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20 results on '"Santini, W."'

2. An index concentration method for suspended load monitoring in large rivers of the Amazonian foreland

Author

Santini, W., Camenen, B., Le Coz, Jérôme, Vauchel, P., Guyot, J.L., Lavado, W., Carranza, J., Paredes, M., Pères Arévalo, J. J., Arévalo, N., Espinoza Villar, R., Julien, F., Martinez, J.M., Institut de Recherche pour le Développement (IRD), RiverLy (UR Riverly), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), SENAMHI LIMA PER, 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), SENAMHI IQUITOS PER, UNALM LIMA PER, and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
AMAZONE COURS D'EAU, [SDE]Environmental Sciences
Abstract

International audience; Because increasing climatic variability and anthropic pressures have affected the sediment dynamics of large tropical rivers, long-term sediment concentration series have become crucial for understanding the related socioeconomic and environmental impacts. For operational and cost rationalization purposes, index concentrations are often sampled in the flow and used as a surrogate of the cross-sectional average concentration. However, in large rivers where suspended sands are responsible for vertical concentration gradients, this index method can induce large uncertainties in the matter fluxes. Assuming that physical laws describing the suspension of grains in turbulent flow are valid for large rivers, a simple formulation is derived to model the ratio between the depth-averaged and index concentrations. The model is validated using an exceptional dataset (1330 water samples, 249 concentration profiles, 88 particle size distributions and 494 discharge measurements) that was collected between 2010 and 2017 in the Amazonian foreland. The prediction requires the estimation of the Rouse number (P), which summarizes the balance between the suspended particle settling and the turbulent lift, weighted by the ratio of sediment to eddy diffusivity. Two particle size groups, fine sediments and sand, were considered to evaluate P. Discrepancies were observed between the evaluated and measured P, which were attributed to biases related to the settling and shear velocities estimations, but also to diffusivity ratios. An empirical expression taking these biases into account was then formulated to predict accurate estimates. The proposed model is a powerful tool for optimizing the concentration sampling. It allows for detailed uncertainty analysis on the average concentration derived from an index method. Finally, this model could likely be coupled with remote sensing and hydrological modeling to serve as a step toward the development of an integrated approach for assessing sediment fluxes in poorly monitored basins.

Published
2019

3. OZCAR : The French Network of Critical Zone Observatories

Author

Gaillardet, J., Braud, Isabelle, Hankard, F., Anquetin, S., Bour, Olivier, Dorfliger, Nathalie, de Dreuzy, Jean-Raynald, Galle, S., Galy, C., Gogo, Sébastien, Gourcy, Laurence, Habets, F., Laggoun-Défarge, Fatima, Longuevergne, Laurent, Le Borgne, Tanguy, Naaim-Bouvet, F., Nord, G., Simonneaux, Vincent, Six, D., Tallec, Tiphaine, Valentin, C., Abril, G., Allemand, P., Arènes, A., Arfib, B., Arnaud, L., Arnaud, Nicolas, Arnaud, P., Audry, S., Bailly Comte, Vincent, Batiot-Guilhe, Christelle, Battais, Annick, Bellot, H., Bernard, Eric, Bertrand, C., Bessiere, Hélène, Binet, Stéphane, Bodin, J., Bodin, X., Boithias, L., Bouchez, J., Boudevillain, B., Moussa, I., Branger, F., Braun, J., Brunet, Pascal, Caceres, B., Calmels, D., Cappelaere, B., Celle-Jeanton, Hélène, Chabaux, F., Chalikakis, K., Champollion, C., Copard, Yoann, Cotel, C., Davy, Philippe, Deline, P., Delrieu, G., Demarty, J., Dessert, C., Dumont, M., Emblanch, C., Ezzahar, J., Estèves, M., Favier, V., Faucheux, M., Filizola, N., Flammarion, P., Floury, P., Fournier, Matthieu, Fovet, Ophélie, Francez, André-Jean, Gandois, L., Gascuel, Chantal, Gayer, E., Genthon, C., Gérard, F., Gilbert, D., Gouttevin, I., Grippa, Manuela, Gruau, Gérard, Jardani, Abderrahim, Jeanneau, Laurent, Join, Jean-Lambert, Jourde, H., Karbou, F., Lagadeuc, Y., Lajeunesse, E., Lastennet, R., Lavado, W., Lawin, E., Lebel, T., Le Bouteiller, Caroline, Legout, C., Lejeune, Y., Le Meur, E., Lemoigne, Nicolas, Lions, Julie, Lucas, A., Malet, J., Marais-Sicre, Claire, Maréchal, Jean-Christophe, Marlin, C., Martin, P., Martins, J., Massei, Nicolas, Mauclerc, A., Mazzilli, Naomi, Molenat, Jérôme, Moreira-Turcq, P., Probst, Anne, Mougin, Éric, Morin, S., Ngoupayou, J., Panthou, G., Peugeot, C., Picard, G., Pierret, C., Porel, G., Probst, J., Rabatel, A., Raclot, Damien, Ravanel, Ludovic, Rejiba, Fayçal, René, P., Ribolzi, O., Riotte, J., Rivière, A., Robain, H., Ruiz, L., Sanchez-Perez, J., Santini, W., Sauvage, S., Schoeneich, Philippe, Seidel, J., Sekhar, M., Sengtaheuanghoung, O., Silvera, N., Steinmann, M., Soruco, A., Tallec, G., Thibert, Emmanuel, Lao, D., Vincent, C., Viville, D., Wagnon, P., Zitouna, Rim, Labat, David, Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Subjects
OZCAR, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDE]Environmental Sciences, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society
Abstract

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU [ADD1_IRSTEA]Hydrosystèmes et risques naturels [Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU [ADD1_IRSTEA]Hydrosystèmes et risques naturelsSpecial Section: Hydrological Observatories; International audience; The French critical zone initiative, called OZCAR (Observatoires de la Zone Critique-Application et Recherche or Critical Zone Observatories-Application and Research) is a National Research Infrastructure (RI). OZCAR-RI is a network of instrumented sites, bringing together 21 pre-existing research observatories monitoring different compartments of the zone situated between "the rock and the sky," the Earth's skin or critical zone (CZ), over the long term. These observatories are regionally based and have specific initial scientific questions, monitoring strategies, databases, and modeling activities. The diversity of OZCAR-RI observatories and sites is well representative of the heterogeneity of the CZ and of the scientific communities studying it. Despite this diversity, all OZCAR-RI sites share a main overarching mandate, which is to monitor, understand, and predict ("earthcast") the fluxes of water and matter of the Earth's near surface and how they will change in response to the "new climatic regime." The vision for OZCAR strategic development aims at designing an open infrastructure, building a national CZ community able to share a systemic representation of the CZ , and educating a new generation of scientists more apt to tackle the wicked problem of the Anthropocene. OZCAR articulates around: (i) a set of common scientific questions and cross-cutting scientific activities using the wealth of OZCAR-RI observatories, (ii) an ambitious instrumental development program, and (iii) a better interaction between data and models to integrate the different time and spatial scales. Internationally, OZCAR-RI aims at strengthening the CZ community by providing a model of organization for pre-existing observatories and by offering CZ instrumented sites. OZCAR is one of two French mirrors of the European Strategy Forum on Research Infrastructure (eLTER-ESFRI) project.

