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International audience; Partagé entre la Jordanie et l'Arabie saoudite, le système aquifère du Saq-Ram (520 000 km²) constitue l'une des principales ressources en eau de la péninsule arabique. Largement exploité depuis les années 80 pour soutenir le développement d'une agriculture irriguée intensive, cet aquifère multicouche, principalement gréseux, est aujourd'hui un des systèmes aquifères les plus surexploités au monde, caractérisé par des cônes de rabattement de plusieurs centaines de kilomètres. Afin d'évaluer la durabilité de cette ressource aquifère, le projet WAO (Past, present and future Water resources in Al-Ula Oasis) combine méthodes satellitaires et géochimiques pour contraindre les différentes composantes du bilan hydrique de l'hydrosystème : prélèvements, recharge-actuelle et passée-, retour d'irrigation… A l'échelle régionale, les données satellitaires gravimétriques (GRACE) ont permis de contraindre les variations du stock d'eau souterraine pour la période 2002-2019. En s'appuyant sur une estimation des prélèvements des eaux souterraines, de la recharge artificielle (principalement liée aux excédents d'irrigation) et des sorties naturelles du système, le calcul du bilan hydrologique dérivé de GRACE donne une estimation moyenne de la recharge naturelle sur les deux dernières décennies de 1,6 ± 1,2 mm.an-1 pour l'ensemble du Saq-Ram, correspondant à 2,9 ± 2,2% de la pluviométrie moyenne interannuelle (i.e. 55 mm.an-1). Ce taux de recharge est nettement supérieur à ceux d'aquifères arides sahariens similaires (i.e. 1,7 ± 1,2% des pluies), obtenus avec la même approche gravimétrique. Une explication plausible est que les plateaux volcaniques qui couvrent une surface conséquente du système aquifère du Saq-Ram favorisent l'infiltration des eaux pluviales. Ne couvrant que 8 % du domaine du Saq-Ram, ces massifs basaltiques contribueraient à environ 40 % de la recharge naturelle totale. Pour conforter/confronter ces résultats obtenus à l'échelle du système Saq-Ram, une étude a été menée plus localement sur une zone de recharge située dans la région d'Al Ula. Un large panel d'outils géochimiques (majeurs, gaz anthropiques (CFCs, SF 6) et nobles (Ne, Ar)) et isotopiques (dD, d 18 O, 14 C, 36 Cl, 87 Sr/ 86 Sr) a été déployé pour déterminer l'origine (naturelle ou artificielle) et l'âge de la recharge de l'aquifère du Saq-Ram et des aquifères alluviaux de la région. Si les traceurs comme les CFCs et SF 6 ou 36 Cl indiquent une recharge active pour les aquifères alluviaux, les traces d'une recharge récente du Saq-Ram dans cette zone restent peu évidentes, d'autant plus que les retours d'irrigation, aisément tracés par l'augmentation de la salinité, sont bien visibles dans les eaux souterraines prélevées au droit des zones agricoles. Les seules traces de recharge récente sont données par la composition isotopique des eaux des sources qui sourdent au contact entre les grès et le plateau basaltique qui surplombe la vallée d'Al Ula. Leur composition est marquée par un mélange entre les précipitations actuelles et les eaux du Saq-Ram dont la signature est significativement appauvrie. Cette signature très distincte des eaux du Saq-Ram indique une recharge lors de périodes caractérisées par un régime de précipitations distinct de l'actuel. La présence de 14 C dans tous les échantillons et la relative constance du rapport (36 Cl/Cl), preuve de l'absence de décroissance significative de ce radionucléide, permettent de restreindre cette recharge très probablement à la période humide africaine holocène.

