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International audience; The D18OLE project aimsat developing the determination of δ18O values of triterpenols in order to reconstruct pastatmospheric O2(O2atm) δ18O values and evaluate changes in the Dole Effect over the Cenozoic. Cultivation of Panicum miliaceumwith varying H2O and CO2δ18O valuesshowed that oxygen in miliacin, a C3-oxygenated pentacyclic triterpene,derives from respired O2, in agreement with biogeochemical observationsand consistant with modeled isotope fractionation factor. δ18O values of triterpenols preserved in the fossil record should thus allow estimating the long-term evolution of O2atmδ18O values.The first challenge consists in affordinga robust determination of sterols and triterpenols δ18O values by GC-Py-irMS. The low O/C ratio for these compounds constitutes an analytical challenge. First results acquired on miliacin and friedelin display large peaks by gas chromatography, preventingacceptable reproducibility. A second issue is the current lack of international lipids standards with known δ18O values.The fractionation factor between O2atmand O in triterpenols will be determinedby cultivating vascular plants and algae under controlled atmosphere with known O2δ18O values. Finally, δ18O values of triterpenols will be determined in a set of lignites and lacustrinesediments that cover two major climatic crisis of the Cenozoic : the Paleocene-Eocene Thermal Maximum and the Eocene/Oligcene boundary.

International audience; Current debates on the status of the Anthropocene convey geologists and palaeoenvironmentalists toward new spatial and temporal targets. One of the most emblematic socioecosystem of the Anthropocene is urban areas in which the dynamics of materials are mainly controlled by human activities. This brings unprecedented elemental, molecular and isotopic concentrations and distributions of which the history and timing and release in ecosystems remains poorly known. Here we propose that sediments accumulated in sewer networks can provide original, integrated, and multi-thematic chronicles for the recent history of man-made materials. We collected sedimentary cores in a decantation tank that collects stormwater and wastewater from the north of Orléans city. Sediments accumulated since 1942 over 17 m depth and werenever cleaned out until 2015. Sediments are organized into layers constituted by sands and gravels alternating with silts and organic layers. 7Be and 14C provide consistant results, allowing dating the sequence (1980 at 2.5m depth up to now). The high diversity of organic compounds (drugs, illict drugs, plant biomarkers, cosmetics…) afford a rather complete picture of urban metabolism and of its evolution through the last decades.

International audience; Current debates on the status of the Anthropocene convey geologists and palaeoenvironmentalists toward new spatial and temporal targets. One of the most emblematic socio-ecosystem of the Anthropocene is urban areas in which the dynamics of materials are mainly controlled by human activities. This brings unprecedented elemental, molecular and isotopic concentrations and distributions that lead Norra (2009) to propose a new geological sphere: the Astysphere. Here we propose that sediments accumulated in sewer networks can provide original, integrated, and multi-thematic archives for the recent history of cities by considering urban systems as any catchment where materials are produced, transported and sedimented. The study site is a decantation tank that collects stormwater and wastewater from the north of Orléans city, upstream wastewater plants in Orléans. Sediments accumulated since 1942 over 17 m depth and were never cleaned out until 2015. Two sedimentary cores of 70 (A) and 250 cm long (B) were collected before clean out and then a third of 150 cm (C) after. Sediments are organized into layers constituted by sands and gravels alternating with silts and organic layers. Sharp contacts between those layers indicate evenemential sedimentation, as expected in sewer networks. We formulate the hypothesis that organic/mineral alternations result from a seasonal dynamic. 7Be presence in topmost sample from core A confirms it was deposited within the last 6 months. In core C, only the upper half core, mostly mineral, displays significant 7Be levels whereas 7Be is absent from the lower half, which is mostly organic. This would confirm that our hypothesis of a seasonal alternation, with organic facies deposited during spring- summer and mineral facies deposited during fall-winter. 30 14C dates measured on cores A and B by postbomb method are logically distributed with depth, the most ancient (beginning of the eighties) being recorder at 2.5m depth. This study shows that sediments accumulated in a decantation tank constitute sedimentary archives comparable to more natural ones, thus allowing palaeoenvironmental reconstructions for the Anthropocene. We are currently examining the mineral and organic content of this archive to provide a detailed chronology of the history of man-made materials (drugs, plastics, pesticides…) in urban contexts.

International audience; Les débats actuels sur l'Anthropocène amènent les sédimentologues et paléoenvironnementalistes vers des fenêtres temporelles contemporaines et sur des territoires davantage marqués par les activités humaines. Parmi ceux-ci, la ville est caractérisée par une dynamique des matières, éléments, et rapports isotopiques singulière. En considérant que les réseaux d'assainissement sont assimilables à des réseaux de drainage qui collectent les matières consommées et produites du bassin versant "ville", nous proposons que les accumulations sédimentaires dans les réseaux d'assainissement constituent des archives intégrées et multi-thématiques de l'Anthropocène dans lesquelles l'empreinte anthropique est exacerbée. Le premier challenge dans l'étude de ces accumulations sédimentaires réside dans la datation des dépôts. La chambre à sable d'Orléans est un bassin de décantation situé en amont des stations d'épuration, d'environ 17 m de profondeur qui draine la majeure partie du nord de l'agglomération orléanaise, à travers un réseau unitaire. Les sédiments accumulés depuis 1942 n'avaient jamais été curés jusqu'à 2015. Afin de comprendre la dynamique d'accumulation des sédiments dans la chambre à sable, nous avons d'abord prélevé deux carottes sédimentaires de 70 (A) et 250 cm (B) avant curage puis une carotte de 150 cm (C) prélevée près d'un an après les opérations de curage. Le sédiment est constitué d'alternances de sables grossiers, de lamines à grains plus fins, et de passées très organiques et suggère une mise en place événementielle. Le 7 Be n'est présent que dans l'échantillon le plus superficiel de la carotte A. Dans la carotte C, les échantillons du faciès minéral supérieur affichent des teneurs significatives en 7 Be (automne-hiver), au contraire des échantillons du faciès organique inférieur (printemps et l'été). Ceci suggère une origine saisonnière des alternances organiques/grossières. Les 30 datations 14 C obtenues sur les carottes A et B par la méthode postbomb se distribuent de manière logique avec la profondeur, les plus anciennes à 2m50 correspondant au début des années 80. Au total, ces résultats nous permettent de confirmer que les sédiments déposés dans la chambre à sable suivent une logique temporelle, rendant possible des reconstructions paléoenvironnementales en contexte fortement anthropisé, sur des gammes de temps et résolutions rarement atteintes dans des archives naturelles.

International audience

International audience; Les débats sur l'Anthropocène orientent les géologues, et en particulier les paléoenvironnementalistes vers de nouveaux territoires et fenêtres temporelles. L'un des socio-écosystèmes les plus emblématiques de l'Anthropocène est sans nul doute la ville qui se singularise par une part prédominante des activités humaines sur la dynamique des matières, avec des teneurs élémentaires et rapports isotopiques inédits en milieu naturel, qui ont conduit Norra (2009) à proposer le terme d'Astysphère. Nous proposons que les accumulations sédimentaires dans les réseaux d'assainissement constituent des archives intégrées et multi-thématiques de l'histoire récente de la ville. En effet, les réseaux d'assainissement peuvent être assimilés à des réseaux de drainage qui collectent les matières consommées et produites du bassin versant. La chambre à sable d'Orléans est un bassin de décantation situé en amont des stations d'épuration, d'environ 17 m de profondeur. Elle draine la majeure partie du nord de l'agglomération orléanaise, à travers un réseau unitaire (eaux pluviales et eaux usées). Les sédiments accumulés depuis 1942 n'avaient jamais été curés jusqu'à 2015. Afin de comprendre la dynamique d'accumulation des sédiments dans la chambre à sable, nous avons d'abord prélevé deux carottes sédimentaires de 70 (A) et 250 cm (B) avant curage puis une carotte de 150 cm (C) prélevée près d'un an après les opérations de curage. Le sédiment est organisé en strates constituées d'alternances de sables grossiers, de lamines à grains plus fins, et de passées très organiques. Les contacts francs entre les différents faciès laissent supposer une mise en place de type événementielle, en accord avec la dynamique sédimentaire attendue dans ce type de réseau. Nous formulons l'hypothèse que les alternances entre faciès organique et faciès grossier correspondent à un rythme saisonnier. La présence de 7 Be dans l'échantillon le plus superficiel de la carotte A confirme le caractère hyper-récent des dépôts superficiels. Dans la carotte C, seuls les échantillons du faciès minéral affichent des teneurs significatives en 7 Be ce qui indique que leur dépôt correspond à la période automne-hiver, le faciès organique s'étant déposé durant la fin du printemps et l'été. Ceci confirme nos hypothèses sur l'origine saisonnière des alternances

International audience; Les sédiments urbains, notamment ceux qui s'accumulent dans les réseaux d'assainissement, constituent une préoccupation récurrente pour les gestionnaires de l'espace public, non seulement en termes de volumes accumulés mais également en termes de nature des sédiments qui conditionne leurs traitements lors d'opérations de curage. A l'inverse, ces sédiments constituent une archive potentielle de l'histoire du bassin versant qu'ils drainent, d'intérêt pour les paléoenvironnementalistes qui se préoccupent de reconstruire l'histoire intégrée du milieu urbain sur des périodes très récentes. Nous avons analysé la matière organique(MO) préservée dans les sédiments des lacs de l'Université (LU) et de l'Orée de Sologne (LOS) situés dans le quartier de La Source à Orléans afin de déterminer leur potentiel d'archivage.Ces lacs artificiels (bétonnés/bitumés) collectent les eaux de pluie et ont été curés dans les années 90. Seuls quelques millimètres de vase ont pu être collectés dans LOS. Dans LU, nous avons obtenu une carotte de 32 cm, constituée d'un sable beige contenant des graviers à la base (U1), d'une boue organique très sombre (U2), et enfin d'une boue floconneuse verdâtre (U3). Les teneurs en carbone organique(COT) très faibles dans U1 (400°C) qui décroissent jusqu'à 270 °C dans U2 et U3. Les indices d'hydrogénation (IH) et d'oxygénation (IO) indiquent une MO dégradée provenant principalement de végétaux vasculaires dans U1, avec une plus forte contribution de matières algales et une meilleure préservation dans U2 et U3. LaMO dans l'échantillon de LOS est très similaire à celle des sédiments superficiels de LU, exceptés des Tmax> 400°C qui pourraient signaler une plus forte dégradation. Les distributionsenn-alcanes témoignent d'une forte contribution de végétaux vasculaires et de matériel algal pour LOS). Des différences notables dans les distributions de biomarqueurs spécifiques (dioxo-ursène et oléanène, méthoxyserratènes et acide abiétique, par exemple) sont en accord avec les végétations respectives environnant les deux lacs. Enfin, les sédiments contiennent un grand nombre de dérivés diagénétiques de triterpènes originaux, dont l'origine et le mode de formation restent à déterminer. Au total, et bien que les accumulations demeurent faibles, il semble que les sédiments des lacs artificiels urbains archivent des éléments déterminants de leur environnement immédiat.

