Combined effects of environmental xeno-estrogens within multi-component mixtures: Comparison of in vitro human- and zebrafish-based estrogenicity bioassays
(Chemosphere. vol. 227, n° 0045-6535, pp. 334-344, 01/07/2019)
INERIS, UFZ, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Disentangling ecosystem engineering from short-term biotic effects of a strong invader on a native foundation species
Ecosystem engineering effects of dominant species on habitats and consequently on other species are likely to propagate through time at longer distance than the close neighbourhood. Such effects are important to disentangle from short-term biotic effects, especially in biological invasions, as engineering can explain changes in invasion rates over the course of the invasion. We assessed the contribution and spatial dynamics of ecosystem engineering effects of a strong invader, the cordgrass Spartina anglica, on Zostera noltei, a foundation seagrass species of muddy intertidal systems in Europe. Z. noltei transplants were grown at different positions along transects crossing intact S. anglica patches, cut patches and nearby bare sediment on tidal flats in the Bay of Arcachon (France), in order to separate ecosystem engineering effects from short-term biotic effects and evaluate their likely spatial propagation. Bed altimetry, sediment redox potential and granulometry were measured in all treatments. Within Spartina patches, we found strong negative ecosystem engineering effects of the cordgrass on the seagrass associated with increased sediment elevation and relative fine sediment content. Up to 2 m outside the patch, we found significant negative ecosystem engineering effects and positive short-term biotic effects, but they were weak and counterbalanced each other. We conclude that S. anglica can transform a marine muddy intertidal habitat into a drier and more oxidized terrestrial habitat, no longer suitable for the seagrass. Although these effects may propagate at several metres from a patch, they appeared to be too weak to likely affect the seagrass at the scale of a whole bay.
(Marine Ecology Progress Series. vol. 621, n° 0171-8630, pp. 69-81, 01/07/2019)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LERAR, COAST, IFREMER
Enhanced surface melting of the Fennoscandian Ice Sheetduring periods of North Atlantic cooling
Heinrich events (HEs) are dramatic episodes of marine-terminating ice discharge and sediment rafting during periods of cold North Atlantic climate. However, the causal chain of events leading to their occurrence is unresolved. Here, we demonstrate that enhanced surface melting of land-terminating margins of the southern Fennoscandian Ice Sheet (FIS) is a recurring feature of Heinrich stadials (HSs), the cold periods during which HEs occur. We use neodymium isotopes to show that the Channel River transported detrital sediments from the interior of eastern Europe to the Bay of Biscay in the northeast Atlantic Ocean at ca. 158–154 ka. Based on similar evidence from the last glacial period, we infer that this interval corresponds to the melting and retreat of the southern FIS margin despite contemporaneous cooling in the North Atlantic and central Europe. The FIS melting episode occurred just prior to a HE, consistent with findings from the more recent HSs 1, 2, and 3. Based on this evidence, we clarify a sequence of events that precedes HEs. Precursor melting of North Atlantic–adjacent ice sheets induces an initial Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) slowdown. Atmospheric changes during the resulting HS cause summertime warming in northern Europe that drives enhanced FIS melting. Subsequent meltwater discharge to the North Atlantic further weakens the AMOC and warms the intermediate water masses that contribute to HEs.