Des études paléoenvironnementales antérieures ont montré que des changements majeurs de la végétation et de l’environnement se sont produits en Afrique centrale à partir de l’Holocène moyen (ex. Maley & Brenac 1998). Plusieurs d’entre elles mettent en évidence une origine humaine et supposent que les grandes migrations de population, les innovations techniques (par exemple, la technologie de la fonte du fer) et/ou de nouveaux choix dans les pratiques agricoles, conduisant à la déforestation et au défrichement, sont les moteurs de ces changements. Cependant, à ce stade, l’absence de reconstitution démographique ne permet pas de soutenir pleinement ces hypothèses. Notre étude utilise une base de données archéologiques géoréférencées pour déduire la dynamique des populations et l’évolution des pratiques culturelles en Afrique centrale occidentale au cours des 5000 dernières années. Cette base de données comprend 1139 dates calibrées au 14C provenant de 425 sites – localisés dans le sud du Cameroun, au Gabon, en République du Congo, en Guinée équatoriale et dans la partie occidentale de la République démocratique du Congo –, remontant à un maximum de 5000 ans cal. BP. La modélisation des données indique une possible croissance de la population entre ~2500 et ~1500 ans cal. BP, coïncidant avec l’apparition à l’échelle régionale de techniques et de pratiques spécifiques. L’augmentation concomitante des fosses dépotoirs, des vestiges d’utilisation de palmier à huile Elaeis guineesis, l’apparition de rares restes de millet Pennisetum glaucum et la montée en puissance des vestiges de métallurgie du fer ont eu lieu pendant la seconde moitié du Néolithique, à partir d’environ 2800 ans cal. BP. Dans les régions côtières, la croissance de la population concerne le Néolithique et le début de l’âge du fer (2500-2000 ans cal. BP et 2000-1500 ans cal. BP), tandis que dans l’Hinterland cette croissance semble légèrement plus tardive (2400 et 1300 ans cal. BP). Il n’est pas possible d’identifier un phénomène commun de diffusion à partir d’un seul centre. Les innovations techniques et les nouvelles pratiques semblent plutôt s’être répandues à travers un large réseau d’interactions culturelles qui a favorisé la formation des sociétés d’Afrique centrale occidentale au cours du troisième millénaire avant notre ère. Palaeocological studies show that major vegetation and environmental changes occurred in Central Africa from the mid-Holocene (e.g. Maley & Brenac 1998). Several suggest a human origin and assume that large population migration, technical innovations (e.g. iron-smelting technology) and/or change in agricultural practice, leading to deforestation and land clearance, are the drivers of these changes. However, at this stage, the lack of demographic reconstruction does not fully support these hypotheses. Here, a georeferenced archaeological database is used to infer population dynamics and the evolution of cultural practices in Western Central Africa over the last 5000 years. This database includes 1139 14C calibrated dates from 425 sites throughout southern Cameroon, Gabon, the Republic of Congo, Equatorial Guinea and the western part of the Democratic Republic of Congo, dating back a maximum of 5000 cal. yr BP. Data modelling indicate possible population growth from 2500 to 1500 cal. yr BP, coinciding with the occurrence at a regional scale of specific techniques and practices. The concomitant increase of refuse pits, palm oil Elaeis guineesis and iron metallurgy (plus rare remains of millet Pennisetum glaucum) took place during the second half of the Neolithic, beginning around 2800 cal. yr BP. In the coastal regions, the population growth concerns the Neolithic and the Early Iron Age (2500–2000 cal. yr BP and 2000–1500 cal. yr BP), while in the Hinterland population growth seems slightly later (2400 and 1300 cal. yr BP). It is not possible to identify a common diffusion phenomenon from a single homeland. Rather, technical innovations and new practices appear to have spread through a wide network of cultural interactions, which fostered the formation of Western Central African societies during the third millennium.

International audience

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Reconnues comme hauts lieux de biodiversité (hot spots), les zones humides africaines sont sources de nombreux services écosystémiques. Les sociétés y mènent des activités de subsistance (pêche, agriculture, élevage, chasse, cueillette) intégrées au fonctionnement des écosystèmes. De plus en plus sollicités tout en restant très vulnérables, ces territoires jouent désormais un rôle moteur dans les économies locales et régionales, en exportant une large diversité de produits vers les villes. Or en ce début du XXIe siècle, ils cumulent les défis de l’Anthropocène – changement climatique, croissance démographique, urbanisation, mondialisation des échanges – et ceux d’une crise profonde de gouvernance. Leur étude est donc devenue un enjeu scientifique et sociétal important. En proposant plusieurs angles de lecture, cet ouvrage collectif contribue à une meilleure connaissance des zones humides sahéliennes à partir de l’étude des lacs du Tchad. Il articule les résultats des recherches à différents pas de temps : le temps long (géologie, archéologie), le temps moyen des dernières décennies (hydrologie, histoire, écologie, géographie) et le temps court de l’année et des saisons (géographie, anthropologie). Étudiants, chercheurs, acteurs locaux et décideurs trouveront dans cet ouvrage un regard nouveau, pluridisciplinaire, sur ces socioécosystèmes lacustres. Il enrichit la vision des possibles pour les sociétés à venir et invite à un débat nécessaire sur la conception de politiques publiques intégrant les enjeux imbriqués de conservation, de préservation des services écosystémiques et de développement.

Introduction L’Afrique subsaharienne, au cours des 20 000 dernières années, a connu une évolution du climat sensiblement différente de celle qu’elle connaît aujourd’hui. En effet, après des conditions extrêmement arides au cours du dernier maximum glaciaire (DMG) il y a 20 000 ans, des conditions plus humides et plus chaudes se sont mises en place pendant la phase de déglaciation et l’Holocène moyen, permettant l’extension des nappes d’eau et de la végétation (Gasse, 2000 ; Hoelzmann et al., ...

Introduction Au Sahel, les effets combinés de l’augmentation de la population, de la dégradation des terres et du changement de régime pluviométrique ont entraîné une détérioration des sols et de la ressource en eau (Unep et Icraf, 2006). Depuis le xixe siècle, le Sahel a enregistré successivement des épisodes de sécheresses et des périodes plus humides (Nicholson, 2013). En plus de cette variabilité naturelle, il faut désormais prendre en compte l’impact du changement climatique sur le régim...

Les principaux apports en eau sont constitués par les rivières qui alimentent le lac et par les précipitations qui tombent directement sur celui-ci. Les teneurs en éléments dissous de ces apports dépendent de la nature et de l'histoire géologique du bassin versant ainsi que de sa position géographique vis-à-vis des océans. Les flux sortants dépendent de deux processus, l'évaporation de la masse d'eau, directement depuis sa surface ou via les plantes aquatiques, et l'infiltration vers les nappes souterraines. Les bassins endoréiques sont ainsi souvent caractérisés par des dépôts évaporitiques. Dans le lac Tchad, fortement évaporatoire, on s'attendrait à trouver des eaux très concentrées en sels. Il n'en est rien. Le bassin du lac Tchad, éloigné des océans, reçoit des précipitations pauvres en sels. Les apports en eau du système fluvial provenant à 95 % du Chari-Logone dans la cuvette sud du lac sont également très diluées. Ces eaux migrent ensuite vers les archipels et vers le nord. En phase de Moyen Tchad, le processus dominant de la régulation saline du lac est l'exportation de sels par infiltration vers les nappes bordières du lac. Des études récentes ont montré que, après le passage au Petit Tchad en 1973, la chimie des eaux du lac a changé. Si les processus de précipitation de minéraux et d'assimilation par la végétation jouent un rôle important, en particulier sur l'évolution du faciès chimique, l'infiltration des eaux du lac vers la nappe aquifère semble toujours être le processus majeur assurant une régulation chimique à long terme du lac. C'est donc cette connexion lac-aquifère qui fait du lac Tchad un système si singulier au regard des autres bassins endoréiques, assurant la pérennité d'un écosystème original essentiel pour la biodiversité et les populations riveraines. (Résumé d'auteur)