International audience; Ongoing debates on the definition of the Anthropocene encourage geologists and palaeoenvironmentaliststo explore more recent time-windows and new territories. Cities are probably the most emblematic socio-ecosystem of the Anthropocene, with a dominant control of human-driven productions and fluxes of uncommon materials, elements and isotopes ratios, justifying a new sphere of biogeochemical exchanges: the " Astysphere ". Sedimentary accumulationsresulting from the production, transport, and sedimentation of materials in sewer networks could thus represent efficientarchivesof the Anthropocene. We studied a decantation tankthat collects wastewaters and rainwatersfrom the sewer network of Orléans, before any water treatment plant. This original sedimentary basin accumulated 17m of sediments since AD1942,and has never been cleaned out, potentially offering a very high-resolution archive of events that occurred within the catchment over the last 70 yrs. In this context, we retrieved 17 gravity cores before (A, February 2015) and after (B, March 2016) clean out. The sediment is stratified with coarse and fine mineral layers regularly interrupted by organic-rich black deposits. Abrupt transitions between each facies suggest a succession of sedimentary events. The presence of 7 Be at the top of cores confirms that top sedimentsare younger than 6 months. This implies that there is no or few time lag in sediment transport within the catchment. Cores B, which record one year of sedimentation after clean out, are half constituted of mineral (top) and organic (bottom) units.The mineral facies is enriched in 7 Be whereas the organic one is not. This suggests that the mineral facies is typical of the autumn-winter season, whereas the organic one could be related to the spring-summer period. Organic/mineral successions observed in all cores could therefore reveal a seasonal signal. 30 postbomb 14 C dates performed on cores Aare logically organized with depth, with oldest sediments (2.25 m depth) dated from AD1980. These first results confirm that urban sedimentary archives, as more natural ones, are constituted of deposits chronologically ordered, probably under a seasonal pattern. This reinforces our assumptions that high-resolution sedimentary archives in urban contexts could help unraveling the precise chronology of the Anthropocene.

International audience; 150 L d’eaux usées sont produites en moyenne par jour par chaque français. Ces eaux doivent être stockées et traitées avant d’être déversées dans le milieu naturel. C’est pourquoi, il est important de connaitre la dynamique des matières qui transitent dans les eaux usées en amont des stations d'épuration, afin de faciliter leur élimination avant le rejet dans les eaux usées.L’objectif de ce travail est de déterminer la variabilité temporelle des flux de polluants organiques dans les réseaux d’assainissement et d’en déterminer les facteurs explicatifs. L’agglomération orléanaise est dotée d’un réseau séparatif qui permet de collecter et de traiter séparément les eaux de pluie et les eaux usées. Les eaux usées sont constituées des eaux ménagères, qui ont pour origine les salles de bains et les cuisines, et sont généralement chargées de glycérol, butoxyéthanol, acide benzoïque, acide laurique par exemple, et des eaux «vannes» qui sont les rejets de toilettes, chargés d’acides biliaires comme l’acide cholique ou hyocolique et les résidus d’alimentation.En 2014, environ 5773 m3 d’eaux usées ont convergé par jour vers la station d’épuration provenant de plusieurs communes : Ardon, Olivet, Orléans et Saint Cyr en Val. Afin de mettre en évidence des variations temporelles, un échantillonnage journalier a été effectué à l’aide d’un préleveur automatique asservi au débit en entrée de la station d’épuration d’Orléans La Source. L’extraction des polluants a été réalisée par Extraction sur Phase Solide en utilisant une phase HRX. L’analyse est ensuite réalisée à la fois en chromatographie phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse est réalisée et par chromatographie liquide (LC-MS/MS)Nous disposons à ce jour de résultats sur 37 jours sur une cinquantaine de molécules. Les flux de ces composés montrent de fortes variations temporelles et des comportements distincts en fonction des types de composés. Ces tendances restent à expliquer au regard des principaux facteurs de contrôle identifiés :-La production/consommation des substances dans le bassin versant, liée aux évolutions socio-économiques ;-Les effets de dilution liées aux volumes entrant dans la station, mais aussi dues aux précipitations du fait de la vétusté du réseau et de risques de fuites ;-Les interactions, dégradations, temps de latence… qui peuvent survenir durant le trajet des composés depuis leur ingestion jusqu’à leur arrivée à la station en fonction des conditions physico-chimiques.L’échantillonnage journalier se poursuit pour disposer d’un jeu de données sur plusieurs mois et ainsi vérifier les premières tendances observées et les confronter à la vie de la cité. Un échantillonnage horaire visera à définir la variabilité des flux au cours d’une journée.

International audience; Miliacin (olean-18-en-3β-ol methyl ether) is a fossil molecule that was recently detected in Lake le Bourget (LlB, French Alps) sediments. Comparison of potential plant producers with plants thriving around the lake at time of sedimentation concluded that Panicum miliaceum cultivated in the catchment was its most probable source. Since this discovery, it became possible to track the former presence of P. miliaceum over its area of extension and diffusion by detecting miliacin in sediments. This first allowed us reconstructing the history of millet cultivation around LlB, characterized by a beginning around 1700 B.C. and a maximum at 800 B.C. before a drastic drop at the Bronze Age/Iron Age transition. Examination of miliacin in sediments from Lake Lledro (Italy) and Paladru (France) revealed distinct dates of its first occurrence, attesting to a complex pattern of diffusion through the Alps. A twin high resolution record of miliacin in LlB Bronze Age sediments evidences periods of low and high concentrations that could result from varying levels of consumption potentially related to climate changes. While trying tospotpaleo-millet fields cultivated during the Bronze Age around LlB, we have analyzed soils in its surroundings. Miliacin is present but not abundant in soils and there is no logical pattern in its spatial distribution. Insufficient miliacin concentrations prevented any 14 C measurement that would have ascertained a molecular legacy of soils from Bronze Age millet cultivation. Reversely, we found miliacin in paleosoils from Ukraine that attested to the in situ cultivation of millet by Iron Age nomad populations. Miliacin is not solely produced by P. miliaceum. Previous studies indicate it can be found in a large spectrum of organisms (gramineae but also, surprisingly, molds), of which Setaria italica, the Italian millet. We analyzed seeds of several strains of P. miliaceum, several Panicum sp. and other gramineae such as S. italica. We found miliacin very abundant in any cultivar of P. miliaceum, present in all Panicum sp., in somePennisetum sp. but absent fromthree varieties of S. italica. In addition, we were unable to recover miliacin from Chaetomiumolivaceum, a mold, although operating under the

International audience; Les sédiments naturels récents ont toujours attisé la curiosité des scientifiques. Lessédiments urbains, témoins privilégiés de notre histoire récente, sont encore méconnus dessédimentologues. Pourtant ces sédiments accumulés dans les réseaux d’assainissement sont uneopportunité pour mieux comprendre la dynamique de sédimentation dans ces milieux particuliersafin d’éventuellement les exploiter pour retracer l’histoire récente de la ville mais également pourassurer une meilleure gestion de ces ouvrages.La chambre à sable d’Orléans est un ouvrage de décantation situé en amont des stationsd’épuration, d’environ 17 m de profondeur. Elle draine la majeure partie de la zone nord del’agglomération orléanaise, à travers un réseau unitaire collectant à la fois les eaux pluviales etusées. Les sédiments qui s’y sont accumulés depuis 1942 n’ont jamais été curés. Ils formentpotentiellement une archive à très haute résolution temporelle. Une première carotte d’environ 70cm a été prélevée dans les sédiments pour comprendre les modes d’accumulations de ces matièreset vérifier si ces sédiments constituent effectivement des “archives sédimentaires”, ici c’est-à-dired’enregistrement diachronique du réseau d’écoulement des eaux de la ville. Pour ces raisons, nousavons effectué des datations aux radioéléments courtes périodes (7Be, 137Cs, 210Pb) sur la carotte,associés à 10 datations au radiocarbone sur des graines.Au même titre que des sédiments classiques, les sédiments de la chambre à sable sontstratifiés, avec d’épais dépôts de graviers ou de niveaux de graines, et indiquent une mise en placede type événementielle, en accord avec la dynamique sédimentaire dans ce type de réseau. Lesanalyses en radioéléments indiquent la présence de 7Be (demi-vie de 53,7 jours) uniquement dansle premier échantillon confirmant le caractère récent des dépôts superficiels. Alors qu’elles sontquasi-nulles dans les sédiments les plus grossiers du haut de la carotte, les activités en 137Csatteignent quelques dizaines de mBq/g dans les sédiments les plus fins de la base de carotte. Enfinle 210Pb en excès présente une activité fortement variable en fonction de la profondeur. Lesradioéléments se fixant principalement sur les particules fines une correction à l’aide de lagranulométrie a été tentée pour normaliser le 210Pb en excès (210Pbex), mais cette correction n’estpas satisfaisante ce qui indique que le 210Pbex initial est variable au cours du temps rendant cetteméthode inutilisable à des fins chronologiques. De plus, cette normalisation fait disparaitre le picde 137Cs, artificiellement présent à cause d’une augmentation en profondeur des fractions les plusfines du sédiment. Il s’avère donc que le dépôt sédimentaire est postérieur à 1986 (rejets liés àl’accident de Tchernobyl). Les datations au radiocarbone confirment ces résultats et nousindiquent des dates entre 2012 et 1995, postérieures au pic des bombes. Une seule inversion est ànoter dans le bas de la carotte, résultant sans doute de remobilisations. Au total, ces résultats nouspermettent de confirmer que les sédiments des réseaux d’assainissement sont déposés suivant unelogique temporelle, rendant possible des reconstructions paléoenvironnementales en contextesfortement anthropisés, sur des gammes de temps et résolutions rarement atteints.

National audience; Les actions de l’Homme sur son environnement (par exemple déforestation, reforestation,culture,....) affectent l’évolution des surfaces continentales en jouant un rôle sur le cycle mondial ducarbone. La reconstruction et l’évolution des paysages passés constituent dès lors un défi pour lesapproches paléoenvironnementales (Dearing, 2006).Les biomarqueurs moléculaires détectés dans les sols peuvent fournir des informations sur la végétationlocale passée, et donc sur l’utilisation des terres passées. En outre, si ces biomarqueurs sonttransférés des sols vers les archives sédimentaires, ils peuvent être utilisés pour reconstruire l’évolutiondes écosystèmes à travers le temps. Parmi ceux-ci, les triterpènes pentacycliques de végétauxsupérieurs représentent une famille de lipides très répandue chez les angiospermes et se situentessentiellement au niveau des cires cuticulaires et des écorces des végétaux supérieurs. En raison de leurlarge diversité de structures, de fonctions et de configurations, ils peuvent constituer des marqueursspécifiques de certaines plantes, notamment s’ils sont préservés dans les archives naturelles. Parexemple, les éthers méthyliques de triterpènes pentacycliques peu- vent être liés à la présence degraminées (Jacob et al., 2005; Zocatelli et al., 2010), alors que les acétates de triterpényle sontprincipalement produits par des astéracées (Lavrieux et al., 2011). Tous deux reflètent ledéveloppement de la végétation en milieu “ ouvert ” (par exemple prairie, jachère), soit dans lecadre de l’influence du climat, soit en raison d’activités humaines. L’évolution des milieux “ fermés”, et notamment les forêts de conifères, est quant à elle suivie par le suivi des concentrations enditerpènes, famille de lipides synthétisés par les gymnospermes.Récemment, une famille de triterpènes pentacycliques insaturés présentant une structure de typeserratane, un groupement méthoxyle et divers fonctions oxygénées supplémentaires (méthoxy, acétoxy,cétone ou de l’alcool) ont été détectées dans des sols d’une forêt d’épicéas (Le Milbeau et al., 2013).Les composés possédant un squelette serratane sont synthétisés par de nombreuses plantes comme lespins, les épicéas, les sapins, les fougères et les lycopodes, mais seuls ceux possédant un groupementméthoxyle n’ont, jusqu’à présent, été signalés que dans les pinacées. Ces composés ont également étéobservés dans d’autres archives, telles des tourbes, des sédiments lacustres (naturels et artificiels) etattestent de la contribution de pinacées à ces archives.

