method. According to the results of an analysis of variance, SI was significantly lower in reduced tillage than in conventional tillage condition (p-value = 2.10-16). These results indicate a higher soil stability in reduced tillage. Yet, the analysis of variance did not underline any effect of fertilization on the SI (p-value = 0.28), as previously found with the MWD method.This study proved that a relatively simple mobile app can detect the effect of soil management practices on aggregate stability with a similar performance than the MWD method. This conclusion was reinforced by the existing correlation between the SI and the MWD index (p-value = 0.00059, R2 = 0.39). We recommend to perform similar experiments on other sampling campaigns or in other pedological and soil management contexts taking at least 15 measures per sample.
Published: 2021

48. Deciphering human and climatic controls on soil erosion in intensively cultivated landscapes after 1950 (Loire Valley, France)

Author: Olivier Cerdan, Rosalie Vandromme, Olivier Evrard, Clément Chabert, Irène Lefèvre, Anthony Foucher, Sébastien Salvador-Blanes, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochimie Des Impacts (GEDI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Tours
Subjects: Rainfall, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Sediment cascade, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Soil degradation, Panoply, Soil retrogression and degradation, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Land use, land-use change and forestry, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Computer Tomography scanner, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Land use change, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, Global and Planetary Change, Pond deposits, Ecology, business.industry, Intensive farming, Agroforestry, 15. Life on land, 13. Climate action, Agriculture, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, business
Abstract: International audience; Intensification of agricultural practices during the second half of the 20 th century has accelerated of soil erosion around the world. Although this phenomenon has been widely investigated through a combination of monitoring or modelling at short timescales (
Published: 2021

49. Digital Rock Physics: computation of hydrodynamic dispersion

Author: L. Girolami, Sophie Roman, Laurent Arbaret, Cyprien Soulaine, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Milieux Poreux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), CNRS through the MITI interdisciplinary programs, RegionCentre-Val de Loire (Contribution 201500103985), ANR-10-LABX-0100,VOLTAIRE,Geofluids and Volatil elements – Earth, Atmosphere, Interfaces – Resources and Environment(2010), ANR-19-CE05-0002,FraMatI,Modélisation micro-échelle des intéractions fracture-matrice en régime multiphasique réactif(2019), and Université de Tours
Subjects: [PHYS]Physics [physics], Volume averaging, 010504 meteorology & atmospheric sciences, General Chemical Engineering, Computation, Chemical technology, 0208 environmental biotechnology, Energy Engineering and Power Technology, 02 engineering and technology, Péclet number, Mechanics, TP1-1185, 01 natural sciences, Power law, Energy industries. Energy policy. Fuel trade, 020801 environmental engineering, symbols.namesake, Fuel Technology, Robustness (computer science), Dispersion (optics), symbols, HD9502-9502.5, Porosity, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; Hydrodynamic dispersion is a crucial mechanism for modelling contaminant transport in subsurface engineering and water resources management whose determination remains challenging. We use Digital Rock Physics (DRP) to evaluate the longitudinal dispersion of a sandpack. From a three-dimensional image of a porous sample obtained with X-ray microtomography, we use the method of volume averaging to assess the longitudinal dispersion. Our numerical implementation is open-source and relies on a modern scientific platform that allows for large computational domains and High-Performance Computing. We verify the robustness of our model using cases for which reference solutions exist and we show that the longitudinal dispersion of a sandpack scales as a power law of the Péclet number. The assessment methodology is generic and applies to any kind of rock samples.
Published: 2021

50. Quantifying hydro-sedimentary transfers in a lowland tile-drained agricultural catchment

Author: Aurélie Grison, Thomas Grangeon, Rosalie Vandromme, Valeria Ceriani, Olivier Cerdan, Arthur Gaillot, Sébastien Salvador-Blanes, Olivier Evrard, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochimie Des Impacts (GEDI), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Syndicat Mixte du Bassin versant de la Bonnée, GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), AELB, This work received financial support from the Loire-Brittany Water Agency in the framework of theDescribe research project., Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Université de Tours
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Drainage basin, Hydrograph, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 01 natural sciences, Suspended sediment transfers, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Drainage, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, Macropore, Sediment, Tile drainage, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, 6. Clean water, [SDE]Environmental Sciences, 040103 agronomy & agriculture, Soil erosion, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental science, Sedimentary rock, Surface runoff
Abstract: International audience; Soil erosion, runoff and sediment connectivity are strongly impacted by anthropogenic features in lowland agricultural catchments. Among these landscape features, the role played by tile drainage on water and sediment transfers and hillslope-to-river connectivity in drained catchments remains poorly understood. This study quantified water and sediment transfers in a tile drained catchment of central France by combining high frequency rainfall, discharge and sediment concentration measurements at the outlet of a set of 10 tile drained plots (34 ha) and at the medium-sized (120 km2) catchment scale. Over the monitoring period, including a dry and a wet year compared to average conditions (one year with 112% of the mean annual rainfall and one year with 64% of the mean annual rainfall), 36 rainfall-flood events were recorded and analyzed. The high frequency analysis of water and sediment transfers in tile-drained plots showed a high seasonal variability and the occurrence of two transfer pathways in the soil column including the slow drainage of saturated soils and the occurrence of preferential flow pathways through the soil column. Indeed, 13 of the 36 recorded flood events showed hydrographs with two components, reflecting these two pathways: slow transfers in the soil columns and fast transfers through soil macropores and/or cracks. Indeed, at the beginning of the flood event, a high-magnitude peak overlaid on the hydrograph. On average, this fast peak contributed 15% of the water and sediment fluxes. The sediment dynamics in tile drains was suggested to depend on sediment storage and exhaustion processes occurring in the tile drain network.
Published: 2021

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