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1. Climate influences the response of community functional traits to local conditions in bromeliad invertebrate communities

Author: Fabiola Ospina Bautista, Laura Melissa Guzman, Benjamin Gilbert, Valério D. Pillar, Régis Céréghino, Ignacio M. Barberis, Bruno Corbara, Céline Leroy, Paula M. de Omena, Michael J. Richardson, Nicholas A. C. Marino, Vanderlei J. Debastiani, Merlijn Jocque, Barbara A. Richardson, Olivier Dézerald, Gustavo Q. Romero, M. Kurtis Trzcinski, Vinicius F. Farjalla, Ana Z. Gonįalves, Guillermo Montero, A. Andrew M. MacDonald, Gustavo C. O. Piccoli, Diane S. Srivastava, Pavel Kratina, Univ. of British Columbia, Simon Fraser Univ., Científicas y Técnicas, Univ. Toulouse III – Paul Sabatier, Centre for the Synthesis and Analysis of Biodiversity (CESAB-FRB), Univ. of Toronto, Univ. Federal do Rio Grande do Sul, Univ. of Campinas, Universidade Federal do Pará (UFPA), Auvergne, IRD, ECOFOG, Univ. de los Andes, Univ. de Caldas, Queen Mary Univ. of London, Universidade de São Paulo (USP), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Univ. of Puerto Rico, Agrocampus Oues, Royal Belgian Inst. of Natural Sciences, University of British Columbia (UBC), Universidad Nacional de Rosario [Santa Fe], Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Subjects: 0106 biological sciences, Ecology (disciplines), climatic variation, macroinvertebrates, Local conditions, Biology, [SDV.BID.SPT]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Systematics, Phylogenetics and taxonomy, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Climate variation, functional traits, Precipitation, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Organism, Invertebrate, Climatic variation, Macroinvertebrates, Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, [SDV.BV.BOT]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics, 15. Life on land, Bromeliads, local conditions, Community composition, 13. Climate action, Benthic zone, Trait, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, bromeliads, Functional traits
Abstract: Made available in DSpace on 2022-04-28T19:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2021-03-01 Functional traits determine an organism's performance in a given environment and as such determine which organisms will be found where. Species respond to local conditions, but also to larger scale gradients, such as climate. Trait ecology links these responses of species to community composition and species distributions. Yet, we often do not know which environmental gradients are most important in determining community trait composition at either local or biogeographical scales, or their interaction. Here we quantify the relative contribution of local and climatic conditions to the structure and composition of functional traits found within bromeliad invertebrate communities. We conclude that climate explains more variation in invertebrate trait composition within bromeliads than does local conditions. Importantly, climate mediated the response of traits to local conditions; for example, invertebrates with benthic life-history traits increased with bromeliad water volume only under certain precipitation regimes. Our ability to detect this and other patterns hinged on the compilation of multiple fine-grained datasets, allowing us to contrast the effect of climate versus local conditions. We suggest that, in addition to sampling communities at local scales, we need to aggregate studies that span large ranges in climate variation in order to fully understand trait filtering at local, regional and global scales. Dept of Zoology and Biodiversity Research Centre Univ. of British Columbia Dept of Biology Simon Fraser Univ. Dept of Forest and Conservation Sciences Univ. of British Columbia Facultad de Ciencias Agrarias Inst. de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario Univ. Nacional de Rosario Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement Univ. de Toulouse CNRS Univ. Toulouse III – Paul Sabatier Centre for the Synthesis and Analysis of Biodiversity (CESAB-FRB) Dept of Ecology and Evolutionary Biology Univ. of Toronto Dept of Ecology and Graduate Program in Ecology Univ. Federal do Rio Grande do Sul Laboratory of Multitrophic Interactions and Biodiversity Dept of Animal Biology Inst. of Biology Univ. of Campinas Inst. of Biological Sciences Univ. Federal do Pará Laboratoire Microorganismes Génome et Environnement Univ. Clermont Auvergne AMAP Univ. Montpellier CIRAD CNRS INRA IRD ECOFOG Campus Agronomique Depto de Ciencias Biológicas Univ. de los Andes Depto de Ciencias Biológicas Univ. de Caldas School of Biological and Chemical Sciences Queen Mary Univ. of London Dept of Botany Biosciences Inst. Univ. of São Paulo Depto de Ecologia Inst. de Biologia Univ. Federal do Rio de Janeiro Programa de Pós-Graduação em Ecologia Univ. Federal do Rio de Janeiro Luquillo LTER Inst. for Tropical Ecosystem Studies Univ. of Puerto Rico UMR ESE Ecology and Ecosystem Health INRA Agrocampus Oues Dept of Zoology and Botany Univ. of São Paulo State Aquatic and Terrestrial Ecology Royal Belgian Inst. of Natural Sciences
Published: 2020

2. Mangrove microbiota along the urban-to-rural gradient of the Cayenne estuary (French Guiana, South America): Drivers and potential bioindicators

Author: Guillaume Dirberg, Tony Robinet, Lars-Eric Heimbürger-Boavida, Ronan Jézéquel, Amonda El Houssainy, Maud Fiard, Romain Walcker, Cécile Militon, Cédric Hubas, Léa Sylvi, Isabelle Bihannic, Franck Gilbert, Philippe Cuny, Emma Michaud, Dominique Lamy, Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie des Organismes et Ecosystèmes Aquatiques (BOREA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Station de Biologie Marine de Concarneau, Direction générale déléguée à la Recherche, à l’Expertise, à la Valorisation et à l’Enseignement-Formation (DGD.REVE), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Centre de documentation de recherche et d'expérimentations sur les pollutions accidentelles des eaux (Cedre), Cedre, Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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UBO (FRANCE), Université Paris Est Créteil Val de Marne - UPEC (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Caen Basse-Normandie (FRANCE), Museum National d'Histoire Naturelle - MNHN (FRANCE), Université de Toulon - UTLN (FRANCE), Université des Antilles et de la Guyane (FRANCE), Université de Paris - U-Paris (FRANCE), Institut d'Ecologie et des Sciences de l'Environnement de Paris - IEES (Paris, France), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Subjects: Geologic Sediments, Environmental Engineering, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Biodiversité et Ecologie, 03 medical and health sciences, Dieldrin, chemistry.chemical_compound, Estuarine mangrove sediments, PAHs contamination, Humans, Environmental Chemistry, Organic matter, 14. Life underwater, Waste Management and Disposal, 030304 developmental biology, chemistry.chemical_classification, Ecologie, Environnement, 0303 health sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Environmental Biomarkers, biology, Planctomycetes, 030306 microbiology, Ecology, Anthropogenic Effects, Microbiota, Organochlorine contaminants, Estuary, 15. Life on land, biology.organism_classification, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Pollution, 6. Clean water, French Guiana, chemistry, 13. Climate action, Wetlands, Low organic matter enrichment, Desulfobacteraceae, Environmental science, Proteobacteria, Mangrove, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Estuaries, Bioindicator, Acidobacteria
Abstract: International audience; The microbial communities inhabiting the Atlantic-East Pacific (AEP) mangroves have been poorly studied, and mostly comprise chronically polluted mangroves. In this study, we characterized changes in the structure and diversity of microbial communities of mangroves along the urban-to-rural gradient of the Cayenne estuary (French Guiana, South America) that experience low human impact. The microbial communities were assigned into 50 phyla. Proteobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria, Bacteroidetes, and Planctomycetes were the most abundant taxa. The environmental determinants found to significantly correlated to the microbial communities at these mangroves were granulometry, dieldrin concentration, pH, and total carbon (TC) content. Furthermore, a precise analysis of the sediment highlights the existence of three types of anthropogenic pressure among the stations: (i) organic matter (OM) enrichment due to the proximity to the city and its wastewater treatment plant, (ii) dieldrin contamination, and (iii) naphthalene contamination. These forms of weak anthropogenic pressure seemed to impact the bacterial population size and microbial assemblages. A decrease in Bathyarchaeota, “Candidatus Nitrosopumilus”, and Nitrospira genera was observed in mangroves subjected to OM enrichment. Mangroves polluted with organic contaminants were enriched in Desulfobacteraceae, Desulfarculaceae, and Acanthopleuribacteraceae (with dieldrin or polychlorobiphenyl contamination), and Chitinophagaceae and Geobacteraceae (with naphthalene contamination). These findings provide insights into the main environmental factors shaping microbial communities of mangroves in the AEP that experience low human impact and allow for the identification of several potential microbial bioindicators of weak anthropogenic pressure.
Published: 2022

3. 14 kyr of atmospheric mineral dust deposition in north-eastern China: A record of palaeoclimatic and palaeoenvironmental changes in the Chinese dust source regions

Author: Gaël Le Roux, Steve Pratte, Ji Shen, Kunshan Bao, François De Vleeschouwer, Wenfang Zhang, Atindra Sapkota, Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS), University of Science and Technology of China, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Unité de Recherche Argiles et Paléoclimats, Université de Liège, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Archeology, Global and Planetary Change, Peat, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Ecology, Eastern china, Geochemistry, Paleontology, Atmospheric dust, 15. Life on land, Mineral dust, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Deposition (aerosol physics), [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, 13. Climate action, Aeolian processes, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Holocene, Geology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: A multi-proxy record of Holocene and late-Pleistocene aeolian mineral dust is reconstructed using a combination of geochemical (trace elements), mineralogical and grain-size analyses on cores from the Hani peatland in north-eastern (NE) China. The dust record displays a sharp increase in dust deposition during the late Holocene in comparison to the rest of the Holocene. This trend is in line with climatic records from the Chinese dust source regions and their downwind areas, which generally show an increase in aridity and aeolian activity during the late Holocene. The larger part of the Chinese dust source regions experienced a gradual increase in effective moisture and vegetation cover reaching maxima during the middle Holocene (6.0–8.0 kyr cal. BP) co-occurring with the minima in dust deposition in Hani. These changes in the dust source regions are likely to have been modulated by the variations in the East Asian summer monsoon (EASM), which is the principal mechanism controlling climate in the region. The intensified EASM during the middle Holocene is also likely to have resulted in a sediment recharge at the margin of the Chinese drylands providing additional material and enhancing the atmospheric dust load after the late-Holocene aridification of the region. Combined together, these changes promoted a remobilization of dust sources increasing the amount of material available for transport by the East Asian winter monsoon (EAWM) and the Westerlies. Human activities might also have played a role in the increased dust emissions during the late Holocene, but further research is needed to assess the extent of those impacts at a regional level.
Published: 2019

