An 18 000-year pollen and sedimentary record from the cedar forests of the Middle Atlas, Morocco
A new record from the heart of the Moroccan Middle Atlas cedar forests spans the last 18 000 years and provides valuable insight into our understanding of the natural vegetation and environmental changes. The approach is based on the study of pollen content, geochemical elements and grain size analysis. The pollen data indicate that the vegetation was dominated by herbaceous plants until 9000 BP. Such open landscape allowed greater soil erosion and an input of chemical elements from the watershed. After 9000 BP, tree cover, mainly oak, increased slightly and was accompanied by a higher taxonomic diversity. However, several steppe elements remain well represented in the area until 5000 BP, which suggests that the climate was rather dry during the first part of the Holocene. After 6000 BP, the climate became more favourable to expansion of the forest ecosystems, including Cedrus atlantica, thereby reducing erosion. A strong reduction of the tree pollen percentages is recorded after 2000 BP, which may be related to increasing human activities during the Roman period. These forest changes are concomitant with an increase of lead and copper concentrations in the record, probably related to Roman metalworking activities.
(Journal of Quaternary Science. vol. 29, n° 0267-8179, pp. 423-432, 01/07/2014)
UMR ISEM, Cirad, IRD, EPHE, PSL, UM, CNRS, UCD, FSTG, UCA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UAG, INSU - CNRS, UM, CNRS, UAM, UAM, CNRS-L
Dynamical model identification of population of oysters for water quality monitoring
The measurements of valve activity in a population of bivalves under natural environmental conditions (16 oysters in the Bay of Arcachon, France) are used for a physiological model identification. A nonlinear auto-regressive exogenous (NARX) model is designed and tested. The model takes into account the influence of environmental conditions using measurements of the sunlight intensity, the moonlight and tide levels. A possible influence of the internal circadian/circatidal clocks is also analyzed. Through this application, it is demonstrated that the developed dynamical model can be used for estimation of the normal physiological rhythms of permanently immersed oysters and considered for detection of perturbations of these rhythms due to changes in the water quality, i.e. for ecological monitoring.
(24/06/2014)
NON-A, Inria, CRIStAL, CNRS, IMB, UB, CNRS, SyNeR, CRIStAL, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Demographic consequences of heavy metals and persistent organic pollutants in a vulnerable long-lived bird, the wandering albatross
Seabirds are top predators of the marine environment that accumulate contaminants over a long life-span. Chronic exposure to pollutants is thought to compromise survival rate and long-term reproductive outputs in these long-lived organisms, thus inducing population decline. However, the demographic consequences of contaminant exposure are largely theoretical because of the dearth of long-term datasets. This study aims to test whether adult survival rate, return to the colony and long-term breeding performance were related to blood mercury (Hg), cadmium (Cd) and persistent organic pollutants (POPs), by using a capture–mark–recapture dataset on the vulnerable wandering albatross Diomedea exulans. We did not find evidence for any effect of contaminants on adult survival probability. However, blood Hg and POPs negatively impacted long-term breeding probability, hatching and fledging probabilities. The proximate mechanisms underlying these deleterious effects are likely multifaceted, through physiological perturbations and interactions with reproductive costs. Using matrix population models, we projected a demographic decline in response to an increase in Hg or POPs concentrations. This decline in population growth rate could be exacerbated by other anthropogenic perturbations, such as climate change, disease and fishery bycatch. This study gives a new dimension to the overall picture of environmental threats to wildlife populations.
(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. vol. 281, n° 0962-8452, pp. 20133313, 11/06/2014)
CEBC, INRA, ULR, CNRS, LIENSs, INSU - CNRS, ULR, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Biosurveillance de la pollution de la lagune de Bizerte (Tunisie) par l’analyse comparée des niveaux de contamination et de l’écotoxicité des sédiments et du biote
L’objectif de cette thèse est le diagnostic de l’état de santé de la lagune de Bizerte par une approche multi-marqueurs (chimique, biochimique et morphométrique) et multi-compartiments (sédiment et biote). Pour atteindre cet objectif, les modèles biologiques choisis sont la moule Mytilus galloprovincialis et le poisson gobie Zosterisessor ophiocephalus. Ces deux espèces sont largement répandues dans la lagune de Bizerte et la mer Méditerranée. Dans une première partie et afin d’estimer les niveaux de contamination de la lagune de Bizerte par les polluants organiques persistants (POPs), des analyses chimiques, granulométriques et minéralogiques (COT) de sédiments superficiels ont été réalisées. Par la suite la toxicité potentielle des sédiments a été évaluée par une batterie de bioessais. Dans une troisième partie la biodisponibilité et l’impact écotoxicologique des POPs étudiés ont été évalués par l’accumulation de ces contaminants au niveau des deux organismes indicateurs choisis et l’étude des réponses biologiques associées à travers quelques biomarqueurs tels que la catalase (CAT), l’acide thiobarbiturique (TBARS); l’Ethoxyrésorufine O-dééthylase (EROD); la glutathion-S-transférase (GST) et l'acétylcholinestérase (AChE). Les principaux résultats des analyses chimiques révèlent une contamination générale des sédiments et organismes étudiés par les POPs. Les niveaux de contamination sont fonction de l’espèce et de la station étudiée. La comparaison de nos valeurs avec les données de la littérature a montré que les niveaux de contamination de la lagune sont similaires ou légèrement inférieurs à ceux enregistrés dans des écosystèmes équivalents dans d’autres pays du monde. L’estimation de la toxicité des sédiments au moyen des valeurs guides sédimentaires (ERL, ERM, TEL et PEL) et trois tests biologiques (Microtox®, SOS-Chromotest® et test MELA) ont montré que les sédiments des stations du canal de Bizerte S1 et S3 représentent un danger accru pour les organismes aquatiques. Nos résultats ont montré que les biomarqueurs mesurés chez les deux espèces choisies sont des paramètres sensibles et inductibles permettant de qualifier l’état de santé des organismes et la qualité globale du milieu étudié. Les marqueurs morphométriques contrairement aux marqueurs biochimiques n’ont pas permis de discriminer les différents sites étudiés. Contrairement aux poissons, il a été démontré chez les moules que les facteurs abiotiques ont une influence sur les concentrations en POPs et les réponses des biomarqueurs.Au vu de l’ensemble de ces résultats, il apparaît que cette approche intégrative associant des mesures chimiques et écotoxicologiques représente un bon moyen pour évaluer la qualité de l’environnement notamment dans le cadre de programmes de biosurveillance.
(10/06/2014)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
La sédimentation dans le Golfe de Cadix au cours des derniers 50 000 ans (analyses multi-paramètres et multi-échelles).
La sédimentation dans le Golfe de Cadix, de Gibraltar au Cap Saint-Vincent, est soumise à la circulation d’un flux permanent d’eau profonde venant de la Méditerranée connu sous le nom de Veine d’Eau Méditerranéenne ou VEM. Cette eau plus chaude, plus salée et plus dense que les eaux atlantiques s’écoule sur les marges espagnole et portugaise avec un débit moyen aussi important queplusieurs fleuves du globe. Ce courant de fond entraîne le transport et le remaniement des particules déjà déposées sur le fond. L’étude biostratigraphique détaillée à partir du sens d’enroulement de l’espèce de foraminifère planctonique Globorotalia truncatulinoides, de l’espèce polaire Neogloquadrina pachyderma senestre et du ptéropode Limacina retroversa calibrée par de nombreuses datations 14C AMS et des analyses isotopiques a permis de corréler les carottes. Les variations des processus sédimentaires dans le temps et dans l’espace montrent l’influence du climat sur les variations des taux de sédimentation et la granularité des dépôts. Ainsi, deux périodes de moindre activité de la VEM se situent pendant le Bølling-Alleröd et l’Holocène inférieur. Le Younger Dryas traduit au contraire une période de forte circulation de la VEM. De nombreux hiatus sédimentaires et dépôts gravitaires (glissements, turbidites) traduisent une instabilité sédimentaire liée à la fréquence des tremblements de terre qui se produisent dans le Golfe de Cadix et dans les régions adjacentes. Huit types de traces fossiles ont été reconnus (Chondrites, Diplocraterion, Nereites, Paleophycus, Phycosiphon, Thalassinoides, Zoophycos, des filaments (Trichichnus et Mycelia) et des traces restent indéterminées. Les traces fossiles de Zoophycos et de Paleophycus pendant le LGM traduisent la présence de circulations de masses d’eaux riches en oxygène au niveau du fond. Ces traces fossiles de Zoophycos sont visibles du LGM à l’Holocène inférieur au niveau du chenal-levée de Tasyo.
(10/06/2014)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Assessment of Reactivity and Mobility of MTE in Surface Sediments in Morbihan Coast (South Brittany, France)
(08/06/2014)
LGO, UBS, IFREMER, UBO EPE, CNRS, GEOARCHI, UBS, UBO EPE, IBSHS, UBO EPE, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LDO, INSU - CNRS, UBO EPE, CNRS
Oxidative stress in relation to reproduction, contaminants, gender and age in a long-lived seabird
Reproduction is a demanding activity for animals, since they must produce, and in some cases protect and provision, their young. It is often overlooked that demands of reproduction may also be exacerbated by exposure to contaminants. In this study, we make use of an exceptional long-term dataset to perform a cross-sectional study on the long-lived wandering albatross (Diomedea exulans) in order to test the effects of reproduction, persistent organic pollutants [POPs: pesticides and polychlorinated biphenyls (PCBs)], mercury, individual age (3–47 years), and sex on the levels of plasma oxidative damage and inflammation. The results of our study support the hypothesis that oxidative damage may be a physiological cost of reproduction and that individuals carrying higher levels of organic or non-organic contaminants have higher oxidative damage. Levels of the inflammatory protein haptoglobin were similar between breeding and nonbreeding birds, with the exception of breeding males which had the lowest levels of haptoglobin. Our data also show an effect of age and of organic contaminants on the plasma oxidative damage level, but not on plasma haptoglobin. In addition, plasma oxidative damage level increased with red blood cell mercury concentration in females but not in males. Hence, our study highlights that the harmful effects of contaminants may come through interaction with factors like life stage or gender, suggesting potential for high variation in susceptibility to contamination among individuals.
(Oecologia. vol. 175, n° 0029-8549, pp. 1107 - 1116, 04/06/2014)
CEBC, INRA, ULR, CNRS, LIENSs, INSU - CNRS, ULR, CNRS, BGS, UB, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Recent sediment transport and deposition in the Cap-Ferret Canyon, South-East margin of Bay of Biscay
The Cap-Ferret Canyon (CFC), a major morphologic feature of the eastern margin of the Bay of Biscay, occupies a deep structural depression that opens about 60 km southwest of the Gironde Estuary. Detailed depth profiles of the particle-reactive radionuclides 234Th and 210Pb in interface sediments were used to characterise the present sedimentation (bioturbation, sediment mass accumulation, and focusing) in the CFC region. Two bathymetric transects were sampled along the CFC axis and the southern adjacent margin. Particle fluxes were recorded from the nearby Landes Plateau by means of sediment traps in 2006 and 2007. This dataset provides a new and comprehensive view of particulate matter transfer in the Cap-Ferret Canyon region, through a direct comparison of the canyon with the adjacent southern margin. Radionuclide profiles (234Th and 210Pb) and mass fluxes demonstrate that significant particle dynamics occur on the SE Aquitanian margin in comparison with nearby margins. The results also suggest show three distinct areas in terms of sedimentary activity. In the upper canyon (<500 m), there is little net sediment accumulation, suggesting a by-pass area. Sediment focusing is apparent at the middle canyon (500–1500 m), that therefore acts as a depocenter for particles from the shelf and the upper canyon. The lower canyon (>2000 m) can be considered inactive at annual or decadal scales. In contrast with the slow and continuous accumulation of relatively fresh material that characterises the middle canyon, the lower canyon receives pulses of sediment via gravity flows on longer time scales. At decadal scale, the CFC can be considered as a relatively quiescent canyon. The disconnection of the CFC from major sources of sediment delivery seems to limit its efficiency in particle transfer from coastal areas to the adjacent ocean basin.
(Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. vol. 104, n° 0967-0645, pp. 134-144, 01/06/2014)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, BIAF, UA, ICM, CSIC, JAMSTEC, IFREMER, LPG-ANGERS, LPG, UA, UN UFR ST, UN, INSU - CNRS, CNRS, INPL
Benthic foraminiferal thanatocoenoses from the Cap-Ferret Canyon area (NE Atlantic): A complex interplay between hydro-sedimentary and biological processes
(Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. vol. 104, n° 0967-0645, pp. 145-163, 01/06/2014)
BIAF, UA, MIO, IRD, AMU, INSU - CNRS, UTLN, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LPG-ANGERS, LPG, UA, UN UFR ST, UN, INSU - CNRS, CNRS
Effet de pesticides sur les micro-algues du continuum eau douce-eau marine : Influence de la matière organique dissoute naturelle ?
Le poster résume les principaux objectifs des projets AAP COTE IMPACT et EC2CO COMPACT. Les projets IMPACT et COMPACT constituent une approche originale combinant : du réalisme écologique, par la prise en compte des réponses au niveau spécifique mais également au niveau des communautés naturelles ; du réalisme environnemental, en considérant l'effet d'herbicides seuls et en mélange, en interaction avec la matière organique dissoute naturelle. Ces projets permettront d'améliorer les connaissances sur les effets du S-métolachlore, un herbicide aux effets peu documentés mais pourtant très utilisé et retrouvé fréquemment en eaux côtières (Bassin d'Arcachon, estuaire de la Charente).
(pp. 1, 21/05/2014)
IFREMER, UR EABX, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS