MULTIDECADAL SHORELINE VARIABILITY LINKED WITH ESTUARINE SANDBANK WELDING: THE NORTH MEDOC COAST, SOUTHWEST FRANCE
(pp. 1452-1457, 11/04/2023)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Understanding AMOC stability: the North Atlantic Hosing Model Intercomparison Project
Abstract. The Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) is an important part of our climate system. The AMOC is predicted to weaken under climate change; however, theories suggest that it may have a tipping point beyond which recovery is difficult, hence showing quasi-irreversibility (hysteresis). Although hysteresis has been seen in simple models, it has been difficult to demonstrate in comprehensive global climate models. Here, we outline a set of experiments designed to explore AMOC hysteresis and sensitivity to additional freshwater input as part of the North Atlantic Hosing Model Intercomparison Project (NAHosMIP). These experiments include adding additional freshwater (hosing) for a fixed length of time to examine the rate and mechanisms of AMOC weakening and whether the AMOC subsequently recovers once hosing stops. Initial results are shown from eight climate models participating in the Sixth Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). The AMOC weakens in all models as a result of the freshening, but once the freshening ceases, the AMOC recovers in half of the models, and in the other half it stays in a weakened state. The difference in model behaviour cannot be explained by the ocean model resolution or type nor by details of subgrid-scale parameterisations. Likewise, it cannot be explained by previously proposed properties of the mean climate state such as the strength of the salinity advection feedback. Instead, the AMOC recovery is determined by the climate state reached when hosing stops, with those experiments where the AMOC is weakest not experiencing a recovery.
(Geoscientific Model Development. vol. 16, n° 1991-9603, pp. 1975-1995, 06/04/2023)
MPI-M, NCAR, CCCma, ECCC, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
[Dataset] Microcharcoal dataset of surface ocean sediments offshore Africa
Microscopic charcoal (microcharcoal) was analysed in 128 samples recovered from surface ocean sediments offshore Africa and compared with fire regimes on land to evaluate the potential of microcharcoal (amount and morphology) to reconstruct fire regime characteristics. Microcharcoal concentrates were obtained after chemical treatment and microcharcoal was measured using microscopy The dataset presents for each sample microcharcoal concentration (in number of fragments per gram and in µm2 per gram); mean area of microcharcoal (µ2); mean length and mean width of the particles (µm2); and the mean microcharcoal elongation ratio (the length to width ratio of particle). The dataset is presented along with metadata information on the marine surface sediment samples including the method collection, geographic information, water depth of the core, the associated hydrographic basin on land, and information relevant to infer an estimated time interval covered by a sample (such as the sedimentation rate, dating information, depositional context).
(06/04/2023)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, CEFE, UPVM, EPHE, PSL, CNRS, IRD [Occitanie], INRAE, Institut Agro, UM, IMBE, AU, AMU, CNRS, UB, GEO-OCEAN, UBS, IFREMER, INSU - CNRS, UBO EPE, CNRS, MARUM
MAGEST: Rapport scientifique sur les données 2022
Le rapport scientifique sur les données acquises en 2022 par le réseau MAGEST présente l’ensemble des données, avec la production de nombreuses figures pour illustrer la variabilité spatio-temporelle des paramètres suivis (température, salinité, turbidité / charges en matières en suspension, oxygène dissous, et pH à certaines stations). Le bilan de la disposition oxygène du SAGE Estuaire de la Gironde est aussi détaillé et comparé à ceux des années antérieures. Le suivi de la qualité physico-chimiques des eaux des estuaires de la Charente, de la Seudre et de la Gironde, au moyen des sondes multi-paramètres du réseau MAGEST, montre que : - l’année 2022 a été hors normes, exceptionnellement chaude et peu arrosée. Cela s’est traduit par des températures estivales des eaux estuariennes parmi les plus élevées depuis le début des mesures du réseau MAGEST, comprises, en moyennes journalières, entre 26.0°C à Tonnay-Charente et 28.7°C à Cadillac. Les débits déficitaires ont favorisé une intrusion saline remarquable à l’aval des fleuves avec des maximums mesurés de salinité de 2.04 à Libourne (Dordogne aval), 4.98 à Bordeaux (Garonne aval) et de 14.92 à Tonnay-Charente (Charente aval). Le bouchon vaseux a été observé à l’ensemble des stations aval (hors L’Eguille sur la Seudre), avec une présence presque permanente en 2022 d’eaux très turbides à Bordeaux et à Tonnay-Charente. - ces conditions étaient défavorables à une bonne oxygénation des eaux à l’aval de la Charente et de la Garonne. Les objectifs de la disposition oxygène du SAGE Estuaire de la Gironde et milieux associés n’ont pas été atteints à Bordeaux avec un total de 85 jours sous le seuil objectif de 5 mg L-1 (0 jours < 3 mg L-1) et de longues périodes continues sous ce seuil (15 et 69 jours consécutifs). A Libourne, avec un étiage très peu marqué, les objectifs ont été atteints. A titre de comparaison, il y a eu 122 jours sous le seuil objectif de 5 mg L-1 (dont 40 jours< 3 mg L-1) à Tonnay-Charente. Enfin, quatre articles d'intérêt général parus récemment sont présentés.
(01/04/2023)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
La relation entre la tolérance au stress et les capacités de compétition et de facilitation détermine les interactions entre les plantes le long de différents gradients de stress
Le résultat des interactions plantes-plantes le long de gradients environnementaux est le résultat des effets des plantes sur les plantes voisines, de l’aptitude des plantes voisines à répondre à ces effets, mais aussi de la tolérance aux stress environnementaux des plantes qui produisent un effet ou répondent à cet effet. Les études concernées impliquent soit différentes espèces de plantes, soit différents écotypes qui sont des populations au sein d'une espèce donnée se développant dans des conditions environnementales différentes et ayant des adaptations spécifiques. Dans cette thèse, notre objectif principal était d'évaluer comment les aptitudes de tolérance au stress des plantes et les aptitudes compétitives et facilitatrices des plantes agissent ensemble pour déterminer le résultat des interactions plantes-plantes le long de différents gradients de stress. Nous avons d’abord étudié la relation entre les aptitudes de tolérance au stress et les effets et réponses compétitives des plantes dans un contexte où la compétition est l'interaction prédominante entre les plantes: le long d'un gradient hydrique induit par les différences de disponibilité en eau entre les substrats calcaires et siliceux dans le département de la Gironde (sud-ouest de la France). La relation entre la tolérance au stress et les effets et réponses facilitatrices des plantes a été étudiée dans les Pyrénées (sud de la France) dans un contexte où la facilitation est connue pour être l'interaction prédominante entre les plantes : dans des milieux dont les sols sont pollués par les métaux lourds. Nous avons utilisé des approches expérimentales (transplantation réciproque in situ et culture dans des zones contrôlées) aux niveaux interspécifiques et intraspécifiques. Nous avons également calculé des indices appropriés pour quantifier la contribution relative du stress et des interactions biotiques dans le résultat des interactions entre les plantes dans les deux systèmes. Nos résultats ont montré un compromis fonctionnel entre la tolérance au stress et les effets et réponses compétitives le long du gradient hydrique. En effet, les espèces tolérantes à la sécheresse, plus aptes à 4 résister au stress hydrique, subissait fortement les effets compétitifs des plantes voisines. Aussi, les effets compétitifs étaient faibles dans les communautés dominées par ces mêmes plantes tolérantes au stress. Inversement, les espèces non tolérantes au stress hydrique subissait peu les effets compétitifs des plantes voisines, et les effets compétitifs étaient forts dans les communautés dominées par ces mêmes espèces. Dans les systèmes pollués au métaux lourd, un compromis fonctionnel entre la tolérance au stress et la réponse à la facilitation a également été trouvé. Les espèces et écotypes les moins tolérants aux métaux lourds étaient plus facilités que les espèces et écotypes les plus tolérants. En revanche, nous avons trouvé une corrélation positive plutôt qu'un compromis fonctionnel entre la tolérance au stress et les effets facilitateurs des plantes. Les écotypes les plus tolérants au stress avaient des effets facilitateurs plus importants sur les espèces voisines que les écotypes moins tolérants au stress. Enfin, en ce qui concerne les indices utilisés, nous avons constaté que les stress environnementaux avaient une plus grande influence dans la détermination du résultat des interactions entre les plantes que l'effet compétitif des voisins le long du gradient d'eau et une plus grande influence que l'effet facilitateur des voisins à haut niveau de pollution par les métaux lourds.
(22/03/2023)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
La relation entre la tolérance au stress et les capacités de compétition et de facilitation détermine les interactions entre les plantes le long de différents gradients de stress
Le résultat des interactions plantes-plantes le long de gradients environnementaux est le résultat des effets des plantes sur les plantes voisines, de l’aptitude des plantes voisines à répondre à ces effets, mais aussi de la tolérance aux stress environnementaux des plantes qui produisent un effet ou répondent à cet effet. Les études concernées impliquent soit différentes espèces de plantes, soit différents écotypes qui sont des populations au sein d'une espèce donnée se développant dans des conditions environnementales différentes et ayant des adaptations spécifiques. Dans cette thèse, notre objectif principal était d'évaluer comment les aptitudes de tolérance au stress des plantes et les aptitudes compétitives et facilitatrices des plantes agissent ensemble pour déterminer le résultat des interactions plantes-plantes le long de différents gradients de stress. Nous avons d’abord étudié la relation entre les aptitudes de tolérance au stress et les effets et réponses compétitives des plantes dans un contexte où la compétition est l'interaction prédominante entre les plantes : le long d'un gradient hydrique induit par les différences de disponibilité en eau entre les substrats calcaires et siliceux dans le département de la Gironde (sud-ouest de la France). La relation entre la tolérance au stress et les effets et réponses facilitatrices des plantes a été étudiée dans les Pyrénées (sud de la France) dans un contexte où la facilitation est connue pour être l'interaction prédominante entre les plantes : dans des milieux dont les sols sont pollués par les métaux lourds. Nous avons utilisé des approches expérimentales (transplantation réciproque in situ et culture dans des zones contrôlées) aux niveaux interspécifiques et intraspécifiques. Nous avons également calculé des indices appropriés pour quantifier la contribution relative du stress et des interactions biotiques dans le résultat des interactions entre les plantes dans les deux systèmes. Nos résultats ont montré un compromis fonctionnel entre la tolérance au stress et les effets et réponses compétitives le long du gradient hydrique. En effet, les espèces tolérantes à la sécheresse, plus aptes à résister au stress hydrique, subissait fortement les effets compétitifs des plantes voisines. Aussi, les effets compétitifs étaient faibles dans les communautés dominées par ces mêmes plantes tolérantes au stress. Inversement, les espèces non tolérantes au stress hydrique subissait peu les effets compétitifs des plantes voisines, et les effets compétitifs étaient forts dans les communautés dominées par ces mêmes espèces. Dans les systèmes pollués au métaux lourd, un compromis fonctionnel entre la tolérance au stress et la réponse à la facilitation a également été trouvé. Les espèces et écotypes les moins tolérants aux métaux lourds étaient plus facilités que les espèces et écotypes les plus tolérants. En revanche, nous avons trouvé une corrélation positive plutôt qu'un compromis fonctionnel entre la tolérance au stress et les effets facilitateurs des plantes. Les écotypes les plus tolérants au stress avaient des effets facilitateurs plus importants sur les espèces voisines que les écotypes moins tolérants au stress. Enfin, en ce qui concerne les indices utilisés, nous avons constaté que les stress environnementaux avaient une plus grande influence dans la détermination du résultat des interactions entre les plantes que l'effet compétitif des voisins le long du gradient d'eau et une plus grande influence que l'effet facilitateur des voisins à haut niveau de pollution par les métaux lourds.
(22/03/2023)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Last Glacial Maximum cryogenic calcite deposits in an alluvial fan at Villetoureix, southwest France
The origin of white calcite silts forming 0.5 to 3-cm-thick lenses in alluvial fan deposits 14C-dated to the Last Glacial Maximum in the Dronne Valley (Dordogne, southwest France) is investigated using microscopic imagery, chemistry, and O and C stable isotopes. The calcite silts, composed mainly of aggregates of 3–5-μm euhedral crystals, do not resemble secondary precipitations of pedological origin because of the strata-like pattern and the lack of clearly identifiable biological structures. Their association with evidence of ice formation in the soil (platy structure, involutions) suggests that they were deposited in a deep seasonal frost context. Their isotopic composition differs significantly from those of detrital carbonates and of Holocene bioprecipitation and seems to be best explained by precipitation under closed-system conditions. Calculation of the isotopic composition of calcite that would have formed in equilibrium with groundwater of regional LGM aquifers provides values that are in the range of the composition of the calcite silts for a precipitation temperature close to 0°C. Therefore, these deposits are interpreted as cryogenic calcite precipitated from waters close to saturation with respect to calcite freezing at the base of/within icings or within the ground, possibly from frost blisters. Similar calcite precipitation at the outlet of karstic springs may have been abundant in the calcareous terrains of southwest France during the LGM, although still unrecognized in the geological record.
(Permafrost and Periglacial Processes. vol. 34, n° 1045-6740, pp. 244-258, 20/03/2023)
PACEA, UB, CNRS, Inrap, Bègles, Inrap, EDYTEM, USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry], CNRS, Fédération OSUG, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, GEOTRAC, LSCE, UVSQ, INSU - CNRS, CNRS, DRF (CEA), CEA, LSCE, UVSQ, INSU - CNRS, CNRS, DRF (CEA), CEA, UB, UBM, CNRS, LGP, UP1, UPEC UP12, CNRS
Swash-by-swash morphology change on a dynamic cobble berm revetment: high-resolution cross-shore measurements
Dynamic cobble berm revetments are a promising soft engineering technique capable of protecting sandy coastlines by armouring the sand and dissipating wave energy to protect the hinterland against wave attack. They also form composite beaches as they are essentially mimicking natural composite beach structure and behaviour. This type of coastal protections and beaches have recently been investigated, and this led to a better understanding of their overall behaviour under varying water levels and wave conditions. However, the short-term dynamics of the wash zone (where all bed changes occur) has never been studied at high-resolution, and this is needed to fully understand the underlying dynamics of such
(Coastal Engineering. vol. 184, n° 0378-3839, pp. 104341, 20/03/2023)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Temporal and spatial variability in the hydrothermal signature of sinking particles and sediments in the Western Tropical South Pacific Ocean
(16/03/2023)
SU, LOV, INSU - CNRS, SU, CNRS, IMEV, INSU - CNRS, SU, CNRS, GET, IRD, UT3, Comue de Toulouse, INSU - CNRS, CNES, CNRS, MIO, IRD, AMU, INSU - CNRS, UTLN, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UB, CEFREM, UPVD, INSU - CNRS, CNRS
Origin, exposure routes and xenobiotics impart nanoplastics with toxicity on freshwater bivalves
Various environmental aged plastic wastes were collected in the environment and crushed to submicronic scale to get a mix of nanoplastics (NPs) of different natures – mostly polyolefins (PE, PP), polyesters (PET) and polyvinylics (PS and PVC) – and undefined shapes (noted NP-L, mean hydrodynamic diameter at 285 nm). We aimed to test the toxicity of NPs of environmentally relevance on freshwater bivalves and compare results to commonly used styrenic NP-PS (206 nm). Corbicula fluminea were exposed to four different conditions with NPs (0.008 to 10 µg/L), for 21 days and kept under depuration conditions for 21 additional days: 1) waterborne exposure to NP-L (from the Leyre River), 2) diet borne exposure to NP-L, 3) synergic waterborne exposure to NP-L and AlCl3 salt (1 mg/L), 4) waterborne exposure to NP-PS. Enzyme activities, gene expressions and behavioural tests were assessed. Trophic and synergic exposures with Al3+ ions triggered more gene modulations than direct exposure to NP-L (namely on 12s, atg12, gal, segpx, p53 and ache). NP-PS were also more harmful than NP-L, but only at high concentrations (10 µg/L). The effects of each treatment lasted until 7 days of depuration and no more gene inductions were observed after 21 days in clean water. Very few effects were shown on phenol-oxidase (PO), and glutathione S-transferase (GST). However, the inhibition of acetylcholinesterase (AchE) was concomitant with an increase of the filtration activity of bivalves exposed to NP-L (trophic route) and NP-PS, suggesting neurotoxic effects. By disturbing the ventilatory activity, NPs could have direct effects on xenobiotic accumulation and excretion capacities. The results point out how the structure, aging, exposure routes and additional xenobiotics can interact with adverse outcomes of NPs in bivalves. These findings underline the importance to consider naturally aged environmental NPs in ecotoxicological studies rather than synthetic latexes, i.e. crosslinked nanospheres prepared from virgin polymers. Environmental significance statement: This manuscript presents the first data of toxicity on freshwater organisms exposed to nanoplastics coming from natural sources. Whereas the majority of papers are dealing with non-environmentally representative plastics (mainly commercially available polystyrene latexes) to evaluate nanoplastic effects on organisms, this study develops methods to prepare model nanoplastics from plastic wastes collected in rivers, and to assess their real adverse effects on aquatic organisms. Significant differences were found between the inflammatory effects triggered by nanoplastics coming from natural sources and polystyrene nanobeads. This work suggests that the data published so far in the literature may underestimate the toxicity of nanoplastics spread into the environment on the aquatic organisms at the bottom of the food chain, which might consequently impart halieutic resources on the long term.
(Environmental science.Nano. vol. 10, n° 2051-8153, pp. 1352-1371, 15/03/2023)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LCPO, UB, ENSCBP, INC-CNRS, CNRS, LCPO, UB, ENSCBP, INC-CNRS, CNRS, LCPO, UB, ENSCBP, INC-CNRS, CNRS, UB, OASU, UB, INSU - CNRS, ULR, CNRS, INRAE, CNRS