4. Effects of Climate and Atmospheric Nitrogen Deposition on Early to Mid-Term Stage Litter Decomposition Across Biomes

Author: TaeOh Kwon, Hideaki Shibata, Sebastian Kepfer-Rojas, Inger K. Schmidt, Klaus S. Larsen, Claus Beier, Björn Berg, Kris Verheyen, Jean-Francois Lamarque, Frank Hagedorn, Nico Eisenhauer, Ika Djukic, TeaComposition Network, Inger Kappel Schmidt, Klaus Steenberg Larsen, Jean Francois Lamarque, Adriano Caliman, Alain Paquette, Alba Gutiérrez-Girón, Alessandro Petraglia, Algirdas Augustaitis, Amélie Saillard, Ana Carolina Ruiz-Fernández, Ana I. Sousa, Ana I. Lillebø, Anderson da Rocha Gripp, Andrea Lamprecht, Andreas Bohner, André-Jean Francez, Andrey Malyshev, Andrijana Andrić, Angela Stanisci, Anita Zolles, Anna Avila, Anna-Maria Virkkala, Anne Probst, Annie Ouin, Anzar A. Khuroo, Arne Verstraeten, Artur Stefanski, Aurora Gaxiola, Bart Muys, Beatriz Gozalo, Bernd Ahrends, Bo Yang, Brigitta Erschbamer, Carmen Eugenia Rodríguez Ortíz, Casper T. Christiansen, Céline Meredieu, Cendrine Mony, Charles Nock, Chiao-Ping Wang, Christel Baum, Christian Rixen, Christine Delire, Christophe Piscart, Christopher Andrews, Corinna Rebmann, Cristina Branquinho, Dick Jan, Dirk Wundram, Dušanka Vujanović, E. Carol Adair, Eduardo Ordóñez-Regil, Edward R. Crawford, Elena F. Tropina, Elisabeth Hornung, Elli Groner, Eric Lucot, Esperança Gacia, Esther Lévesque, Evanilde Benedito, Evgeny A. Davydov, Fábio Padilha Bolzan, Fernando T. Maestre, Florence Maunoury-Danger, Florian Kitz, Florian Hofhansl, Flurin Sutter, Francisco de Almeida Lobo, Franco Leadro Souza, Franz Zehetner, Fulgence Kouamé Koffi, Georg Wohlfahrt, Giacomo Certini, Gisele Daiane Pinha, Grizelle González, Guylaine Canut, Harald Pauli, Héctor A. Bahamonde, Heike Feldhaar, Heinke Jäger, Helena Cristina Serrano, Hélène Verheyden, Helge Bruelheide, Henning Meesenburg, Hermann Jungkunst, Hervé Jactel, Hiroko Kurokawa, Ian Yesilonis, Inara Melece, Inge van Halder, Inmaculada García Quirós, István Fekete, Ivika Ostonen, Jana Borovská, Javier Roales, Jawad Hasan Shoqeir, Jean-Christophe Lata, Jean-Luc Probst, Jeyanny Vijayanathan, Jiri Dolezal, Joan-Albert Sanchez-Cabeza, Joël Merlet, John Loehr, Jonathan von Oppen, Jörg Löffler, José Luis Benito Alonso, José-Gilberto Cardoso-Mohedano, Josep Peñuelas, Joseph C. Morina, Juan Darío Quinde, Juan J. Jiménez, Juha M. Alatalo, Julia Seeber, Julia Kemppinen, Jutta Stadler, Kaie Kriiska, Karel Van den Meersche, Karibu Fukuzawa, Katalin Szlavecz, Katalin Juhos, Katarína Gerhátová, Kate Lajtha, Katie Jennings, Katja Tielbörger, Kazuhiko Hoshizaki, Ken Green, Klaus Steinbauer, Laryssa Pazianoto, Laura Dienstbach, Laura Yahdjian, Laura J. Williams, Laurel Brigham, Lee Hanna, Liesbeth van den Brink, Lindsey Rustad, Lourdes Morillas, Luciana Silva Carneiro, Luciano Di Martino, Luis Villar, Luísa Alícida Fernandes Tavares, Madison Morley, Manuela Winkler, Marc Lebouvier, Marcello Tomaselli, Marcus Schaub, Maria Glushkova, Maria Guadalupe Almazan Torres, Marie-Anne de Graaff, Marie-Noëlle Pons, Marijn Bauters, Marina Mazón, Mark Frenzel, Markus Wagner, Markus Didion, Maroof Hamid, Marta Lopes, Martha Apple, Martin Weih, Matej Mojses, Matteo Gualmini, Matthew Vadeboncoeur, Michael Bierbaumer, Michael Danger, Michael Scherer-Lorenzen, Michal Růžek, Michel Isabellon, Michele Di Musciano, Michele Carbognani, Miglena Zhiyanski, Mihai Puşcaş, Milan Barna, Mioko Ataka, Miska Luoto, Mohammed H. Alsafaran, Nadia Barsoum, Naoko Tokuchi, Nathalie Korboulewsky, Nicolas Lecomte, Nina Filippova, Norbert Hölzel, Olga Ferlian, Oscar Romero, Osvaldo Pinto-Jr, Pablo Peri, Pavel Dan Turtureanu, Peter Haase, Peter Macreadie, Peter B. Reich, Petr Petřík, Philippe Choler, Pierre Marmonier, Quentin Ponette, Rafael Dettogni Guariento, Rafaella Canessa, Ralf Kiese, Rebecca Hewitt, Robert Weigel, Róbert Kanka, Roberto Cazzolla Gatti, Rodrigo Lemes Martins, Romà Ogaya, Romain Georges, Rosario G. Gavilán, Sally Wittlinger, Sara Puijalon, Satoshi Suzuki, Schädler Martin, Schmidt Anja, Sébastien Gogo, Silvio Schueler, Simon Drollinger, Simone Mereu, Sonja Wipf, Stacey Trevathan-Tackett, Stefan Stoll, Stefan Löfgren, Stefan Trogisch, Steffen Seitz, Stephan Glatzel, Susanna Venn, Sylvie Dousset, Taiki Mori, Takanori Sato, Takuo Hishi, Tatsuro Nakaji, Theurillat Jean-Paul, Thierry Camboulive, Thomas Spiegelberger, Thomas Scholten, Thomas J. Mozdzer, Till Kleinebecker, Tomáš Rusňák, Tshililo Ramaswiela, Tsutom Hiura, Tsutomu Enoki, Tudor-Mihai Ursu, Umberto Morra di Cella, Ute Hamer, Valentin Klaus, Valter Di Cecco, Vanessa Rego, Veronika Fontana, Veronika Piscová, Vincent Bretagnolle, Vincent Maire, Vinicius Farjalla, Vittoz Pascal, Wenjun Zhou, Wentao Luo, William Parker, Yasuhiro Utsumi, Yuji Kominami, Zsolt Kotroczó, Zsolt Tóth, Field Science Center for Northern Biosphere, Hokkaido University [Sapporo, Japan], Department of Geosciences and Natural Resource Management [Copenhagen] (IGN), Faculty of Science [Copenhagen], University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU), Department of Forest Sciences [Helsinki], Faculty of Agriculture and Forestry [Helsinki], University of Helsinki-University of Helsinki, Department of Forest and Water Management, Forest & Nature Lab, Universiteit Gent = Ghent University [Belgium] (UGENT), National Center for Atmospheric Research [Boulder] (NCAR), Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL, German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv), Institute of Biology, Leipzig University, Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Zone Atelier du Bassin de la Moselle [LTSER France] (ZAM), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecosystèmes forestiers (UR EFNO), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Équipe 3 - Écologie, Évolution, Écosystemes Souterrains (E3S), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)-Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)-Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ZABR UMR 5023 VILLEURBANNE CEDEX, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Équipe 2 - Écologie Végétale et Zones Humides (EVZH), Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Repositório da Universidade de Lisboa, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), University of Helsinki (FINLAND), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Hokkaido University (JAPAN), German Centre for Integrative Biodiversity Research - iDiv (GERMANY), Universität Leipzig (GERMANY), National Center for Atmospheric Research - NCAR (UNITED STATES), Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft - WSL (SWITZERLAND), Tea composition (SWITZERLAND), Universiteit Gent - UGENT (BELGIUM), University of Copenhagen - UCPH (DENMARK), Laboratoire Ecologie fonctionnelle et Environnement - EcoLab (Toulouse, France), University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH)-University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH), Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki-Helsingin yliopisto = Helsingfors universitet = University of Helsinki, Universiteit Gent = Ghent University (UGENT), Leipzig University, Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Unité de recherche Comportement et Ecologie de la Faune Sauvage (CEFS), Muys, Bart, Department of Forest Sciences, Lammi Biological Station, Biological stations, Department of Geosciences and Geography, Helsinki Institute of Sustainability Science (HELSUS), BioGeoClimate Modelling Lab, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Kwon T., Shibata H., Kepfer-Rojas S., Schmidt I.K., Larsen K.S., Beier C., Berg B., Verheyen K., Lamarque J.-F., Hagedorn F., Eisenhauer N., Djukic I., Caliman A., Paquette A., Gutierrez-Giron A., Petraglia A., Augustaitis A., Saillard A., Ruiz-Fernandez A.C., Sousa A.I., Lillebo A.I., Da Rocha Gripp A., Lamprecht A., Bohner A., Francez A.-J., Malyshev A., Andric A., Stanisci A., Zolles A., Avila A., Virkkala A.-M., Probst A., Ouin A., Khuroo A.A., Verstraeten A., Stefanski A., Gaxiola A., Muys B., Gozalo B., Ahrends B., Yang B., Erschbamer B., Rodriguez Ortiz C.E., Christiansen C.T., Meredieu C., Mony C., Nock C., Wang C.-P., Baum C., Rixen C., Delire C., Piscart C., Andrews C., Rebmann C., Branquinho C., Jan D., Wundram D., Vujanovic D., Adair E.C., Ordonez-Regil E., Crawford E.R., Tropina E.F., Hornung E., Groner E., Lucot E., Gacia E., Levesque E., Benedito E., Davydov E.A., Bolzan F.P., Maestre F.T., Maunoury-Danger F., Kitz F., Hofhansl F., Hofhansl G., De Almeida Lobo F., Souza F.L., Zehetner F., Koffi F.K., Wohlfahrt G., Certini G., Pinha G.D., Gonzlez G., Canut G., Pauli H., Bahamonde H.A., Feldhaar H., Jger H., Serrano H.C., Verheyden H., Bruelheide H., Meesenburg H., Jungkunst H., Jactel H., Kurokawa H., Yesilonis I., Melece I., Van Halder I., Quiros I.G., Fekete I., Ostonen I., Borovsk J., Roales J., Shoqeir J.H., Jean-Christophe Lata J., Probst J.-L., Vijayanathan J., Dolezal J., Sanchez-Cabeza J.-A., Merlet J., Loehr J., Von Oppen J., Loffler J., Benito Alonso J.L., Cardoso-Mohedano J.-G., Penuelas J., Morina J.C., Quinde J.D., Jimnez J.J., Alatalo J.M., Seeber J., Kemppinen J., Stadler J., Kriiska K., Van Den Meersche K., Fukuzawa K., Szlavecz K., Juhos K., Gerhtov K., Lajtha K., Jennings K., Jennings J., Ecology P., Hoshizaki K., Green K., Steinbauer K., Pazianoto L., Dienstbach L., Yahdjian L., Williams L.J., Brigham L., Hanna L., Hanna H., Rustad L., Morillas L., Silva Carneiro L., Di Martino L., Villar L., Fernandes Tavares L.A., Morley M., Winkler M., Lebouvier M., Tomaselli M., Schaub M., Glushkova M., Torres M.G.A., De Graaff M.-A., Pons M.-N., Bauters M., Mazn M., Frenzel M., Wagner M., Didion M., Hamid M., Lopes M., Apple M., Weih M., Mojses M., Gualmini M., Vadeboncoeur M., Bierbaumer M., Danger M., Scherer-Lorenzen M., Ruek M., Isabellon M., Di Musciano M., Carbognani M., Zhiyanski M., Puca M., Barna M., Ataka M., Luoto M., H. Alsafaran M., Barsoum N., Tokuchi N., Korboulewsky N., Lecomte N., Filippova N., Hlzel N., Ferlian O., Romero O., Pinto-Jr O., Peri P., Dan Turtureanu P., Haase P., Macreadie P., Reich P.B., Petk P., Choler P., Marmonier P., Ponette Q., Dettogni Guariento R., Canessa R., Kiese R., Hewitt R., Weigel R., Kanka R., Cazzolla Gatti R., Martins R.L., Ogaya R., Georges R., Gaviln R.G., Wittlinger S., Puijalon S., Suzuki S., Martin S., Anja S., Gogo S., Schueler S., Drollinger S., Mereu S., Wipf S., Trevathan-Tackett S., Stoll S., Lfgren S., Trogisch S., Seitz S., Glatzel S., Venn S., Dousset S., Mori T., Sato T., Hishi T., Nakaji T., Jean-Paul T., Camboulive T., Spiegelberger T., Scholten T., Mozdzer T.J., Kleinebecker T., Runk T., Ramaswiela T., Hiura T., Enoki T., Ursu T.-M., Di Cella U.M., Hamer U., Klaus V., Di Cecco V., Rego V., Fontana V., Piscov V., Bretagnolle V., Maire V., Farjalla V., Pascal V., Zhou W., Luo W., Parker W., Parker P., Kominam Y., Kotrocz Z., and Utsumi Y.
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, tea bag, Green tea, Rooibos tea, litter decomposition, carbon turnover, nitrogen deposition, TeaComposition initiative, Biome, SOIL MICROBIAL COMMUNITIES, tea bag, Green tea, Rooibos tea, litter decomposition, carbon turnover, nitrogen deposition, TeaComposition initiative, Carbon turnover, Nitrogen deposition -TeaComposition initiative, Suelo, Flora Microbiana, 01 natural sciences, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, GE1-350, Ecosistemas Terrestres, Global and Planetary Change, Nutrient Cycling, Té Verde, Nitrogen deposition - TeaComposition initiative, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Forestry, Biomas, [SDE]Environmental Sciences, Terrestrial ecosystem, [SDV.TOX.ECO]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology, Biologie, Nitrogen, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, Animal science, LEAF, ORGANIC-CARBON, Carbono, RATES, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, climate, Escala Global, Nature and Landscape Conservation, Nutrientes, forests, Ecologie, Environnement, Science & Technology, 15. Life on land, worldwide experiment, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Carbon, Biology and Microbiology, Agriculture and Soil Science, Precipitación Atmosférica, Cambio Climático, Litter, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Tea Composition initiative, N-deposition, Deposition (chemistry), Global Scale, RESPONSES, Terrestrial Ecosystems, [SDV]Life Sciences [q-bio], Precipitation, Biomes, Degradation, Soil, Té Rooibos, FOLIAR LITTER, TEMPERATURE, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, Ecology, Nitrógeno, Temperature, Litter decomposition, 04 agricultural and veterinary sciences, Temperatura, Ciclo de Nutrientes, 1181 Ecology, evolutionary biology, Life Sciences & Biomedicine, Nutrient cycle, Climate Change, Environmental Sciences & Ecology, Environmental Science (miscellaneous), Degradación, Liter Descomposition, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Temperate climate, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, 0105 earth and related environmental sciences, Microbial Flora, AVAILABILITY, Chemical process of decomposition, Bolsa de Té, Nutrients, Descomposición de Hojas, SD1-669.5, Decomposition, N DEPOSITION, Environmental sciences, Tea bag, 13. Climate action, Earth and Environmental Sciences, 040103 agronomy & agriculture, PATTERNS, Environmental science, cavelab, Nitrogen deposition, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: Este artículo contiene 18 páginas, 5 tablas, 4 figuras., Litter decomposition is a key process for carbon and nutrient cycling in terrestrial ecosystems and is mainly controlled by environmental conditions, substrate quantity and quality as well as microbial community abundance and composition. In particular, the effects of climate and atmospheric nitrogen (N) deposition on litter decomposition and its temporal dynamics are of significant importance, since their effects might change over the course of the decomposition process. Within the TeaComposition initiative, we incubated Green and Rooibos teas at 524 sites across nine biomes. We assessed how macroclimate and atmospheric inorganic N deposition under current and predicted scenarios (RCP 2.6, RCP 8.5) might affect litter mass loss measured after 3 and 12 months. Our study shows that the early to mid-term mass loss at the global scale was affected predominantly by litter quality (explaining 73% and 62% of the total variance after 3 and 12 months, respectively) followed by climate and N deposition. The effects of climate were not litter-specific and became increasingly significant as decomposition progressed, with MAP explaining 2% and MAT 4% of the variation after 12 months of incubation. The effect of N deposition was litter-specific, and significant only for 12-month decomposition of Rooibos tea at the global scale. However, in the temperate biome where atmospheric N deposition rates are relatively high, the 12- month mass loss of Green and Rooibos teas decreased significantly with increasing N deposition, explaining 9.5% and 1.1% of the variance, respectively. The expected changes in macroclimate and N deposition at the global scale by the end of this century are estimated to increase the 12-month mass loss of easily decomposable litter by 1.1– 3.5% and of the more stable substrates by 3.8–10.6%, relative to current mass loss.In contrast, expected changes in atmospheric N deposition will decrease the mid-term mass loss of high-quality litter by 1.4–2.2% and that of low-quality litter by 0.9–1.5% in the temperate biome. Our results suggest that projected increases in N deposition may have the capacity to dampen the climate-driven increases in litter decomposition depending on the biome and decomposition stage of substrate., This work was performed within the TeaComposition initiative, carried out by 190 institutions worldwide. We thank for funding support for the workshop and data analysis from the ILTER. We acknowledge support by the German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, funded by the German Research Foundation (FZT 118), Scientific Grant Agency VEGA (Grant No. 2/0101/18), as well as by the European Research Council under the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Program (Grant Agreement No. 677232). Thanks are due to FCT/MCTES for the financial support to CESAM (UIDB/50017/2020 + UIDP/50017/2020) and to the project PORBIOTA (POCI-01-0145-FEDER-022127). AI Sousa was funded by national funds through the FCTFoundation for Science and Technology, I.P., under the project CEECIND/00962/2017. HS and CB acknowledge FCT support to cE3c through UID/BIA/00329/2013, UID/BIA/00329/2019, and UIDB/00329/2020, and the project PORBIOTA - POCI-01- 0145-FEDER-022127. We are also thankful to UNILEVER for sponsoring the Lipton tea.
Published: 2021

