diatSOM: a R-package for diatom biotypology using selforganizing maps
Owing to the high complexity of diatom community data, there is a special need for methods accounting for complex non-linear gradients. A Kohonen’s self-organizing map (SOM) is a neural network with unsupervised learning. It allows both unbiased classification of the communities and visualization of biological gradients on a two-dimensional plane. However, as with other neural networks, many parameters must be set. A new R-package with a SOM parameterization specifically suited to diatom communities has been developed. Further developments will consist of creating a graphical user interface in order to make this method easier to use for the scientific community.
(Diatom Research. vol. 29, n° 2159-8347, pp. 5-9, 26/06/2026)
UR EABX, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UT Capitole, Comue de Toulouse
High-resolution morphobathymetric analysis and evolution of Capbreton submarine canyon head (Southeast Bay of Biscay French Atlantic Coast) over the last decade using descriptive and numerical modeling
n this study, the Capbreton canyon head, just off the coast, is investigated using high-resolution multibeam bathymetry datasets, sediment samples and numerical modeling. The HR bathymetty analysis reveals a morphological connection between the longshore trough and the head of the canyon. The analysis of recent sediment samples shows a clear correlation between the sediment of the canyon head and that of the nearshore. Hydrodynamic modeling (a coupled wave-flow model) shows that for high-energy waves, the rotational nature of surfzone circulation reverses and wave-induced currents have the potential to transport large quantities of nearshore sands toward the canyon head. All these arguments support the assumption that the canyon head captures a part of the sand transported by longshore drift. Over the 15 years of observation (1998-2013), time-lapse bathymetry shows that the floor of the canyon head and one lateral gully network experienced significant morphological reworking. In terms of hazards, despite this strong activity, the position of the canyon head and the profile of its longitudinal slope remained stable and appear as a comforting factor. However, the activity of unusual lateral erosions needs to be monitored.
(Marine Geology. vol. 351, n° 0025-3227, pp. 1-12, 26/06/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IFREMER, SHOM, BRGM
Developmental toxicity of PAH mixtures in fish early life stages. Part II: adverse effects in Japanese medaka
In aquatic environments, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) mostly occur as complex mixtures, for which risk assessment remains problematic. To better understand the effects of PAH mixture toxicity on fish early life stages, this study compared the developmental toxicity of three PAH complex mixtures. These mixtures were extracted from a PAH-contaminated sediment (Seine estuary, France) and two oils (Arabian Light and Erika). For each fraction, artificial sediment was spiked at three different environmental concentrations roughly equivalent to 0.5, 4, and 10 μg total PAH g−1 dw. Japanese medaka embryos were incubated on these PAH-spiked sediments throughout their development, right up until hatching. Several endpoints were recorded at different developmental stages, including acute endpoints, morphological abnormalities, larvae locomotion, and genotoxicity (comet and micronucleus assays). The three PAH fractions delayed hatching, induced developmental abnormalities, disrupted larvae swimming activity, and damaged DNA at environmental concentrations. Differences in toxicity levels, likely related to differences in PAH proportions, were highlighted between fractions. The Arabian Light and Erika petrogenic fractions, containing a high proportion of alkylated PAHs and low molecular weight PAHs, were more toxic to Japanese medaka early life stages than the pyrolytic fraction. This was not supported by the toxic equivalency approach, which appeared unsuitable for assessing the toxicity of the three PAH fractions to fish early life stages. This study highlights the potential risks posed by environmental mixtures of alkylated and low molecular weight PAHs to early stages of fish development.
(Environmental Science and Pollution Research. vol. 21, n° 0944-1344, pp. 13732-13743, 26/06/2026)
UB, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LPGP, INRA, Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique, BE, IFREMER
Quantitative estimate of the paleo-Agulhas leakage
The Indian-Atlantic water exchange south of Africa (Agulhas leakage) is a key component of the global ocean circulation. No quantitative estimation of the paleo-Agulhas leakage exists. We quantify the variability in interocean exchange over the past 640,000 years, using planktic foraminiferal assemblage data from two marine sediment records to define an Agulhas leakage efficiency index. We confirm the validity of our new approach with a numerical ocean model that realistically simulates the modern Agulhas leakage changes. Our results suggest that, during the past several glacial-interglacial cycles, the Agulhas leakage varied by ~10 sverdrup and more during major climatic transitions. This lends strong credence to the hypothesis that modifications in the leakage played a key role in changing the overturning circulation to full strength mode. Our results are instrumental for validating and quantifying the contribution of the Indian-Atlantic water leakage to the global climate changes.
