Surf zone retention in a laboratory rip current
Field and numerical studies recently challenged the traditional paradigm of rip currents systems that states that rip currents produce a continuous interchange of waters between the surf zone and shelf. Instead it is suggested that rip current flow fields consist of semi-enclosed, large-scale vortices that retain floating material (e.g. drifters) at a rate of about 80-90%. In this paper is presented a laboratory rip current experiment over eight contrasting nature-like beach morphologies involving deployment of a large number of drifters. When the rip current was symmetric over a typical bar and rip morphology (4 out of the 8 cases), only about 10% of the drifters entering the rip exited the surf zone, whereas when the mean rip current was asymmetric, more drifters (~30-45%) entering in the rip exited the surf zone compartment. Drifters exiting the surf zone compartment were not systematically caught by a pulsating jet. More frequently, these drifters were likely caught in a vortex being shed offshore, as they often looped track in the vicinity of the rip head before exiting the surfzone compartment. This confirms new thoughts on rip currents that are very important from the perspective of both mixing in the nearshore and beach safety: rip currents systems only sporadically produce intense interchange between the waters of the surf zone and the shelf. Results additionally suggest that asymmetric rip current retain less floating material than symmetric rip currents.
(Journal of Coastal Research. vol. SI 64, n° 0749-0208, pp. 50-54, 27/06/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LEGI, UJF, Grenoble INP, CNRS
Comments on "Stratigraphic, sedimentological and palaeoenvironmental constraints on the rise of the Urgonian platform in the western Swiss Jura.", by Godet, A., K. B. Föllmi et al., in Sedimentology vol. 57 (2010), pp. 1088-1125.
(Sedimentology. vol. 59, n° 0037-0746, pp. 1121-1125, 27/06/2026)
UCBL, CR2P, MNHN, UPMC, CNRS, LDO, INSU - CNRS, UBO EPE, CNRS, UEB
Décontamination métallique et capacités de récupération de deux composantes biologiques d'un hydrosystème natural - biofilms diatomiques et bivalves filtreurs - après remédiation d'un site industriel
Situé en France dans l’Aveyron, le bassin minier de Viviez a été soumis pendant plus d’un siècle à des rejets métalliques (principalement Cd et Zn) et est à l’origine de la contamination de l’estuaire de la Gironde, mise en évidence dans les années 1970. C’est dans ce contexte de pollution avérée que d’importants travaux de remédiation des sols ont été entrepris dès 2007. Les principaux objectifs de cette thèse résidaient en la caractérisation des premiers impacts de la remédiation sur l’amélioration de l’état chimique et écologique de l’hydrosystème via l’étude des biofilms périphytiques et des bivalves filtreurs Corbicula fluminea. En prévision des effets à plus long terme de la remédiation, il s’agissait en second lieu d’évaluer les capacités de décontamination des deux modèles biologiques et de s’intéresser à la restructuration des communautés diatomiques en réponse à une levée du stress métallique par transplantations in situ ou en laboratoire. Le suivi des bioaccumulations métalliques in situ réalisé entre 2008 et 2010 a révélé la rémanence d’un très fort gradient de contamination, à l’origine d’importants clivages communautaires dans les biofilms diatomiques. De plus, une augmentation de la pression métallique a été mesurée in situ en aval du site industriel en 2010 certainement en relation avec les travaux d’excavation. Des études de décontamination ont été menées en laboratoire après l’exposition des organismes in situ au cours de deux saisons. Chez Corbicula fluminea le Zn a été très rapidement dépuré, tandis que 15 mois n’ont pas suffi à obtenir la décontamination totale du Cd, estimée complète par modélisation après 740 à 1360 jours en fonction des saisons d’exposition. Bien que le potentiel de récupération des biofilms soit apparu rapidement en conditions naturelles après transplantation, les études de laboratoire menées sur plusieurs semaines en canaux n’ont pas abouti à une décontamination complète du Cd après 100 jours, qui a été estimée totale après 150 à 450 jours en fonction des saisons d’exposition. Malgré des prémices de restructuration, aucun retour vers des communautés de type témoin n’a pu être mis en évidence. Ces études ont souligné l’importance des phénomènes de migration d’espèces dans le potentiel de récupération des biofilms. Enfin, une étude portant sur les tératologies de diatomées a revélé leur maintien prolongé dans la population malgré l’arrêt de la contamination. L’ensemble de ces études a mis en évidence la complémentarité de l’utilisation des deux modèles biologiques, capables d’intégrer et de réguler différemment les contaminants, pour évaluer leur potentiel de récupération dans un contexte de gestion corrective de l’hydrosystème.
(pp. 378, 27/06/2026)
UR REBX, CEMAGREF, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Mise au point d'un indice diatomique pour les cours d'eau de la Réunion : présentation de la démarche biomathématique d'élaboration de l'indice
La mise en application de la DCE dans les Départements d'Outre-mer rencontre quelques difficultés spécifiques. Si des réseaux de surveillance y ont progressivement été mis en place pour le suivi de la physico-chimie et la chimie des milieux aquatiques, l'évaluation de leur qualité biologique nécessite un effort particulier en termes de connaissance et d'outils de bio-indication. En effet, les indices biologiques mis en place en métropole ne sont pas utilisables dans les DOM-COM du fait de spécificités biogéographiques et climatiques conduisant à des cortèges d'espèces très sensiblement différents et souvent méconnus, faute de laboratoires scientifiques implantés sur place et spécialisés dans les milieux aquatiques. Dans ce contexte, Asconit Consultants et le Cemagref ont été sollicités par l'Office de l'Eau de la Réunion pour une étude de 3 ans visant à caractériser les cortèges diatomiques des cours d'eau sur le plan floristique et à étudier les préférences hydroécologiques et la sensibilité-tolérance des espèces aux principales altérations anthropiques. La finalité opérationnelle de l'étude est la mise au point d'un indice diatomique spécifiquement adapté à ce contexte insulaire, ainsi que d'un atlas taxonomique utile à sa mise en application par de futurs opérateurs de routine. 5 campagnes saisonnières de terrain, conduites entre l'automne 2008 et la fin 2010 sur 55 stations régulières et quelques sites particuliers additionnels, ont permis la réalisation couplée de mesures et échantillonnages physico-chimiques, ainsi que de plus de 270 échantillonnages diatomiques couvrant les différents contextes naturels (sites de référence) et d'altération anthropique qu'il est possible de rencontrer à la Réunion. La démarche faisant l'objet de cette présentation a suivi le cheminement suivant : tout d'abord, une biotypologie établie grâce à un réseau neuronal non supervisé (SOM) a permis de repérer les principaux assemblages de diatomées sous influence de facteurs de forçage naturels (identification de plusieurs cortèges de référence), ainsi que des assemblages inféodés à différents types et intensités d'altérations anthropiques. Une étude d'inertie et d'auto-corrélation entre les différents descripteurs d'altération anthropique (DBO5, PO4, NH4, NO3 etc ) a ensuite été réalisée à l'aide d'analyses multivariées. Puis les profils de qualité des espèces suffisamment rencontrées et suffisamment structurantes pour entrer dans la composition du nouvel indice ont été élaborés en tirant parti de toute l'information disponible, encore limitée vis-à-vis de l'objectif (notamment sur le plan de l'amplitude des gradients anthropiques pris en compte). Enfin, suite à plusieurs essais, une formule de calcul du nouvel indice a été proposée. Sa robustesse, ainsi que la stabilité de ses résultats, seront à vérifier avec un jeu de données de validation indépendant (données ultérieures issues des futures campagnes de surveillance).
(pp. 2, 27/06/2026)
UR REBX, CEMAGREF, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Study of the effect of environmental and biological perturbations on the behavior of bivalves
(27/06/2026)
LMBA, UBS, UBO EPE, CNRS, LIMATB, UBS, UBO EPE, IBNM, UBO EPE, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Electroactivity of phototrophic river biofilms and constitutive cultivable bacteria
Electroactivity is a property of microorganisms assembled in biofilms that has been highlighted in a variety of environments. This characteristic was assessed for phototrophic river biofilms at the community scale and at the bacterial population scale. At the community scale, electroactivity was evaluated on stainless steel and copper alloy coupons used both as biofilm colonization supports and as working electrodes. At the population scale, the ability of environmental bacterial strains to catalyze oxygen reduction was assessed by cyclic voltammetry. Our data demonstrate that phototrophic river biofilm development on the electrodes, measured by dry mass and chlorophyll a content, resulted in significant increases of the recorded potentials, with potentials of up to +120 mV/saturated calomel electrode (SCE) on stainless steel electrodes and +60 mV/SCE on copper electrodes. Thirty-two bacterial strains isolated from natural phototrophic river biofilms were tested by cyclic voltammetry. Twenty-five were able to catalyze oxygen reduction, with shifts of potential ranging from 0.06 to 0.23 V, cathodic peak potentials ranging from 0.36 to 0.76 V/SCE, and peak amplitudes ranging from 9.5 to 19.4 µA. These isolates were diversified phylogenetically (Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, and Alpha-, Beta-, and Gammaproteobacteria) and exhibited various phenotypic properties (Gram stain, oxidase, and catalase characteristics). These data suggest that phototrophic river biofilm communities and/or most of their constitutive bacterial populations present the ability to promote electronic exchange with a metallic electrode, supporting the following possibilities: (i) development of electrochemistry-based sensors allowing in situ phototrophic river biofilm detection and (ii) production of microbial fuel cell inocula under oligotrophic conditions.
(Applied and Environmental Microbiology. vol. 77, n° 0099-2240, pp. 5394-5401, 27/06/2026)
LEFE, INEE-CNRS, CNRS, UT3, Comue de Toulouse, CNRS, Toulouse INP, Comue de Toulouse, UR REBX, CEMAGREF, CAI, INRA, ENSIACET, Toulouse INP, Comue de Toulouse, Toulouse INP, Comue de Toulouse, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Effects of dietary methylmercury on the zebrafish brain: Histological, mitochondrial, and gene transcription analyses
The neurotoxic compound methylmercury (MeHg) is a commonly encountered pollutant in the environment, and constitutes a hazard for wildlife and human health through fish consumption. To study the neurotoxic impact of MeHg on piscivorous fish, we contaminated the model fish species Danio rerio for 25 and 50 days with food containing 13.5 μg/g dry weight (dw) of MeHg (0.6 μg MeHg/fish/day), an environmentally relevant dose leading to brain mercury concentrations of 30 ± 4 μg of Hg g$^-$$^1$ (dw) after 25 days of exposure and 46 ± 7 μg of Hg g$^-$$^1$ (dw) after 50 days. Brain mitochondrial respiration was not modified by exposure to MeHg, contrary to what happens in skeletal muscles. A 6-fold increase in the expression of the sdh gene encoding the succinate dehydrogenase Fe/S protein subunit was detected in the contaminated brain after 50 days of exposure. An up regulation of 3 genes, atp2b3a, atp2b3b, and slc8a2b, encoding for calcium transporters was noticed after 25 days of exposure but the atp2b3a and atp2b3b were repressed and the slc8a2b gene expression returned to its basal level after 50 days, suggesting a perturbation of calcium homeostasis. After 50 days, we detected the up regulation of glial fibrillary acidic protein and glutathione S-transferase genes (gfap and gst), along with a repression of the glutathione peroxidase gene gpx1. These results match well with a MeHg-induced onset of oxidative stress and inflammation. A transmission electron microscopic observation confirmed an impairment of the optical tectum integrity, with a decrease of the nucleal area in contaminated granular cells compared to control cells, and a lower density of cells in the contaminated tissue. A potential functional significance of such changes observed in optical tectum when considering wild fish contaminated in their natural habitat might be an impaired vision and therefore a lowered adaptability to their environment.
(BioMetals. vol. 25, n° 0966-0844, pp. 165-180, 27/06/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IBGC, UB, CNRS
Hurricanes and climate in the Caribbean during the past 3700 years BP
A multiproxy analysis of lacustrine sediments cored in Grand-Case Pond at Saint-Martin, north of the Lesser Antilles archipelago, reveals three distinct climatic periods for the last 3700 years. From 3700 to ~2500 yr cal. BP and from 1150 yr cal. BP to the present, carbonate mud deposition occurred in connection with pond lowstands. These periods were also punctuated by severe drought events, marked by gypsum laminae, and hurricane landfalls, leading to marine sand inputs into the pond. The intermediate time interval, from 2500 to 1150 yr cal. BP, is typified by black organic mud deposition, suggesting that hypoxic to anoxic conditions prevailed at the pond bottom. These were probably linked with a perennial pond highstand and reflect more uniform and wetter climatic conditions than today. The carbon isotopic composition of the ostracod Perissocytheridea bisulcata shows that the lowest δ13C values are recorded during the hypoxic periods, as a consequence of bacterial recycling of isotopically depleted organic matter. Such a climatic history agrees closely with that documented from other records in the Caribbean area, such as the Cariaco Basin, central coast of Belize or Barbados. By constrast, discrepancies seem to emerge from the comparison between hurricane activity recorded at Saint-Martin on the one hand and Vieques (Puerto Rico) on the other hand. We explain this apparent contradiction by a balance between two distinct storm paths in response to latitudinal shifts of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Stronger storm activity over the Gulf coast and the inner Caribbean Sea is favoured by a southern position of the ITCZ in connection with dry climatic conditions. Plausible links with the North Atlantic Oscillation (NAO) are also suggested.
(The Holocene. vol. 21, n° 0959-6836, pp. pp. 911-924, 27/06/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, Inrap, LAMPEA, AMU, CNRS, MC, GEODE, UT2J, Comue de Toulouse, CNRS, UAG, BioArch, MNHN, CNRS, SRA Guadeloupe, DAC Guadeloupe
Comments on "The Depth-Dependent Current and Wave Interaction Equations: A Revision
Equations for the wave-averaged three-dimensional momentum equations have been published in this journal. It appears that these equations are not consistent with the known depth-integrated momentum balance, especially over a sloping bottom. These equations should thus be considered with caution, because they can produce erroneous flows, particularly outside of the surf zone. It is suggested that the inconsistency in the equations may arise from the different averaging operators applied to the different terms of the momentum equation. It is concluded that other forms of the momentum equations, expressed in terms of the quasi-Eulerian velocity, are better suited for three-dimensional modeling of wave–current interactions.
(Journal of Physical Oceanography. vol. 41, n° 0022-3670, pp. 2008 - 2012, 27/06/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LOS, IFREMER, SHOM
A new 3D fully wave-current model MARS-WW3: development, validation and application to surf zone
(17/12/2010)
M2C, UNICAEN, NU, INSU - CNRS, UNIROUEN, NU, CNRS, LOS, IFREMER, DYNECO, IFREMER, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS