Global Carbon Budget 2025
Accurate assessment of anthropogenic carbon dioxide (CO2) emissions and their redistribution among the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere in a changing climate is critical to better understand the global carbon cycle, support the development of climate policies, and project future climate change. Here we describe and synthesise datasets and methodologies to quantify the five major components of the global carbon budget and their uncertainties. Fossil CO2 emissions (EFOS) are based on energy statistics and cement production data. Emissions from land-use change (ELUC) are estimated by bookkeeping models based on land-use and land-use change data. Atmospheric CO2 concentration is measured at surface stations, and the global atmospheric CO2 growth rate (GATM) is computed from the annual changes in concentration. The global net uptake of CO2 by the ocean (SOCEAN, called the ocean sink) is estimated with global ocean biogeochemistry models and observation-based fCO2products. The global net uptake of CO2 by the land (SLAND, called the land sink) is estimated with dynamic global vegetation models. Additional lines of evidence on land and ocean sinks are provided by atmospheric inversions, atmospheric oxygen measurements, ocean interior observation-based estimates, and Earth System Models. The sum of all sources and sinks results in the carbon budget imbalance (BIM), a measure of imperfect data and incomplete understanding of the contemporary of 2023-2024 in the Northern Hemisphere. The ocean CO2 sink was 3.2 ± 0.4 GtC yr -1 during
(13/11/2025)
CICERO, UiO, UEA, GKSS, VLIZ, MPI-M, WUR, LMU, LMU, LMU, CSIRO, LSCE, UVSQ, INSU - CNRS, CNRS, DRF (CEA), CEA, BIOGEO, LSCE, UVSQ, INSU - CNRS, CNRS, DRF (CEA), CEA, UiO, PMEL, NOAA, KIT, CIMAS, RSMAS, BIOS, UOR, MFRI, BSC-CNS, LMD, INSU - CNRS, X, IP Paris, SU, CNRS, ENS-PSL, PSL, ENPC, IP Paris, CSIRO, JAMSTEC, SATINV, LSCE, UVSQ, INSU - CNRS, CNRS, DRF (CEA), CEA, JMA, LGENS, INSU - CNRS, CNRS, ENS-PSL, PSL, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Investigation of the combined influence of salinity and particle concentration on the adsorption of anionic and zwitterionic PFAS onto estuarine sediment using the RSM modelling approach
Salinity (S) and suspended particulate matter (SPM) are key factors influencing the sorption of micropollutants in estuaries, due to strong gradients in these ecosystems. Previous laboratory or field-based studies have typically investigated the impact of S or SPM separately. Thus, the combined effects of S and SPM as well as their interactions on the sorption of micropollutants such as per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in estuarine environments still remain poorly understood. We initially investigated the adsorption kinetics of 11 anionic and zwitterionic PFAS onto estuarine sediment under one S/SPM combination in laboratory-controlled conditions, as well as their adsorption isotherms under two S/SPM combinations. We also determined their distribution coefficients (K d ) across 35 S/SPM combinations covering a wide range of estuarine conditions. The adsorption kinetics of PFAS could be described by a pseudo-second-order model (equilibrium time <24h). Sorption isotherms were fitted by both linear and Freundlich models; the linear sorption range was in the range 0.12–1.31 nM and K d varied between 0.6 and 55271 L/kg. Based on response surface modelling, both S and SPM were significant factors, i.e. K d was positively related to S (salting-out effect), while it was negatively related to SPM concentration (third-phase effect). SPM had a stronger effect than S for short-chain carboxylates, whereas S was the dominant factor for most other compounds. We also present, for the first time, evidence of a significant negative interaction between these two factors. This study therefore provides a new perspective to model the fate of PFAS at the land-sea interface.
(Peer Community Journal. vol. 5, n° 2804-3871, pp. e124, 12/11/2025)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Combined Atmospheric and Marine Heatwaves Exacerbate the Impacts of a Non-Indigenous Species, the Asian Date Mussel Arcuatula Senhousia, on Benthic Ecosystem Functioning
Climate change is predicted to increase the frequency, severity, and duration of extreme climatic events such as heatwaves. Benthic organisms inhabiting intertidal flats are subjected to both marine and atmospheric heatwaves and can experience extreme temperature variations over relatively short periods of time. Non-indigenous species are generally capable to cope with extreme events more efficiently that native species. The Arcachon bay, a lagoon located along the French Atlantic coast is currently colonised by the invasive mussel, Arcuatula senhousia. In this study, we investigated how these two stressors (non-indigenous species colonisation and heatwaves) affect soft-bottom ecosystem functioning. We conducted two seasonal laboratory experiments to investigate the effects of combined marine and atmospheric heatwaves on the biogeochemical dynamics of sediments colonised by A. senhousia at different densities. More precisely, we assessed the community scale responses by measuring nutrients (NOx, NH4+, PO43-) and oxygen fluxes across the sediment-water interface. The results highlight that (1) heatwaves affect oxygen and nutrient exchanges across the sediment-water interface, (2) the magnitude of these effects can be strongly enhanced by increasing densities of A. senhousia, and (3) a marked seasonal-dependence. These results emphasise that the interaction between the seasonality of heatwave occurrence, its intensity and the level of colonisation by non-indigenous ecosystem engineers likely shape their consequences for ecosystem functioning. Our results thus reinforce previous findings suggesting that climate change may profoundly exacerbate the effects of biological invasions.
(Marine Environmental Research. vol. 212, n° 0141-1136, pp. 107560, 01/11/2025)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, PatriNat, MNHN, IRD, CNRS, OFB - DSUED, OFB, LERAR, COAST, IFREMER
Epigenetic regulation of sex: the role of DNA methylation and zbtb38 in zebrafish sex differentiation and heat-induced masculinization
There is increasing evidence that global change can threaten biodiversity by inducing skewed sex ratios. Accumulating evidences support a role of epigenetics, mainly DNA methylation, in sex differentiation. The aim of the present work was to investigate the potential role of zbtb38, a transcriptional factor that binds to methylated promoters, in sex differentiation and/or maintenance in zebrafish. We analyzed the methylation and transcription level of zbtb38 in males, females and undifferentiated individuals raised at standard or high temperature, a masculinizing factor. Results were compared to those obtained for genes already known to be involved in sex differentiation/maintenance (cyp19a1a, foxl2a, dmrt1). All genes presented a sex-specific pattern of DNA methylation and transcription but the most significant differences between sexes were observed for zbtb38. Moreover, a highly significant positive correlation was observed between the methylation level of zbtb38 and cyp19a1a, which encodes an enzyme that converts androgens into estradiol. However, while the hypermethylation of cyp19a1a was associated with its down-regulation, an inverse relationship was observed for zbtb38, providing a basis for mutual antagonism. Furthermore, zbtb38 was the only gene for which its transcription level was affected by temperature, being up-regulated in females that escaped to masculinization. Finally, despite embryos presented a paternal methylome, zbtb38 was the only gene for which its methylation level rapidly changed during early development to reach intermediate values between males and females at the larval stage, ie a bi-potential state. Our results strongly support a strategic role of DNA methylation and zbtb38 in sex differentiation and maintenance.
(Molecular and Cellular Endocrinology. vol. 609, n° 0303-7207, pp. 112636, 01/11/2025)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
It’s about time: integrating micro- and macro-evolutionary perspectives into ecotoxicology for improved predictions and long-term assessment of ecosystem health
Whilst ecology has served as a foundational inspiration for risk assessment in ecotoxicology, far less attention has been given to evolution, despite its importance. As the need for a new paradigm in ecotoxicology is becoming increasingly evident in the face of Global change, the consideration of evolutionary processes and patterns should provide a way to progress towards this objective. This review draws on the recent literature to feed this idea, with a particular attention to the interplay between evolutionary paces. Doing so, we recast ecotoxicology as an innovative, exciting discipline, conceptually equipped to meet the challenges of the Anthropocene era.
(Current Opinion in Environmental Science & Health. vol. 48, pp. 100688, 01/11/2025)
LIENSs, INSU - CNRS, ULR, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, DECOD, IFREMER, INRAE, Institut Agro, Institut Agro
Characterization, vulnerability, and exploitability of confined aquifers : a transdisciplinary approach from the DEESAC project
Confined aquifers, naturally protected by impermeable layers, represent a relatively unexploited groundwater resource, characterized by water that is often of good quality and protected from climatic fluctuations. The main challenge therefore lies in their sustainable and long-term exploitation. Despite large reserves, their exploitation, combined with low renewal rates, can lead to depletion of the resource and deterioration of water quality. Their strategic use for drinking water supply requires dedicated management. The DEESAC project "Groundwater sustainability in the exploitation of confined aquifers" (2023-2027) is part of the OneWater – Water as a Common Good research program and aims to explore the potential and limitations of the sustainable exploitation of groundwater from confined or covered aquifers in France. The project aims to conduct transdisciplinary research combining geology, geophysics, hydrogeology, geochemistry, sociology, and management sciences, while also involving water stakeholders. The project has multiple objectives: to better understand the hydrogeological and geochemical functioning of these aquifers, identify the conditions for their renewal, assess their vulnerability, and work with stakeholders—managers, agencies, water unions—to develop management tools. This includes developing relevant indicators, acceptable exploitation thresholds, and a methodological guide for managers and decision-makers. This work received government funding managed by the French National Research Agency under France 2030, reference number 22-PEXO-0010.
(27/10/2025)
BRGM, CEREGE, IRD, AMU, CdF (institution), INSU - CNRS, CNRS, INRAE, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UMR G-EAU, Cirad, BRGM, IRD, INRAE, Institut Agro, UM, UM, INAT, Cirad, M2C, UNICAEN, NU, INSU - CNRS, UNIROUEN, NU, CNRS
New insights on the regional architecture and dynamics of mixed fluvio-aeolian deposits from Middle Buntsandstein in the southern margin of the German Basin
(pp. 658920, 27/10/2025)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IFPEN, Bordeaux INP, GR, UR, INSU - CNRS, CNRS
Enregistrements sédimentaires holocènes du plateau continental de la Baie d’Al Hoceima (Maroc) et lien avec les forçages tectoniques et climatiques.
Les plateaux continentaux sont au centre du continuum terre-mer et leur étude est déterminante pour comprendre l’évolution tectono-sédimentaire des bassins sédimentaires. Façonnés par les apports fluviatiles et la production bioclastique côtière, les plateaux continentaux sont sensibles aux variations du niveau marin relatif et aux changements climatiques. La baie d’Al Hoceima, au large du Maroc, sur la bordure Sud de la Mer d’Alboran offre la possibilité de caractériser la stratigraphie quaternaire de la plate-forme sud-méditerranéenne peu documentée. Cette région enregistre une forte sismicité liée au système de failles actives d’Al Idrissi qui engendre une subsidence de la baie. Plusieurs cycles à 100 000 ans sont enregistrés et permettent d’appréhender les variations tectoniques, climatiques et anthropiques de la région d’Al Hoceima depuis le Pléistocène supérieur. A partir de données de sismique Sparker (mission Malboro-2, 2012), de sondeur de sédiment Chirp et de 5 carottes Calypso (entre 5 m et 15 m de long), prélevées au centre de la baie (mission Albacore, 2021), notre étude propose une caractérisation sédimentologique et chronostratigraphique des sédiments holocènes. Elle met en évidence une surface d’érosion marine marquée par des débris coquilliers grossiers datant du dernier bas niveau marin (Last Glacial Maximum – LGM ). Elle est surmontée de prismes transgressifs (Transgressive System Tract – TST ) marquant le début de la remontée du niveau marin, suivis par des dépôts pro-deltaïques de haut niveau marin (Highstand System Tract – HST ). Une succession de prismes TST échelonnés depuis la plate-forme médiane jusqu’à la frange littorale est caractérisée par des géométries progradantes en direction du bassin à la faveur d’une paléotopographie complexe, héritée du LGM. L’unité pro-deltaïque HST montre plusieurs générations de sediment waves également visibles sur le fond marin actuel entre 50 et 100 de profondeur bathymétrique. Le caractère ondulé de ces dépôts est interprété comme une intensification des écoulements fluviatiles pouvant être le résultat d’une augmentation de la pluviométrie et/ou des changements de pratique agricole dans la région d’Al Hoceima.
(27/10/2025)
iSTeP, INSU - CNRS, SU, CNRS, CY, GEO-OCEAN, UBS, IFREMER, INSU - CNRS, UBO EPE, CNRS, SU FSI, SU, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Structures internes des dépôts de transport en masse du Cône sous-marin de l'Amazone : en quoi nous renseignent-elles sur les processus de mise en place des glissements sous-marins ?
Les glissements sous-marins sont un processus de premier ordre qui affecte et façonne les marges océaniques du monde entier, impliquant le transfert de volumes variables de sédiments. Les plus grands glissements connus (10 à 2000 km3) sont retrouvés sur les marges continentales passives, caractérisées par une faible activité sismique et de faibles pentes (généralement < 2◦). Malgré celles-ci, les masses remobilisées peuvent se déplacer sur plusieurs dizaines voire centaines de kilomètres. Afin de comprendre leurs mécanismes de mise en place, nous avons analysé huit carottes de type Calypso collectées sur le haut de la pente continentale du Cône sous-marin de l’Amazone, à environ 50 km en aval de la zone de déclenchement, pendant la campagne AMARYLLIS-AMAGAS I (2023). Les limites des dépôts de transport en masse (MTD) ont été définies par la reconnaissance de structures de déformation dans les carottes puis par corrélation avec les profils Chirp. Les déformations ont été identifiées à partir des descriptions visuelles, des photographies et/ou des images rX. Ce travail a été effectué dans le cadre du projet ANR MEGA. Cinq classes de déformation ont été définies. La classe 1 comprend des structures de boudinage et des "écailles" centimétriques imbriquées illustrant un intense cisaillement associé à un faible déplacement horizontal. La classe 2 correspond à des dépôts hémipélagiques basculés de 5-40◦ et fortement micro-fracturés. La classe 3 comprend des structures plissées de taille centimétrique/plurimétrique, impliquant une rhéologie visqueuse et une absorption d’énergie associée à une décélération du MTD. La classe 4 correspond à des dépôts hémipélagiques sub-horizontaux mais intensément micro-fracturés et interprétés comme des mégablocs encore non désintégrés. La classe 5 présente des clastes arrondis flottant dans une matrice argileuse qui caractérisent le faciès débrite et le plus fort degré de déformation. Au sein des MTD, un motif classique de déformations comprend la superposition de bas en haut des classes 1 à 4 ou celle des classes 5 et 4 ou 1, 5 et 4. Ces motifs pouvant être superposés plusieurs fois, les MTD résulteraient d’une mise en place par gel successif de leur partie basale ou de la superposition d’épisodes de rupture/glissement distincts.
(27/10/2025)
GEOAZUR 7329, INSU - CNRS, UniCA, CNRS, IRD [Occitanie], UniCA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, iSTeP, INSU - CNRS, SU, CNRS, CY, UERJ
Les glissements sous-marins du Cône de l'Amazone: caractérisation de leurs processus de mise en place
Les glissements sous-marins sont un « objet » sédimentaire communs à toutes les marges continentales. Ils résultent du déplacement gravitaire de blocs cohérents le long de surfaces de rupture. De par leur volume, ils modifient quasi-instantanément la morphologie et la physiographie des marges. Leur compréhension est essentielle pour évaluer les risques tsunamogènes, notamment dans un contexte de changement climatique et d’anthropisation croissante des littoraux qui affectent l’hydrodynamisme, la vitesse de sédimentation et la stabilité des pentes, et augmentent ainsi potentiellement la fréquence de ces phénomènes. Ce travail vise à comprendre les mécanismes de mise en place des dépôts de transport en masse (Mass-Transport Deposits – MTD) observés sur le haut de pente du Cône sous-marin de l’Amazone, en analysant leurs compositions et leurs organisations internes, en déterminant l’origine des sédiments mobilisés et en datant les épisodes de dépôt pour établir leur possible lien avec les variations climato-eustatiques. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet ANR MEGA. Il repose sur l’analyse de trois carottes et de données acoustiques haute résolution (profils Chirp) obtenues durant la campagne AMARYLLIS-AMAGAS (2023). Les analyses microgranulométriques, XRF, des cortèges argileux et des foraminifères benthiques indiquent que les sédiments remobilisés des MTD et les argiles hémipélagiques en place sont très similaires en termes de composition lithologique, de contenu micropaléontologique et de géochimie. Les datations 14C et les analyses biostratigraphiques ont permis d’identifier les périodes de déclenchement des MTD. Les images RX révèlent des structures de déformation dominées par des plissements de tailles variées, associés à du cisaillement, des rafts microfracturés, voire à des écoulements gravitaires de type débrite. Les MTD prendraient leur source vers 200 m de profondeur d’eau, avec des distances de déplacement variées, de quelques centaines de mètres à plusieurs dizaines de kilomètres, et parfois des mises en place polyphasées. Leur déclenchement serait lié aux variations climato- eustatiques du Dernier Maximum Glaciaire et de la déglaciation. Il serait causé soit par une surcharge sédimentaire liée à la forte augmentation des taux de sédimentation soit par la dissociation des hydrates de gaz causée par les variations de température des eaux de fond affectant le haut de pente
(27/10/2025)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, GEOAZUR 7329, INSU - CNRS, UniCA, CNRS, IRD [Occitanie], UniCA, LOG, INSU - CNRS, ULCO, CNRS, IRD [Ile-de-France]