National audience; L’implantation de barrages le long des cours d’eau de métropole a fortement perturbé la continuitésédimentaire de ces milieux autrefois naturels. Actuellement, seuls 10% de ces ouvrages ontun usage économique bien défini. L’application prochaine de la directive européenne sur l’eau prévoitun effacement total ou partiel de ces obstacles à l’écoulement afin de restaurer le transport sédimentaireet le bon état écologique de ces milieux. En amont de leur emplacement, ces retenues ont accumulé unequantité plus ou moins importante de sédiments souvent contaminés par des pollutions d’origineanthropique. A cette fin, leur remobilisation après effacement doit être anticipée par ledéveloppement d’approches pluridisciplinaires permettant : (i) de cuber les volumes de sédimentspiégés en amont de retenues ; (ii) de préciser la nature et l’historique des comblements et (iii) dedocumenter la présence de polluants émergents au sein des sédiments.Cette étude s’intéresse aux sédiments piégés en amont de 2 biefs en contexte urbanisé : lebassin de Saint-Samson (1250 x 100m) situé sur la rivière du Loiret, qui s’écoule dans le sud del’agglomération d’Orléans et le lac d’Allier dans la ville de Vichy (2500 x 200m). Ces bassins ontété investis par des méthodes de cartographie acoustique à très haute résolution (sismique réflexionà 200 kHz), permettant d’imager l’architecture des dépôts sédimentaires. Des carottages ont été prélevéspour l’analyse multi-paramètre des propriétés du sédiment (spectrophotométrie, granulométrie,contenu organique...). En parallèle, des analyses en GC-MS ont permis de quantifier la présence deplusieurs molécules pharmaceutiques le long de la séquence sédimentaire.Dans ces 2 bassins à faible tranche d’eau, la cartographie acoustique ne permet pas d’imagerla totalité du remplissage sédimentaire. Dans le lac d’Allier, le remplissage sédimentaire se carac- térisepar un dépôt hyperpycnal sableux associé à une crue de 2013 et situé à 2 cm sous l’interface eausédiment.Ce dépôt grossier fait écran à la pénétration des ondes acoustiques. En revanche, dans lebassin de Saint-Samson, une unité supérieure d’une trentaine de centimètre d’épaisseur a pu êtremise en évidence pour un volume total estimé à environ 20 000 m3. Les carottages réaliséspermettent de valider la présence de cette unité mise en place sur des sédiments plus compactés.Plusieurs composés organiques dérivés de produits pharmaceutiques ont été identifiés etquantifiés au sein des unités sédimentaires à Saint-Samson et parmi les dépôts fins encadrant le dépôtde crue du lac d’Allier. Ces molécules sont des marqueurs de pollution anthropique à double titre (i)tout d’abord par leur résistance à la dégradation dans les stations d’épuration (ii) d’autre part parleur fréquence de détection élevée dans les rivières concernées. Par leurs dates de mises sur le marché,ces molécules permettent également d’envisager un suivi temporel des dépôts sédimentaires. Sur lesdeux sites, les concentrations atteignent au maximum quelques dizaines de ng/g. A titre d’exemple,sur l’ensemble du bassin de Saint-Samson (12 ha), ces valeurs extrapolées à l’ensemble du remplissagesédimentaire représentent un stock potentiel d’environ 1 kg de polluants médicamenteux pour l’unitésupérieure. Des datations par radionucléides sont à venir afin de préciser l’âge des différents dépôtsd’âge très récent et les flux correspondants.Ces résultats mettent en évidence des contaminations associées aux rejets de moléculesmédicamenteuses par les réseaux d’assainissement en amont d’une retenue localisée en milieu urbain,où l’estimation du stock a été rendu possible en couplant des approches de géophysique avec desanalyses en géochimie organique.

International audience; The onset of the Anthropocene, a new geological Era characterized by human activities being the dominant geological process affecting the Earth surface, will soon be defined by the International Commission on Stratigraphy in 1950 AD (Zalasiewicz, 2015). For palaeoenvironmentalists, the Anthropocene opens a new and very exciting challenge: decrypt geological archives by using various tracers over unusual time scales (days, seasons, years, decades) and take into account the major forcing factor: human activities. As for longer time periods and more natural contexts, organic geochemistry will have to contribute and will be confronted to emerging issues: (1) to which extent organic tracers and proxies developed for longer time scales, in more natural ecosystems, can be transferred and applied in hyper-anthropized socio-ecosystems such as urban areas?; (2) human activities produce novel materials and organic compounds such as emerging pollutants that could be readily considered as novel tracers for a large set of socioeconomic concerns, thus establishing new connections between paleoenvironmentalists and researchers engaged into pollution studies. We have analysed molecular biomarkers preserved in the sediments of two artificial lakes of Orléans: Lac de l'Université (LU) and Lac de l'Orée de Sologne (LOS) in order to determine their potential as sedimentary archives, through the presence of both sedimentary accumulations and specific tracers in order to reconstruct the recent history of their surroundings, and evaluate to which extent molecular imprints reflect local environmental conditions. Those two lakes collect local rainwaters and were clean out around 1990. Only few centimetres could be collected in LOS whereas LU afforded 30 cm constituted by 6 cm of sand with gravels (TOC400°C), then 16 cm of black organic clay and finally 8 cm of greenish organic clay (TOC> 5%, IH>400 mgHC/COT, IO~150 mgO2/COT, Tmax>400°C). The strong contribution of vascular plants to the sediment is not only attested by Rock-Eval values but also by the distribution of n-alkanes that maximize at n-C27 with a strong odd/even predominance. In LOS minor amounts of short-chain n-alkanes attest to a bacterial/algal contribution. The ketone fraction afforded a large diversity of compounds such as pentacyclic triterpenones (taraxerone, β-and α-amyrenones, germanicone, lupanone, glutinone and friedelin). In addition, LOS sample displayed abietic acid and a series of four methoxy-serratenes (two dimethoxy and two keto-methoxy; LeMilbeau et al., 2013). LOS sample was also characterized by the presence of four compounds of which the mass spectra displayed M + at m/z 378 or 392 and intense m/z at 199 and 225 that are interpreted as diagenetic derivatives of pentacyclic triterpenes bearing a ketone function (Tris-nor-olea-trien-2-one, Tris-nor-ursa-trien-2-one, Bis-nor-olea-trien-2-one and Bis-nor-ursa-trien-2-one). The alcohol fraction contained the alcohol equivalent to triterpene ketones such as taraxerol, β-, δ-and α-amyrins, germanicol and glutinol, as well as a keto-methoxy-serratene and a hydroxy-methoxy-serratenes in LOS. Again, LOS displayed original pentacyclic triterpenes constituted by diketo Δ 12 (Bandaranayake, 1980) and Δ

International audience; Urban socio-ecosystems can be defined according to sociological, economic, political, philosophic or historical criteria. For geologists, cities can also be considered as hydrological catchments subjected to biogeochemical cycles of elements, molecules and minerals that are produced, transported and deposited. In this case, most of the transfers are realized at the surface (for stormwater) and underground (for the stormwater and wastewater systems), and can be combined or separative. Materials deposited in sewer networks are considered as an issue for sediment management but, from a paleoenvironemental, they constitute potential archives for the Anthropocene (i.e since AD 1950; Zalasiewicz et al., 2015), allowing an integrated retro-observation of urban metabolism. Similarly, most materials that transit in sewer systems are considered as pollutants, but paleoenvironmentalists could use them as tracers for urban metabolism. Depending on the type of materials preserved in the sedimentary archives (drugs such as analgesics or antibiotics, illict drugs, alcohol residues, pesticides, hydrocarbons, specific molecular biomarkers…), the recent history of a large spectrum of thematics (health, food consumption, biodiversity, transport, energy…) could be reconstructed at the city scale, affording local authorities diagnostic tools for evaluating past public policies.In order to test whether paleoenvironmental approaches could be transposed to urban socio-ecosystems, we have analysed the sediments of short sedimentary cores drilled in a decantation tank located in Orléans (France; Figure 1). This decantation tank was built in 1942, is 17m deep and is presently saturated in sediments so that it does not properly filter sewer waters that are then directed towards wastewater treatment plants. To this respect, local authorities plan to clean out the tank and are undertaking various improvements. The tank is at the outlet of the sewer network that collects combined stormwater and wastewater over the whole hydrological catchment of Orléans and its suburb. A preliminary drilling afforded sedimentary sequences of maximum 1m length characterized by coarse grain silicoclastic deposits, sometimes sorted, interspaced with organic-rich layers (Figure 1). Some objects of evident anthropic origin could be distinguished such as a padlock, a coin dated back to 1999, and plastic and metallic residues of various origins. We also indentified in some layers grape and lemon seeds, and plant remains. XRF core scanner analyses performed on the whole cores revealed high levels of Zn, Pu and Cu all over the section, with organic layers being enriched. Ongoing work is focused on the analysis of “natural” and xenobiotic biomarkers that are studied through classical organic geochemistry analyses for natural biomarkers and through standard techniques employed in pollution studies for xenobiotics. The challenge, is off course, to transfer those techniques to a material of unprecented and extreme organic, elemental and mineral complexity. From the combined sedimentological, elemental and organic analyses, accompanied by radioelement dating, we will be able not only to discuss the nature of the materials (source, preservation…), but also the potential for these original archives to record the recent history of urban metabolism.

International audience; For more accurate prediction of the consequences of current global warming, it is important to disentangle the past impact on ecosystems of climate variability and human activities, in both the long and short term (Dearing and Jones, 2003). The mechanical erosion of continental surfaces mainly results from climate forcing (precipitation/runoff, vegetation changes…), but may be initiated, amplified and accelerated by anthropization (deforestation, plowing, grazing…). High altitude ecosystems are sensitive and therefore constitute relevant targets in which soil-erosion quantification can be used both to reconstruct climate changes (Simonneau et al., 2014) and to document the local consequences of human activities. In addition, such human-induced soil erosion indirectly reflects socio-ecological trajectories over time. For thousands of years, grazing has affected Pyrenean areas and is considered to be the main biotic factor creating pressure on ecosystem structure and the dynamics of mountain pastures (Galop et al., 2004; Mazier et al., 2009). Indeed, recent studies suggest that pastoral activities increase soil erosion rates (Adler and Morales, 1999; Ayala and French, 2005), especially in mountainous regions (Hall et al., 1999). Yet, though such interaction between grazing and erosion can be hypothesized, the causal relationship has been neither established nor quantified (Thormes, 2007). Such proof, however, is essential if public policy in the field of land-use management is to be credible. With this in mind, the ongoing French research program " pastoralisM versus erosiOn: expLoration of molECULar biomarkers for tracking human/Environment interactions " (MOLECULE, Labex DRIIHM – CNRS INEE) clearly aims to reconstruct the impact of grazing on soil erosion during the Late Holocene. In well-dated peat bog archives (Orry de Théo and Troumouse, Pyrenees), soil erosion (from organic and minerogenic markers) is studied alongside pastoralism (from coprophilous fungi and fecal molecular biomarkers: bile acids and sterols). The peat bog archive from Orry de Théo (Eastern Pyrenees, fig. 1) over the last two centuries is used to calibrate fecal tracers. Quantitative evolution of pastoralism tracers is compared to size and composition of livestock populations as described in detail in local archives (Galop et al., 2011). The markers of pastoralism can thus be quantitatively related to proportions of the livestock (i.e. ovine versus bovine). The authors then explore any quantitative relationship between the number of tracers and the size of the livestock. Finally, it is hoped that crucial information will emerge concerning any latency or time lag in the recording of molecular tracers due to varying residence times in soils or to varying transportation times from source to the archive. The Troumouse peat bog (Central Pyrenees, fig. 1) covers the last 6000 years and is located only a few kilometers from Lake Barroude (fig. 1), where climate-induced erosion processes over the Holocene have been quantified. At Troumouse, soil erosion fluxes reveal six major detrital phases dated from 3910-3855, 3445-3225, 2780-2740, 2655-2525, 1700-1510 and 735-515 cal BP. Anthropogenic indicators suggest that human activities in the vicinity of the bog date from 5000 cal BP. Moreover, Louis Ramond de Carbonnières described intensive historical land-use management for grazing activities in the area but specified neither the type nor the number of animals involved in these practices. By applying our calibration to this new sequence and comparing local soil erosion fluxes, potentially influenced by grazing, to the local climate signal, the authors hope to demonstrate and quantify pastoralism and to establish whether or not it is a true agent of erosion.

International audience; Peatlands have stored ca. one-third of the global soil carbon stock because of low rates of plant residue decomposition due to oxygen limitation resulting from waterlogging which inhibits microbial activities. Thus, thanks to the continuous accumulation organic matter (OM), peatlands are suitable archives for the reconstruction of past environmental changes. The combination of natural climatic variations and human impacts (particularly during the late Holocene) represents a challenge for reconstructing past environmental changes from peat archives, and requires the combination of several proxies. Within the PEATWARM project (ANR-07-VUL-010), we investigated a 4 m peat profile collected in a bog located in Frasne mire (French Jura Mountains) and covering the last 7,400 years BP. We analysed peat OM composition (lignin-derived phenolic monomers, monosaccharides, lipids), testate amoebae, branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs) and pollen. Major changes in OM sources and environmental conditions were revealed at 2.5 m depth (ca. 5,000 yrs BP). Below 2.5 m depth, higher contents of lignin-derived phenolic monomers were found suggesting a predominance of vascular plants (e.g. sedges). In this deeper section, the peat composition is also characterised by (i) higher percentages of amorphous OM, (ii) lower percentages of mucilage and fungal hyphae, and (iii) lower cellulosic sugar contents and C/N ratio. In addition, at this time (around 5,000 yrs BP), pollen analysis revealed a change in vegetation with especially the disappearance of Pinus. Taken together, these results indicate that a rapid shift of the ecosystem functioning occurred ca. 5,000 years ago from a minerotrophic fen to an ombrotrophic Sphagnum-dominated peatland.

International audience; Les sédiments accumulés dans les réseaux d'assainissement sont des objets assez méconnus des sédimentologues. Pourtant, comme les sédiments lacustres, ils sont susceptibles d'enregistrer l'histoire d'un bassin versant, ici la ville, drainée par des cours d'eau particuliers, ici ses routes et ses égouts. La chambre à sable d'Orléans est un bassin de décantation de 17 m de profondeur, situé en amont des stations d'épuration et collectant les eaux pluviales et usées. Construite en 1942, et n'ayant jamais été curée, près de 70 ans d'histoire de la ville y sont potentiellement archivés à haute résolution temporelle. Alors que la chambre à sable devait être curée en 2015, il semblait important d'étudier ses sédiments singuliers et de tester leur potentiel pour reconstituer l'évolution urbaine des dernières décennies. Une première carotte d'environ 70 cm a été prélevée afin d'inventorier les matières et traceurs qui pourraient rendre compte des différentes thématiques urbaines, telles que la santé et l'environnement. Notre objectif était également d'informer les services de l'assainissement de la nature des matières extraites, pour décider de leur traitement. 15 échantillons ont donc été analysés en terme de texture, de macrorestes végétaux, d'éléments traces et majeurs par microfluorescence X, et de biomarqueurs moléculaires par CPG-SM. Ces sédiments sont caractérisés par une texture grossière (près de 90 % de sables et graviers). Toutefois, elle devient de plus en plus fine avec la profondeur. La fraction grossière contient une grande diversité d'éléments figurés (vis, graines, billes, béton, bitumes) dont les proportions varient avec la profondeur. Les concentrations plus élevées en éléments métalliques (EM) en profondeur coïncident avec des teneurs élevées en matière organique (MO) et en fraction minérale fine, ce qui laisse supposer un effet de matrice. Les sédiments contiennent également une grande diversité de composés chimiques naturels (amyrines, hopanes, dérivés d'acide abiétique, stérols – principalement du coprostanol…) mais surtout synthétiques (HAP – de 3 à 4 cycles aromatiques, antioxydants – Vanox 12, Ionox 220…, médicaments – carbamazépine, aspirine, ibuprofène, oxazepam…, substances cosmétiques – fragrances, parsol MCX, plastifiants – DOA, KP 140). L'évolution des médicaments avec la profondeur indique deux zones de fortes concentrations, datées aux alentours de 2008 et entre 1986 et 1999, alors que les HAP et les amyrines sont concentrés dans les sédiments datés de 2012. Enfin, la faible CPI (Carbon Preference Index, la faible valeur indique qu'il n'y a pas de prédominance pour les chaînes impaires) des n-alcanes associée aux cortèges de HAP pourrait indiquer une contamination aux carburants. La confrontation d'un indice de contamination humaine (établi à partir de stérols) avec des concentrations en microbilles de

National audience; L’avènement de l’Anthropocène, ère caractérisée par les marques indélébiles laissées par l’Homme sur Terre, semble devoir être défini en 1950 (Zalasiewicz, ICS 2014). Pour les paléoenvironnementalistes, l’Anthropocène constitue un nouveau challenge : reconstituer l’évolution des écosystèmes à l’échelle des dernières décennies, en prenant en considération un acteur majeur : l’Homme. A l’instar des études sur des périodes plus anciennes, la Géochimie Organique aura un rôle majeur à jouer pour répondre aux challenges qui s’annoncent : (1) tester les traceurs et proxies classiques dans des contextes hyper-anthropisés tels que les villes ; (2) développer de nouveaux biomarqueurs pour distinguer les activités, pratiques et usages des populations. Ces enjeux motiveront des passerelles entre les géochimistes "paléo" et ceux traitant des questions de pollution. Nous avons analysé les biomarqueurs préservés dans les sédiments des lacs de l’Université (LU) et de l’Orée de Sologne (LOS) à Orléans afin de déterminer leur potentiel d’archivage (accumulation sédimentaire et typologie des biomarqueurs) et de tenter de reconstituer l’histoire récente du quartier de La Source. Ces lacs artificiels (bétonnés/bitumés) collectent les eaux de pluie et ont été curés dans les années 90. Seuls quelques centimètres de vase ont pu être récoltés dans LOS contre plusieurs dizaines dans LU.

International audience; Artic is the most sensitive region to the effects of global warming. Indeed, it warms three times faster than the rest of the world. Nowadays, it is an important issue to characterize the responses of these ecosystems to a rise in temperature and the part that Human plays in this mechanism. For several millennia, agriculture and husbandry are known as one of the major anthropogenic impacts on environment. During the last two millennia, global climate warming events allowed two phases of agricultural expansion in South Greenland. The first phase coincided with the medieval Norse colonization between 986 AD and the mid-fifteenth century; the second, corresponds to the modern reestablishment of farmers since 1920, at the very end of the Little Ice Age. This context appears as an exceptional study model to examine the transition from a pristine to an anthropogenic landscape. To this respect, lake deposits provide a sensitive recorder of environmental changes due to land use. In order to assess the history and impacts of grazing activities on the environment, a first molecular inventory was conducted on a sedimentary sequence retrieved from Lake Igaliku (61°00'N, 45°26'W, 15m asl). The analysis of molecular biomarkers retrieved from a well-dated core spanning the last two millennia was confronted to pollen, non pollen palynomorph and elements, allowing us discussing the evolution of agropastoralism and its impacts on the local ecosystems. When found in soils or sediments, fecal sterols and bile acids can help identifying the former presence of Humans and their livestock. In our case, only deoxycholic acid (DCA) is detected with high fluxes recorded during the two phases of agricultural expansion, coincident with high percentages of coprophilous spores. DCA is produced by all herbivores but, because it is the unique bile acid found in Igaliku sediments, we propose that it mainly derives from sheep. Thus, it could be possible to distinguish predominant livestock species raised in the catchment of Igaliku during the two phases of settlements. Sheep breeding induce an increase in trimethyl tetra hydro chrysene (TTHC) and in Ti, considered as tracers of soil erosion during the last centuries. This increase erosion is accompagnied by an increase in n-C17 alkane fluxes and mesotrophic diatoms percentages that attest to an eutrophication of the lake waters in recent times, potentially due to an important supply of fertilizers. During the last centuries as well as the medieval period, sheep breeding has also involved a change in vegetation, pointed by lows percentages of trees and shrubs pollens associated with an increase in triterpenyl acetates fluxes, and an increase of the average chain length of n-alkanes, molecular biomarkers of an open area. The combined analysis of molecular biomarkers and pollen allows tracing the compared evolution of farming activities during the two major phases of anthropisation. The impacts of these activities on local ecosystems allow us providing a new insight into the Norse history in Greenland, completing the archaeological and palaeoenvironmental knowledge.

National audience; Le maximum thermique de la limite Paléocène-Eocène (PETM : Paleocene-Eocene Thermal Maximum) fut un réchauffement global et brusque qui s'est produit il y a 55,8 Ma et dura entre 170 et 220 ka (Röhl et al., 2007). Cet évènement hyperthermique est associé à une excursion isotopique négative du carbone (CIE : Carbon Isotope Excursion) qui est notamment enregistrée par la matière organique (MO) terrestre et marine (Aubry et al., 2007). Actuellement, les effets du PETM sur les environnements continentaux sont encore mal connus. De récentes études de la MO de sédiments côtiers du Paléocène-Eocène (P-E) du Bassin de Dieppe-Hampshire ont révélé de forts changements environnementaux et climatiques associés à la limite P-E (Storme et al., 2012; Garel et al., 2013). Afin de déterminer si ces changements sont locaux ou régionaux, 2 carottes forées dans le Noyonnais du bassin de Paris ont été étudiées (BEAU et PORQ). Elles montrent des sédiments plus continentaux que ceux du Bassin de Dieppe-Hampshire, tels que des sables fluviatiles et des argiles de plaine d'inondation, tous riches en MO. Les analyses du δ13C de la MO ont révélé que la CIE s'étend sur 3 m d'épaisseur dans la carotte BEAU et sur 12 m d'épaisseur dans la carotte PORQ. L'observation des palynofaciès a montré la dominance de la MO d'origine végétale supérieure. Cependant, des pics de concentration de MO algaires sont aussi observés au sein du PETM dans PORQ. Les biomarqueurs moléculaires, quantifiés par GC-MS, ont montré que les fractions aliphatiques des 2 carottes sont dominées par les n-alcanes, les hopanes et les triterpènes pentacycliques. Dans les 2 sites, le début du PETM coïncide avec des pics de concentration en biomarqueurs de fougères (p. ex. fernènes), ceux-ci étant même parfois plus abondants que les biomarqueurs d'angiospermes (p. ex. oleanènes) à PORQ. Cette carotte est surtout marquée par l'alternance de pics de biomarqueurs de fougères et d'angiospermes au sein de la CIE. Le δD des n-alcanes, analysé par GC-irMS, montre, à BEAU, une décroissance continue des valeurs de la fin du Paléocène jusqu'au sommet de la carotte, ce qui indique un passage progressif à des conditions plus humides. A PORQ, ce changement, qui est aussi observé, est suivi par un retour progressif à des conditions plus sèches à la fin du PETM. Finalement, la comparaison de ces résultats avec ceux publiés dans le Bassin de Dieppe-Hampshire (Garel et al., 2013 ; Garel et al., soumis) montre que, si certains des changements environnementaux et hydrologiques sont similaires dans les deux secteurs, d'autres sont complètement opposés. Ceci suggère que les effets d'une brusque crise climatique sont très variables d'une région à l'autre.

National audience; La littérature des phytochimistes est riche d'études permettant d'établir un lien entre une structure moléculaire et un taxon végétal, avec pour objectif principal (i) d'identifier de nouveaux principes actifs pour des applications industrielles et (ii) de progresser dans les thématiques relatives à la chimiotaxonomie. Certaines de ces molécules, e.g. les biomarqueurs moléculaires, sont également détectées dans les sols, sédiments et roches et permettent aux géochimistes organiciens de retracer l'évolution de taxons végétaux à travers le temps. D'autres composés sont spécifiques aux objets géologiques et résultent de transformations des composés biochimiques au cours de la diagenèse. Cette multitude d'informations sur la chimie des plantes, des sols, roches et sédiments et sur les propriétés des biomarqueurs moléculaires est dispersée dans la littérature scientifique, si bien que le parangonnage du géochimiste organicien sur l'antériorité de la découverte d'un biomarqueur dans un sol ou sur la distribution d'un autre dans le règne végétal s'apparente souvent à celui du rat de bibliothèque. Dans le cadre des projets Principasol (CG45, FEDER) et Ecosmetocentre (Eco-Industries), nous avons développé une base de données qui a pour vocation de centraliser ces informations. Cette base de données est accessible publiquement via une interface web (http://bdd-osuc.cnrs-orleans.fr/Accueil/) qui permet la recherche et la visualisation de biomarqueurs (par différentes clés : nom, synonyme, masse, fragments en spectrométrie de masse, type de structure), de bibliographies, de plantes, d'échantillons, de sites... et des relations entre ces catégories (Quels biomarqueurs sont décrits dans tel article ? Quelles plantes produisent tel composé ? Quels sont les composés produits par telle plante ?...). Pour les besoins du Service National d'Observation TOURBIERES porté par l'OSUC, la base de données intègre également les données environnementales (météorologie, hydrologie, physico-chimie du sol et prochainement, les flux de CO2) ; données qui pourront être comparées aux distributions en biomarqueurs des plantes, sols et sédiments des sites instrumentés. Si elle est déjà riche de milliers d'informations, cette base de données ne pourra se développer qu'avec le concours de la communauté sur une base collaborative. Parmi les développements envisagés, celui de la gestion des échantillons qui pourrait être proposée à tout laboratoire de géochimie organique, avec des droits d'affichage garantissant la confidentialité des données non publiées. A l'instar des autres disciplines, la géochimie organique est en effet confrontée aux problématiques du "big data", de la sauvegarde et de la rationalisation des données qu'elle produit. Aussi, la base de données Principasol constitue un point fédérateur, un lieu d'échanges, et un outil de promotion des réalisations de la communauté.

National audience; Les épisodes de réchauffements climatiques, sur les deux derniers millénaires, ont permis deux phases majeures d'expansion agricole au Sud du Groenland. La première, correspond à l'établissement de la civilisation Vikings (986 A.D - milieu du XVème siècle) et la deuxième, au ré-établissement des fermiers européens dès 1920. Cette région apparaît donc comme étant un modèle exceptionnel pour l'étude de la transition d'un paysage vierge à un paysage anthropisé. Les lacs étant très sensibles aux moindres changements environnementaux, ils permettent, entre autres, enregistrer à haute résolution les changements d'utilisation des terres. Ainsi, afin de discuter de l'évolution des activités agropastorales mais aussi des impacts sur les écosystèmes à l'échelle locale, un premier inventaire moléculaire a été réalisé sur la séquence sédimentaire d'Igaliku (61°00'N, 45°26'W, 15m asl), datée des deux derniers millénaires. Les résultats ayant été confrontés aux données polliniques mais également aux microfossiles non polliniques. Les stérols fécaux et les acides biliaires, trouvés dans des sols ou dans des sédiments, permettent d'identifier la présence de bétails domestiques mais également d'hommes autour du bassin versant. Autour du lac Igaliku, seul de l'acide deoxycholique (DCA), produit par tous les herbivores, a été détecté et quantifié. Les deux principaux pics enregistrés sont synchrones aux deux périodes d'occupations majeures, au cours desquelles des pratiques agropastorales sont attestées, coïncidant parfaitement avec la courbe des flux de champignons coprophiles. L'élevage de moutons étant exclusivement de type ovin sur les derniers siècles et l'assemblage moléculaire ne variant pas tout au long de la séquence, l'hypothèse d'un élevage majoritaire de moutons au Moyen-Age peut ainsi être émise. Sur la période récente uniquement, l'élevage de moutons implique aussi une augmentation de triméthyl tetra hydro chrysene (TTHC) et de Ti, considérés comme des marqueurs de l'érosion des sols. Cette augmentation de l'érosion est accompagnée par une augmentation de l'alcane n-C17 et du pourcentage des diatomées mésotrophes, attestant d'une eutrophisation des eaux du lacs, potentiellement liée à un apport important de fertilisants. Sur les deux périodes d'occupations et de manière comparable, les activités agropastorales ont engendré un changement du couvert végétal, souligné par une baisse des pourcentages de pollens arborés mais aussi par une augmentation des flux d'acétates de triterpényles ainsi qu'une augmentation de la longueur moyenne des chaines d'alcanes, biomarqueurs moléculaires attestant d'une ouverture du milieu. L'analyse combinée biomarqueurs moléculaires / palynologie permet de caractériser et de comparer l'évolution les activités agropastorales au cours des deux derniers millénaires au Sud du Groenland en complétant les connaissances archéologiques et paléoenvironnementales.

International audience; Due to the diversity of their skeleton, functional groups and configurations, pentacyclic triterpenes are molecular biomarkers that provide precious information on past local vegetation. When preserved in natural archives, and considering their taxonomical value, they can be used to track the evolution of past ecosystems through the time. For example, triterpenyl acetates are mainly produced by Asteraceae (Lavrieux et al., 2011) whereas pentacyclic triterpenes methyl ether are essentially biosynthesized by Poaceae (Jacob et al., 2005), both taxa representing open vegetation. Recently, various methoxyserratenes identified in coniferous forest soils (Le Milbeau et al., 2013) have been related to their source organisms, i.e. Pinaceae. Unravelling the past dynamics of this tree group is important because it is implicated in many Human activities (forestry). As part of our continuing effort to identify the source-product relationship between methoxyserratenes and Pinaceae, and to test whether these compounds can be preserved in various archives (soils, peats and sediments)we have analysed peat samples from La Guette peat bog (région Centre, France) with a focus on these compounds. Lipids were extracted by ASE, fractionated into polarity classes by liquid chromatography and analysed by gas chromatography coupled to mass spectrometry.A series of five methoxyserratenes were detected: 3β,21α-dimethoxyserrat-14-ene, 3α-methoxyserrat-14-en-21-one, 3β-methoxyserrat-14-en-21-one, 3-methoxyserrat-14-en-21α-yl acetate, 3-methoxyserrat-14-en-21β-ol. Additionally, three new serratene derivatives could be identified on the basis of their mass spectra. These serratenes, which have not previously been described in the literature, exhibit two methoxyl at C-3 and C-21 and a third oxygenated function (hydroxyl or acetoxyl) at C-29 position. Analysis reveals that stem bark of Pinus sylvestris are enriched in methoxyserratenes when compared to leaves. Both stems and leaves contain the five common methoxyserratenes that were detected in the peat samples but also the three new functionalized dimethoxyserratenes. This observation constitutes a strong argument for relating these three original methoxyserratenes to Pinus sylvestris. Our results thus confirm and extend the potential of methoxyserratenes as specific biomarkers of Pinaceae and provide for the first time evidence for their preservation in peat samples.REFERENCESJacob J., Disnar J.R., Boussafir M., Sifeddine A., Albuquerque A.L.S., Turcq B., 2005. Pentacyclic triterpene methyl ethers in recent lacustrine sediments (Lagoa do Caçó, Brazil). Organic Geochemistry 36, 449–461.Lavrieux M., Jacob J., Le Milbeau C., Zocatelli R., Masuda K., Bréhéret, J.G., Disnar J.R., 2011. Occurrence of triterpenyl acetates in soil and their potential as chemotaxonomical markers of Asteraceae. Organic Geochemistry 42, 1315–1323.Le Milbeau C., Lavrieux, M., Jacob, J., Bréhéret, J.-G., Zocatelli, R., Disnar, J.-R., 2013. Methoxy-serratenes in a soil under conifers and their potential use as biomarkers of Pinaceae. Organic Geochemistry 55, 45-54.

International audience; As other biochemical compounds archived in soils and sediments, pentacyclic triterpenes can undergo several transformations that can alter the original hydrogen isotopic composition they acquired during biosynthesis. These well-known transformations (i.e. Corbet et al., 1980; Rullkötter et al., 1994) may include migration or suppression of methyl groups and double bonds, ring-A opening and degradation, progressive aromatisation, and, eventually, hydrogen exchange with environmental waters. Reversely, the extent to which these can affect the original δD is poorly understood. In order to quantify these isotopic effects, we submitted a series of standard pentacyclic triterpenes of known δD to various conditions and then measured the δD of each by-product. The set of standard pentacyclic triterpenes included triterpene ketones (lupenone, friedelin, β-amyrenone and α-amyrenone) methyl ethers (miliacin, β-amyrin ME and crusgallin), acetates (β- and δ-amyrenyl, taraxeryl, multiflorenyl and glutinyl acetates) and β-amyrin. In the first experiment, we exposed our standards to UV radiation during 24h. As expected (Simoneit et al., 2009), only ketones (lupenone, friedelin, β-amyrenone and α-amyrenone) were significantly affected. The δD values of compounds amenable to GC-irMS resulting from their photochemical degradation (canaric, putranjivic, nyctanthic and roburic acid derivatives, respectively) did not exhibit significant difference with the δD values of original compounds, except for lupenone. In the second experiment, our standard compounds were subjected to a solution of acetic acid/sulfuric acid/D2O (50:1:1 vol.) for 3 days at 50 °C (Pakrashi and Samanta, 1967). The resulting compounds were recovered by liquid extraction, concentrated, and analysed by GC-MS after addition of 5α-cholestane as an internal standard. Except for friedelin, all compounds were partially transformed. Friedo-rearranged compounds of the oleanane series such as multiflorenyl, taraxeryl and glutinyl acetates were transformed into β-amyrenyl (Δ12), δ-amyrenyl (Δ13,18) and germanicyl acetates (Δ18), β-amyrenyl acetate being converted into δ-amyrenyl acetate that is itself converted into germanicyl acetate. These transformations are in agreement with previous results (Chatterjee et al., 1976). They are accompanied by a significant enrichment in deuterium that is sensitive to the mass spectra of resulting compounds as revealed by a noticeable increase in the molecular mass and an increase in the mass of key fragments. The determination of the δD values of the various compounds obtained will allow us to quantify these isotopic effects. In the third experiment, miliacin was mixed with D2O in the presence of clay minerals (montmorillonite, smectite, kaolinite) for 8 months at 80 °C to estimate hydrogen exchange between water, miliacin and clay minerals. REFERENCES Chatterjee, A., Mukhopadhyay, S., Chattopadhyay, K., 1976. Lewis acid catalysed rearrangement of triterpenoids. Tetrahedron 32, 3051-3053. Corbet, B., Albrecht, P.T., Ourisson, G., 1980. Photochemical or photomimetic fossil triterpenoids in sediments and petroleum. J. Amer. Chem. Soc. 102, 1171-l 173. Pakrashi, S.C., Samanta, T.B., 1967. Acid induced epimerisation and rearrangements of Arborinol, the novel triterpene from Glycosmis arborea. Tetrahedron Letters 38, 3679-3684. Rullkötter, J., Peakman, T.M., ten Haven, H.L., 1994. Early diagenesis of terrigenous triterpenoids and its implications for petroleum geochemistry. Organic Geochemistry 3, 215-233. Simoneit, B.T., Xu, Y., Neto, R.R., Cloutier, J.B., Jaffé, R., 2009. Photochemical alteration of 3-oxygenated triterpenoids: Implications for the origin of 3,4-seco-triterpenoids in sediments. Chemosphere 74, 543-550.

International audience; Organo-Clay Interactions (OCIs) are a poorly investigated topic despite the potential benefits in both fundamental and industrial studies fields. Indeed, Organic Matter (OM) sorption on clays is a mechanism involved in several research areas: past and actual environmental problematics, hydrocarbons sources rocks or soil sciences considerations. In actual environmental issues, new research axes are emerging on OCIs applications on organic pollutants treatments. In the actual environmental management field, OCIs are investigated in order to characterize the role of clay minerals on landfill barriers strengthening (Sánchez-Jiménez et al., 2011). OCIs investigations in paleoenvironmental field are primordial for the calibration of climatical and paleoecological biomarkers proxies. On the topic of formation and evolution of hydrocarbon source rocks, OCIs play an important role on the early steps of diagenetic processes. Several models of OM preservation paths are already admitted (Boussafir and Lallier-Verges, 1997). However, those schemes do not consider the function of the mineral fraction and particularly the role of the clayey fraction on sedimentation and preservation of organic matter. In order to test the role of clays on early stages of petroleum source rocks genesis, our study aims to investigate the efficiency of three clays on OM sorption in a marine productive water column. This study was carried out off the eastern Pacific upwelling (Antofagasta bay, Chile) which is considered as one of the four most productive up-welling areas of the South American coast. A combined system of upwelling and surface currents (Humboldt current) sustains a proliferating biomass. Natural and synthetic montmorillonites and natural kaolinite samples have been disposed along the oceanic water column at three depths corresponding to different water oxygenic conditions (oxic, transition and anoxic). After different times of exposure, the samples have been removed and characterized via different analytical methods (Py-GC-MS, Dissoveld Organic Carbon Analyser, XRD and infrared spectroscopy). The contributions of this work can be declined in three points: (i) we observed an increase of the dissolved organic carbon (DOC) concentrations in the water of clay traps compared to marine ones. This evidence has been detected in the traps water after 2 days of interactions, demonstrating a good attraction effect of clays on ambient organic material. Drouin (2007) observed similar result in lacustrine area. (ii) The py-GC-MS molecular results show that fatty acids are the preferentially adsorbed molecular lipids family during the interaction process. The anoxic zone of the water column has been defined as the most propitious area for the organo-clay aggregation process. (iii) X-ray analysis have highlighted an extension of montmorillonites (001) plans spacing suggesting the intercalation of some organic compounds. However, previous studies (Drouin et al., 2010) and some of our results suggest that clays specific surfaces play a major role on the organic sorption. A comparison between theoretically absorbable amount of organic material and effectively quantified ones permitted us to conclude that organic molecules occupied a little part of external clay surface area.

International audience; The aims of this study are to characterize the spatial variability of biomarker imprints in a peatland and to test to which extent this variability can be related to the surrounding vegetation. Since the mid 1970's La Guette peatland (région Centre, France) has been colonized by vascular plants. Nowadays it is totally colonized by Molina caerulea and, to varying extent, by Pinus sylvestris and Betula pendula. In nine stations representative of distinct vegetation cover, we analysed the lipid composition of soil developed under Molinia caerulea. The lipids of the six most abundant plants encountered in the peatland were analysed as reference samples: Sphagnum rubellum, Erica tetralix, Calluna vulgaris, Molinia caerulea, Betula pendula and Pinus sylvestris. For all these samples, lipids were ultrasonically extracted with DCM and then separated into neutral, acidic and polar compounds. The neutral fraction was further separated by flash chromatography to afford (i) aliphatics and aromatics; (ii) ethers, esters, ketones and acetates and (iii) alcohols. 5α-cholestane was added prior to analysis for quantitation. Lipid fractions were then identified and quantified by gas chromatography-mass spectrometry. In order to quantify their density, trees were counted within circles of increasing radius (giving areas of 3.14; 12.6; 28.3; 50.3 and 78.5 m2) around the sampling plot. After counting, total tree density was determined as well as individual P. sylvestris and B. pendula density. For each sample (n=9) regressions were calculated between (i) lipids and (ii) the density of the tree (n=9). This calculation was reproduced for each counting surface. Then, the resulting regression coefficient was plotted against each surface of counting. Apart from ubiquist compounds such as n-alkanes and triterpenoid ketones, we found in soils several biomarkers for which the source could be constrained. Taraxeryl, friedelanyl and moretenyl acetates were detected. Friedelanyl and moretenyl acetates were found in high amounts in open vegetation plots (9.7 and 2.9 µg.g soil-1, respectively). They were also detected in E. tetralix and C. vulgaris (Ericaceae) and, probably due to contamination, in S. rubellum. Multiflorenyl and two unknown acetates, also present in low contents, may originate from undetermined, less abundant plant. Four methoxy-serratenes (Le Milbeau et al., 2013) and seven tricyclic diterpenes were detected in both soils and P. sylvestris needles. Strong correlation (r = 0.997; p ≤ 0.0001) of their respective abundances in soils attest to their common origin and similar conservation potential. The presence of betulin and related compounds in soil samples and in B. pendula leaves are in agreement with the admitted use of these biomarkers to track the former presence Betula species in soils and sediments (i.e. Otto and Simoneit, 2001). The source of these biomarkers being defined, we then assessed their spatial distribution at the nine sampling sites. Although not abundant, triterpenyl acetates, methoxy-serratenes, diterpenes and betulin derivatives exhibit a higher coefficient of variation along sampling sites than other compound such as n-alkanes or triterpenoid ketones. The correlation between methoxy-serratenes and the number of P. sylvestris in the nine sampling sites increases with the surface used for the calculation (r = 0.93, p

International audience; Compound-specific hydrogen isotopic analyses are gaining incredible interest in paleoenvironmental studies due to the intimate relationship that exists between the δD of sedimentary compounds and climatic parameters (temperature, precipitation, humidity...; Sachse et al., 2012). To contribute to this line of methods, the PalHydroMil project (www.palhydromil.eu, ANR JCJC 2010) aims at developing a new proxy of past climatic conditions based on the hydrogen isotopic composition (δD) of an original molecular biomarker, miliacin. Miliacin was detected in Lake le Bourget (French Alps) sediments, where it has a single plant source: broomcorn millet (Panicum miliaceum) (Jacob et al., 2008). The evolution of miliacin concentration in sediments during to the Bronze Age is presently interpreted in terms of varying amounts of millet produced in the catchment. Whether this reflects any direct or indirect climatic control is to be tested. δD values of time sequences of this molecule extracted from twin sedimentary cores in Lake le Bourget is expected to provide clues to test this hypothesis, assuming that the relationship between the δD values of miliacin and the controlling parameters are understood and quantified. We grew millet in controlled environment chambers in which treatments varied in the following parameters: (i) δD values of the hydroponic solution (HS) (ii) relative humidity; (iii) hydric stress as controlled by polyethylene glycol (PEG) concentration; (iv) subspecies of broomcorn millet. The isotopic compositions of water in the hydroponic solution and in different organs were determined after cryogenic distillation on an Aquaprep (Isoprime irMS coupled to a Gilson 222 XL) for δ18O and on a PyrOH (Isoprime irMS coupled to a Eurovector Elemental Analyser) for δD. At maturity seeds were collected, miliacin was extracted and purified before determining its δD values by GC-irMS. δD values of the non-transpiring organs (roots and stems) were similar to those of the HS water. In contrast, water in transpiring organs (leaves and panicles) were depleted relative to their HS where δD values of HS water were low and enriched where δD values of HS water were high. These results are consistent with the physical process of selective transpiration. δD values of miliacin strictly paralleled the δD values of leaf water with a constant biosynthetic fractionation of 120 ‰. Three different relative humidity applied to the millet plant (48, 61, 74%) impacted the leaf water δD values but had no effect on the biosynthetic fractionation between leaf water and miliacin (120 ‰). Miliacin δD values were only affected by a 10 ‰ enrichment when the amount of PEG increased from 0 to 198 g l-1 (0 to -5 bars of osmotic potential). Higher amounts of PEG induced poor development of the plant, excluding any conclusion on the isotopic impact of a larger hydric root stress. The δD values of miliacin extracted from two varieties of P. miliaceum (var. ruderal and a cultivated var. sunrise) growing under the same climatic conditions was exactly the same, thus implying that the biosynthetic fractionations between leaf water and miliacin were unaffected by genetic differences. Our results indicate that the δD values of miliacin are mainly controlled by leaf water δD values with a constant biosynthetic fractionation and limited or no effect of hydric stress and varieties. In turn, leaf water δD values are affected by δD values of soil water and transpiration. REFERENCES Jacob et al., 2008. Millet cultivation history in the French Alps as evidenced by a sedimentary molecule. Journal of Archaeological Sciences 35, 814-820. Sachse, D., et al., 2012. Molecular paleohydrology: Interpreting the hydrogen-isotopic composition of lipid biomarkers from photosynthezing organisms. Ann. Rev. of Earth and Planetary Sciences 40, 221-249.

Présentation orale; International audience; During the last two millennia, global climate warming events allowed two phases of agricultural expansion in Southwestern Greenland (Massa et al., 2012a). The first phase coincided with the medieval Norse colonization between 986 AD and the mid-fifteenth century; the second, corresponds to the modern reestablishment of farmers since 1920, after the end of the Little Ice Age. This context appears as an exceptional study model to examine the transition from a pristine to an anthropogenic landscape. To this respect, lake deposits provide a sensitive recorder of environmental changes due to land use. In order to assess the history and impacts of grazing activities, a first molecular inventory was conducted on a sedimentary sequence retrieved from Lake Igaliku (61°00'N, 45°26'W, 15m asl). A well-dated core spanning the last two millennia was analyzed in order to identify biomarkers that attest to pastoralism such as fecal sterols (Bull et al., 2001) and bile acids (Tyagi et al., 2008). 40 samples were extracted, separated into neutral, acid and polar fractions. The neutral fraction was further separated into aliphatics, aromatics, ethers ketones and alcohols by flash chromatography. After addition of an internal standard, fractions were analysed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry. 205 compounds were identified and quantified including n-alkanes, n-alkan-2-ones, mid-chain ketones, wax esters, sterols, hopanoids, fernenes, triterpenyl acetates, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), tricyclic diterpenes, fatty acids, bile acids, diacids and hydroxy-acids. Principle Components Analysis of the data allowed us distinguishing three main groups of distinct behaviour: (i) fatty acids, bile acids, diacids and hydroxy-acids; (ii) tricyclic diterpenes; (iii) PAH and sterols. The evolution of biomarker concentrations were compared to other parameters such as total organic carbon, total nitrogen and sulfur contents, sediment accumulation rate and non-pollens palynomorph (Gauthier et al., 2010; Massa et al., 2012b; Perren et al., 2012). The evolution of deoxycholic acid, bile acid that can be attributed to sheep (Tyagi et al., 2008) matches the evolution of spores of coprophilous fungi (Gauthier et al., 2010) and that of the C/N, established as an erosion marker (Perren et al., 2012). Indeed, deoxycholic acid concentration is weak before the Norse settlement and reaches a peak at 1100 AD when other indicators attest to a stronger Human impact on lands. Deoxycholic acid concentrations, standardized to the ration C/N showed the same trends which indicate that variations are not only due to the erosion rates but also to the importance of pastoralism in the watershed. These preliminary results provide a new insight into the Norse history in Greenland, completing the archaeological knowledge, and a first quantified molecular inventory for biomarkers in the lacustrine sediments in Southern Greenland. REFERENCES Bull, I. D., Betancourt, P. P., Evershed R. P., 2001. An organic geochemical investigation of the practice of manuring at a Minoan site on Pseira Island, Crete. Geoarchaeology 2, 223-242. Gauthier, E., Bichet, V., Massa, C., Petit, C., Vannière, B., Richard, H., 2010. Pollen and non-pollen palynomorph evidence of medieval farming activities in southwestern Greenland. Vegetation History and Archeobotany 19, 427-438. Massa, C., Bichet, V., Gauthier, E., Perren, B. B., Mathieu, O., Petit, C., Monna, F., Giraudeau J., Losno, R., Richard, H., 2012a. A 2500 year record of natural and anthropogenic soil erosion in South Greenland. Quaternary Science Review, 32, 119-130. Massa, C., Perren, B. B., Gauthier, E., Bichet, V., Petit, C., Richard, H., 2012. A multiproxy evaluation of Holocene environmental change from Lake Igaliku, South Greenland. Journal of paleolimnology 48, 241-258. Perren, B. B., Massa, C., Bichet V., Gauthier, E., Mathieu, O., Petit, C., Richard, H., 2012. A paleoecological perspective on 1450 years of Human impacts from a lake in Southern Greenland. The Holocene, 22, 1025-1034. Tyagi, P., Edwards, D. R., Coyne M. S., 2008. Use of sterols and bile acids biomarkers to identify domesticated animal sources of fecal pollution. Water Air Soil Pollution 187, 263-274.

International audience; Compound-specific hydrogen isotope analyses are gaining increasing interest in paleoenvironmental studies. Numerous works are currently engaged aiming at refining the relationships between the D of individual compounds and the D of environmental waters, as well as other climatic and biological parameters. One of the directions proposed is to achieve D measurements on molecular biomarkers whose source organisms are relatively constrained. Pentacyclic triterpenes are such biomarkers. Because these biomarkers can undergo structural modifications during early diagenesis, it is therefore crucial to understand to which extent these modifications can be accompanied by a hydrogen isotope fractionation process.

Poster; National audience; A travers leurs activités, et en particulier les pratiques culturales, les sociétés humaines ont, au cours du temps, structuré les écosystèmes terrestres, que ce soit à l'échelle de la parcelle, du paysage, ou à l'échelle planétaire. L'état actuel des surfaces continentales résulte en grande partie des usages passés des sols. La connaissance de l'historique des changements d'occupation des terres conditionne la qualité des simulations sur les usages futurs, développées sur des scenarii qui prennent en compte les données économiques et démographiques.Le projet PaléoChamps (AIR Archéométrie 2011-2012) vise à tester le potentiel de la géochimie organique pour contribuer aux efforts de l'archéologie spatiale afin de préciser les modalités d'occupation du territoire par les sociétés passées. Dans cette optique, nous avons mesuré, dans les sols au voisinage d'un site archéologique daté de l'âge du Bronze (Grésine, bords du Lac du Bourget), les concentrations en miliacine, biomarqueur moléculaire du millet cultivé, céréale largement cultivée à cette époque. Un premier maillage de la zone d'étude indique la présence de miliacine dans de nombreux sols actuellement cultivés en vigne, ou sous forêt depuis plus de cent ans. En revanche, la miliacine est absente de sols développés sur des terrains impropres à la culture, ce qui rassure quant à la pertinence de notre approche. Une seconde campagne d'échantillonnage réalisée en octobre 2011 s'est focalisée sur la Combe aux Moines, une voie de communication attestée depuis l'antiquité, qui présente un fort gradient altitudinal et de nombreux indices d'une importante activité agricole passée. En parallèle, nous purifions en grande quantité de la miliacine extraite de différents horizons de sols afin de réaliser des mesures de 14C moléculaire. L'objectif est de mieux contraindre la dynamique verticale de cette molécule et d'attribuer un âge minimum à cet héritage moléculaire.

National audience; Dans le cadre des projets Aphrodyte (Eclipse/CNRS) puis Pygmalion (ANR), nous avons analysé les biomarqueurs moléculaires préservés dans deux longues carottes sédimentaires prélevées dans les sédiments du Lac du Bourget. Nos études y ont révélé la présence de miliacine, molécule originale qui s'avère être produite exclusivement par le millet commun (Panicum miliaceum), ce qui atteste de sa culture aux abords du lac. L'évolution des concentrations en miliacine dans les sédiments est remarquablement similaire entre les deux carottes, pourtant prélevées à 4 km de distance. L'apparition de ce composé dans les enregistrements sédimentaires, datée de 1700 av. J.C., est conforme avec la date d'introduction supposée du millet dans la région. Cette apparition s'accompagne d'une augmentation des marqueurs d'érosion des sols qui suggère que la mise en culture de cette nouvelle céréale s'est accompagnée de pratiques agricoles nouvelles. La chute drastique des concentrations en miliacine à la transition âge du Bronze/âge du Fer coïncide avec l'abandon des habitats littoraux lacustres vers 800 av. J.C. Entre 1700 et 800 av. J.C., les variations de concentration en miliacine dans les deux carottes pourraient témoigner de phases d'emprise et de déprise agricole sous la contrainte des variations climatiques relevées durant cette période. Disposant de données sismiques pour estimer le volume de sédiments et de l'évolution des concentrations en miliacine supposées identiques à l'échelle du lac, nous avons pu évaluer la quantité totale de miliacine contenue dans les sédiments. Si l'on considère que la majeure partie de la miliacine produite dans le bassin versant a été transférée au sédiment, et en connaissant les concentrations en miliacine dans les graines de millet (partie de la plante où elle se concentre), nous pouvons déduire le tonnage de graines de millet produites dans le bassin versant et le comparer aux données démographiques locales. La mesure de la composition isotopique en hydrogène (δD) de la miliacine et d'autres biomarqueurs moléculaires doit nous permettre de retracer l'évolution des paramètres hydrologiques durant cette période

Communication orale; International audience; Within this study of molecular archaeology, an exceptional set of Egyptian organic remains stored in containers from Deir el-Médineh (XVIIIth dynasty), and put at disposal by the Department of Egyptian Antiquities of the Louvre Museum has been analyzed.

International audience; The evaluation of demography for proto- and prehistoric times remains complex due to the rareness of human remains. Here we propose an original approach based on the combination of geophysical and organic geochemical techniques applied to the Late Bronze Age sedimentary infill of Lake le Bourget. Deep sediments were mapped and their volume estimated by sub-bottom seismic profiling calibrated (accoustically and chronologically) on piston cores. Multibeam bathymetry combined to a subaquatic archaeological survey allowed to precisely identify the extension of Late Bronze Age palafittic stations in shallow waters and to determine the volume of the associated organic rich deposits.

International audience; Understanding past reactions of ecosystems under natural and anthropic constraints is of crucial importance to anticipate the consequences of the current global changes. Unraveling natural and anthropic impacts on environments requires the reconstruction of ancient land-uses. As a part of a larger project aiming at developing new molecular biomarkers in soils that could be specific of their overlying vegetation, we have analyzed the neutral lipid content of soils developed under distinct types of plants. Soils were sampled around Lake Aydat, in Central France, of which the catchment is covered with pastures/meadows, forests and moors. The ketone/ester lipid fraction from soils under pastures or meadows contains a series of 14 pentacyclic triterpenyl acetates with a large structural diversity (Fig. 1). This discovery motivated an extensive phytochemical literature survey (240 references) that showed restricted potential sources of triterpenyl acetates. -amyrin, taraxeryl, glutinyl, -amyrin, and multiflorenyl, acetates are found in very distinct taxa and are thus poorly informative. Conversely, lupeyl, bauerenyl, isobauerenyl, taraxasteryl and -taraxasteryl acetates appear more specific since they are majoritary reported in Asteraceae. Pichierenyl, isopichierenyl and gammacerenyl acetates seem to be the more specific ones since they are produced by a single known species, Picris hieracioides L. (hawkweed oxtongue, Asteraceae).

International audience; Compound-specific carbon and hydrogen analyses have been proposed to quantify environmental variables because they afford a remarkable constrain on the biological source through the selection of specific biomarkers.

International audience; Anticipating the consequences of future global changes on natural systems requires the understanding of the responses of past ecosystems under climatic and anthropic constraints. As natural archives, soils are particularly relevant since they potentially preserve indications of their previous uses. Such uses are known to have irreversible impacts on soils, in terms of bulk chemical properties, soil nutrients availability, soil structure and local vegetation communities, at least at the historical scale (e.g. [1]). However, little is known about the persistence of lipid imprints through time in soils. The aim of this study is to compare the lipid imprint of three soils that suffered distinct land use histories in order to evaluate the possibilities offered by lipids to preserve information on past land uses. Three soils were sampled in the catchment of Lake Aydat (Central France) and then subsampled into 2 cm thick slices. Two of these soils remained under the same overlying vegetation (pasture: S-p, and forest: S-f) for the last 60 years. They constitute "reference" soils. These soils are compared to a soil formerly covered by a pasture/grassland 60 years ago and now by a conifer forest (S-pf). Bulk organic matter (OM) characterisation was performed by Rock-Eval pyrolysis. Lipids were extracted by ASE using DCM:MeOH and then separated into neutral, acidic and polar compounds on aminopropyl bonded silica. The neutral fraction was submitted to further separation by flash chromatography using solvents of increasing polarity. Lipid fractions were then identified by gas chromatography-mass spectrometry. Rock-Eval results suggest that, in the three soil profiles, the time of turnover and OM stabilisation increases with depth, with a global tendency toward increasing oxidation with depth. Combined with the absence of aromatic compounds, this indicates that lipids were not strongly affected by alteration. Degradation can thus not be invoked to explain variations in molecular content between the three soil profiles. Several classes of compounds were tested as potential tracers of former land uses: n-alkanes, tricyclic diterpenes, wax esters, FAMEs, steroids and triterpenes (e.g. [2], [3]). Although the most abundant n-alkane homologue is clearly defined in reference soils (n-C29 in S-f and n-C31 S-p), there is no shift from n-C31 to n-C29 in S-pf. Tricyclic diterpenoids, that are conifer markers, are present all along the S-f profile and are totally absent in S-p. These compounds are only present in the upper part of S-pf. Methoxyserratenes follow tricyclic diterpenes, although they also appear in low amount at the base of S-pf. Reversely, triterpenyl acetates are detected in S-p but are totally absent from S-f. Most of detected triterpenyl acetates are present all along the S-pf profile. This study highlights the variable potential of soil molecular biomarkers to record former land-uses, at least on decadal scales. The most specific and resistant families, such as pentacyclic triterpenes and tricyclic diterpenes, provide the most useful information but did not allow observing an obvious vertical zoning of molecular imprints in S-pf. This could result from mixing processes such as leaching, bioturbation and root penetration that affected this soil. Finally, criteria based on the presence/absence of given compounds appear more powerful than compound relative abundances. References [1] Hurtt, G.C., Frolking, S., Fearon, M.G., Moore, B., Shevliakova, E., Malyshev, S., Pacala, S.W., Houghton, R.A., 2006. The underpinnings of land-use history: three centuries of global gridded land-use transitions, wood-harvest activity, and resulting secondary lands. Global Change Biology 12, 7, 1208-1229. [2] Lavrieux, M., Jacob, J., Le Milbeau, C., Disnar, J.R., Zocatelli, R., Bréheret, J.G., Masuda, K., 2011. First detection of triterpenyl acetates in soils: sources and potential as new palaeoenvironmental biomarkers. 25th International Meeting on Organic Geochemistry, Interlaken, Switzerland. [3] Le Milbeau, C., Lavrieux, M., Jacob, J., Zocatelli, R., Disnar, J.R., 2011. Methoxyserratenes as discriminant biomarkers for soils developed under conifer forests. 25th International Meeting on Organic Geochemistry, Interlaken, Switzerland.

Poster; International audience; The evolution of landscapes through time constitutes a challenge for both archaeologists and paleoenvironmentalists. For example, human deforestation (for cultivation and building) strongly affected the shape of continental surfaces with supposed impacts on the global carbon cycle of which the timing and extent remains controversial.

International audience; Compound‐specific δDanalyses of land plant‐derived biomarkers preserved in lake sediments are gaining increasing interest in paleoclimatic studies because of their potential to record essential information on the climatic conditions that prevailed at the time of their synthesis. The accuracy of inferences about climate from these analyses could be better constrained with more study of the variability in the δD values of possible inputs at catchment scales. We measured the δD values of miliacin (olean‐18‐en‐3β‐ol methyl ether) extracted from the seeds of millet plants collected in 21 stands spatially distributed in a field with visually heterogeneous soil organic matter contents. The use of a single molecular biomarker extracted from a single plant species eliminates the possibility of variability caused by differences in plant type. The δD values differed between plants by as much as 50‰and the average δD values per stand differed from one another by a maximum of 30‰. Thus, the δD values of a single, species‐specific biomarker can vary markedly among plants even within a similar climate. Differences in δD values within stands could be as high as between stands, suggesting that the δD values are not related to macroscale heterogeneities in soil organic matter content. In addition, δD values were unrelated to factors indicative of differences in environment such as plant height, seed weight or miliacin concentration. The average miliacin δD value was representative of the area sampled, however, since it was normally distributed (p < 0.05).

International audience; The hydrogen isotopic composition (δD) of individual compounds preserved in lake sediments has been proposed as a proxy of the hydrological conditions that prevailed at time of their synthesis. Numerous parameters are susceptible of influencing this parameter, the first of them being the δD of environmental waters. Then, the combination of environmental (aridity, soil properties...) and biological parameters alter the δD of leaf water that is finally used for the biosynthesis of organic molecules that fractionate hydrogen isotopes through enzymatic reactions. Lake sediments accumulate organic matter produced at catchment scale, thus produced by various organisms developed on soils of potentially different properties. The spatial variability of δD in plants at a catchment scale is rarely taken into account (Hou et al., 2007), although it might represent a serious source of uncertainty on the paleoclimatic interpretation of sedimentary lipids δD.

International audience; D analyses of organic compounds preserved in sedimentary archives affords new perspectives in tracking past climates. The rationale is that the D of these fossil molecules records the climatic conditions in which they were produced by plants and is stable when transported and archived in sediments. Numerous studies focus on n-alkyl lipids (n-alkanes and n-acids) that have the advantage of being ubiquitous in sediments. Conversely, the large range of organisms being able to produce these compounds, living in distinct environments and with potentially different fractionations of hydrogen isotopes during biosynthesis, limits the interpretation that can be achieved from these data. Studies presently suggest that several shifts in compound-specific D values in the sedimentary record could either be attributed to vegetation or climatic changes. We recently detected in the sediments of lake Le Bourget miliacin (olean-18-en-3ol ME), which could be related to a single species: broomcorn millet (Panicum miliaceum; Jacob et al., 2008). Due to the species specificity of miliacin, its D values are thought to solely record climatic changes and would not be affected by mixing between compounds produced by distinct biological sources. Our overarching objective is to reconstruct the hydrological variability that affected the French Alps during the Bronze age by determining the D of sedimentary miliacin and relating this value to environmental parameters. Our first step has been to quantify the fractionations of hydrogen isotopes from source waters to miliacin synthesis. For this purpose, we cultivated P. miliaceum plants under controlled conditions in climatic chambers with 4 different source water D (five replicates for each condition). Miliacin was extracted and purified from leaves, stems and seeds, and then quantified by GC-MS. Miliacin D values were determined on a TraceGC chromatograph coupled to a DeltaV Advantage irMS through an Isolink interface and a Conflo IV system by co-injecting a series of n-alkanes of known D values (Arndt Schimmelmann, Indiana University). Leaf water D and 18O were determined after cryogenic distillation for 18O on an IRMS (Isoprime) coupled to an aquaprep and for D an IRMS PyrOH (Isoprime) coupled to an elemental analyser EuroVector. The results allowed us to establish the net hydrogen isotopic fractionation between environmental waters and miliacin and the fractionation attributable to the biosynthetic pathways. References Jacob, J., Disnar, J.R., Arnaud, F., Chapron, E., Debret, M., Lallier-Vergès, E., Desmet, M., Revel-Rolland, M. 2008. Journal of Archaeological Science 35, 814-820. Sachse D., Radke J., Gleixner G. 2004. Geochimica et Cosmochimica Acta 68, 23: 4877-4889.

International audience; The Final Bronze Age was a key period for Human history in the Alps since numerous human occupations developed on lake shores attest to an increased anthropication of alpine ecosystems at that time [1]. Successions of abandonment and occupations were most probably climatically-driven through lacustrine level variations [2]. Our recent results on a sediment core drilled in Lake le Bourget provide a detailed record of the evolution of past human activities for this period by using a molecular biomarker specific of millet cultivation [3]. These original results motivated the research of new molecular biomarkers of human activities.

International audience; In the context of radioactive waste management, organic wastes will come into contact with alkaline cement porewaters. Such interactions could result in the release of new hydrophilic organic products [1], able to produce stable complexes with radionuclides and toxics and facilitating their migration in the surrounding environment. Among these organic wastes, the chemical degradation of polymers under alkaline conditions is still poorly documented. The present work reports results from degradation experiments, conducted on both polyvinyl chloride (PVC) and polyethylene (PE). Experiments are conducted at various temperatures (from 22 to 90 °C) since the latter can increase the rate of reactions and the release of degradation products.Three industrial samples of hard PVC and one sample of PE are put into contact with leaching solutions of pure water and NaOH 0.1M (pH = 13; alkaline solution), for 2 temperatures (22°C and 90°C), under aerobic and anaerobic (N2) conditions. In the initial PVC samples, we detected the presence of C14-C40 alkane chains, specific from hard PVC and used as lubricant in the production process. At 22°C, after one year, both the evolution of the dissolved organic fraction in pure water and alkaline solution in contact with PE and PVCs and the gas production are very limited. On the other hand, at 90°C, for PE and one PVC sample, concentrations in organic carbon display a gradual increase over time, consistently with the evolution of the gas concentrations. A kinetic rate could be retrieved from the experiment analyses, which essentially represents the gradual release of the additives from the main solid fraction. In a further step, those results will be compared with similar experiments performed under γ-radiation in order to assess radiation influence over the organic ligand release rates. [1] L. Van Loon, M. Glaus, Review of the kinetics of alkaline degradation of cellulose in view of its relevance for safety assessment of radioactive waste repositories, Journal of Polymers and the Environment, 5 (1997) 97-109.