Impact environnemental et sanitaire des particules de nickel émises par les activités minières en Nouvelle Calédonie
En produisant un peu plus de 158 000 tonnes de nickel (Ni) par an la Nouvelle-Calédonie fait partie des producteurs de Ni les plus importants au monde avec des sols riches en éléments traces métalliques. Cette exploitation massive de Ni est un enjeu économique majeur pour le pays (8 à 17 % du PIB annuel) au détriment de potentiels impacts environnementaux et sanitaires. En effet, l’exploitation de ces mines à ciel ouvert de latérites nickélifères entraine l’émission de particules ultrafines Ni et d’oxyde de nickel (NiO) disséminées dans l’environnement, par le vent, ou via le ruissellement des cours d’eau, mais également d’autres métaux présents dans ces sols. Ces particules peuvent, d’une part, être inhalées par les travailleurs des mines ainsi que par les populations environnantes, posant des questions relevant de la toxicologie humaine et, d’autre part, être transportées le long des cours d’eau douce proches des mines, pour se retrouver par dépôts ou lessivages vers l’aval jusqu’au lagon, impactant ainsi les organismes aquatiques, dont l’étude relève de l’écotoxicologie.D’un point de vue environnemental, peu d’études ont été menées en Nouvelle-Calédonie. Cependant, des premiers travaux sur les cours d’eau douce à proximité des mines ont permis de montrer des taux de Ni très importants accumulés dans les organismes sous influence minière, notamment, dans les anguilles du Pacifique. De façon à pouvoir documenter l’importance des impacts toxiques potentiellement infligés aux anguilles présentes sur ces sites, différents types d’approches ont été menées : (i) L’analyse des impacts toxiques des métaux sur Anguilla marmorata prélevée in situ lors d’une mission (mesures morphométriques, taux de métaux dans les organes, transcriptomiques) ; (ii) L’impact d’une exposition aux nanoparticules (NPs) de NiO, NiONPs, sur des hépatocytes d’anguilles in vitro, le foie étant une cible privilégie de la toxicité des métaux et un organe essentiel pour les anguilles. Ces approches ont permis de décrypter de façon précoce les mécanismes cellulaires et moléculaires d’impact cytotoxique, de stress oxydant, d’inflammation et de dysfonction mitochondriale suite à cette exposition.Parallèlement, l’exposition humaine aux NPs est une préoccupation de santé publique. Les NPs peuvent ainsi franchir la barrière alvéolo-capillaire, se retrouver dans la circulation générale et y exercer des effets délétères par des interactions directes avec le système cardiovasculaire et, notamment, les cellules endothéliales (HPAEC) tapissant la lumière des vaisseaux et contrôlant la réactivité vasculaire qui est modifiée après exposition aux NPs de Ni. Ces effets pourraient ainsi être potentialisés dans les pathologies cardiovasculaires. Les personnes souffrant de pathologies de la circulation pulmonaire (hypertension pulmonaire, HTP) pourraient donc constituer des populations à risque. Ainsi, il s’avère nécessaire de mieux caractériser, les mécanismes d’action toxiques induits par des poussières riches en Ni et par les NiONPs sur le système cardiovasculaire. Pour cela nous avons étudié, sur des HPAEC, les effets induits par les NiONPs sur la signalisation calcique, la réponse pro-inflammatoire et le rôle de stress oxydant dans les modifications observées, ainsi que les impacts de ces NPs en condition pathologique en utilisant un modèle in vitro mimant la dynamique vasculaire observée lors de l’HTP avec le système d’étirement STREX®. Nos résultats montrent que l'exposition aux NiONPs induit un stress oxydant, une réponse pro-inflammatoire ainsi que des altérations de l’homéostasie calcique et que ces effets sont potentialisés lorsque les cellules sont en conditions pathologiques. Ces travaux suggèrent donc que l'exposition aux NiONPs pourrait aggraver certains événements physiopathologiques chez les patients souffrant de maladies cardiovasculaires préexistantes telles que l’HTP, et que ces patients seraient plus sensibles à ces polluants particulaires.
(27/10/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
SPELEOTHEMES, Archives du climat
Les spéléothèmes, stalactites, stalagmites et autres dépôts minéraux présents dans les grottes, sont une source d'information essentielle sur l' évolution du climat et de l'activité humaine à travers les âges. Dominique Genty, paléoclimatologue, Directeur de recherche au CNRS t photographe, porte sur eux un double regard, esthétique et scientifique, et délivre une lecture sensible de ces témoins du temps qui passe.
(. vol. 1, pp. 202, 20/10/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Formation "Du carnet de terrain pour la collecte de carottes sédimentaires scientifiques à la base de données Cyber-Carothèque nationale francaise (ANF Carottage Littoraux & continental)
La collecte de carottes sédimentaires scientifiques est la base des métadonnées des recherche en paléo géosciences. Archiver et ouvrir de manière pérenne dans la base de données Cyber-Carothèque nationale française est le 1er pas vers une meilleure gestion opératoire et une science plus ouverte.Ce cours présente l'ensemble du workflow de collecte de terrain jusqu'au dépôt numérique.
(pp. 35, 18/10/2022)
EDYTEM, USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry], CNRS, Fédération OSUG, USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry], EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UB
Increased El Niño amplitude during the last deglacial warming
It is still unclear how El Niño Southern Oscillation (ENSO), the leading mode of global-scale interannual climate variability, will respond to global warming. The last deglaciation offers natural experimental conditions to observe the behavior of ENSO in a period of abrupt warming and sea level rise. Here we present a record of ENSO-related interannual variability of river discharge in Peru during the last deglaciation (17.3-13 kyr) and the Late Holocene (2.7-1.3 kyr), based on high-resolution records of Titanium concentration in marine sediments from the Peruvian margin (Callao, 12°S and Pisco 14°S). We find that the amplitude of ENSO events was 16 to 100 % larger during the last deglaciation compared to the Late Holocene, which supports the hypothesis that ENSO in the EP is strengthened by ice sheet meltwater discharge. A possible strengthening of ENSO in response to future ice sheet melting should be considered.
(13/10/2022)
LOCEAN-VALCO, LOCEAN, MNHN, IRD, INSU - CNRS, SU, CNRS, IPSL (FR_636), ENS-PSL, UVSQ, CEA, INSU - CNRS, X, CNES, SU, CNRS, UPCité, IMARPE, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Observations in situ des états de mer depuis l'embouchure jusqu'à l'intérieur du Bassin d'Arcachon : mers de vent, houles et ondes infragravitaires
Les embouchures tidales sont des environnements très dynamiques soumises à la fois aux forçages associés aux vagues, aux courants de marée et à l'hydrologie continentale. L'association de ces dynamiques rend la compréhension fine des processus hydrosédimentaires et l'expression des aléas érosion ou submersion particulièrement complexes. Or, et de surcroît en conditions énergétiques lors de la période hivernale, il existe peu de données hydrodynamiques in situ du fait des complexités logistiques liées à l'étendue, à l'accessibilité, à la rapidité et l'ampleur des évolutions morphosédimentaires. Cette contribution détaille les données acquises dans le cadre du projet ARCADE, lors de deux campagnes de mesures long terme réalisées pendant les hivers 2021 et 2022. Les données de vagues, de courants et de marée ont été acquises de manière simultanée depuis le large jusqu'à l'intérieur du Bassin d'Arcachon. Ces jeux de données permettent d'améliorer les connaissances sur la complexité des processus associés à la propagation des vagues et leurs transformations du large vers l'intérieur de la lagune. Un effort particulier est mis ici sur la caractérisation des ondes infragravitaires (ondes longues allant de plusieurs dizaines de secondes à plusieurs minutes) depuis l'embouchure jusqu'au fond du Bassin et du clapot (ondes courtes générées localement dont les longueurs d'ondes sont inférieures à 4 s) dans le bassin lors de différentes conditions de forçage de vent, de marée et de houle au large.
(11/10/2022)
BRGM, IFREMER, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LIENSs, INSU - CNRS, ULR, CNRS
First observations of seasonal bottom water deoxygenation off the Gironde estuary (Bay of Biscay, North East Atlantic)
Although not systematically considered as oxygen minimum zones, River-dominated Ocean Margins are sensitive to oxygen depletions. For example, the continental shelf off the Gironde, which flows into the Bay of Biscay, had not yet been studied from this perspective although recent simulations suggested that this area should already have experienced deoxygenations in recent decades. To fill this gap, profiles of temperature, salinity and dissolved oxygen were performed in the water column of the continental shelf off the Gironde during seven cruises distributed over the different seasons between 2016 and 2021. Turbidity, chlorophyll- a and pH were also measured during some of these cruises. In winter, the water column was slightly stratified due to high river flows. Then, a seasonal thermal stratification was present from spring to autumn. Similarly, dissolved oxygen showed a seasonal dynamic with: a well-oxygenated water column in winter, an oxygen oversaturation in the first 20 meters during the spring bloom, and then a progressive oxygen depletion in bottom waters until reaching an oxygen saturation minimum down to 45% in autumn. These deoxygenations are explained by the seasonal stratification that isolates the bottom waters from spring to autumn, and are likely enhanced by the advection of deoxygenated waters from the north of the Bay of Biscay and the settling of the organic matter produced in surface waters. A better understanding of these processes in the context of global warming undoubtedly requires better documentation of dissolved oxygen variability through the implementation of a long-term and continuous in situ monitoring.
(Frontiers in Marine Science. vol. 9, n° 2296-7745, pp. 1006453, 07/10/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, CPST, IRD, IFREMER, IGN, CNRS, CNES, CHROME, UNIMES
L'enquête Global Surfer Survey - Volet Francophone
À la plage, la surveillance de la baignade reste le meilleur moyen pour lutter contre les risques de noyade. Cependant, avec l’accroissement de la population sur le littoral, l’évolution des modes de consommation et la contraction des moyens disponibles pour financer ces opérations, l’équation devient de plus en plus délicate à résoudre. En témoigne ces accidents, qui surviennent généralement durant les « ailes de saisons » (c’est-à-dire au printemps et à l’automne), où les températures peuvent être clémentes mais les conditions de mer parfois solides et, surtout, non surveillées. Les bilans pourraient être plus lourds encore, sans l’intervention d’observateurs privilégiés, présents à la plage à ces moment-là, notamment les surfeurs. Pour vérifier cette hypothèse, le Beach Safety Research Group de l’université de Nouvelles Galles du Sud en Australie (UNSWBSRG) a mis en place, en décembre 2021, une enquête internationale afin de recenser les sauvetages réalisés par les surfeurs. Dans ce document, nous dressons quelques tendances pour la France, grâce à une extraction des données fournies par l’enquête du UNSWBRG au 31 mars 2022. Nous exploitons les réponses de 585 répondants qui couvrent la quasi-totalité des départements littoraux. En parallèle, 269 sauvetages sont décrits. Les traitements regroupés ici reposent essentiellement sur des tris à plats et des analyses descriptives, réalisés préalablement à des modélisations plus poussées (qui feront l’objet de publications scientifiques ultérieures). Etant donné le manque cruel d’information sur le sujet, ces données basiques ne sont pas dénuées de valeur pour autant, et sont susceptibles d’intéresser un large public.
(01/10/2022)
UR ETTIS, INRAE, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UNSW
Foredune blowout formation and subsequent evolution along a chronically eroding high-energy coast
Coastal dune systems provide important ecosystem services, while being vulnerable to marine erosion. In these environments, blowouts can develop and promote sand transport from the beach to the back of the dune, but are generally fought by coastal dune managers. There are only few quantitative studies on the 3D evolution of blowouts and how they can develop into parabolic dune. We investigate the morphological evolution of a 2-km long freely evolving dune system in southwest France from 1947 to 2021 using historical aerial photos and digital surface models from Lidar and UAV photogrammetry. The combination of these remote sensing methods shows an alongshore non-uniform erosion with a mean of 1.26 m/year, and with erosion rates in the north of the study area four times larger than in the south. Over the study period, three large blowouts developed in the northern, (more rapidly eroding) sector and subsequently evolved into parabolic dunes, with a depositional lobe migrating landward into the forest. Two parabolic dunes naturally stabilized by vegetation colonization, without any reactivation phase, with the third one still migrating landward with an average migration of 7.2 m/year. A high-frequency and high-resolution analysis of the active blowout was performed between 2014 and 2021. Compared to the adjacent areas, this blowout promoted dune landward migration. Since 2014, the high erosion scarp in the adjacent southern sector prevented the transport of sand resulting in a loss of dune volume due to marine erosion. In contrast, in the adjacent northern sector and in front of the blowout, the presence of vegetation and paleosols at the dune toe favored sand deposition and limited marine erosion. In chronically eroding sectors, promoting blowouts and thus landward dune migration may be considered as an efficient management approach to maintain the dune system.
(Geomorphology. vol. 414, n° 0169-555X, pp. 108398, 01/10/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, BRGM, OCNA, ONF
Pleistocene Tectono-magmato-volcanic events recorded east of Mayotte - insights for the ongoing seismo-volcanic crisis
The offshore eastern Mayotte area has been extensively studied since the outbreak of the seismo-volcanic crisis in May 2018. Several oceanographic surveys have been carried out by REVOSIMA – https://doi.org/10.18715/MAYOTTE.REVOSIMA (MAYOBS cruises -https://doi.org/10.18142/291) for monitoring purpose, or for academic research (SISMAORE - https://doi.org/10.17600/18001331 and SCRATCH cruises - https://doi.org/10.17600/18002274). They offer a complete coverage of the eastern slope and abyssal plain with multibeam bathymetry and backscatter imagery, sub-bottom profiler (SBP), and several sediment cores. This set of data offers the opportunity to describe the morphology of the area and details the first tens of meters of the sedimentary succession on the abyssal plain.We discover several features including faults, domes and massive chaotic deposits that developed or occurred during Quaternary in the vicinity of the new Fani Maore Volcano. Domes are interpreted as forced folds related to the intrusion of a large sill at depth. The main fault crossing the largest forced fold is a succession of en-echelon segments with vertical throws of up to 8 meters and a preferential N130° strike compatible with the present day regional dextral context. Analysis of the SBP profiles reveals that faulting and doming associated to sill intrusion occurred simultaneously, and together with the deposition of two massive (several km3) and chaotic lobes at the foot of the Mayotte slope. Sediment cores collected over or close to the massive deposits indicate a mixed bioclastic-volcanoclastic content with a large amount of pumices, whose aspect and chemical composition are identical to volcanic edifices located on the upper slope (Horseshoe Volcano) or onshore (Petite-Terre). Backscatter imagery also reveals streaks that cover the lobes and trace back to the same upper slope area. Analysis of bioclasts from a core catcher stopped in the upper part of the deposit shows a large variety of foraminifers, shells fragments, with a little proportion originating from the upper-slope and shelf. We propose that these massive lobe deposits might have occurred as the pumice-dominated material ejected at HV or PT flows downslope, thus reworking and incorporating a substantial amount of hemipelagic deposits along the slope and over the abyssal plain. These observations suggests that a tectono-magmato-volcanic event occurred during recent geological time (Late Pleistocene according to early estimations). At least one comparable set of similar and synchronous features appears on our dataset thus implying the occurrence of a similar event, earlier in the Pleistocene. The correlations between these events and the activity at HV and PT volcanic centers are critical, as it would provide a recurring scenario to compare with present day seismo-volcanic crisis at Mayotte.This work is funded by REVOSIMA, ANR funded COYOTES project, and internal BRGM Project PDEV MAYOTTE.
(28/09/2022)
BRGM, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, IFREMER, LMV, IRD, INSU - CNRS, CNRS, UCA, IPGP - UMR_7154, INSU - CNRS, IGN, UR, IPG Paris, CNRS, UPCité, iSTeP, INSU - CNRS, SU, CNRS
FONCTIONNEMENT DES DIFFÉRENTES BRANCHES DE LA MEDITERRANEAN OUTFLOW WATER DANS LE GOLFE DE CADIX LORS DES DERNIERS 25 000 ANS : APPORT DE NOUVEAUX PROXIES AUX MODÈLES EXISTANTS
Depuis l’ouverture du détroit de Gibraltar à la fin du Miocène (5,33 Ma), la morphologie et la sédimentation de la pente moyenne du Golfe de Cadix sont fortement influencées par l’écoulement d’un courant de fond d’origine méditerranéenne : la Mediterranean Outflow Water (MOW). Les branches supérieures (MOWU) et inférieures (MOWL) de la MOW sont à l’origine du système contouritique du Golfe de Cadix. Les analyses stratigraphiques et sédimentologiques conduites jusqu’ici sur les séquences contouritiques ont permis d’établir un modèle de circulation de la MOW lors du dernier cycle climatique (e.g., Llave et al., 2006). Cependant, ces études n’ont pas permis d’identifier avec certitude la nature de la masse d’eau s’écoulant sur le fond. La présente étude vise à améliorer le schéma de circulation des différentes branches de la MOW pour le dernier cycle climatique en analisant la nature des masses d’eau s’écoulant sur le fond du système contouritique lors de cet intervalle de temps et son influence sur la nature de la sédimentation. Elle confronte les résultats des assemblages ostracodiques, des cortèges argileux et des analyses granulométriques réalisés sur plusieurs archives sédimentaires collectées dans le Golfe de Cadix lors des missions IMAGES V- GINNA, CADISAR et l’Expédition IODP 339. Les variations d’abondances des faunes méditerranéennes d’ostracodes (R. miranda et K. keyi) ont permis de reconstruire les paléo-profondeurs d’écoulement de la MOW. Une fois identifiées, les sources des minéraux argileux présents dans le système contouritique, l‘analyse des cortèges argileux a également pu être utilisée comme traceur des masses d’eau s’écoulant sur le fond. La combinaison des données micropaléontologiques, minéralogiques et granulométriques a permis d’établir que le schéma de circulation de la MOW ne correspond pas à une alternance glaciaire/interglaciaire. Lors de la période glaciaire (MIS 2), l’écoulement de la MOW était réduit et n’a pas été sujet à un approfondissement. Lors des périodes de refroidissement en Atlantique Nord (Heinrich 1 et Younger Dryas), l’écoulement de la MOW s’est intensifié et approfondi. Au début de l’Holocène, malgré une circulation réduite, la MOW a continué à influencer la sédimentation des drifts du système contouritique de Cadix avant que son écoulement s’intensifie et se stabilise dans sa configuration actuelle à la fin de l’Holocène.
(28/09/2022)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, LOG, INSU - CNRS, ULCO, CNRS, IRD [Ile-de-France]