(Geophysical Research Letters. vol. 41, n° 0094-8276, pp. 1238-1246, 26/06/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, VU, IFM-GEOMAR, GEOMAR, ICREA, ICTA, UAB
Réduction des micropolluants par les traitements complémentaires : procédés d'oxydation avancée, adsorption sur charbon actif (ARMISTIQ – Action A)
L’objectif de l’action A du projet ARMISTIQ est de hiérarchiser les procédés complémentaires applicables pour la réduction des substances réfractaires aux traitements conventionnels (primaires et secondaires) des eaux des station de traitement des eaux usées (STEU) domestiques. Les procédés choisis dans cette étude sont l’ozonation, l’adsorption sur charbon actif en grain et les procédés d’oxydation avancée (POA) impliquant l’ozone, le peroxyde d’hydrogène et les rayons UV. Les procédés d’osmose inverse et de nano-filtration n’ont pas été sélectionnés a priori à cause de leur surcoût élevé et de leur importante consommation d’énergie. Les traitements complémentaires ont été étudiés à l’échelle pilote avec une capacité de traitement d’effluent de 60 à 500 L/h. Un pilote de procédés d’oxydation avancée (POA) a été installé dans deux stations d’épuration avec deux traitements en amont différents: un bioréacteur à membranes et une boue activée à faible charge suivie d’un filtre à sable. Un pilote d’adsorption avec du charbon actif en grain a été testé pendant 6 mois en continu après traitement biologique à boues activées faible charge suivie d’un filtre à sable et d’ozonation pour la désinfection. Au total, 64 micropolluants ont été analysés dans les échantillons collectés avec plusieurs méthodes analytiques basées sur la spectrométrie de masse (GC/MS, GC/MS/MS, LC/MS/MS, ICP/MS). Les composés analysés médicaments, herbicides, pesticides, alkylphénols, HAP et métaux) ont été choisis en fonction de leur occurrence dans les eaux traitées en sortie de stations d’épuration et de leurs propriétés physico-chimiques. Les traitements complémentaires étudiés aux conditions d’application utilisées (ozonation, POA et adsorption sur charbon actif) ont été trouvés efficaces pour l’élimination de la plupart des micropolluants quantifiés dans cette étude, excepté les métaux. L’ajout de peroxyde d’hydrogène à l’ozone a augmenté le nombre de substances bien éliminées (R>70%), mais n’a pas permis d’augmenter le rendement d’élimination des substances réactives à l’ozone (comme les bétabloquants ou la carbamazépine). Les autres POA (ozone/H2O2 et UV/H2O2) n’ont pas permis d’augmenter le nombre de substances organiques bien éliminées par rapport à l’ozone seul. Le charbon actif en grains était toujours efficace (R>70%) au bout de 6 mois de fonctionnement 24h sur 24 pour la plupart des médicaments et les pesticides des familles urées et triazines. Les 5 technologies étudiées ont été dimensionnées à pleine échelle afin d’évaluer leurs coûts d’investissement et d’exploitation en vue d’atteindre deux niveaux d’objectifs en taux d’élimination de micropolluants pour 2 tailles de STEU différentes. Selon cette étude, la mise en place de traitements complémentaires intensifs sur une STEU de 60 000 ou de 200 000 EH entraînerait un surcoût de traitement de 1,5 à 17,6 centimes d’euros par m3 traité, selon la technologie mise en place, la liste des substances choisie et l’objectif visé. Ces résultats sont dépendants du contexte et des conditions de l’étude. Concernant l’impact environnemental, pour la STEU de capacité plus élevée, le charbon actif est plus impactant que les autres procédés sur tous les impacts évalués sauf un. On peut classer les systèmes d’oxydation avancée par ordre croissant d’impact : ozone < ozone/H2O2 < ozone/UV ~ UV/H2O2. Pour la STEU de capacité moyenne, en revanche, le charbon actif n’est plus le procédé le plus impactant excepté en ce qui concerne les impacts sur l’occupation du sol (liés notamment à la fin de vie du charbon actif en décharge). Il devient comparable aux autres solutions au niveau de l’impact environnemental.