(Geology. vol. 47, n° 0091-7613, pp. 664-668, 01/07/2019)
GM, IFREMER, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Mn/Ca ratios of Ammonia tepida as a proxy for seasonal coastal hypoxia
(Chemical Geology. vol. 518, n° 0009-2541, pp. 55-66, 01/07/2019)
BIAF, UA, LPG, UA, UN UFR ST, UN, INSU - CNRS, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Identification and expression of microRNAs in european eels Anguilla anguilla from two natural sites with different pollution levels
(Environmental Pollution. vol. 250, n° 0269-7491, pp. 274-283, 01/07/2019)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IGBMC, UNISTRA, INSERM, CNRS, INRS - ETE, INRS
Coastal ocean and nearshore observation : A French case study
To understand and predict the physical, chemical, and biological processes at play in coastal and nearshore marine areas requires an integrated, interdisciplinary approach. The case study of the French structuration of coastal ocean and nearshore observing systems provides an original overview on a federative research infrastructure named ILICO. It is a notable example of national structuration and pan-institution efforts to investigate the forefront of knowledge on the processes at work within the critical coastal zone. ILICO comprises, in a pluridisciplinary approach, eight distributed network-systems of observation and data analysis that are accredited and financially supported by French research institutions and the French Ministry for Higher Education, Research, and Innovation. ILICO observation points are implemented along metropolitan and overseas French coasts, where coastline dynamics, sea level evolution, physical and biogeochemical water properties, coastal water dynamics, phytoplankton composition, and health of coral reefs are monitored in order to address a wide range of scientific questions. To give an overview of the diversity and potential of the observations carried out, this paper offers a detailed presentation of three constituting networks: Service Observation en Milieu LITtoral (SOMLIT), with homogeneous sampling strategies, DYNALIT, with heterogeneous sampling strategies adapted to different environments, and Mediterranean Ocean Observing System for the Environment (MOOSE), an integrated, pluri-disciplinary coastal/offshore regional observatory in the northwestern Mediterranean Sea. ILICO was conceived using a European framework. It addresses the great challenges of the next decade in terms of sustainability, cost-efficiency, interoperability, and innovation. This paper emphasizes the added-value of federating these systems, and highlights some recommendations for the future.
(Frontiers in Marine Science. vol. 6, n° 2296-7745, pp. e00324, 25/06/2019)
LGO, UBS, IFREMER, UBO EPE, CNRS, IFREMER, LEGOS, IRD, UT3, Comue de Toulouse, INSU - CNRS, CNES, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LOPS, IRD, IFREMER, INSU - CNRS, UBO EPE, CNRS, CRIOBE, UPVD, EPHE, PSL, CNRS, LOMIC, INSU - CNRS, SU, CNRS, OOB, SU, CNRS, LOV, INSU - CNRS, SU, CNRS, IMEV, INSU - CNRS, SU, CNRS, UMR MARBEC, IRD, IFREMER, UM, CNRS, LIENSs, INSU - CNRS, ULR, CNRS
Évaluation de la contamination et des effets écotoxiques des microplastiques en estuaire de Seine ; les premiers enseignements du projet Plastic-Seine
Le bassin versant de la Seine peut être considéré comme représentatif des bassins hydrographiques fortement impactés par l'activité humaine et à ce titre présente une forte pression de pollution. La pollution chimique constitue une menace supplémentaire pour des écosystèmes aquatiques déjà trèsfragiles tels que les estuaires et les zones marines côtières. Peu d'études se sont concentrées sur la contamination et l'impact des microplastiques (MP, taille < 5 mm) dans les écosystèmes estuariens et aucune à ce jour en estuaire de Seine. Le projet Plastic-Seine (GIP Seine-Aval et CPIER Vallée de Seine) vise d’une part à quantifier la présence et le flux de MP dans l'estuaire de la Seine et d’autre part à évaluer leur devenir et leur impact sur différentes espèces du réseau trophique. Plusieurs campagnes de terrain ont été menées depuis mars 2017 sur le continuum eau douce-eau salée à différentes saisons pour échantillonner les eaux de surface, les sédiments et sept espèces du réseau trophique (poissons, crustacés, mollusques, annélides) représentatives de l'écosystème estuarienne de la Seine. Les premiers résultats indiquent une contamination modérée (1,8-5,1 fragments/m3) mais généralisée des différents compartiments abiotiques et biotiques par des MP comprenant principalement des fibres et des fragments. Des MP ont été identifiés dans toutes les espèces analysées, quel que soit le site ou la saison de prélèvement. Des expositions à des MP environnementaux en conditions contrôlées de laboratoire ont démontré l’ingestion mais aussi l’égestion très rapide de ces MP par les annélides et la sole commune (les analyses sont en cours sur les copépodes). Des premiers effets significatifs des MP sur la survie et la reproduction du copépode E. affinis et sur le comportement des soles ont été observés. Ce projet devrait fournir d’ici 2020 une première évaluation de la distributionet du flux de microplastiques dans l'estuaire de la Seine et de la faune aquatique associée.
