La Cyber-carothèque nationale : la collection dédiée aux prélèvements stratigraphiques, sédimentaires (marin et continental), de roche et de glace, pour aller vers des écosytèmes de données ouvertes
La gestion des données constitue l’un des défis de la Science Ouverte de la prochaine décennie. Ceci est particulièrement important dans le domaine des Sciences de la Terre et de l’Environnement dans lequel la multiplication des échantillons de terrain et de mesures qui sont réalisées sur chacun d’entre eux, (DR1) conduit à une croissance exponentielle du nombre de données. Or, l’absence de systèmes d’information dédiés empêche de capitaliser sur cette grande richesse en reliant les données entre elles, notamment par des métadonnées riches et fiables. Dans cette contribution, nous présentons un système mis en production depuis 2017 afin de bancariser les informations de terrain collectées lors du prélèvements de carottes sédimentaires. Ce système tend à répondre au plus près des principes d’ouverture de la données F.A.I.R. et est constitué de deux modules opérationnels : i) le CoreBook, qui est une application mobile de collecte d’information sur le terrain sous Android, et ii) la Cyber-carothèque nationale (Base de données MySQL), qui est un portail d’import multi-institutionnels de consultation et de diffusion des données collectées. A ce duo sera rattaché un troisième module opérationnel en 2023, Collec-Science. Ce système de gestion de base de données (SGBD) est développé par l’INRAe de Bordeaux. Il permettra, par interopérabilité, de faciliter la gestion des stocks d’échantillons dans les entrepôts d’échantillons gérés par des laboratoires français. CoreBook est une application embarquée sur tablette Android qui apporte une plus-value en qualité lors des opérations de carottage sur le terrain, notamment les opérations complexes de carottages multi-sections et/ou multi-trous. Il est adapté à tout type de méthode de carottage (carottier russe, gravitaire, piston stationnaire, etc.). Que ce soit par une opération de synchronisation du Corebook, ou par l’import via un fichier d’inventaire respectant un format spécifique, ou par le flux de données entrant CSW (Ie IFREMER), les métadonnées de carottage sont ainsi capitalisées et tracées au niveau du portail national de la Cybercarothèque. Ainsi, chaque échantillon peut se voir attribuer un identifiant unique au format international IGSN, permettant de les identifier sans ambiguïté lors de citations dans des publications ou d’intégration dans des systèmes d’information tiers. Il s’agit là d’étapes préalables indispensables vers la bancarisation, la qualité, le partage et l’utilisabilité des données de qualité. ∗IntervenantEn prenant le problème de la gestion des données à la base, au niveau des opérations de terrain, le système CoreBook- Cyber-carothèque- Gestion d’échantillons fournit à la communauté scientifique nationale un socle solide pour aller vers des des bases de données tournées vers les données instrumentales. La Cyber-carothèque est accessible à l’adresse : www.cybercarotheque.fr, page sur laquelle figure le lien et les instructions pour créer le compte de son laboratoire et de ses utilisateurs, ses référentiels d’outils et télécharger l’application CoreBook.
(26/11/2024)
EDYTEM, USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry], CNRS, Fédération OSUG, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, OASU, UB, INSU - CNRS, ULR, CNRS, INRAE
Hétérogénéités sédimentaires de la basse plaine de la Garonne et impact pour la mise en œuvre du modèle hydrogéologique de recharge artificielle de la nappe alluviale (projet RAMAGE)
La Garonne est un fleuve sinueux, encaissé dans une large vallée, plus grande plaine alluviale occupée et cultivée de France. Elle transporte essentiellement une charge de fond grossière, jusqu’à la zone d’influence des marées en aval, à partir de laquelle la charge, la dynamique et la géomorphologie changent fortement. La vallée de la Garonne est le résultat d’une histoire quaternaire polyphasée, marquée par 6 niveaux de terrasse bien documentés (Huschsmann, 1975; Christophoul et al., 2014 ; Bourbon et al., 2019). L’architecture des nappes alluviales, en revanche, est relativement méconnue (Carozza et al., 2013, Bertran et al., in press). Pourtant, la nappe alluviale de la Garonne est en forte connexion hydraulique avec le fleuve et soutient son débit d’étiage. La caractérisation des hétérogénéités sédimentaires est donc essentielle pour mieux quantifier et modéliser les flux d’eau à l’interface nappe-rivière. Le projet RAMAGE (Recharge Artificielle et Maintien Alluvial de la Garonne à l’Étiage) en collaboration avec le SMEAG (Syndicat Mixte d’Études et d’Aménagement de la Garonne) a pour objectif de tester l’alimentation accélérée de la nappe alluviale peu profonde en utilisant l’eau du canal latéral de la Garonne en périodes de hautes eaux avec plusieurs secteurs potentiels d’infiltration (plaine alluviale actuelle et terrasse la plus récente) entre Agen et Marmande. Cette eau souterraine stockée est susceptible de soutenir naturellement l’étiage de la Garonne de manière diffuse et tempérée (14-15°C), constituant un moyen efficace de lutter contre le réchauffement des eaux du fleuve. En effet, le réchauffement climatique impacte fortement la température de l’eau, mettant en danger la survie et la pérennité des écosystèmes fluviaux (Rapport Agence de l’eau Adour-Garonne). Sur le site de Brax (47), une alimentation accélérée a déjà été réalisée via des bassins d’infiltration, ainsi qu’un modèle numérique des écoulements. L’effet des hétérogénéités sédimentaires des dépôts alluviaux est bien visible dans cette zone, ces dernières étant essentiellement créées par les dépôts de l’ancien système méandriforme. L’objectif de cette étude est de caractériser et spatialiser les hétérogénéités sédimentaires de la plaine alluviale de la Garonne. L’analyse de données satellitaires (MNT RGE Alti® à 5 m), de cartes anciennes, des sondages géologiques (BSS BRGM et carrières de granulats), de coupes géologiques et géophysiques (géoradar 200 MHz) a permis de cartographier et dater un certain nombre des barres de méandres et de paléo-chenaux mis en place dans les dépôts récents (< 35 ka) et superficiels (3-4 premiers mètres) de la plaine (Bertran et al., in press). Un logiciel de modélisation de réservoirs méandriformes (Flumy - Mines ParisTech) est utilisé pour construire un premier modèle géologique 3D de la plaine alluviale de la Garonne, nourri des données de terrain pour la partie superficielle, et se basant sur des scénarios probables des caractéristiques morphosédimentaires du fleuve pour le remplissage le plus profond et non-cartographiable, soit jusqu’au toit de la molasse formant le substratum (situé à 8-10 m sous la surface). Le modèle de répartition de faciès sédimentaire ainsi créé, une fois traduit en conductivité hydraulique, pourra servir d’entrée pour une modélisation hydrogéologique plus précise des échanges entre la Garonne et sa nappe alluviale.
(26/11/2024)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, M2C, UNICAEN, NU, INSU - CNRS, UNIROUEN, NU, CNRS, Inrap, PACEA, UB, CNRS, BRGM
Quantification des sources fluviales et marines à l’origine de la mise en place de la Langue de Barbarie (LDB – Sénégal) à partir d’une approche de géochimie sédimentaire émergente : ELSA
La Langue de Barbarie (LDB), située au large de la ville de Saint-Louis-du-Sénégal, est l’une des flèches sableuses les plus mobiles au monde (1,5 m de croissance/jour) (Garlan et al. 2023). Pour comprendre sa construction, il est crucial de définir l'origine (continentale ou marine) des sédiments et d'en localiser les sources. Une méthodologie émergente (Elemental composition of Sediment frActions - ELSA) basée sur l'analyse géochimique particulaire de chaque classe de grains de sédiments a été appliquée. Pour chaque fraction granulométrique, différents marqueurs géochimiques ont été utilisés et ont permis de définir des end-members : Zr/Ti pour les fractions fines (100-160 μm microns) riches en minéraux lourds, Si/Zr pour les fractions moyennes (200-315 μm) dominées par le quartz, et Ca pour les fractions grossières (400-630 μm) qui caractérise les apports de coquilles marines. A partir des end-members, il est possible de calculer les proportions des sources continentales et marines pour les sédiments de chacune des stations d’échantillonnage (7 sur la LDB et 5 dîtes de « référence » localisées dans le fleuve Sénégal, les désert et littoraux proximaux). Notre étude propose une séquence de construction et d’évolution de la flèche en trois phases. (1) La phase initiale (construction de la pointe) est dominée par les apports fluviaux. (2) La deuxième est le résultat de l’action conjointe du fleuve et de l'amplification des apports marins et de la dérive littorale. (3) La dernière et troisième phase (maturation) est largement dominée par la dérive littorale liée à des houles obliques fréquentes et fortes. Garlan, T., Bergsma, E., Gregoire, G., Taveneau, A., Sadio, M., Sy, B., Murat, A., Krieche, R. and Almar, R., 2023. characteristics of the origin and dynamics of sediments of a sand-spit with an exceptional dynamics: Langue de Barbarie (Saint-Louis Senegal). In Coastal Sediments 2023: The Proceedings of the Coastal Sediments 2023: 978-994.
(26/11/2024)
LUSAC, UNICAEN, NU, INTECHMER, Cnam, SHOM, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, Cnam, MNHN
The Late Pleistocene - Holocene meandering lower Garonne River, southwest France: architecture of the valley fill and chronology, comparison with other European rivers
The study of the lower Garonne between 170 and 200 km upstream of its current mouth reveals a complex evolution of the valley during the Last Glacial and the Holocene. The architecture and chronology of Late Pleistocene to Holocene alluvial deposits in the lower Garonne have been studied in details based on data (boreholes, trenches, ground-penetrating radar, numerical dating) collected in quarries and during archaeological surveys (Bertran et al., Geomorphology, in press). The ages were obtained from sand beds (OSL) and plant debris (14C) from clay and peat at the base of abandoned channel fills. The preserved alluvial bodies, dated between ca. 38 ka and present, show that the river retained a meandering or anabranching pattern throughout this period, associated with the formation of lateral accretion packages and scroll bars in the convexity of meanders. A narrow incision was identified along the Garonne Valley within the deepest alluvial deposits, and linked with an ’incised valley’ described in the estuary. This valley incision occurred between ca. 26 and 18 ka and therefore can be interpreted to be in connection to the LGM low sea level. It reached up to 19 m in the study area, and occurred while the riverbed adjusted in response to the base level drop. The upstream propagation of the knickpoint to the study area probably required a delay of several millennia. The rapid sea level rise during deglaciation would then have caused the canyon to fill in, followed by the re-establishment of a ”normal” river regime from 18 ka onwards when a new equilibrium was reached. Since ca. 18 ka, the lateral migration of meanders widened the plain without any significant incision of the Oligocene marl bedrock. The Early-Middle Holocene was characterized by the development of highly sinuous meanders, while sinuosity decreased in a late phase including the Little Ice Age. The morphology of the Garonne floodplain during the Last Glacial remains difficult to assess in detail. While the presence of large lateral accretion packages in a sector dated ca. 18 ka attests to a meandering or anabranching pattern, no MIS 2 abandoned channel has been observed in cross-section in the study area. One channel, with its large radius of curvature, was active during the Lateglacial (early MIS 1) and was abandoned during the Alleröd. Gravel beds on the MIS 2 and early MIS 1 point bars (MB3) at a higher elevation than on the Holocene MB2 suggests that flood discharges were higher during the earlier phase of floodplain evolution. Comparison with other lowland European rivers shows that the persistence of a meandering or anabranching pattern during MIS 2 is not an isolated case. The documented examples are associated with rivers typified by low valley slope, or situated in southern regions unaffected by permafrost and characterized by dense vegetation. The latter conditions would not have led to a drastic change in river discharge and bedload transport during the Last Glacial, as was the case for more northerly rivers where braiding seems to have been common.
(26/11/2024)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, PACEA, UB, CNRS, Inrap, IDEES, UNICAEN, NU, ULH, NU, UNIROUEN, NU, CNRS, IRIHS, UNIROUEN, NU, LOG, INSU - CNRS, ULCO, CNRS, IRD [Ile-de-France], M2C, UNICAEN, NU, INSU - CNRS, UNIROUEN, NU, CNRS
Spatial and temporal analysis of the sedimentary record of 238U and 232Th series in seven major French rivers: the role of geology and NORM occurrence
Rivers constitute the receptacle for solid particles and associated contaminants originating from soil erosion and leaching. A wide range of particle reactive contaminants follows the transferring road towards the marine environment and part of them accumulate temporary or definitively within sediment repositories. Well preserved sedimentary riverine deposits provide unique tool to reconstruct current and historical contamination events at the river catchment scale. In France, the total catchment area of seven major rivers covers 78 % of the metropolitan territory and displays differences in geology and basin history. Although sedimentary archives have been investigated in major French rivers for common stable trace metals and organic pollutants (e.g., Desmet et al., 2012; Dendievel et al. 2022), there is a lack of knowledge regarding the spatial and temporal distribution of naturally occurring radionuclides from 238U and 232Th series. This study examines the distribution of these radionuclides in sedimentary archives collected from seven major rivers of France (Figure 1): the Garonne, Loire, Meuse, Moselle, Rhin, Rhone and Seine rivers. The role of geology was assessed based on the spatial analysis of the mapped U distribution of soils in France (Ielsch et al. 2017). The occurrence of naturally occurring radioactive material (NORM) was estimated through the temporal analysis of radionuclide content coupled to the economic history of river basin, and the radioactive disequilibrium between radionuclides from 238U and 232Th series. Sediment cores were collected in 2020, 2021 and 2022, with a total core length varying from 82 to 419 cm. A total of 308 sediment samples was analyzed for gamma-emitter radionuclides by gamma spectrometry and for stable trace elements by ICP-MS after a digestion step. Based on 210Pb and 137Cs radioactive methods, the sediment cores were dated in a parallel study (Eyrolle et al., under review). The sediment of the seven French rivers displayed different U content (Figure 2): the median value of U content varying from 1.4 to 4.9 ppm for the Seine and Loire rivers, respectively. This difference was attributed to the difference in catchment geological settings: the Seine river mainly drains sedimentary deposits while the Loire catchment largely spreads over metamorphic rocks. A positive relationship was highlighted by the plot of median U content in riverine sediment according to the mapped U stock in the soils of the catchment, reflecting the role of geological heterogeneity. An excess of radioelement (U, Th, Ra) was searched in the Loire archive as the Loire basin concentrated most of the former uranium mining sites, but no evidence of contamination was provided. However, a radioactive anomaly in 230Th was detected in sediment deposited in the early 1960s but no explanation could be given. In the Moselle basin, the concomitant increase of U content with other trace metals (Cr, Pb) in the period 1950 – 1980 was attributed to past steel industry activities. Based on U and Th contents in sediment, this study also provides new baselines at the scale of French river catchment that were discussed considering other guideline values (crustal rocks, FOREGS).
(24/11/2024)
IRSN/PSE-ENV/SPDR/LT2S, IRSN/PSE-ENV/SPDR, IRSN, ENTPE, LEHNA, UCBL, ENTPE, CNRS, IRSN/PSE-ENV/SAME/LMRE, IRSN/PSE-ENV/SAME, IRSN, LEM, INPL, CNRS, LIEC, INSU - CNRS, UL, CNRS, LTSER-ZAM, UL, CNRS, RZA, INEE-CNRS, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IRSN/PSE-ENV/SERPEN/BERAD, IRSN/PSE-ENV/SERPEN, IRSN, IRSN/PSE-ENV/STAAR/LRTA, IRSN/PSE-ENV/STAAR, IRSN
Spatial and temporal analysis of the sedimentary record of 238U and 232Th series in seven major French rivers: the role of geology and NORM occurrence
Rivers constitute the receptacle for solid particles and associated contaminants originating from soil erosion and leaching. A wide range of particle reactive contaminants follows the transferring road towards the marine environment and part of them accumulate temporary or definitively within sediment repositories. Well preserved sedimentary riverine deposits provide unique tool to reconstruct current and historical contamination events at the river catchment scale. In France, the total catchment area of seven major rivers covers 78 % of the metropolitan territory and displays differences in geology and basin history. Although sedimentary archives have been investigated in major French rivers for common stable trace metals and organic pollutants (e.g., Desmet et al., 2012; Dendievel et al. 2022), there is a lack of knowledge regarding the spatial and temporal distribution of naturally occurring radionuclides from 238U and 232Th series. This study examines the distribution of these radionuclides in sedimentary archives collected from seven major rivers of France (Figure 1a): the Garonne, Loire, Meuse, Moselle, Rhin, Rhone and Seine rivers. The role of geology was assessed based on the spatial analysis of the mapped U distribution of soils in France (Ielsch et al. 2017). The occurrence of naturally occurring radioactive material (NORM) was estimated through the temporal analysis of radionuclide content coupled to the economic history of river basin, and the radioactive disequilibrium between radionuclides from 238U and 232Th series. Sediment cores were collected in 2020, 2021 and 2022, with a total core length varying from 82 to 419 cm. A total of 308 sediment samples was analyzed for gamma-emitter radionuclides by gamma spectrometry and for stable trace elements by ICP-MS after a digestion step. Based on 210Pb and 137Cs radioactive methods, the sediment cores were dated in a parallel study (Eyrolle et al., under review). The sediment of the seven French rivers displayed different U content (Figure 1b): the median value of U content varying from 1.4 to 4.9 ppm for the Seine and Loire rivers, respectively. This difference was attributed to the difference in catchment geological settings: the Seine river mainly drains sedimentary deposits while the Loire catchment largely spreads over metamorphic rocks. A positive relationship was highlighted by the plot of median U content in riverine sediment according to the mapped U stock in the soils of the catchment, reflecting the role of geological heterogeneity. An excess of radioelement (U, Th, Ra) was searched in the Loire archive as the Loire basin concentrated most of the former uranium mining sites, but no evidence of contamination was provided. However, a radioactive anomaly in 230Th was detected in sediment deposited in the early 1960s but no explanation could be given. In the Moselle basin, the concomitant increase of U content with other trace metals (Cr, Pb) in the period 1950 – 1980 was attributed to past steel industry activities. Based on U and Th contents in sediment, this study also provides new baselines at the scale of French river catchment that were discussed considering other guideline values (crustal rocks, FOREGS).
(24/11/2024)
IRSN/PSE-ENV/SPDR/LT2S, IRSN/PSE-ENV/SPDR, IRSN, EVS, ENS de Lyon, Mines Saint-Étienne MSE, IMT, UL2, UJML, INSA Lyon, INSA, UJM, UJM EPE, ENTPE, ENSAL, CNRS, ALLHiS, UJM, UJM EPE, IRSN/PSE-ENV/SAME/LMRE, IRSN/PSE-ENV/SAME, IRSN, LIEC, INSU - CNRS, UL, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IRSN/PSE-ENV/SERPEN/BERAD, IRSN/PSE-ENV/SERPEN, IRSN, IRSN/PSE-ENV/STAAR/LRTA, IRSN/PSE-ENV/STAAR, IRSN
Formation mechanism of H2SO4 and its role in the NPF events observed in in a sub-urban temperate forest
(20/11/2024)
LPC2E, INSU - CNRS, UO, CNRS, CNES, LISA (UMR_7583), INSU - CNRS, UPEC UP12, CNRS, UPCité, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, EPOC, USD, CERI EE - IMT Nord Europe, IMT Nord Europe, IMT, CNRM, INSU - CNRS, CNRS, Comue de Toulouse
Evolution long-terme des communautés planctoniques autotrophes dans les écosystèmes côtiers : tendances pluriannuelles
Bien que les écosystèmes côtiers ne représentent que 8,5 % de la surface totale des océans, ils contribuent pour près de 60 % de la valeur économique générée. Une partie des services rendus par ces écosystèmes dépend de la structure du réseau trophique planctonique. La diversité taxonomique et morphologique de ce compartiment et sa sensibilité aux conditions environnementales lui permettent d’évoluer rapidement face aux fluctuations générées par les changements globaux. Les modifications long-terme des conditions environnementales ont des effets sur la structure, la phénologie et la biogéographie de ces communautés et donc sur le fonctionnement des écosystèmes. Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un travail de thèse dont l’objectif principal est d’étudier ces modifications pour l’ensemble des communautés phytoplanctoniques (du pico- au micro-phytoplancton) du littoral français en lien avec des facteurs abiotiques. Elle s’appuie sur le réseau des Parcs Naturels Marins (PNM), une catégorie d’aires marines protégées réparties sur le littoral français, afin de préfigurer un observatoire du changement climatique. Ce travail mobilisera les données acquises par les Services Nationaux d’Observation (SNO) et de surveillance SOMLIT, PHYTOBS et le réseau REPHY. Dans le cadre de ce colloque, les tendances long-terme des communautés phytoplanctoniques et des facteurs environnementaux, calculées à partir de Modèles Linéaires Dynamiques (DLM), seront présentées pour le site Teychan/Tès du Bassin d’Arcachon. Ces premiers résultats obtenus pour le Bassin d’Arcachon serviront de base méthodologique pour être appliqués à l’ensemble des autres sites étudiés afin de dresser les trajectoires écologiques des différentes façades maritimes et faire une intercomparaison multi-sites.
(20/11/2024)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, OFB Service EcoAqua, OFB - DRAS, OFB, UNICAEN, NU, MERSEA, UNICAEN, NU, BOREA, UNICAEN, NU, MNHN, IRD, SU, CNRS, UA, CREC, CREW
Typologie des sols de la bande forestière littorale et caractérisation de leurs fonctionnalités pédologiques - Catalogue des fosses pédologiques
(12/11/2024)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, Bordeaux Sciences Agro
Sharp decline in surface water resources for agriculture and fisheries in the Lower Mekong Basin over 2000-2020
not well known. We used a multi-satellite approach to quantify the surface water storage variations over the 2000-2020 period and relate these variations to climate-induced and anthropogenic factors over the whole basin. Our results highlight that dam operations have strongly modified the water regime of the Mekong River, exhibiting a 55 % decrease in the seasonal cycle amplitude of inundation extent (from 3178 km 2 to 1414 km 2 ) and a 70 % decrease in surface water volume (from 1109 km 3 to 327 km 3 ) over 2000-2020. In the floodplains of the Lower Mekong Basin, where rice is cultivated, there has been a decline in water residence time by 30 to 50 days. The recent commissioning of big dams (2010 and 2014) has allowed us to choose 2015 as a turning point year. Results show a trend inversion in rice production, from a rise of 40 % between 2000 and 2014 to a decline of 10 % between 2015 and 2020, and a strong reduction in aquaculture growth, from +730 % between 2000 and 2014, to +53 % between 2015 and 2020. All these results show the negative impact of dams on the Mekong basin, causing a 70 % decline in surface water volumes, with major repercussions for agriculture and fisheries over the period 2000-2020. Therefore, new future projects such as the Funan Techo canal in Cambodia, scheduled to start construction at the end of 2024, will particularly affect 1300 km 2 of floodplains in the lower Mekong basin, with a reduction in the amount of water received, and other areas will be subjected to flooding. The human, material and economic damage could be catastrophic.
(Science of the Total Environment. vol. 950, n° 0048-9697, pp. 175259, 10/11/2024)
UMR ISPA, Bordeaux Sciences Agro, INRAE, GET, IRD, UT3, Comue de Toulouse, INSU - CNRS, CNES, CNRS, LEGOS, IRD, UT3, Comue de Toulouse, INSU - CNRS, CNES, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LOG, INSU - CNRS, ULCO, CNRS, IRD [Ile-de-France], VAST, LERMA, ENS-PSL, PSL, INSU - CNRS, CNRS, PSL, SU, CNRS, CY, UTokyo, LSCE, UVSQ, INSU - CNRS, CNRS, DRF (CEA), CEA