(pp. 71, 26/06/2026)
IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UR MALY, IRSTEA
Evaluation du devenir des micropolluants dans les procédés de traitement des boues biologiques (compostage, lits de séchage plantés de roseaux, digestion anaérobie) et de séchage (thermique et solaire) - (ARMISTIQ – Action D)
L’objectif de l’action D du projet ARMISTIQ était d’évaluer le devenir des micropolluants à travers les procédés de traitement des boues. Des campagnes d’échantillonnage ont été faites dans neuf installations de traitement des boues : un sécheur thermique basse température, un sécheur thermique haute température, un sécheur solaire, une digestion anaérobie suivie d’un compostage accéléré en tunnels, une unité de compostage en casiers ventilés, une unité de compostage rustique en andains et deux lits de séchage plantés de roseaux. 79 micropolluants ont été analysés dans les échantillons de boue brute, de boue traitée, de déchets verts, de refus de criblage, de compost et de condensats. Ils ont été choisis en fonction de leur occurrence dans les boues de stations de traitement des eaux usées domestiques, de leurs propriétés physico-chimiques, de leur toxicité et de la réglementation mais également en fonction de leurs limites de quantification et de la disponibilité d’une technique analytique dans la matrice boue. Un protocole d’échantillonnage spécifique a été développé afin de suivre un « lot » de boue à travers le procédé de traitement. Des bilans matière ont été effectués afin de calculer des rendements d’élimination pour les 9 installations de traitement des boues en suivant des règles de calcul spécifiques permettant d’obtenir des données robustes malgré les incertitudes liées à l’échantillonnage et à l’analyse.Certains micropolluants sont partiellement éliminés grâce aux procédés de traitement des boues : Le séchage solaire semble permettre une réduction de la concentration en hormones dans la boue, même si les concentrations en hormones étaient très faibles dans les boues d’entrée. Le séchage thermique haute température semble permettre une réduction partielle des HAP dans les boues, mais le rendement a fortement varié selon la concentration en HAP en entrée. Les HAP ont également été partiellement éliminés par le lit de séchage planté de roseaux fonctionnant à 14 semaines de repos. Les procédés de traitement des boues évalués ont tous permis une dégradation des nonylphénols mono et diéthoxylates (en nonylphénols). Une unité de compostage et un lit de séchage planté de roseaux (faible rythme d’alimentation-repos) ont permis d’éliminer partiellement les nonylphénols. Le séchage thermique (haute température) a eu un effet d’élimination sur les octylphénols. Le compostage en casiers et le lit de séchage planté de roseaux (faible rythme d’alimentation-repos) ont été efficaces sur DEHP, galaxolide, tonalide, di-butylphtalate et triclosan. Par contre, le bisphenol A s’est accumulé dans les boues pour le compostage. Le lit de séchage planté de roseaux fonctionnant sous 2 semaines d’alimentation et 14 semaines de repos a montré de meilleures efficacités d’élimination que celui fonctionnant sous 2 jours d’alimentation et 14 jours de repos. Aucun des procédés étudiés n’a permis d’éliminer les métaux, excepté le mercure, partiellement volatilisé dans le sécheur à haute température. Aucun des procédés de traitement des boues étudiés dans ce projet n’a permis une élimination de la charge globale en micropolluants dans les boues. Certains micropolluants s’accumulent dans les boues traitées, principalement car ce sont des produits de dégradation d’autres composés, partiellement éliminés pendant le traitement.