This thesis forms part of the geological investigations undertaken by the French agency for nuclear waste management, ANDRA, around the Meuse/Haute-Marne Underground Research Laboratory (URL) located in the Eastern part of the Paris Basin in order to evaluate the feasibility of high-level radioactive waste repository in deep argilite formations. The aim of the study is to examine the radionuclide migration in the deep Callovo-Oxfordian target argilite layer and its surrounding low- permeability Bathonian and Oxfordian limestone formations in order to assess the long term confining capacities of the sedimentary series. This study is based on measurement of radioactive disequilibria within U-series by Multiple-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (MC-ICP-MS). The high precision and accuracy achieved allowed to demonstrate the 234U/238U radioactive equilibrium in the Callovo-Oxfordian argilites. This result shows the uranium immobility in the target formation and provides a strong evidence for the current chemical stability and closure of the system for uranium and most probably for the other actinides. This is a fundamental result with respect to the problematic of disposal of high level radioactive waste in deep geological formation since it provides a in situ indication of the confining capacities of the clayey target formation in the current settings. Conversely, (234U/238U) disequilibria are systematically observed within zones, located in the surrounding carbonate formations, that are characterized by pressure dissolution structures (stylolites or dissolution seams). These disequilibria provide evidence for a discrete uranium relocation during the last two million years in the vicinity of stylolitic structures. This is a surprising result since it is generally supposed that these deep, low permeability, compact formations behave as closed system at the time scale of the U-series., Cette thèse s'inscrit dans le cadre des études de "faisabilité" du stockage des déchets nucléaires en formations géologiques profondes. Elle s'intègre au programme de recherche conduit par l'agence française pour la gestion des déchets nucléaires (ANDRA) sur le site expérimental Meuse/Haute-Marne de type "argile", situé dans les formations sédimentaires Mésozoïques faiblement perméables de l'Est du bassin parisien. L'étude a pour objet la caractérisation de la migration des radionucléides naturels au sein de la formation argileuse Callovo-Oxfordienne cible et de ses encaissants carbonatés Oxfordien et Bathonien, afin d'estimer les propriétés de confinement à long terme de cette série sédimentaire. Elle repose sur l'analyse de haute précision des déséquilibres radioactifs au sein des familles naturelles de l'uranium et du thorium. L'intérêt de faire appel aux déséquilibres U-Th réside dans le fait qu'ils sont susceptibles, d'une part, de mettre en évidence et de caractériser les processus contrôlant la mise en solution et la migration in situ des radionucléides et, d'autre part, de fournir des indications temporelles sur les processus et perturbations physico-géochimiques auxquelles la formation géologique a été soumise sur des échelles de temps variables, selon les isotopes utilisés, mais pouvant atteindre jusqu'à deux millions d'années environ, via le déséquilibre 234U/238U. Les objectifs initiaux de l'étude étaient: i) de déterminer en particulier l'état d'équilibre -ou de déséquilibre- radioactif entre l'uranium-238 et son descendant l'uranium-234 (T1/2 (234U) = 245250 a) dans les formations profondes au sein desquelles le laboratoire expérimental de l'ANDRA est en cours d'implantation; ii) de caractériser, le cas échéant, les processus responsables des déséquilibres radioactifs observés; et iii) d'en préciser les implications chronologiques en ce qui a trait à la stabilité chimique de ces formations géologiques. Compte tenu de ces objectifs, la précision et la justesse analytique des mesures des déséquilibres radioactifs (234U/238U) sont apparues comme la clé de la réussite d'une telle entreprise. Une grande partie des travaux a donc été consacrée à la mise au point de l'analyse des déséquilibres radioactifs à l'aide d'un spectromètre de masse à multi-collection et source plasma (MC-ICP-MS). In fine, une reproductibilité analytique de l'ordre de 1‰ (2 s) pour la détermination du rapport 234U/238U sur échantillons géologiques a été obtenue. Haute précision et justesse analytique nous ont ainsi permis de démontrer un état d'équilibre radioactif 234U/238U dans les argilites Callovo-Oxfordiennes. Ce résultat indique l'immobilité de l'uranium dans la formation cible et, par suite, atteste d'un milieu chimiquement inactif et clos, du moins au cours de la période actuelle, pour ce qui concerne l'uranium et, par extension, les actinides naturels. Ce résultat est fondamental au regard de la problématique d'enfouissement des déchets radioactifs car il procure une confirmation in situ des capacités de confinement de la couche argileuse cible, dans les conditions physico-chimiques actuelles. A contrario, des déséquilibres (234U/238U) ont été systématiquement observés au niveau de zones soumises à des processus de pression-dissolution (stylolites) dans les formations carbonatées encaissantes de l'Oxfordien et du Bathonien. Ces déséquilibres témoignent d'une remobilisation discrète de l'uranium au cours des derniers deux millions d'années et donc de processus actifs de transport de matière au sein de ces formations. La répartition isotopique de l'uranium telle qu'elle a été révélée, par un sous-échantillonnage systématique au niveau des surfaces de pression-dissolution et par la réalisation d'analyses sériées perpendiculairement à un joint stylolitique, a permis de mettre en évidence une relocalisation de l'uranium depuis la surface stylolitique vers la matrice carbonatée de part et d'autre du stylolite. Bien que soumise à des transferts de matière, une zone stylolitisée fonctionnerait en toute vraisemblance en système fermé vis-à-vis de l'uranium. Ce résultat est surprenant tant ces formations profondes, fortement compactées et peu perméables, ne semblaient pas pouvoir être sujettes à des transferts de matière significatifs à l'échelle de temps des déséquilibres U-Th. Bien qu'il soit pour l'instant difficile de conclure de façon univoque à ce sujet, il est probable que ce phénomène traduit une stylolitisation encore active, ou tout du moins, une réactivation du phénomène au cours des deux derniers millions d'années.

International audience; L'objectif de l'auteur est d'une part de montrer que la notion de prévention est une construction culturelle, et que les comportements dits « de prévention » ne peuvent être étudiés et compris qu'au regard de l'ensemble des représentations de la maladie, du corps, du malheur et du monde auxquelles adhèrent les individus ; d'autre part que la prévention, telle qu'elle est pensée et pratiquée dans telle ou telle société renvoie à la manière dont est pensée la responsabilité de l'individu dans l'apparition de la maladie et à la manière dont il gère ses rapports à l'Autre. En partant de quelques exemples de situations dans lesquelles la notion de prévention recouvre des réalités différentes, l'auteur examine ce que ces divers systèmes symboliques, appartenant à des contextes culturels distincts, retiennent de l'idée de prévention pour tenter de dégager la (ou les) logique (s) auxquelles obéit la construction qui prend pour matière première la notion de responsabilité et de rapport à soi et à l'autre. (Adapté du texte.).