Published
2018

5. Projected increases in the annual flood pulse of the Western Amazon

Author

Zulkafli, Z, Buytaert, W, Manz, B, Veliz-Rosas, C, Willems, P, Lavado-Casimiro, W, Guyot, JL, Santini, W, and Natural Environment Research Council (NERC)

Subjects
Control de Inundación, Ecology, Peruvian Amazon, Carbón, hydrological extremes, Biodiversidad, Flood, Climate change impacts, Floods, Climate models, Amazonia, climate change impact, MD Multidisciplinary, Cambio Climático, Meteorology & Atmospheric Sciences, Prevención de Inundaciones, Amazon
Abstract

The impact of a changing climate on the Amazon basin is a subject of intensive research because of its rich biodiversity and the significant role of rainforests in carbon cycling. Climate change has also a direct hydrological impact, and increasing efforts have focused on understanding the hydrological dynamics at continental and subregional scales, such as the Western Amazon. New projections from the Coupled Model Inter-comparison Project Phase 5 ensemble indicate consistent climatic warming and increasing seasonality of precipitation in the Peruvian Amazon basin. Here we use a distributed land surface model to quantify the potential impact of this change in the climate on the hydrological regime of the upper Amazon river. Using extreme value analysis, historical and future projections of the annual minimum, mean, and maximum river flows are produced for a range of return periods between 1 and 100 yr.Weshow that the RCP 4.5 and 8.5 scenarios of climate change project an increased severity of the wet season flood pulse (7.5% and 12% increases respectively for the 100 yr return floods). These findings agree with previously projected increases in high extremes under the Special Report on Emissions Scenarios climate projections, and are important to highlight due to the potential consequences on reproductive processes of in-stream species, swamp forest ecology, and socio-economy in the floodplain, amidst a growing literature that more strongly emphasises future droughts and their impact on the viability of the rainforest system over greater Amazonia. This paper became research highlight 'Amazon flooding’ in Nature Climate Change, 6, 232; doi:10.1038/nclimate2949 ispartof: Environmental Research Letters vol:11 issue:1 pages:1-9 status: published

Published
2016

10. Calibration of speleothem δ 18 O records against hydroclimate instrumental records in Central Brazil

Author

Moquet, J.S., primary, Cruz, F.W., additional, Novello, V.F., additional, Stríkis, N.M., additional, Deininger, M., additional, Karmann, I., additional, Santos, R. Ventura, additional, Millo, C., additional, Apaestegui, J., additional, Guyot, J.-L., additional, Siffedine, A., additional, Vuille, M., additional, Cheng, H., additional, Edwards, R.L., additional, and Santini, W., additional

Published
2016
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11. Recent droughts in the Peruvian Amazonas basin: Climate origins and hydrological impacts

Author

Espinoza, J.C., Ronchail, Josyane, Lavado-Casimiro, W., Santini, W., Vauchel, P., Pombosa, Rodrigo, Villacís, Marcos, Carranza, Jorge, Junquas, Clémentine, and Drapeau, Guillaume

Subjects
Sequías, Inundaciones, Amazonia, Circulación Atmosférica, purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.05.11 [https], Caudal, Cuencas, Desastres hidrológicos, ENSO, Amazon Basin
Abstract

Este trabajo ofrece un panorama inicial de las características climáticas y los impactos hidrológicos afines durante las recientes sequías extremas (1995, 1998, 2005 y 2010) en el río Amazonas peruano. Para ello se empleó una base de datos in situ de caudales y precipitaciones. Las sequías generalmente se asocian a anomalías positivas de temperatura superficial del mar (TSM) en el Atlántico tropical norte, vientos alisios y transporte de vapor de agua débiles hacia el oeste de la cuenca amazónica, que acompañados de un aumento en la subsidencia sobre la parte central y sur de la cuenca, explican la falta de lluvias y los muy bajos valores de caudales. Sin embargo, en 1998 hacia el final del evento El Niño de 1997/1998 la sequía estuvo más relacionada con una divergencia anómala de vapor de agua en el oeste de la amazonia, que es característica de un evento cálido en el Pacífico ecuatorial. Durante la primavera y el invierno austral del 2010, en la cuenca del río Amazonas se ha registrado la sequía más aguda desde los años setenta. Su intensidad y duración, en comparación con la sequía del 2005, se puede explicar por la adición de un fenómeno de El Niño en el verano austral y un episodio muy cálido en el Atlántico durante el otoño e invierno austral. En comparación al 2005, el estiaje en el 2010 fue más severo en los afluentes del sur del Amazonas que en los afluentes del norte. This work provides an initial overview of climate features and their related hydrological impacts during the recent extreme droughts (1995, 1998, 2005 and 2010) in the Peruvian Amazon river, using comprehensive in situ discharge and rainfall datasets. The droughts are generally associated with positive SST anomalies in the tropical North Atlantic and weak trade winds and water vapor transport toward the western part of the Amazon basin, which in association with increased subsidence over central and southern part of the basin, it explains the lack of rainfall and very low discharge values. However, in 1998 toward the end of the 1997-98 El Niño event, the drought was more likely related to an anomalous divergence of water vapor in the western Amazon that is characteristic of a warm event in the Pacific. During the austral spring and winter of 2010, the most severe drought since the seventies has been registered in the Amazonas. Its intensity and duration, when compared to the 2005 drought, can be explained by the addition of an El Niño in the austral summer and a very warm episode in the Atlantic during the austral autumn and winter. The lack of water in 2010, compared to the one in 2005, was more severe in the southern tropical tributaries of Amazonas than in the northern ones.

Published
2011

13. Hydroclimate variability of the northwestern Amazon Basin near the Andean foothills of Peru related to the South American Monsoon System during the last 1600 years

Author

Apaéstegui, J., primary, Cruz, F. W., additional, Sifeddine, A., additional, Vuille, M., additional, Espinoza, J. C., additional, Guyot, J. L., additional, Khodri, M., additional, Strikis, N., additional, Santos, R. V., additional, Cheng, H., additional, Edwards, L., additional, Carvalho, E., additional, and Santini, W., additional

Published
2014
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14. Measuring and modeling vertical gradients in suspended sediments in the Solimões/Amazon River.

Author

Armijos, E., Crave, A., Espinoza, R., Fraizy, P., Santos, A.L.M.R. Dos, Sampaio, F., De Oliveira, E., Santini, W., Martinez, J.M., Autin, P., Pantoja, N., Oliveira, M., and Filizola, N.

Subjects
SUSPENDED sediments, RIVER sediments, TURBIDITY, FLOODS
Abstract

Accurately measuring sediment flux in large rivers remains a challenge due to the spatial and temporal cross-sectional variability of suspended sediment concentrations in conjunction with sampling procedures that fail to accurately quantify these differences. This study presents a field campaign methodology that can be used to improve the measurement of suspended sediment concentrations in the Amazon River or similarly large rivers. The turbidity signal and Rouse model are together used in this study to define the spatial distribution of suspended sediment concentrations in a river cross-section, taking into account the different size fractions of the sediment. With this methodology, suspended sediment fluxes corresponding to each sediment class are defined with less uncertainty than with manual samples. This paper presents an application of this methodology during a field campaign at different gauging stations along a 3,000-km stretch of the Solimões/Amazon River during low water and flood periods. Vertical concentration profiles and Rouse model applications for distinctive sediment sizes are explored to determine concentration gradients throughout a cross-section of the river. The results show that coupling both turbidity technology and the Rouse model may improve our understanding of the spatial distribution of different sediments fractions sizes in the Solimões/Amazon River. These data are very useful in defining a pertinent monitoring strategy for suspended sediment concentrations in the challenging context of large rivers. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2017
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15. Supplementary material to "Hydroclimate variability of the South American Monsoon System during the last 1600 yr inferred from speleothem isotope records of the north-eastern Andes foothills in Peru"

Author

Apaéstegui, J., primary, Cruz, F. W., additional, Sifeddine, A., additional, Espinoza, J. C., additional, Guyot, J. L., additional, Khodri, M., additional, Strikis, N., additional, Santos, R. V., additional, Cheng, H., additional, Edwards, L., additional, Carvalho, E., additional, and Santini, W., additional

Published
2014
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16. Hydroclimate variability of the South American Monsoon System during the last 1600 yr inferred from speleothem isotope records of the north-eastern Andes foothills in Peru

Author

Apaéstegui, J., primary, Cruz, F. W., additional, Sifeddine, A., additional, Espinoza, J. C., additional, Guyot, J. L., additional, Khodri, M., additional, Strikis, N., additional, Santos, R. V., additional, Cheng, H., additional, Edwards, L., additional, Carvalho, E., additional, and Santini, W., additional

Published
2014
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17. Hydroclimate variability of the South American Monsoon System during the last 1600 yr inferred from speleothem isotope records of the north-eastern Andes foothills in Peru.

Author

Apaéstegui, J., Cruz, F. W., Sifeddine, A., Espinoza, J. C., Guyot, J. L., Khodri, M., Strikis, N., Santos, R. V., Cheng, H., Edwards, L., Carvalho, E., and Santini, W.

Abstract

In this paper we explore a speleothem δ18O record from Palestina Cave, North Eastern Peru, at a site on the eastern side of the Andes cordillera, upper Amazon Basin, interpreted as a proxy for South America Summer Monsoon (SASM) intensity. This record allows reconstructing SASM activity with ~5 yr time resolution over the last 1600 yr, spanning two major periods of climate variability: the Medieval Climate Anomaly (MCA; 900-1200 AD) and Little Ice Age (LIA 1400-1850 AD) recognized as periods of decrease and increase SASM activity respectively. Time series and wavelet analyses reveal decadal to multidecadal frequencies. Our results suggest that Atlantic Multi-decadal Oscillation mode (AMO) plays an important role for SASM modulation on multidecadal scale (~65 yr), especially over dry periods such as observed during MCA. Frequencies of 8 and 25 yr simultaneously with multidecadal signal (65 yr) are found over the LIA. and suggest that those modes could be related to North Atlantic Oscillation (NAO) and Interdecadal Pacific Oscillation mode (IPO). Comparison with other South American Paleoprecipitation records shows that the Atlantic and Pacific decadal to multidecadal variability and their teleconnections play an important role in the intensity and the regional patterns of rainfall distribution during the last 1600 yr. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2014
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18. Neuroprotective and antioxidant effects of pitaya fruit on Cu-induced stress in adult zebrafish.

Author

Tamagno WA, Santini W, Alves C, Vanin AP, Pompermaier A, Bilibio D, Sutorillo NT, Kaizer RR, and Barcellos LJG

Subjects
Animals, Cholinergic Agents, Copper toxicity, Fruit, Plant Extracts pharmacology, Zebrafish physiology, Antioxidants pharmacology, Cactaceae
Abstract

The harmful effects of heavy metals on organisms have not been fully described. At present, there is a close relationship between neurodegenerative diseases and copper toxicity. In addition, the copper effect on the central nervous system is followed by high levels of free radicals in different body tissues. An increase in free radical levels leads to aging-related diseases, resulting in the appearance of senile comorbidities. An increase in the consumption of natural compounds that could help to reduce this dangerous effect on organisms was observed. Pitaya (Hylocereus undatus) is a tropical fruit with great antioxidant potential and can help the organism with oxidative damage. This study evaluated the effect of H. undatus on zebrafish organisms in front of copper-induced toxicity. Therefore, the behavior, cholinergic system, antioxidant enzymes, and ALAD activity were evaluated as biomarkers. Our results highlight the great potential of Pitaya's pulp to reduce the levels of anxiety and aggressivity in fish and reduce cortisol levels. It could mediate the normal response of the cholinergic nervous system, antioxidant enzymes, and ALAD activity. Therefore, our data suggest that pitaya might improve the senile aging. PRACTICAL APPLICATIONS: The potential practical application of this study is related to the neuroprotective effect of the Hylocereus undatus microencapsulated pulp extract against metal-induced impairments. The results have shown that this extract is able to reduce the copper-induced damage modulating the antioxidant system and the cholinergic nervous system. One of the implicated potentials of use for this extract is the food supplementation to its fortification., (© 2022 Wiley Periodicals LLC.)

Published
2022
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19. Pitaya fruit extract ameliorates the healthspan on copper-induced toxicity of Caenorhabditis elegans.

Author

Tamagno WA, Santini W, Dos Santos A, Alves C, Bilibio D, Sutorillo NT, Zamberlan DC, Kaizer RR, and Barcellos LJG

Subjects
Animals, Antioxidants metabolism, Antioxidants pharmacology, Caenorhabditis elegans, Cholinergic Agents metabolism, Copper toxicity, Plant Extracts metabolism, Plant Extracts pharmacology, Cactaceae, Fruit metabolism
Abstract

Copper (Cu) is an essential metal and it is important for metabolism. However, in high concentrations, it becomes toxic. Metal-induced toxicity is the cause of many neurodegenerative diseases. So it is necessary to search mechanisms to find ways of healthy aging. Natural compounds and diets based on fruits are increasingly common and could lead to a healthy life. Pitaya (Hylocereus undatus) is a tropical and Latin American, fruit that is gaining more popularity due to its antioxidant properties. Here, we evaluate the preventive and curative effect of different doses of microencapsulated pulp H. undatus extract on copper-induced toxicity. For this we use the nematode Caenorhabditis elegans, to investigate the effects of pitaya extract on behavior, lipid peroxidation, antioxidant chaperon, and cholinergic nervous system (ColNS). Results showed behavioral changes, decreased cell death biomarkers, and lipid peroxidation caused by copper, and these toxic effects were prevented and reverted by Pitaya's extract. After all, the extract can be used in diet as a supplement and studied to treat or prevent specific diseases, some of them linked to contamination and senility-related conditions. PRACTICAL APPLICATIONS: This research has been aimed to provide the uses of Hylocereus undatus microencapsulated pulp extract for the prevention and treatment of copper-induced toxicity. We have been shown that Pitaya is a good source of antioxidant compounds that can ameliorate the antioxidant system as well as the cholinergic nervous system avoiding behavior changes before and after the metal toxicity of copper. Therefore, the potential applications and common use of this extract can serve as food supplementation to prevent metal oxidative damage as well as to repair clinical cases of copper poisoning., (© 2022 Wiley Periodicals LLC.)

Published
2022
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20. Effects of hydrological regime and land use on in-stream Escherichia coli concentration in the Mekong basin, Lao PDR.

Author

Nakhle P, Ribolzi O, Boithias L, Rattanavong S, Auda Y, Sayavong S, Zimmermann R, Soulileuth B, Pando A, Thammahacksa C, Rochelle-Newall EJ, Santini W, Martinez JM, Gratiot N, and Pierret A

Abstract

In the basin of Mekong, over 70 million people rely on unimproved surface water for their domestic requirements. Surface water is often contaminated with fecal matter and yet little information exists on the underlying mechanisms of fecal contamination in tropical conditions at large watershed scales. Our objectives were to (1) investigate the seasonality of fecal contamination using Escherichia coli as fecal indicator bacteria (FIB), and (2) establish links between the fecal contamination in stream water and its controlling factors (hydrology and land use). We present the results of (1) a sampling campaign at the outlet of 19 catchments across Lao PDR, in both the dry and the rainy seasons of 2016, and (2) a 10-day interval monitoring conducted in 2017 and 2018 at three point locations of three rivers (Nam Ou, Nam Suang, and Mekong) in northern Lao PDR. Our results show the presence of fecal contamination at most of the sampled sites, with a seasonality characterized by higher and extreme E. coli concentrations occurring during the rainy season. The highest E. coli concentrations, strongly correlated with total suspended sediment concentrations, were measured in catchments dominated by unstocked forest areas, especially in mountainous northern Lao PDR and in Vientiane province.

Published
2021
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