5. Contribution of meandering rivers to natural carbon fluxes: Evidence from the Ucayali River, Peruvian Amazonia

Author: Frédéric Julien, Johannes Steiger, Dov Jean-François Corenblit, Jean-Michel Martinez, Romain Walcker, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (GEOLAB), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Subjects: floodplain, Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Floodplain, Amazonian, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Atmospheric carbon cycle, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Atmosphere, Streamflow, Environmental Chemistry, Waste Management and Disposal, Amazon, 0105 earth and related environmental sciences, Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, Forest age, carbon, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, 15. Life on land, Remote sensing, Pollution, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Meandering river, 13. Climate action, Science of the Total Environment Amazon, [SDE]Environmental Sciences, Meander, Erosion, Environmental science, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Channel (geography)
Abstract: International audience; Better understanding the fate of the atmospheric carbon (C) captured by plant photosynthesis is essential to improve natural C flux modelling. Soils are considered as the major terrestrial bioreactor and repository of plant C, whereas channel networks of floodplain rivers collect and transport, throughout the aquatic continuum, a significant part of plant primary production until its export through outgassing or sequestration in marine sediments. Here, we show that river meandering in forested floodplains is a crucial and widely overlooked Earth surface process promoting C fluxes from the atmosphere to the aquatic continuum, via the floodplain vegetation. Over a recent period of 35 years (1984–2019), we quantified those C fluxes in one of the most active meandering rivers on Earth, the Ucayali River, Peru, South America. We used map time series combined with above-ground forest C data to derive the amount of C that is annually captured by the growing floodplain vegetation within the active meander belt, as well as exported to the aquatic continuum by lateral channel erosion. We found that the annual building and erosion of forested floodplain areas was nearly balanced over time with 19.0±7.7×103 ha−1 yr−1 and 19.8±6.7×103 ha−1 yr−1, respectively. While growing forests within the active meander belt annually captured 0.01±0.05×106 Mg C yr−1, lateral channel erosion provided the nearly 100-fold amount of C to the river channel and its streamflow, i.e. 0.9±0.4×106 Mg C yr−1. Our findings revealed that the migration of the Ucayali River channel provided nearly 10-times more lignified C per unit area to the aquatic continuum (44.7±21.4 Mg C ha−1 yr−1) than non-meandering central Amazonian floodplains do. Together, these findings point to the importance of quantifying the overall contribution of meandering rivers to natural C fluxes worldwide.
Published: 2021

6. Does intraspecific variability matter in ecological risk assessment? Investigation of genotypic variations in three macrophyte species exposed to copper

Author: Elisabeth M. Gross, Camille Larue, Arnaud Elger, Eva Roubeau Dumont, Hervé Gryta, Sophie Lorber, Elise Billoir, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Xénobiotiques, Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Evolution et Diversité Biologique (EDB), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc), ToxAlim (ToxAlim), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EC2CO program from the National Institute of Sciences of the Universe (CNRS/INSU), French Ministry of research and higher education, French Laboratory of Excellence project TULIP [ANR-10-LABX-41, ANR-11-IDEX-0002-02], Investissement d'Avenir grant of the Agence Nationale de la Recherche (CEBA) [ANR-10-LABX-25-01], Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: freshwater macrophyte, copper toxicity, Genotype, Health, Toxicology and Mutagenesis, 010501 environmental sciences, Aquatic Science, Risk Assessment, 01 natural sciences, Intraspecific competition, Magnoliopsida, 03 medical and health sciences, Species Specificity, Aquatic plant, Relative growth rate, Araceae, interspecific variation, Biomass, Ecosystem, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, 0105 earth and related environmental sciences, 0303 health sciences, Biomass (ecology), biology, Myriophyllum, Ceratophyllum demersum, Interspecific competition, 15. Life on land, biology.organism_classification, Macrophyte, Agronomy, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Copper, Water Pollutants, Chemical, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; To limit anthropogenic impact on ecosystems, regulations have been implemented along with global awareness that human activities are harmful to the environment. Ecological risk assessment (ERA) is the main procedure which allows to assess potential impacts of stressors on the environment as a result of human activities. ERA is typically implemented through different steps of laboratory testing. The approaches taken for ERA evolve along with scientific knowledge, to improve predictions on ecological risks for ecosystems. We here address the importance of intraspecific variability as a potential source of error in the laboratory evaluation of pollutants. To answer this question, three aquatic macrophyte species with different life-history traits but with their leaves directly in contact with the water were chosen; Lemna minor and Myriophyllum spicatum, two OECD model species, and Ceratophyllum demersum. For each species, three or four genotypes were exposed to 7-8 copper concentrations (up to 1.9 mg/L, 2 mg/L or 36 mg/L for C. demersum, L. minor and M. spicatum, respectively). To assess species sensitivity, growth-related endpoints such as Relative Growth Rate (RGR), based either on biomass production or on length/frond production, and chlorophyll fluorescence F-v/F-m, were measured. For each endpoint, the effective concentration 50% (EC50) was calculated. Almost all endpoints were affected by Cu exposure, except F v /F n , of M. spicatum, and resulted in significant differences among genotypes for Cu sensitivity. Genotypes of L. minor exhibited up to 35% of variation in EC50 values based on F-v/F-m, showing differential sensivity among genotypes. Significant differences in EC50 values were found for RGR based on length for M. spicatum, with up to 72% of variation. Finally, C. demersum demonstrated significant sensitivity differences among genotypes with up to 78% variation for EC50 based on length. Overall, interspecific variation was higher than intraspecific variation, and explained 77% of the variation found among genotypes for RGR based on biomass, and 99% of the variation found for F-v/F-m. Our results highlight that depending on the endpoint, sensitivity can vary greatly within a species, and that pollutant- and species-specific endpoints should be considered in ERA.
Published: 2019