(24/06/2019)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IFREMER, BTSB, INUC, Comue de Toulouse, MMS, UM, UN UFR ST, UN, UFR SPB, UN, UMR MARBEC, IRD, IFREMER, UM, CNRS, LOG, INSU - CNRS, ULCO, CNRS, IRD [Ile-de-France], ULCO, SEBIO, INERIS, URCA, ULH, NU, URCA, CNRS, LEESU, ENPC, UPEC UP12
Existe-t-il un transfert trophique des MP et quels sont les effets toxiques chez les larves et les juvéniles de soles ?
Introduction En raison d’une forte pression anthropique, les zones estuariennes sont touchées par une importante pollution aux microplastiques (MP) et les espèces inféodées à ces zones y sont particulièrement exposées. L’objectif de cette étude, financée par le programme Seine-Aval, est d’évaluer les effets de MP environnementaux collectés en estuaire de Seine sur une espèce emblématique de nos côtes, la sole commune (Solea solea) à travers une exposition directe ou par voie trophique. Exposition Deux types d’expositions ont été réalisés. La première est une exposition directe de larves de sole à plusieurs plastiques industriels de différentes tailles et densités (27-35 μm et d=0.99 ; 27-32 μm et d=1.20 ; 63-75 μm et d=1.20) ainsi qu’à un cocktail d'échantillons environnementaux prélevés dans l’estuaire de la Seine (100 μm) afin de déterminer la cinétique d'ingestion et d'égestion. Pour mettre en évidence d'éventuelles différences en fonction du stade de développement, cette exposition a été réalisée avant (7 jours post éclosion, jpe), pendant (21-22 jpe) et après la métamorphose (41-42 jpe). Dans une seconde expérience, des juvéniles de sole ont été nourris avec des vers estuariens (Hediste diversicolor) préalablement exposés au MP via le sédiment. Comme précédemment les MP utilisés sont d’origines industrielles ou d'estuaire de Seine. Plusieurs marqueurs d’état de santé tels que la survie, la croissance, le comportement, le métabolisme énergétique, le système immunitaire, le système digestif ont été étudiés. Résultats Quelque soit le stade de développement, les larves ont ingérés tous les plastiques indépendamment de la taille et/ou du type et aucune différence de cinétique d'ingestion ou d'égestion n'a été mise en évidence. Pendant la métamorphose le comportement natatoire des larves de sole a été modifié : la distance parcourue est plus faible chez les larves ayant consommé des MP et pour tous les MP testés. Chez les juvéniles de soles nourris avec des vers exposés à des MP environnementaux (400 μm) ou industriels (100-250 μm) nous avons mis en évidence une modification de comportement dans le choix du sol proposé (noir ou blanc) et de couleur des individus exposés pour la concentration la plus haute et les MP enrobés de Benzo(a)Pyrène ou d’Oxybenzone. Ces observations sont indicatrices d'un stress physiologiques. Ces premiers résultats mettent en évidence les effets délétères des microplastiques lors d'expositions directes ou indirectes à différents stades de vie. Ce travail sera complété par une exposition de larves de soles pendant 1 mois à partir de l'éclosion à des copépodes (Acartia tonsa) ayant eux-mêmes été exposés à des MP.
(24/06/2019)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LRHLR, HGS, IFREMER, BTSB, INUC, Comue de Toulouse, MMS, UM, UN UFR ST, UN, UFR SPB, UN, UMR MARBEC, IRD, IFREMER, UM, CNRS, GABI, INRA
Barres d’avant-côte et trait de côte : dynamique, couplage et effets induits par la mise en place d’un atténuateur de houle
Ces dernières années, de nouvelles stratégies ciblant un accompagnement de la mobilité du trait de côte plutôt que sa fixation ont vu le jour. Parmi celles-ci, les ouvrages atténuateur de houle visent à protéger la côte en dissipant l’énergie des vagues par déferlement bathymétrique, tout en restant invisibles depuis la plage. Leur utilisation a toutefois eu des effets contrastés et les processus hydro-sédimentaires induits par ces structures restent mal connus. L’objectif général de ce travail est de mieux comprendre les effets de ces atténuateurs de houle sur la morphodynamique littorale, notamment sur des sites où l’évolution de l’avant-côte est complexe et dynamique. L’observation des effets induits par un atténuateur de houle installé au lido de Sète (Golfe du Lion), sur la dynamique littorale est réalisée via un dispositif vidéo qui permet de caractériser l’évolution morphologique du système. En s’appuyant sur une méthode automatique de correction des images développée dans le cadre de cette thèse, l’estimation de la bathymétrie par inversion de la célérité des vagues et ses erreurs associées sont évaluées pour la première fois en Méditerranée. Les observations montrent que l’atténuateur de houle impacte de manière importante la morphologie et la dynamique des barres sableuses pré-littorales et révèlent que l’élargissement de la plage résulte principalement de son couplage avec la nouvelle forme de barre plus linéaire. Le modèle morphodynamique 2DBeach est ensuite implémenté sur Sète et sur un second site atelier en Australie où un récif artificiel de taille et de forme différente a été mis en place. Les simulations réalisées permettent de déterminer les circulations induites par ces ouvrages ainsi que les évolutions sédimentaires associées. Enfin, ce travail met en lumière les différents processus physiques contrôlant l’influence d’un atténuateur de houle sur les évolutions morphologiques des barres sableuses pré-littorales et du trait de côte, et renforce des connaissances essentielles à la gestion durable des plages sableuses.
(24/06/2019)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Exploring the Susceptibility of Turbid Estuaries to Hypoxia as a Prerequisite to Designing a Pertinent Monitoring Strategy of Dissolved Oxygen
Globally, there has been a decrease in dissolved oxygen in the oceans, that is more pronounced in coastal waters, resulting in more frequent hypoxia exposure for many marine animals. Managing hypoxia requires an understanding of the dynamics of dissolved oxygen (DO) where it occurs. The French coast facing the Bay of Biscay (N-E Atlantic Ocean) hosts at least a dozen tidal and turbid estuaries, but only the large estuaries of the Gironde and the Loire, are subject to a continuous monitoring. Here, we compared the DO dynamics in these two systems, in order to evaluate to what extent it is possible to predict the sensitivity to hypoxia of a tidal and turbid estuary based on its most common and easily accessible characteristics (the estuary surface area and length, liquid and solid discharge, suspended particulate load, water renewal time, presence of cities). Whereas the hyperturbid Gironde estuary is the longest (170 km), implying longer water and particle residence times, and is bordered by a large metropole (>750,000 inhabitants), only episodic summer hypoxia events (DO < 2 mg L−1) were recorded in its urban Garonne subestuary. In contrast, the turbid Loire estuary, smaller in terms of surface area and length, experiences permanent summer hypoxia. This demonstrates the inability to evaluate the susceptibility of a tidal and turbid estuary to hypoxia only by considering its general characteristics. We urge that there is a need for a pertinent DO survey strategy based on an initial assessment of DO in a specific estuary based on longitudinal investigations, in particular during the warm season (as higher water temperatures decrease DO solubility), for detecting the potential zones of minimum DO.
(Frontiers in Marine Science. vol. 6, n° 2296-7745, pp. 8, 21/06/2019)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UR EABX, IRSTEA