(pp. 82, 26/06/2026)
UR MALY, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Origin of suspended matter and sediment inferred from the residual metal fraction: Application to the Marennes Oleron Bay, France
Total and HCl-available (extracted by HCl 1M) trace metal (V, Cu, As, Cd, Pb and Th) concentrations were measured in suspended particulate matter (SPM) and surface sediments from the Garonne and the Charente Rivers (Southwest France), from their respective estuaries and from the adjacent coastal zone including the Marennes Oleron Bay. The objectives were to explore the potential of trace element signatures in the residual (non-reactive) fraction to trace the origin of particles, i.e. major contaminant carriers, in complex coastal systems. The observation period covered 12 months and a wide range of hydrological conditions. Selective extractions (HCl 1M) showed that Pb, Cd and Cu in SPM and surface sediments from the entire system, including freshwater and marine environments, were highly reactive with potentially available fractions representing 64 ± 13 %, 60 ± 18 % and 43 ± 13 %, of the respective total metal concentrations. In contrast, V, As and Th showed low reactivity, with potentially available fractions lower than 19 ± 7%, 11 ± 3 %, and 1.6 ± 0.9 %, respectively. Two combinations of Th-normalised (i.e. grain size corrected) metal concentrations in the residual fraction (Vres + Asres)/Thres and (Cdres + Cures +Pbres)/Thres represented two distinct signatures corresponding to the Charente and Garonne River endmembers. The respective Mres signals showed that both SPM and surface sediments sampled in the Marennes Oleron Bay mainly (>54%) originated from the Gironde Estuary watershed. Furthermore, SPM from the tidal ranges of the Charente Estuary contained close to 100% of particles from the Gironde watershed. These results, together with SPM flux estimates for the Charente River, suggest that particle transport from the Gironde Estuary to the Marennes Oleron Bay accounts for 81 000 t a-1 to 435 000 t a-1, representing 5% to 29% of the total SPM expulsed by the Gironde Estuary. Application of this novel approach to determine SPM and sediment origin to other aquatic environments may require adapting the choice and association of residual metal concentrations.
(Continental Shelf Research. vol. 72, n° 0278-4343, pp. 119-130, 26/06/2026)
UR MALY, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
On the use of the Radon Transform in studying nearshore wave dynamics
In the nearshore, describing the complex individual wave dynamics remains a key challenge. In this paper we test the ability of the Radon Transform to produce estimates of individual wave celerities and to separate incoming and outgoing waves conserving the temporal characteristics. The Radon Transform is a projection of a two-dimensional field into polar space. Oblique features such as propagating crests in a spatio-temporal space are identified with density peaks in the polar space. In this paper, the Radon Transform is applied to synthetic test cases including a wide range of beach slopes and wave conditions. The Radon Transform shows good skills at estimating individual celerity and separating incoming and outgoing components with a relative RMS error lower than 10%, even a standing wave node. The accuracy is fairly insensitive to wave characteristics whereas the main limitations rise from the sampling scheme and are the number and density of wave gauges. The distance between gauges should be less than one third of the shortest wavelength, while the set of gauges should cover more than one third of the longest wavelength.
(Coastal Engineering. vol. 92, n° 0378-3839, pp. 24-30, 26/06/2026)
LEGOS, IRD, UT3, Comue de Toulouse, INSU - CNRS, CNES, CNRS, LEGI, UJF, Grenoble INP, CNRS, PUC, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Polar organic chemical integrative samplers for pesticides monitoring: Impacts of field exposure conditions
This study focuses on how Polar Organic Chemical Integrative Samplers (POCIS) work in real environmental conditions. A selection of 23 polar pesticides and 8 metabolites were investigated by exposure of triplicates of integrative samplers in two rivers in France for successive 14-day periods. The pesticides and metabolites were trapped not only in Oasis HLB sorbent but also in the polyethersulfone (PES) membrane of the POCIS. The distribution of pesticides depended on the molecular structure. The use of the Performance Reference Compound (PRC) is also discussed here. The impact of someenvironmental parameters and exposure setup on the transfer of pesticides in POCIS sorbent was studied: river flow rate, biofouling on membranes, sampler holding design and position in the stream. Results show a significant impact of river flow velocity on PRC desorption, especially for values higher than 4 cm·s-1. Some fouling was observed on the PES membrane which could potentially have an impact on molecule accumulation in the POCIS. Finally, the positioning of the sampler in the river did not have significant effects on pesticide accumulation, when perpendicular exposureswere used (sampler positioning in front of the water flow). The POCIS with PRC correction seemsto be a suitable tool for estimating time-weighted average (TWA) concentrations, for all themolecules except for one of the nine pesticides analyzed in these two French rivers.
(Science of the Total Environment. vol. 488-489, n° 0048-9697, pp. 188-196, 26/06/2026)
UNILIM, UR EABX, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
In situ oxygen and methane benthic fluxes measurements within isoetids meadows
Mesures des flux benthiques d'oxygène et méthane sur des pelouses à isoétides.
(pp. 13, 26/06/2026)
UR EABX, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS