Himasthla spp. (Trematoda) in the edible cockle Cerastoderma edule: review, long-term monitoring and new molecular insights
Trematodes are the main macroparasites in coastal waters. The most abundant and widespread form of these parasites is metacercaria. Their impact on their host fitness is considered relatively low but metacercarial larvae of some species can have deleterious effects on individuals and/or populations. This review focused on the cockle Cerastoderma edule and four species of the genus Himasthla; a common host–parasite system in marine coastal environments. Our aims were (1) to review literature concerning Himasthla continua, Himasthla elongata, Himasthla interrupta and Himasthla quissetensis in cockles; (2) to provide molecular signatures of these parasites and (3) to analyse infection patterns using a 20-year monthly database of cockle monitoring from Banc d'Arguin (France). Due to identification uncertainties, the analysis of the database was restricted to H. interrupta and H. quissetensis, and it was revealed that these parasites infect cockles of the same size range. The intensity of parasites increased with cockle size/age. During the colder months, the mean parasite intensity of a cockle cohort decreased, while infection occurred in the warmest season. No inter-specific competition between trematode parasites was detected. Furthermore, even if the intensity of H. interrupta or H. quissetensis infection fluctuated in different years, this did not modify the trematode community structure in the cockles. The intensity of infection of both species was also positively correlated with trematode species richness and metacercarial abundance. This study highlighted the possible detrimental role of Himasthla spp. in cockle population dynamics. It also revealed the risks of misidentification, which should be resolved by further molecular approaches.
(Parasitology. vol. 149, n° 0031-1820, pp. 878-892, 30/03/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Toward the Sustainable Use of Groundwater Springs: A Case Study from Namibia
The water supply in drylands mainly relies on groundwater, making it a crucial resource. Springs in southern Africa are often underutilized, and are neither protected nor monitored. Thus, the aim of this study was to evaluate their quality in a sample area in northwestern Namibia and to propose solutions for the sustainable use of springs. In total, 35 springs and hot springs were evaluated in the study area located in the drier part of Namibia (Pmean = 150–400 mm/year), an area highly impacted by ongoing climate change with longer and more frequent drought seasons. The springs there are mostly uncaptured and the discharge is in the form of surface runoff, which is mainly lost to the atmosphere by evaporation. Most of the studied springs were perennial, despite a severe drought period. Local communities rely on the springs mainly for livestock and human consumption, as well as for irrigation. However, 71% of the springs do not have any protective measures. The temperature, pH, conductivity and alkalinity were tested in situ. In total, 20 samples were collected and analyzed for major ions (boron, fluoride, silica and strontium) and total dissolved solids (TDS). The physical and inorganic results mostly indicated good and excellent quality water for human consumption, while the hot springs tended to have poor water quality in terms of Namibian standards, indicating that the water was not fit for human consumption.
(Sustainability. vol. 14, n° 2071-1050, 28/03/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Influence of the bioturbating macrofauna on sediment biogeochemical dynamics and microphytobenthic activity in coastal ecosystems.
In coastal intertidal ecosystems, microphytobenthos (MPB) is one of the major primary producers, constituting an important source of carbon for benthic fauna. Environmental factors such as light, temperature, nutrient concentration in sediments, and grazing by benthic fauna are known to control MPB dynamics. In contrast, the influence of macrofaunal bioturbation, including sediment reworking (i.e., transport of sediment particles) and bioirrigation (i.e., transport of pore water and dissolved compounds), on MPB activity has been poorly studied. Thus, the aim of this study was to perform laboratory experiments to simultaneously quantify (1) the bioturbation activity of three dominant benthic intertidal macrofauna species (Hediste diversicolor, Scrobicularia plana and Cerastoderma edule), (2) oxygen and nutrients fluxes (ammonium, nitrate, nitrite, phosphate et silicate) at the water-sediment interface, and (3) biomass and photosynthetic activity of the MPB. Possible modulation of interactions by functional traits of bioturbators, sediment types, parasite infection, and density of organisms was also considered.Our results showed that the influence of macrofauna on MPB biomass and photosynthetic parameters mainly depends on the mode and intensity of bioturbation. Thus, the surface biodiffusor S. plana generates high sediment reworking due to an intense siphonal activity during feeding periods. Consequently, MPB biomass was reduced, despite a slight stimulation of nutrient fluxes. In contrast, the gallery biodiffusor H. diversicolor strongly increases nutrient availability through its intense bioirrigation activity, which would offset the negative effect of grazing pressure and surface sediment disturbance. Indeed, no net global significant effect on MPB dynamics was detected. The impact of the surface bioidiffusor C. edule on MPB biomass depends on its sediment environment. The sediment reworking generated by cockle, mainly related to its foraging and locomotion activities, is higher in cohesive than in non-cohesive sediments. Therefore, the impact on MPB biomass is negative in cohesive sediments, despite slight stimulation of nutrient fluxes. In contrast, no effect was detected in non-cohesive environments. Regarding other environmental factors, the macroparasite Himasthla elongata, infecting cockle at the metacercarial stage, does not alter the bioturbation activity and its impact on sediment biogeochemical dynamics, at least in young hosts. Furthermore, the relationship between MPB biomass and organism density is not always linear. Intraspecific competition can modify the feeding and bioturbation activities of individuals, with contrasting effects on MPB. Finally, this thesis highlights that the impacts of macrofaunal activity on MPB dynamics result from a tradeoff between stimulating and inhibiting factors, modulated by biotic and abiotic factors. These experiments show the importance of benthic macrofaunal bioturbation in the functioning of coastal and estuarine intertidal ecosystems.
(25/03/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Dynamique de la Mediterranean Outflow Water dans le Golfe de Cadix depuis le Pléistocène.
La sédimentation de la pente moyenne du Golfe de Cadix est fortement influencée par l’écoulement d’un courant de fond d’origine méditerranéenne : la Mediterranean Outflow Water (MOW). La compréhension de la relation entre l’écoulement de la MOW, l’Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) et les variations climatiques en Atlantique Nord représente un enjeu majeur et complexe. Ces travaux de thèse, en étudiant les caractéristiques sédimentaires des sédiments des drifts contouritiques du Golfe de Cadix, corps sédimentaires propices à l’étude de la variabilité des courants de fond, visent à comprendre la dynamique de la MOW depuis le Pléistocène inférieur. Cette étude s’appuie essentiellement sur des archives sédimentaires prélevées lors de l’Expédition Integrated Ocean Drilling Program 339 « Mediterranean Outflow » (2011-2012) et valorise également des carottes sédimentaires collectées durant la mission océanographique CADISAR (2001). Ce travail a permis d’identifier les sources des minéraux argileux composant les dépôts du système contouritique de Cadix (apports fluviatiles du Guadalquivir et poussières éoliennes nord-africaines) et mis en évidence les rôles de la circulation océanique de surface et l’écoulement de la MOW, dans la distribution des minéraux argileux dans le Golfe de Cadix. Les assemblages ostracodiques, la minéralogie des argiles ainsi que les mesures granulométriques, effectués à haute résolution sur des archives sédimentaires prélevées à différentes bathymétries, ont permis d’affiner le schéma de circulation de la MOW dans le système contouritique de Cadix pour le dernier cycle climatique. Des séries sédimentaires plus anciennes couvrant l’intervalle des Stades Isotopiques Marins (MIS) 12-11 ont montré que le modèle de fonctionnement général établi demeurait valable mais d’intensité moindre, pour l’analogue climatique le plus récent. Enfin les mesures granulométriques et des cortèges argileux réalisées à haute résolution sur une longue série sédimentaire du drift de Faro, mises en âges par une stratigraphie isotopique inédite, ont permis de déterminer trois phases de construction du drift de Faro ainsi que de reconstruire la dynamique de la MOW depuis le Pléistocène inférieur (1,2 Ma).
(18/03/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Etude de la toxicité d’un produit virucide sur une espèce d’escargot aquatique Lymnaea stagnalis
Avec le contexte épidémique actuel, l’utilisation des biocides a connu un essor sans précédent qui risque de conduire à une augmentation de leur présence dans les écosystèmes aquatiques. Parmi eux, le chlorure de benzyldiméthyldodecylammonium (BAC 12), un biocide utilisé dans plus de la moitié des produits virucides conseillés par l'US EPA contre le SARS-CoV 2 soulève des questions. En effet, dans les rejets urbains les concentrations peuvent varier entre quelques ng/L à 170 µg/L tandis que la concentration maximale retrouvée dans l’environnement était de 6 mg /L dans les eaux usées d’un hôpital. Ce composé est connu pour être toxique pour de nombreux invertébrés aquatiques et très peu d’études se sont intéressées à son impact sur les mollusques d’eau douce. C’est pourquoi nous avons testé la toxicité aigüe et chronique du BAC 12 sur l’espèce Lymnaea stagnalis qui est un escargot aquatique ayant une distribution géographique large comprenant l’Europe, l’Amérique du Nord et l’Asie. Dans un premier temps nous nous sommes intéressés à la mortalité des escargots face au contaminant en les exposant à une gamme de concentration allant de 100 µg/L à 10 mg/L pendant une cinétique de 96h. Puis dans un second temps, nous avons prolongé l’exposition sur 21 jours pour les concentrations sublétales afin d’étudier les effets chroniques et la bioaccumulation du BAC 12 sur L. stagnalis. Les résultats de cette expérience sont en cours d’acquisition.
(15/03/2022)
UR EABX, INRAE, INRS - ETE, INRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UQAM
Sea ice changes in the southwest Pacific sector of the Southern Ocean during the last 140 000 years
(Climate of the Past. vol. 18, n° 1814-9324, pp. 465 - 483, 14/03/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Holocene climate dynamics on the European scale: Insights from a coastal archaeological record from the temperate Bay of Biscay (SW France)
The main drivers of Europe's climate during the Holocene result from the coupling and interplay of external and internal radiative processes with the shifting patterns of many dynamic components (e.g. glaciers, ocean currents, wind fields, vegetation cover). Those driving forces were expressed across a range of geographical scales, from local to global, in a diverse set of records forming a patchwork of evidence as to the fundamental pacing effect of climate on past ecosystems. Various sedimentary deposits resulting from those complex forcing contexts bear climatic signatures that it is not always easy to disentangle especially with respect to local factors. The present paper focuses on a coastal archaeological site on the Medoc peninsula (the Lède du Gurp site in south-western France) that records Holocene palaeoenvironmental changes, decoded here century after century and integrated with ongoing events on a pan-North-Atlantic scale. Based on updated geoarchaeological approaches, thanks to new applications of proxies, especially X-ray fluorescence (XRF) core scanning methods for this article, continuous sedimentary records have been analysed in order to reconstruct a regional framework for past ecosystem events, including events potentially related to human activity. Our work identifies signals on various scales in the record under study, with both long- and short-term trends and local and global imprints, but all closely bound up with proximal North Atlantic Ocean dynamics. It highlights how western European environments (and so populations) were dependent upon the linearity of climate evolution at the key Northgrippian/Meghalayan transition.
(Quaternary International. vol. 613, n° 1040-6182, pp. 46-60, 10/03/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UBM, CNRS, UCM, IUEM, IRD, INSU - CNRS, UBO EPE, CNRS, GEO-OCEAN, UBS, IFREMER, INSU - CNRS, UBO EPE, CNRS, GEOPS, INSU - CNRS, CNRS
Calibration du proxy microcharbon préservé dans les sédiments marins et reconstruction des paléo-incendies en région Méditerranéenne Occidentale au cours de l'Holocene
Les microcharbons ont été analysés dans des sédiments marins de surface prélevés dans l’Océan Atlantique Est au large de la Péninsule Ibérique et en Mer Méditerranée Occidentale. Ils ont également été analysés dans un enregistrement sédimentaire du Golfe du Lion couvrant les derniers 8500 ans. Les paramètres de concentrations et de morphométries des microcharbons des sédiments de surface ont été comparés aux facteurs pouvant influencer la production, le transport et le dépôt de microcharbons dans l’océan. A l’échelle de la Péninsule Ibérique, les concentrations élevées de microcharbons fortement allongés dans les sédiments de surface indiquent des incendies rares, de grandes tailles et de forte intensité. Des concentrations faibles de microcharbons faiblement allongés indiquent des incendies fréquents, plus petits et de plus faible intensité. A l’échelle de la Méditerranée Occidentale, des concentrations fortes de microcharbons faiblement allongés indiquent des feux de forte intensité sous des conditions climatiques fraiches ou des feux de faible intensité se propageant dans une végétation fermée et arbustive sous des conditions climatiques chaudes et sèches. Des concentrations plus fortes de microcharbons fortement allongés indiquent des incendies dans une végétation ouverte et mixte sous des conditions chaudes et sèches. Les résultats observés à l’échelle de la Péninsule Ibérique ont été appliqués à un enregistrement sédimentaire marin couvrant l’Holocène dans le sud-ouest de la Péninsule Ibérique. Ainsi de rares et grands feux de forte intensité sont décrits depuis 8000 ans coïncidant avec l’ouverture progressive de la végétation. Les résultats observés à l’échelle de la Méditerranée, ont été appliqués à un enregistrement sédimentaire marin dans le sud-est de la France. Ainsi entre 8500 et 2700 ans de rares petits feux de forte intensité sont décrits tandis que depuis 2700 ans est décrite une alternance de rares petits feux de forte intensité et feux fréquents et larges de faible intensité. L’occurrence des feux dans le sud-est de la France pourraient être liée à des évènements froids, à la diminution de l’activité solaire et aux modes négatifs de l’Oscillation Nord Atlantique et de la condition atmosphérique de l’East Atlantic.
(10/03/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
One planet: one health. A call to support the initiative on a global science–policy body on chemicals and waste
The chemical pollution crisis severely threatens human and environmental health globally. To tackle this challenge the establishment of an overarching international science-policy body has recently been suggested. We strongly support this initiative based on the awareness that humanity has already likely left the safe operating space within planetary boundaries for novel entities including chemical pollution. Immediate action is essential and needs to be informed by sound scientific knowledge and data compiled and critically evaluated by an overarching science-policy interface body. Major challenges for such a body are (i) to foster global knowledge production on exposure, impacts and governance going beyond data-rich regions (e.g., Europe and North America), (ii) to cover the entirety of hazardous chemicals, mixtures and wastes, (iii) to follow a one-health perspective considering the risks posed by chemicals and waste on ecosystem and human health, and (iv) to strive for solution-oriented assessments based on systems thinking. Based on multiple evidence on urgent action on a global scale, we call scientists and practitioners to mobilize their scientific networks and to intensify science-policy interaction with national governments to support the negotiations on the establishment of an intergovernmental body based on scientific knowledge explaining the anticipated benefit for human and environmental health.
(Environmental Sciences Europe. vol. 34, n° 2190-4707, pp. 21, 08/03/2022)
UFZ, IRSTEA, CSIC, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IRCCS, IRSTEA, INERIS, ZAG, DTU, MU, RECETOX / MUNI, SCI / MUNI, MU / MUNI, EAWAG, IBP, D-USYS, ETH Zürich, RWTH Aachen, UCA, ECOSYS, INRAE, RIVM, NIVA, NILU, uni.lu, ISOE, NTU, UnB, UQ [All campuses : Brisbane, Dutton Park Gatton, Herston, St Lucia and other locations], NUS
PSDR4 AQUAVIT -Eléments pour une gestion territoriale des invasions biologiques. Le cas des plantes aquatiques sur les lacs de la façade atlantique en Aquitaine
Le projet AQUAVIT vise à accompagner l'évolution des modalités de gestion des lacs de la façade Atlantique, en Aquitaine, en tant qu'espaces supports d'activités récréatives et touristiques, confrontés à des enjeux environnementaux liés aux colonisations par les plantes aquatiques invasives. Une démarche pluridisciplinaire, associant les sciences humaines et sociales et les sciences de l'environnement, a été élaborée dans cette optique. Nos résultats invitent à s'éloigner d'une représentation univoque des conséquences potentielles de la présence d'herbiers denses de plantes aquatiques invasives, tout comme à contextualiser les problématiques socio-environnementales de leur développement. Sur cette base, nous dessinons plusieurs pistes pour une approche à caractère territorial de la gestion des phénomènes d'invasions biologiques.
(Innovations Agronomiques. vol. 86, n° 1958-5853, pp. 163-171, 01/03/2022)
UR ETTIS, INRAE, UR EABX, INRAE, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, Bordeaux INP, UBM