7. Reduction of stream nitrate concentrations by land management in contrasted landscapes

Author: Laurène Casal, Nouraya Akkal-Corfini, Jordy Salmon-Monviola, Anne Probst, Patrick Durand, Cyril Benhamou, Françoise Vertès, Sylvain Ferrant, François Laurent, Jean-Luc Probst, AgroParisTech (FRANCE), Centre National d'Études Spatiales - CNES (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National de la Recherche Agronomique - INRA (FRANCE), Institut de Recherche pour le Développement - IRD (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), ARVALIS - Institut du végétal (FRANCE), Centre d'Etudes Spatiales de la Biosphère - CESBIO (Toulouse, France), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, ARVALIS - Institut du végétal [Paris], Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), French National Research Agency (ESCAPADE project in AGROBIOSPHERE program) : ANR-12-AGRO-0003 Agence de l'Eau Adour Garonne (BAG'AGES project, MOSAIC project of the AGROBIOSPHERE program : ANR-12-AGRO-0005, Arvalis, AGROCAMPUS OUEST-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)
Subjects: Riparian zone, Riparian buffer, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Biodiversité et Ecologie, Land management, Soil Science, Context (language use), [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 010501 environmental sciences, Best management practice, Catchment, 01 natural sciences, Mitigation scenario, chemistry.chemical_compound, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Nitrate, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Nitrogen cycle, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, 6. Clean water, Water Framework Directive, chemistry, 13. Climate action, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental science, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Agronomy and Crop Science, Groundwater, Distributed model, Nitrogen cycling
Abstract: International audience; Optimizing management practices at the plot scale is sometimes not sufficient to reach water framework directive objectives for nitrate pollution. Land management measures involving targeted setting aside of croplands is a promising solution, but its efficiency depends on the local context. We used a distributed agro-hydrological model to compare management interventions intended to decrease vertical and lateral nitrate leaching from soil to groundwater and stream water in two contrasted agricultural catchments. The simulated scenarios combined two strategies: optimization of agricultural practices and land-use conversion from agricultural to natural land at different locations within the catchments. Long- term climate, discharge, and nitrate concentrations have been monitored for the two catchments and agricultural practices are well known over the 13-year simulation period (2002-2015). The Kervidy-Naizin site (KN) is subject to intense livestock pressure with mean nitrogen inputs of 257 kg ha(-1) year while the Aurade site (AU) is primarily cereal cultivation with nitrogen inputs of 109 kg ha(-1) year(-1). The results highlight a large nitrogen legacy in KN, resulting in a progressive and long lived (> 10 years) response to changes in management, while in AU, this response is perceptible after only 5-7 years. For both catchments, the most effective scenario involves wide riparian buffer strips in interception position covering about 15% of the catchment area. In KN, this land conversion scenario, simulated with the agro-hydrological model TNT2, created a decrease of nitrate concentration in stream water by 25% versus 15% in AU. Contrastingly, the implementation of best management practices decreased stream nitrate concentration only by 9% for KN and 4% for AU.
Published: 2019

8. Environmental variations mediate duckweed (Lemna minor L.) sensitivity to copper exposure through phenotypic plasticity

Author: Camille Larue, Benoit Pujol, Arnaud Elger, Eva Roubeau Dumont, Thierry Lamaze, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École pratique des hautes études (EPHE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Evolution et Diversité Biologique (EDB), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Frond, Environmental fluctuations, Light, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Acclimatization, [SDV]Life Sciences [q-bio], Health, Toxicology and Mutagenesis, chemistry.chemical_element, Context (language use), [SDV.BID]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity, 010501 environmental sciences, Ecotoxicology, 01 natural sciences, Lemna minor, Animal science, Nutrient, Araceae, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Environmental Chemistry, Abiotic factors, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Risk assessment, 0105 earth and related environmental sciences, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, Phenotypic plasticity, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [SDV.BID.EVO]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Populations and Evolution [q-bio.PE], Photosystem II Protein Complex, General Medicine, Pollution, Copper, Light intensity, Phenotype, chemistry, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Aquatic macrophyte, [SDV.TOX.ECO]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Water Pollutants, Chemical
Abstract: International audience; Environmentally mediated sensitivity of Lemna minor to copper (Cu) was evaluated for the first time in three experiments: the effects of two levels of nutrient concentration, light irradiance or Cu pre-exposure were tested. Various Cu concentrations (ranging from 0.05 to 0.25 mg/L) were used to assess the sensitivity of L. minor to this metal, using one common strain previously acclimatized to two different levels of light intensity, nutrient enrichment and Cu pre-exposure. Our results showed a phenotypic plastic response of the relative growth rates based on frond number and fresh mass production, and maximum quantum yield of photosystem II (Fv/Fm). Growth was affected by the three environmental conditions both prior and during Cu exposure, whereas Fv/Fm was mostly affected during Cu exposure. Copper significantly influenced all the parameters measured in the three experiments. Environmental conditions significantly modified L. minor sensitivity to Cu in all experiments, with up to twofold difference depending on the treatment. Growth rate was the parameter that was most impacted. Our study revealed for the first time the existence of phenotypic plasticity in L. minor sensitivity to chemical contamination, and implies that environmental context needs to be taken into account for a relevant risk assessment.
Published: 2019

9. Quantifying the impacts of artisanal gold mining on a tropical river system using mercury isotopes

Author: Jeroen E. Sonke, Raphaelle Rinaldo, Sylvaine Goix, Johanna Menges, Christelle Lagane, Lars-Eric Heimbürger, Laure Laffont, Jérôme Chmeleff, Régine Maury-Brachet, Laurence Maurice, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Laboratoire de génie chimique [ancien site de Basso-Cambo] (LGC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Parc Amazonien de Guyane, Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochimie des Isotopes Stables (GIS), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut Ecocitoyen pour la Connaissance des Pollutions [Fos-sur-Mer], Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), German Research Centre for Geosciences - Helmholtz-Centre Potsdam (GFZ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Subjects: Geologic Sediments, Health, Toxicology and Mutagenesis, 0208 environmental biotechnology, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, media_common, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, geography.geographical_feature_category, General Medicine, Particulates, Contamination, Pollution, Mercury stable isotopes, 6. Clean water, French Guiana, Environmental chemistry, Erosion, Environmental Monitoring, Gold mining, Environmental Engineering, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, media_common.quotation_subject, water, Mercury speciation, Mining, gold mining, soil, Artisanal and small-scale, Rivers, mercury isotopes, Tributary, Environmental Chemistry, gold mining (ASGM), 0105 earth and related environmental sciences, geography, business.industry, Public Health, Environmental and Occupational Health, Sediment, Mercury, General Chemistry, 020801 environmental engineering, Speciation, sediment, 13. Climate action, Soil water, Environmental science, Gold, business, Water Pollutants, Chemical
Abstract: In some locations, artisanal and small-scale gold-mining (ASGM) represents a significant source of anthropogenic Hg to freshwater environments. The Hg released from ASGM can contaminate aquatic fauna and pose health risks to downstream populations. Total Hg (THg) concentrations, speciation, and isotopic compositions were analyzed in water, suspended particulate matter, soil, and bottom sediment samples from pristine areas and in places of active and legacy gold mining along the Oyapock River (French Guiana) and its tributaries. Mass-independent fractionation (MIF) of even Hg isotopes in top soils (Delta Hg-200 = -0.06 +/- 0.02 parts per thousand, n = 10) implied the uptake of gaseous Hg(0) by plants, rather than wet deposition, as the primary Hg source. Odd isotope MIF was lower in deep soils (Delta Hg-199 = -0.75 +/- 0.03 parts per thousand, n = 7) than in top soils (Delta Hg-199 = -0.55 +/- 0.15 parts per thousand, n = 3). This variation could be attributed to differences between the isotopic signatures of modern and pre-industrial atmospheric Hg. Combining a Hg-isotope binary mixing model with a multiple linear regression based on physicochemical parameters measured in the sediment samples, we determined that active mined creek sediments are contaminated by ASGM activities, with up to 78% of THg being anthropogenic. Of this anthropogenic Hg, more than half (66-74%) originates from liquid Hg(0) that is released during ASGM. The remaining anthropogenic Hg comes from the ASGM-driven erosion of Hg-rich soils into the river. The isotope signatures of anthropogenic Hg in bottom sediments were no longer traceable in formerly mined rivers and creeks.
Published: 2019

10. Honey bees cannot sense harmful concentrations of metal pollutants in food

Author: Mathieu Lihoreau, Lorelei Lecouvreur, Oceane Boidard, Gregoire Mery, Coline Monchanin, Jean-Marc Devaud, Arnaud Elger, Gaël Le Roux, Andrew B. Barron, Jérôme Silvestre, David Baqué, Maria Gabriela de Brito Sanchez, Centre de Recherches sur la Cognition Animale - UMR5169 (CRCA), Institut des sciences du cerveau de Toulouse. (ISCT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Macquarie University, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), ANR-16-CE02-0002,POLLINET,Structure et efficacité des réseaux de pollinisation dans des environnements changeants(2016), ANR-18-CE37-0021,APITASTE,Perception et Modulation Gustative dans un Cerveau Miniaturisé(2018), ANR-19-CE37-0024,3DNaviBee,How do bees solve navigational challenges in 3D?(2019), Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut des sciences du cerveau de Toulouse. (ISCT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Sucrose, Taste, Environmental Engineering, Health, Toxicology and Mutagenesis, Food consumption, 010501 environmental sciences, Biology, 01 natural sciences, Arsenic, Toxicology, 03 medical and health sciences, Honey Bees, Pollinator, Animals, Environmental Chemistry, Volume concentration, 030304 developmental biology, 0105 earth and related environmental sciences, Pollutant, 0303 health sciences, digestive, oral, and skin physiology, fungi, Public Health, Environmental and Occupational Health, General Medicine, General Chemistry, Bees, Metal pollution, Pollution, Zinc, Food resources, Lead, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Environmental Pollutants
Abstract: Whether animals can actively avoid food contaminated with harmful compounds through taste is key to understand their ecotoxicological risks. Here, we investigated the ability of honey bees to perceive and avoid food resources contaminated with common metal pollutants known to impair their cognition at low concentrations (lead, zinc and arsenic). In behavioural assays, bees did not discriminate food contaminated with field-realistic concentrations of these metals. Bees only reduced their food consumption and displayed aversive behaviours at very high, unrealistic concentrations of lead and zinc that they perceived through their antennae and proboscis. Electrophysiological analyses confirmed that high concentrations of the three metals in sucrose solution induced a reduced neural response to sucrose in their antennae. Our results thus show that honey bees can avoid metal pollutants in their food, but only at very high concentrations above regulatory levels. Their inability to detect lower, yet harmful, concentrations in a field-realistic range suggests that metal pollution is a major threat for pollinators.
Published: 2022

11. Chronic exposure to trace lead impairs honey bee learning

Author: David Baqué, Jérôme Silvestre, Amaury Blanc-Brude, Coline Monchanin, Arnaud Elger, Jean-Marc Devaud, Mathieu Lihoreau, Erwann Drujont, Cristian Pasquaretta, Mohammed Mustafa Negahi, Andrew B. Barron, Centre de Recherches sur la Cognition Animale - UMR5169 (CRCA), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Macquarie University, ANR-16-CE02-0002,POLLINET,Structure et efficacité des réseaux de pollinisation dans des environnements changeants(2016), ANR-19-CE37-0024,3DNaviBee,How do bees solve navigational challenges in 3D?(2019), Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut des sciences du cerveau de Toulouse. (ISCT), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Mathieu, Lihoreau
Subjects: [SDE] Environmental Sciences, Chronic exposure, Pollination, Cephalometry, Health, Toxicology and Mutagenesis, 0211 other engineering and technologies, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Biology, 01 natural sciences, Environmental pollution, Toxicology, Cognition, Reversal learning, Pollinator, Animals, GE1-350, Volume concentration, 0105 earth and related environmental sciences, Pollutant, 021110 strategic, defence & security studies, Behavior, Animal, Dose-Response Relationship, Drug, Morphometry, fungi, Public Health, Environmental and Occupational Health, Trace element, food and beverages, General Medicine, Honey bee, Bees, Pollution, Heavy metal pollution, Environmental sciences, Lead, TD172-193.5, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, behavior and behavior mechanisms, PER conditioning, Environmental Pollutants, Olfactory Learning, Apis mellifera, Head
Abstract: International audience; Pollutants can have severe detrimental effects on insects, even at sublethal doses, damaging developmental and cognitive processes involved in crucial behaviours. Agrochemicals have been identified as important causes of pollinator declines, but the impacts of other anthropogenic compounds, such as metallic trace elements in soils and waters, have received considerably less attention. Here, we exposed colonies of the European honey bee Apis mellifera to chronic field-realistic concentrations of lead in food and demonstrated that consumption of this trace element impaired bee cognition and morphological development. Honey bees exposed to the highest of these low concentrations had reduced olfactory learning performances. These honey bees also developed smaller heads, which may have constrained their cognitive functions as we show a general relationship between head size and learning performance. Our results demonstrate that lead pollutants, even at trace levels, can have dramatic effects on honey bee cognitive abilities, potentially altering key colony functions and the pollination service.
Published: 2021

12. Heteroaggregates of Polystyrene Nanospheres and Organic Matter: Preparation, Characterization and Evaluation of Their Toxicity to Algae in Environmentally Relevant Conditions

Author: Jessica Ferriol, Laury Gauthier, Antoine Minet, Laura Rowenczyk, Julien Gigault, Jérôme Silvestre, Magali Albignac, Eric Pinelli, Anne Françoise Mingotaud, Clément Roux, Fanny Clergeaud, Alexandra Ter Halle, Loïc Ten-Hage, Florence Mouchet, Joséphine Leflaive, David Ory, Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Biodiversité et Biotechnologies Microbiennes (LBBM), PIERRE FABRE-EDF (EDF)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMRi 7266 (LIENSs), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EST/2017/1/2019, Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail, Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IDeAS - Interfaces Dynamiques et Assemblages Stimulables (IDeAS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), SMODD - Systèmes Moléculaires Organisés et Développement Durable (SMODD), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Subjects: planktonic microalgae, General Chemical Engineering, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Article, lcsh:Chemistry, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Colloid, Adsorption, Algae, [CHIM]Chemical Sciences, General Materials Science, Organic matter, 14. Life underwater, benthic microalgae, heteroaggregation, freshwater, 030304 developmental biology, 0105 earth and related environmental sciences, Pollutant, chemistry.chemical_classification, 0303 health sciences, biology, Aquatic ecosystem, toxicity, biology.organism_classification, nanoplastics, chemistry, lcsh:QD1-999, 13. Climate action, Environmental chemistry, Toxicity, Polystyrene
Abstract: International audience; The environmental fate and behavior of nanoplastics (NPs) and their toxicity against aquatic organisms are under current investigation. In this work, relevant physicochemical characterizations were provided to analyze the ecotoxicological risk of NPs in the aquatic compartment. For this purpose, heteroaggregates of 50 nm polystyrene nanospheres and natural organic matter were prepared and characterized. The kinetic of aggregation was assimilated to a reaction-limited colloid aggregation mode and led to the formation of heteroaggregates in the range of 100–500 nm. Toxicities of these heteroaggregates and polystyrene nanospheres (50 and 350 nm) were assessed for a large range of concentrations using four benthic and one planktonic algal species, in regards to particle states in the media. Heteroaggregates and nanospheres were shown to be stable in the exposure media during the ecotoxity tests. The algal species exhibited very low sensitivity (growth and photosynthetic activity), with the noteworthy exception of the planktonic alga, whose growth increased by more than 150% with the heteroaggregates at 1 µg L−1. Despite the lack of a strong direct effect of the NPs, they may still impair the functioning of aquatic ecosystems by destabilizing the competitive interactions between species. Moreover, further work should assess the toxicity of NPs associated with other substances (adsorbed pollutants or additives) that could enhance the NP effects
Published: 2021

13. Geochemical Composition of the Lomé Lagoon Sediments, Togo: Seasonal and Spatial Variations of Major, Trace and Rare Earth Element Concentrations

Author: Kamilou Ouro-Sama, Jean-Luc Probst, Kissao Gnandi, Tchaa Esso-Essinam Badassan, Akouvi Massan Duanyawo Avumadi, Séverine Jean-Dupuy, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Lomé (TOGO), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Lomé [Togo], Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Subjects: lcsh:Hydraulic engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, labile fractions, sediment quality guidelines, Geography, Planning and Development, Rare earth, trace elements, Urban environment, rare earth elements, enrichment factor, Seasonal variations, 010501 environmental sciences, Aquatic Science, Spatial distribution, 01 natural sciences, Biochemistry, bottom sediments, lcsh:Water supply for domestic and industrial purposes, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, lcsh:TC1-978, Dry season, West Africa, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Rare earth elements, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, lcsh:TD201-500, Trace elements, Chemistry, Rare-earth element, seasonal variations, Géochimie, Sediment, Lagoon, Enrichment factor, urban environment, lagoon, brackish waters, 13. Climate action, Benthic zone, Environmental chemistry, Bottom sediments, Composition (visual arts), Sediment quality guidelines, Labile fractions, Brackish waters
Abstract: The concentrations of major, trace (TE), and rare earth (REE) elements and their seasonal and spatial distribution were studied on the fine fraction (&lt, 63 &micro, m) of the sediments of the Lom&eacute, lagoons (West Lake, East Lake, and Lake B&egrave, ). The sediments were collected on a total of nine sampling sites (three per Lake) during two campaigns (dry season and rainy season). The quality of the sediments was assessed on the basis of the enrichment factor (EF) and the labile or non-residual fraction (NRF) in relation to the values recommended for the quality of the sediments (Sediment Quality Guidelines, SQG). The distribution of rare earth elements shows enrichments in light rare earths superior to those of heavy rare earth elements during any season. Positive Ce anomalies are less noticeable and less variable between seasons than Eu anomalies. La/Yb ratios are positively correlated with the percentage of Al and Fe oxides and with the percentage of fine fractions. The main bearing phases of rare earth elements are, therefore, Al and Fe oxides and the finest fractions of the sediments. The concentrations of trace elements vary little, according to the seasons, but show strong variations from one element to another. The degrees of enrichment obtained are moderate for Bi, Cr, Ga, Mo, Pb, Sn, and Zn (1.5 &lt, EF &lt, 5) to significant for As, Cd, and Sb (5 &lt, 20) for all sites of Lake B&egrave, For the sites of West Lake, the degrees of enrichment obtained are moderate for As, Cd, Cu, Mo, and Pb (1.5 &lt, 5) to a significance for As, Bi, Cd, Pb, Sb, Sn, and Zn (5 &lt, 20). Only the East Lake sites show high degrees of enrichment for elements such as Sb and Sn (20 &lt, 40). Trace elements (TE) such as As, Cd, Cu, and Ni have total concentrations within the range of variation of the SQG concentrations (particularly Probable Effect Level (PEL) and Effect Range Median (ERM)), whereas Cr, Pb, and Zn total concentrations are higher. The ranking of priority sites with respect to the sediment contamination is determined according to ERM and PEL quotients in relation to the probability of toxicity for benthic organisms. For almost all the sites, the priority is lowest to medium-low with regard to As, Cd, and Cu and medium-high (Cr and Ni) to highest (Pb and Zn), particularly for the East and West Lakes. Moreover, the NRF can represent significant percentages of the total TE concentrations: 5% to 15% for As, Bi, Ni, V, Mo, and Sc, 15% to 25% for Co, Cu, and Sr, 25% to 40% for Pb and Zn and, lastly, 47% to 55% for Cd.
Published: 2020

14. A model for evaluating continental chemical weathering from riverine transports of dissolved major elements at a global scale

Author: Juan Luis Lechuga-Crespo, Jean-Luc Probst, P. Amiotte Suchet, Estilita Ruiz-Romera, Jens Hartmann, Sabine Sauvage, José-Miguel Sánchez-Pérez, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), University of the Basque Country/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU), Universität Hamburg (UHH), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Basque Government (Consolidated Group IT 1029–16), the University of the Basque Country (UPV/EHU) (UFI 11/26), the Institut National Polytechnique de Toulouse (INPT), the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation) under Germany's Excellence Strategy – EXC 2037 ‘Climate, Climatic Change, and Society’ – Project Number: 390683824, and contributes to the Center for Earth System Research and Sustainability (CEN) of the Universität Hamburg., Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Chemical and Environmental Engineering, University of the Basque Country [Bizkaia] (UPV/EHU), Institut für Geologie, Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Universität Hamburg (GERMANY), Université Bourgogne Franche-Comté - UBFC (FRANCE), University of the Basque Country - UPV/EHU (SPAIN), and Biogéosciences (Dijon, France)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Lithology, Alkalinity, Weathering, Soil science, 02 engineering and technology, Mineral composition, Oceanography, 01 natural sciences, Ion, Empirical model, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Hotspot (geology), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Global scale, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Ionic flux, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Hydrologie, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Global and Planetary Change, Chemical weathering, 020206 networking & telecommunications, Regolith, 6. Clean water, 13. Climate action, Environmental science
Abstract: 14 pages; International audience; This study presents a process-based-empirical model for the assessment of ionic fluxes derived from chemical weathering of rocks (ICWR) at a global scale. The equations are designed and the parameters fitted using riverine transport of dissolved major ions Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Cl−, SO42−, and alkalinity at a global scale by combining point sampling analysis with spatial descriptions of hydrology, climate, topography, lithology and soil variables such as mineral composition and regolith thickness. Different configurations of the model are considered and the results show that the previously reported “soil shielding” effect on chemical weathering (CW) of rocks presents different values for each of the ions considered. Overall, there is good agreement between median and ranges in observed and simulated data, but further analysis is required to downscale the model to catchment scale. Application to the global scale provides the first global ICWR map, resulting in an average cationic flux derived from chemical weathering of 734·106 Mg·y−1, where 58% is Ca2+, 15% is Mg2+, 24% is Na+ and 3% is K+, and an average anionic flux derived from chemical weathering of 2640·106 Mg·y−1, where 74% is alkalinity, 18% is SO42−, and 8% is Cl−. Hyperactive and hotspot areas are elucidated and compared between ions.
Published: 2020

15. Influence of transboundary transport of trace elements on mountain peat geochemistry (Sudetes, Central Europe)

Author: Beata Smieja-Król, Piotr Kołaczek, François De Vleeschouwer, Gaël Le Roux, Edyta Łokas, Barbara Fiałkiewicz-Kozieł, Mariusz Gałka, Department of Biogeography and Paleoecology, Adam Mickiewicz University in Poznań (UAM), Unité de Recherche Argiles et Paléoclimats, Université de Liège, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute of Geoecology and Geoinformation, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Subjects: European black triangle, 010506 paleontology, Archeology, Peat, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Geochemistry, chemistry.chemical_element, Ombrotrophic, Coal combustion products, 01 natural sciences, Sources of pollution, Spheroidal aluminosilicates, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Coal, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Radionuclides, 0105 earth and related environmental sciences, Global and Planetary Change, Radionuclide, Radiogenic nuclide, business.industry, Geology, Uranium, REE, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Lead isotopes, chemistry, 13. Climate action, Fly ash, Peat bog, Environmental science, business
Abstract: International audience; Mountain ombrotrophic peatlands in Central Europe are an important stock of transboundary contamination both of natural and anthropogenic origin. The Snie _ zka Mountain (West Sudetes) forms a significant orographic barrier and receives aerosols from broadly-recognized anthropogenic sources (production and use of stainless steel, processing of uranium, coal combustion, nuclear weapon tests, and Chernobyl accident). The main objective of the study was to assess the pattern of distribution and origin of trace elements and to distinguish the long-range transport vs. local signals in two 210 Pb and 14 C e dated peat cores from the highest summit of the Karkonosze (West Sudetes) spanning the last 280 years. Maximum values and accumulations of almost all investigated elements (Pb, Zn, Cu, Ni, Cr, Ti, Al, U, Sc, and REE) were identified around the 1970s. The analysis of peat using scanning electron microscopy (SEM) confirmed the occurrence of spheroidal aluminosilicate fly ash particles (SAP) in the topmost 40 cm (from AD 1938) together with a maximum of mullite (3Al 2 O 3 $2SiO 2), an anthropogenic marker originating from coal-based power plants. The overall 206 Pb/ 207 Pb signature ranges from 1.160 to 1.173, indicating a predominant contribution of anthropogenic Pb. Human activities promote the release of mobile 234 U, due to the weaker bonds to mineral structure, and cause the radiogenic disequilibrium between 238 U and its daughter 234 U.
Published: 2020

16. A Forty-Year Karstic Critical Zone Survey (Baget Catchment, Pyrenees-France): Lithologic and Hydroclimatic Controls on Seasonal and Inter-Annual Variations of StreamWater Chemical Composition, pCO2, and Carbonate Equilibrium

Author: Virginie Payre-Suc, Anne Probst, Sandra Beranger, Jean-Luc Probst, Francesco Ulloa-Cedamanos, Thierry Camboulive, Michel Bakalowicz, Corinne Pautot, Stéphane Binet, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Hydrosciences Montpellier (HSM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut de Recherche pour le Développement - IRD (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Montpellier 2 (FRANCE), Bureau de Recherches Géologiques et Minières - BRGM (FRANCE), Institut national des sciences de l'Univers - INSU (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS INEE, CNRS-INSU, SNO KARST, OZCAR, Zone Atelier Pyrénées-Garonne (LTSER ZA PYGAR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Météo France-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Biogeochemical cycle, lcsh:Hydraulic engineering, Seasonal patterns, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Long-term monitoring, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Geography, Planning and Development, Alkalinity, Drainage basin, Aquatic Science, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Biochemistry, chemistry.chemical_compound, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, lcsh:Water supply for domestic and industrial purposes, lcsh:TC1-978, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Carbonate dissolution, Sulfate, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Mountainous catchment, Hydrologie, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Hydrochemical trends, Hydrology, Calcite, geography, lcsh:TD201-500, geography.geographical_feature_category, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Keywords: long-term monitoring, Global warming, 15. Life on land, Karst, 6. Clean water, Mineral weathering, chemistry, 13. Climate action, Soil water, Environmental science, Carbonate, [SDV.TOX.ECO]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: The long-term trends and seasonal patterns of stream water chemical composition in a small remote forested karst catchment, were investigated from 1978 to 2018. Calcium, magnesium, and bicarbonates, the dominant ions, increased over the period together with temperature, while sulfates decreased. Carbonate and sulfate mineral dissolution was the main source of these elements. These trends and the seasonal opposite patterns of discharge vs. temperature, calcite saturation index vs. pCO2 and bicarbonate vs. sulfates, suggested the influence of discharge, of reduced long-range atmospheric pollution, and of increasing air temperature on biological activity and carbonate dissolution. Furthermore, the hydrological regime controlled the seasonal stream water chemical composition and fluxes by: (i) a dilution during the high discharge period, (ii) a change in the contribution rate of the waters draining different lithological areas in the catchment, e.g., the increased sulfates to bicarbonates ratio during summer low flows, with a maximum alkalinity decrease of 24%, and (iii) a &ldquo, piston&rdquo, and a &ldquo, flushing&rdquo, effects of dissolved elements stored in soils and epikarst with the first autumn heavy rains. Long-term stream water hydrochemical surveys of karst system have proved to be powerful indicators of biogeochemical processes, water sources and pathways under variable natural and anthropogenic environmental pressure conditions.
Published: 2020

17. Ecological response to altered rainfall differs across the Neotropics

Author: Dimaris Acosta Mercado, Régis Céréghino, Sarah L. Amundrud, Ignacio M. Barberis, Bruno Corbara, Edd Hammill, Alice B. A. Campos, Céline Leroy, Emilio Realpe, Paula M. de Omena, Nicholas A. C. Marino, Trisha B. Atwood, Olivier Dézerald, Gustavo Q. Romero, Jean-François Carrias, M. Kurtis Trzcinski, Vinicius F. Farjalla, Guillermo Montero, Fabiola Ospina-Bautista, Rodrigo Freire, Gustavo C. O. Piccoli, A. Andrew M. MacDonald, Pablo A. P. Antiqueira, Juliana S. Leal, Diane S. Srivastava, University of British Columbia (UBC), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), University of Puerto Rico at Mayagüez (UPR-M), Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecologie des forêts de Guyane (UMR ECOFOG), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement (LMGE), Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario [Zavalla] (IICAR), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires] (CONICET)-Facultad de Ciencias Agrarias [Zavalla] (FCAGR), Universidad Nacional de Rosario [Santa Fe]-Universidad Nacional de Rosario [Santa Fe], Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Écologie et santé des écosystèmes (ESE), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Utah State University (USU), Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho = São Paulo State University (UNESP), Universidad de los Andes [Bogota] (UNIANDES), Universidad de Caldas [Manizales, Colombia], ANR-10-LABX-0025,CEBA,CEnter of the study of Biodiversity in Amazonia(2010), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement - Clermont Auvergne (LMGE), Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université des Antilles (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Guyane (UG)-AgroParisTech-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), ANR-10-LABX-25-01/10-LABX-0025,CEBA,CEnter of the study of Biodiversity in Amazonia(2010), University of British Columbia, Université de Toulouse, University of Puerto Rico Mayaguez Campus, Université Montpellier, Université des Antilles), Université Clermont-Auvergne, Universidad Nacional de Rosario, Université de Lorraine, Ecology and Ecosystem Health, Utah State University, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Andes University, Universidad de Caldas, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Universidade Estadual de Campinas = University of Campinas (UNICAMP), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Climate Change, Rain, macroinvertebrates, Climate change, Precipitation, Biology, contingency, precipitation, [SDV.BID.SPT]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity/Systematics, Phylogenetics and taxonomy, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Contingency, Hydrology (agriculture), Freshwater, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Distributed experiment, Animals, Ecosystem, freshwater, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Invertebrate, Biomass (ecology), Phytotelmata, Macroinvertebrates, Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, Aquatic ecosystem, Tropics, Global change biology, global change biology, 15. Life on land, [SDV.BV.BOT]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics, Invertebrates, distributed experiment, Droughts, Habitat, 13. Climate action, phytotelmata, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: Made available in DSpace on 2020-12-12T01:58:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2020-04-01 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada University of British Columbia Universidad de los Andes Labex Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Universidad Nacional de Rosario Facultad de Ciencias, Universidad de los Andes Agence Nationale de la Recherche Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) There is growing recognition that ecosystems may be more impacted by infrequent extreme climatic events than by changes in mean climatic conditions. This has led to calls for experiments that explore the sensitivity of ecosystems over broad ranges of climatic parameter space. However, because such response surface experiments have so far been limited in geographic and biological scope, it is not clear if differences between studies reflect geographic location or the ecosystem component considered. In this study, we manipulated rainfall entering tank bromeliads in seven sites across the Neotropics, and characterized the response of the aquatic ecosystem in terms of invertebrate functional composition, biological stocks (total invertebrate biomass, bacterial density) and ecosystem fluxes (decomposition, carbon, nitrogen). Of these response types, invertebrate functional composition was the most sensitive, even though, in some sites, the species pool had a high proportion of drought-tolerant families. Total invertebrate biomass was universally insensitive to rainfall change because of statistical averaging of divergent responses between functional groups. The response of invertebrate functional composition to rain differed between geographical locations because (1) the effect of rainfall on bromeliad hydrology differed between sites, and invertebrates directly experience hydrology not rainfall and (2) the taxonomic composition of some functional groups differed between sites, and families differed in their response to bromeliad hydrology. These findings suggest that it will be difficult to establish thresholds of “safe ecosystem functioning” when ecosystem components differ in their sensitivity to climatic variables, and such thresholds may not be broadly applicable over geographic space. In particular, ecological forecast horizons for climate change may be spatially restricted in systems where habitat properties mediate climatic impacts, and those, like the tropics, with high spatial turnover in species composition. Departmetn of Zoology and Biodiversity Research Centre University of British Columbia Ecolab Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement CNRS UPS INPT Université de Toulouse Departamento de Ecologia Instituto de Biologia Centro de Ciências da Saúde Universidade Federal do Rio de Janeiro, Ilha do Fundão Programa de Pós-Graduação em Ecologia Universidade Federal do Rio de Janeiro, Ilha do Fundão Department of Biology University of Puerto Rico Mayaguez Campus AMAP IRD CIRAD CNRS INRA Université Montpellier, CEDEX-5 ECOFOG (AgroParisTech CIRAD CNRS INRA Université de Guyane Université des Antilles) CNRS LMGE (Laboratoire Microorganismes: Génome et Environnement) Université Clermont-Auvergne Laboratory of Multitrophic Interactions and Biodiversity Department of Animal Biology Institute of Biology University of Campinas (UNICAMP) Facultad de Ciencias Agrarias Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario IICAR-CONICET-UNR Universidad Nacional de Rosario Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC)-CNRS UMR 7360 Université de Lorraine, Campus Bridoux INRA Agrocampus-Ouest Ecology and Ecosystem Health, 65 rue de Saint-Brieuc Department of Watershed Sciences and the Ecology Center Utah State University Department of Forest and Conservation Sciences University of British Columbia Department of Zoology and Botany University of São Paulo State (UNESP/IBILCE) Department of Biological Sciences Andes University Departamento de Ciencias Biológicas Universidad de Caldas Department of Zoology and Botany University of São Paulo State (UNESP/IBILCE) FAPESP: # 2016/01209-9 Universidad Nacional de Rosario: 01209-9 Universidad Nacional de Rosario: 04603-4 Universidad Nacional de Rosario: 0877 Universidad Nacional de Rosario: 2012 Facultad de Ciencias, Universidad de los Andes: 2012-1 Universidad Nacional de Rosario: 2012-1 FAPESP: 2012/51143-3 Universidad Nacional de Rosario: 2014 Universidad Nacional de Rosario: 2014-9 FAPESP: 2014/04603-4 Universidad Nacional de Rosario: 2016 Universidad Nacional de Rosario: 400454 Universidad Nacional de Rosario: 51143-3 Agence Nationale de la Recherche: ANR-10-LABX-25-01 Agence Nationale de la Recherche: ANR-12-BSV7-0022-01 Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica: PICT-2010-1614 CAPES: PNPD-CAPES 2013/0877 PNPD-CAPES 2014/04603-4
Published: 2020

18. Global warming and acid atmospheric deposition impacts on carbonate dissolution and CO2 fluxes in French karst hydrosystems: evidence from hydrochemical monitoring in recent decades

Author: Stéphane Binet, Jean-Luc Seidel, Jean-Baptiste Charlier, Michel Bakalowicz, Jean-Luc Probst, Chritophe Emblanch, Nicolas Peyraube, Chritelle Batiot, Anne Probst, Service National d'Observation sur le KARST (SNO Karst), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hydrosciences Montpellier (HSM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Avignon Université (AU), Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux (I2M), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), French KARST Observatory Network SNO KARST (www.sokarst.org) initiative of the INSU/CNRS, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bordeaux INP - BINP (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement - INRAE (FRANCE), Institut de Recherche pour le Développement - IRD (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Montpellier 2 (FRANCE), Bureau de Recherches Géologiques et Minières - BRGM (FRANCE), Institut national des sciences de l'Univers - INSU (FRANCE), Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse (FRANCE), Université de Bordeaux (FRANCE), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Mécanique et d'Ingénierie (I2M), Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)
Subjects: Pollution, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Carbonate, media_common.quotation_subject, Weathering, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, PCO2, Karst, Acid Rain, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Océan, Atmosphère, chemistry.chemical_compound, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Geochemistry and Petrology, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, pCO2, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Dissolution, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, Carbonic acid, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Global warming, Acid Rain:Global warming Karst, 6. Clean water, chemistry, Carbon dioxide, 13. Climate action, Environmental chemistry, Environmental science, Acid rain, [SDV.TOX.ECO]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Surface water
Abstract: International audience; The long-term change in surface water chemistry over time in remote areas is usually related to global change, including several processes such as global warming and acid atmospheric pollution. These cumulative factors limit the quantitative interpretation of the global warming effect on surface water acidification in relation to the atmospheric CO2 sink. To quantitatively estimate the impact of global warming on the atmospheric/soil CO2 uptake by carbonate weathering, the approach proposed here involves discriminating the proportion of [Ca + Mg] in waters resulting from soil carbonic acid dissolution (equal to the amount of CO2 uptake from soil/atmosphere) from the proportion resulting from strong acid pollution. This approach was applied to 5 karst hydrosystems located in France, far from local pollution sources and with several decades of hydrochemical monitoring.[Ca + Mg] from acid deposition represented between 16 and 25% of the total [Ca + Mg] concentration and the flux was positively correlated with the atmospheric deposition flux. This [Ca + Mg] increase is associated with increasing [Mg] and was found to be driven by the acid pollution inputs. Equilibrating water with calcite in presence of carbonic acid will release [Ca + Mg] into solution. The input of strong acids from atmospheric pollution contributes more to magnesian calcite dissolution because its solubility is lower than that of calcite.Since the 1980s, the decrease in [Ca + Mg] production due to the decrease in acid atmospheric deposition has minimized the increase in [Ca + Mg] linked to CO2 partial pressure (pCO2) increasing with global warming. It was found that [Ca + Mg] from H2CO3 dissolution did not decrease with an increase in air temperature, as suggested by carbonate solubility. The annual fluxes of Ca + Mg from H2CO3 dissolution, calculated for an average flow, showed a positive gradient with air temperature, of about 0.061 mol m2 yr−1 °C−1 (±0.006). In low rainfall areas, the pCO2 increase with air temperature was stronger than in rainy areas. For an average specific discharge of 300 L m−2 yr−1, global warming is estimated to increase the CO2 uptake flux by about 204 micromol L−1 °C−1 (5.7% of the observed flux).
Published: 2020

19. Conflicts and the spread of plagues in pre-industrial Europe

Author: Nick Marriner, David Kaniewski, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Théoriser et modéliser pour aménager (UMR 6049) (ThéMA), Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bourgogne (UB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bourgogne (UB)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), and Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)
Subjects: Peacetime, Population, Plague (disease), lcsh:Social Sciences, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, lcsh:AZ20-999, medicine, 030212 general & internal medicine, Socioeconomics, education, Little ice age, General Psychology, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, education.field_of_study, Health consequences, General Arts and Humanities, General Social Sciences, Outbreak, 15. Life on land, medicine.disease, lcsh:History of scholarship and learning. The humanities, General Business, Management and Accounting, lcsh:H, Malnutrition, Geography, 13. Climate action, [SDV.SPEE]Life Sciences [q-bio]/Santé publique et épidémiologie, [SHS.HIST]Humanities and Social Sciences/History, General Economics, Econometrics and Finance, Disease transmission
Abstract: One of the most devastating environmental consequences of war is the disruption of peacetime human–microbe relationships, leading to outbreaks of infectious diseases. Indirectly, conflicts also have severe health consequences due to population displacements, with a heightened risk of disease transmission. While previous research suggests that conflicts may have accentuated historical epidemics, this relationship has never been quantified. Here, we use annually resolved data to probe the link between climate, human behavior (i.e. conflicts), and the spread of plague epidemics in pre-industrial Europe (AD 1347–1840). We find that AD 1450–1670 was a particularly violent period of Europe’s history, characterized by a mean twofold increase in conflicts. This period was concurrent with steep upsurges in plague outbreaks. Cooler climate conditions during the Little Ice Age further weakened afflicted groups, making European populations less resistant to pathogens, through malnutrition and deteriorating living/sanitary conditions. Our analysis demonstrates that warfare provided a backdrop for significant microbial opportunity in pre-industrial Europe.
Published: 2020

20. Holocene dynamics of the southern westerly winds over the Indian Ocean inferred from a peat dust deposition record

Author: Gaël Le Roux, Chuxian Li, Jeroen E. Sonke, Nadine Mattielli, François De Vleeschouwer, Giles F.S. Wiggs, Nathalie Van der Putten, Natalia Piotrowska, Catherine Jeandel, Mathieu Benoit, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochimie des Isotopes Stables (GIS), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Lund University [Lund], Silesian University of Technology, Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université libre de Bruxelles (ULB), School of Geography and the Environment [Oxford] (SoGE), University of Oxford [Oxford], Unité de Recherche Argiles et Paléoclimats, Université de Liège, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Earth and Climate, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and University of Oxford
Subjects: 010506 paleontology, Archeology, Provenance, Peat, 010504 meteorology & atmospheric sciences, anthropogenic activities, Mineral dust, Evolution des espèces, Atmospheric sciences, dust sources, 01 natural sciences, Environnement et pollution, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Dust sources, Southern westerly winds, 14. Life underwater, SDG 14 - Life Below Water, Géologie, Southern Hemisphere, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Holocene, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Global and Planetary Change, Ecologie, Ocean current, Carbon sink, Geology, Westerlies, 15. Life on land, Amsterdam Island, 13. Climate action, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, southern westerly winds, peat, Anthropogenic activities
Abstract: The southern westerly winds (SWW) play a major role in climate variability in Southern Hemisphere mid- and high-latitudes, regulating rainfall, ocean circulation, and the Southern Ocean carbon sink. Despite their importance, little is known about millennial scale changes in the SWW and how they have influenced the climate system in the past and interacted with the Earth's surface elements, such as dust, nutrients and carbon. Here we present a dust record from a 6.6 kyr old peat core in Amsterdam Island (AMS) situated at the northern edge of the SWW (37°S) in the Southern Indian Ocean. Mineral dust flux was used to track atmospheric dust production, long-distance transport and subsequent deposition. Dust provenance was determined from rare earth element (REE) and Nd isotopic signatures (εNd) in the peat core, compared with a reference dataset of Southern Hemisphere dust sources. Using a multi-proxy mixing model, the εNd and REE ratios show a relatively uniform mixture of ca. 40% local, 15% Southern African and 45% Southern South American dust sources since 6.6 cal kyr BP. However, from 1910 AD onwards, there is a doubling in the contribution from Southern Africa (32%). Two mineral dust flux minima occur at 6.2–4.9 cal kyr BP and 3.9–2.7 cal kyr BP, interpreted as periods with equatorward-shifted and/or strengthened SWW at the northern edge of the wind belt. Conversely, periods of higher dust flux at 6.6–6.2 cal kyr BP, 4.9–3.9 cal kyr BP, and 1.4 cal kyr BP onwards are interpreted as poleward-shifted and/or weakened SWW. These interpretations are based on the findings that higher (lower) wind speeds lead to enhanced (less) removal of distal dust on the way to AMS, by wet deposition and turbulence. Published Holocene SWW records at the northern edge of the wind belt (33–41°S) covering South-America, Southern-Africa and Australia, show much variability over the last 6.6 kyr. We suggest this reflects complex regional climate variability in the different SH longitudinal sectors, indicating that SWW are not zonally homogeneous at the northern edge of the wind belt. The recent shift in dust provenance is not accompanied by enhanced total dust deposition at AMS. We therefore suggest that human impact (e.g. land use changes) and drier climate conditions in Southern Africa have led to enhanced dust mobilization., SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published
Published: 2020

21. Water and Organic Carbon Cycles in Monsoon-driven Humid Tropics of the Western Ghats Mountain Belt, India: Insights from Stable Isotope Approach

Author: Keshava Balakrishna, Luc Lambs, Jean Riotte, G. P. Gurumurthy, M. Tripti, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: 2. Zero hunger, Total organic carbon, Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Drainage basin, Geology, 15. Life on land, 010501 environmental sciences, Monsoon, 01 natural sciences, 6. Clean water, Carbon cycle, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Tributary, Paddy field, Water quality, Surface runoff, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: The Western Ghats form a major mountain belt, next to the Himalayas, in controlling the flux of water and carbon to the northern Indian Ocean. This study attempts to understand the water and carbon cycles in two humid tropical river basins with its streams originating at higher altitudes of the Western Ghats, India. Water and suspended particulate matter (SPM) were collected on a monthly scale during summer monsoon season (June-September) from Swarna and Nethravati rivers draining into the Arabian Sea. For the source apportionment, samples have been measured for stable isotopes of oxygen (O-18) and hydrogen (H-2) in water and stable isotopes of carbon (C-13(POC)) in particulate organic matter (POM) at spatial scale from tributaries and main channel of rivers, and runoff water from agricultural land (dominant paddy field) and forest in the downstream region. The association between O-18 and deuterium-excess in river water and rain water shows that water in these tropical basins depicts rainout effect of marine source moisture during the onset of summer monsoon. As the monsoon intensifies, the fresher rain water replenishes older water stored previously in sub surface soil layer leading to its flushing into the river during summer monsoon season. Stable carbon isotope ratio and elemental ratio of POM (C-13(POC) = -27.1 +/- 0.4 parts per thousand and C/N = 8.1 +/- 1.7) in two humid tropical river water during summer monsoon season is an admixture of suspended particulates from runoff water of forest (C-13(POC) = - 27.82 +/- 0.4 parts per thousand) and agricultural land (C-13(POC) = -26.29 +/- 0.4 parts per thousand). It is found that C-13(POC) shows minimal variability with SPM content and C/N ratio within the same organic carbon pool. The study emphasizes the need to consider the agricultural runoff contribution to the rivers while establishing the global elemental budget and observing the global climate change.
Published: 2018

22. Influence of earthworm bioturbation on metals phytoavailability and human gastric bioaccessibility

Author: Camille Dumat, Jenny Ruales, Eva Schreck, Laura Lagier, Yvan Capowiez, Thibaut Leveque, Universidad Simon Bolivar (USB), Centre d'Etude et de Recherche Travail Organisation Pouvoir (CERTOP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT], Réseau international d’innovations pédagogiques et de recherches participatives pour les agricultures urbaines, Partenaires INRAE, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Escuela Politécnica Nacional Quito Ecuador, Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and INSU-EC2CO Program
Subjects: Pollution, Biogeochemical cycle, Health, Toxicology and Mutagenesis, media_common.quotation_subject, Biological Availability, Food Contamination, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, 12. Responsible consumption, Dietary Exposure, Soil, Earthworm bioturbation, Phytoavailability, 11. Sustainability, Animals, Humans, Soil Pollutants, Environmental Chemistry, Organic matter, Cities, Oligochaeta, Human gastric bioaccessibility, Ecosystem, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, 2. Zero hunger, chemistry.chemical_classification, biology, Soil organic matter, Metal pollution, Earthworm, Agriculture, General Medicine, Lettuce, 15. Life on land, biology.organism_classification, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, 6. Clean water, Urban agriculture, chemistry, Metals, 13. Climate action, Environmental chemistry, Soil water, Environmental science, Bioturbation
Abstract: International audience; At the global scale, urban agriculture is increasingly developing in cities due to demographic growth and sustainable food concerns. But, urban soils are frequently polluted with metals. In urban gardens, organic matter is also commonly added both to valorize organic household waste and to promote biophysicochemical fertility. As earthworms promote the decomposition and the recycling of soil organic matter, they can also influence the biogeochemical cycle of metals in urban polluted soils. In order to produce safe vegetables in urban areas, it is crucial to highlight the mechanisms involved in complex soil-earthworm-plant ecosystems. An experiment was set up to examine these relationships using lettuce cultivated in controlled conditions with RHIZOtest® devices. Thanks to the RHIZOtest® devices, metal transfer and bioaccessibility were for the first time compared for urban polluted soil without (1-urban soil polluted with Pb, Cd, Cu, and Zn: essential or toxic metals currently found in environment, SNB) and with bioturbation (2-this metal-polluted soil subjected to earthworm bioturbation, SB) and earthworm casts (3-earthworm casts produced in this polluted soil and naturally enriched in organic matter and microorganisms, T). Metal concentration, phytoavailability, and human gastric bioaccessibility were determined in the different samples. Results showed that earthworm bioturbation increased the phytoavailability of all the metals. For the experimental condition SB, the phytoavailability of metals was increased up to 75% compared to SNB. In addition, surprisingly, metal phytoavailability was always superior in SB compared to earthworm casts (T). Moreover, earthworms led to an increase in Zn gastric bioaccessibility up to 10% in the soils in the same way as for phytoavailability, meaning Zn bioaccessibility in SB > T > SNB, whereas it remained unchanged in the lettuces. These data are important to promote sustainable agriculture activities in urban areas; actually, databases concerning different experimental conditions are needed to develop decision support tools.
Published: 2018

23. Soil protistology rebooted: 30 fundamental questions to start with

Author: Geisen, Stefan, Mitchell, Edward A.D., Wilkinson, David M., Adl, Sina, Bonkowski, Michael, Brown, Matthew W, Fiore-Donno, Anna Maria, Heger, Thierry J., Jassey, Vincent E.J., Krashevska, Valentyna, Lahr, Daniel J.G., Marcisz, Katarzyna, Mulot, Matthieu, Payne, Richard, Singer, David, Anderson, O. Roger, Charman, Dan J., Ekelund, Flemming, Griffiths, Bryan S., Rønn, Regin, Smirnov, Alexey, Bass, David, Belbahri, Lassaâd, Berney, Cédric, Blandenier, Quentin, Chatzinotas, Antonis, Clarholm, Marianne, Dunthorn, Micah, Feest, Alan, Fernández, Leonardo D., Foissner, Wilhelm, Fournier, Bertrand, Gentekaki, Eleni, Hájek, Michal, Helder, Johannes, Jousset, Alexandre, Koller, Robert, Kumar, Santosh, La Terza, Antonietta, Lamentowicz, Mariusz, Mazei, Yuri, Santos, Susana S., Seppey, Christophe V.W., Spiegel, Frederick W., Walochnik, Julia, Winding, Anne, Lara, Enrique, Sub Ecology and Biodiversity, Ecology and Biodiversity, Wageningen University and Research Centre [Wageningen] (WUR), Université de Neuchâtel (UNINE), Schlumberger-Doll Research, Schlumberger, University of Saskatchewan [Saskatoon] (U of S), Department of Terrestrial Ecology, Institut of Zoology, University of Cologne, Institute of Botany and Landscape Ecology, Universität Greifswald - University of Greifswald, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, Laboratory of Wetland Ecology and Monitoring, Faculty of Geographical and Geological Sciences, Adam Mickiewicz University in Poznan (AMUP), Laboratory of Soil Biodiversity, Manchester Metropolitan University (MMU), Department of Biology, Northern Arizona University [Flagstaff], Crop and Soil Systems Research Group, Scotland's Rural College (SCUR), The Natural History Museum [London] (NHM), Laboratory of Soil Biology, Evolution des Protistes et Ecosystèmes Pélagiques (EPEP), Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Kaiserslautern [Kaiserslautern], Laboratoire de biodiversité du sol [Neuchâtel], Faculty of Computer Science, Dalhousie University [Halifax], Czech University of Life Sciences Prague, Johann-Friedrich Blumenbach Institut für Zoologie und Anthropologie, Georg-August-University [Göttingen], Laboratoire Agronomie et Environnement (LAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), French Institute of Pondichery, Laboratory of Wetland Ecology and Monitoring, Faculty of Geographical and Geological Sciences, Adam Mickiewicz University, Erasmus University Medical Center [Rotterdam] (Erasmus MC), Center for Pathophysiology, NERI, Sub Ecology and Biodiversity, Ecology and Biodiversity, Terrestrial Ecology (TE), Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), Department of Biological Sciences [Mississippi], University of Southern Mississippi (USM), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Adam Mickiewicz University in Poznań (UAM), Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University, Palisades, New York 10964 USA, Geography Department, College of Life and Environmental Sciences, University of Exeter, Scotland's Rural College (SRUC), University of Copenhagen = Københavns Universitet (KU), Department of Invertebrate Zoology, St Petersburg State University (SPbU), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ), Southern Swedish Forest Research Centre, Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), Czech University of Life Sciences Prague (CZU), Forschungszentrum Jülich GmbH | Centre de recherche de Juliers, Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Georg-August-University = Georg-August-Universität Göttingen, University of Copenhagen = Københavns Universitet (UCPH), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0301 basic medicine, [SDV]Life Sciences [q-bio], Soil biology, Ecology (disciplines), Biodiversity, Soil Science, Functional diversity, Biology, Microbiology, 03 medical and health sciences, ddc:570, Microbial interactions, Soil protists, Ecosystem, Protozoa, Laboratorium voor Nematologie, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 2. Zero hunger, Functional ecology, Ecology, Food web, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, PE&RC, Protistology, 030104 developmental biology, 13. Climate action, international, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Conservation biology, EPS, Laboratory of Nematology, Soil fertility
Abstract: Protists are the most diverse eukaryotes. These microbes are keystone organisms of soil ecosystems and regulate essential processes of soil fertility such as nutrient cycling and plant growth. Despite this, protists have received little scientific attention, especially compared to bacteria, fungi and nematodes in soil studies. Recent methodological advances, particularly in molecular biology techniques, have made the study of soil protists more accessible, and have created a resurgence of interest in soil protistology. This ongoing revolution now enables comprehensive investigations of the structure and functioning of soil protist communities, paving the way to a new era in soil biology. Instead of providing an exhaustive review, we provide a synthesis of research gaps that should be prioritized in future studies of soil protistology to guide this rapidly developing research area. Based on a synthesis of expert opinion we propose 30 key questions covering a broad range of topics including evolution, phylogenetics, functional ecology, macroecology, paleoecology, and methodologies. These questions highlight a diversity of topics that will establish soil protistology as a hub discipline connecting different fundamental and applied fields such as ecology, biogeography, evolution, plant-microbe interactions, agronomy, and conservation biology. We are convinced that soil protistology has the potential to be one of the most exciting frontiers in biology. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Published: 2017

24. Peatland Contribution to Stream Organic Carbon Exports From a Montane Watershed

Author: Stéphane Binet, Roman Teisserenc, G. Le Roux, Thomas Rosset, P. Durantez Jimenez, Laure Gandois, Thierry Camboulive, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, ANR-11-LABX-0010,DRIIHM / IRDHEI,Dispositif de recherche interdisciplinaire sur les Interactions Hommes-Milieux(2011), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosystèmes Continentaux - UMR7327, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Laboratoire de Physique Corpusculaire - Clermont-Ferrand (LPC), and Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Atmospheric Science, OHM Pyrenees, Peat, Watershed, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Soil Science, Climate change, Context (language use), Aquatic Science, 01 natural sciences, Carbon cycle, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Dissolved organic carbon, Turbidity, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Total organic carbon, Hydrology, Ecology, Paleontology, Forestry, 15. Life on land, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science
Abstract: International audience; Mountains contain many small and fragmented peatlands within watersheds. As they are difficult to monitor, their role in the water and carbon cycle is often disregarded. This study aims to assess the stream organic carbon exports from a montane peatland and characterizes its contribution to the water chemistry in a headstream watershed. High frequency in situ monitoring of turbidity and fDOM were used to quantify respectively particulate organic carbon (POC) and dissolved organic carbon (DOC) exports at the inlet and outlet of a peatland over three years in a French Pyrenean watershed (1,343 m.a.s.l.). The DOC and POC signals are both highly dynamic, characterized by numerous short peaks lasting from a few hours to a few days. Forty-six percent of the exports occurred during 9% of the time corresponding to the highest flows monitored at the outlet. Despite its small area (3%) within the watershed, the peatland contributes at least 63% of the DOC export at the outlet. The specific DOC flux ranges from 16.1 ± 0.4 to 34.6 ± 1.5 g m 2 year −1. POC contributes 17% of the total stream organic carbon exports from the watershed. As the frequency of extreme climatic events is expected to increase in the context of climate change, further studies should be conducted to understand the evolution of underestimated mountainous peatland carbon fluxes and their implication in the carbon cycle of headwaters. Plain Language Summary Since the last glacial period, peatlands have accumulated large stocks of organic carbon. Despite representing only 3% of global continental surfaces, they store about 22% of the continental soil carbon stock. In the context of global change, peatland carbon sequestration capacity needs to be carefully monitored. In addition to greenhouse gas exchanges with the atmosphere, determining this capacity requires the quantification of aquatic organic carbon exports. Aquatic organic carbon exports have rarely been investigated at mountainous peatlands. Moreover, global change is expected to drastically modify mountain hydrology, influencing aquatic carbon exports and carbon balance of mountainous peatlands. Using high frequency in situ instrumentation, this study shows the annual quantity of aquatic organic carbon exported from a montane peatland in the French Pyrenees is in the same range as Northern lowland peatlands. These highly variable exports mainly occur during high discharge events due to snowmelt or rainfalls. Despite its restricted area, this montane peatland is the main contributor of aquatic organic carbon in the watershed. Peatlands influence headwater chemistry and further study must be conducted to monitor the evolution of these mountainous carbon stocks.
Published: 2019

25. Repeatable inter‐individual variation in the thermal sensitivity of metabolic rate

Author: Arnaud Sentis, Antoine Lecerf, Eric Chauvet, Thibaut Rota, Tom Réveillon, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Risques, Ecosystèmes, Vulnérabilité, Environnement, Résilience (RECOVER), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Aix Marseille Université (AMU), Aix-Marseille Université - AMU (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut national de Recherche en Sciences et Technologies pour l'Environnement et l'Agriculture - IRSTEA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: 0106 biological sciences, 030310 physiology, Metabolic theory of ecology, Phenotypic plasticity, Biology, Universal thermal dependence hypothesis, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, 03 medical and health sciences, Sensitivity (control systems), Repeatability, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Ecologie, Environnement, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, 0303 health sciences, Variation (linguistics), Body mass, 13. Climate action, Ectotherm, Metabolic rate, Biological system, Reaction norms, Ectotherms
Abstract: [Departement_IRSTEA]Eaux [ADD1_IRSTEA]Dynamique et fonctionnement des écosystèmes; International audience; Assessing whether trait variations among individuals are consistent over time and among environmental conditions is crucial to understand evolutionary responses to new selective pressures such as climate change. According to the universal thermal dependence hypothesis, thermal sensitivity of metabolic rate should not vary strongly and consistently among organisms, implying limited evolutionary response for metabolic traits under climate change. However, this hypothesis has been rarely tested at an individual level, leaving a gap in our understanding of climate change impacts on metabolic responses and their potential evolution. Using the amphipod Gammarus fossarum, we investigated the variability and repeatability of individual metabolic thermal reaction norms over time. We found large variations in both the thermal sensitivity (i.e. slope) and expression level (i.e. intercept) of individual metabolic reaction norms. Moreover, differences among individuals were consistent over time, and therefore repeatable. Inter-individual variations in body mass resulted in a high repeatability of metabolic expression level but had no significant effect on the repeatability of thermal sensitivity. Overall, our results highlight that inter-individual variability and repeatability of thermal reaction norms can be substantial. We conclude that these consistent differences among individuals should not be overlooked when apprehending the ecological and evolutionary effects of climate change.
Published: 2019

26. Recent climatic and anthropogenic impacts on endemic species in southwestern Morocco

Author: Zhao, Xueqin, Dupont, Lydie, Kölling, Martin, Reddad, Hanane, Groeneveld, Jeroen, Ain-Lhout, Fatima Zohra, Bouimetarhan, Ilham, Kaniewski, David, Marriner, Nick, Cheddadi, Rachid, Morhange, Christophe, Bretschneider, Joachim, Jans, Greta, Otto, Thierry, Luce, Frédéric, Van Campo, Elise, Department of Geosciences, University of Bremen, Université SMS Beni Mellal, Center for Marine Environmental Sciences [Bremen] (MARUM), Universität Bremen, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Laboratoire Dynamique de la Biodiversité (LADYBIO), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS - ORSTOM Paléohydrologie, Paléoclimatique Continentales, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Geosciences [Bremen], Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Mediterranean climate, 010506 paleontology, Archeology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, media_common.quotation_subject, Biodiversity, Climate change, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Pollen, medicine, Endemism, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, Global and Planetary Change, Geology, 15. Life on land, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Geography, Desertification, 13. Climate action, North Atlantic oscillation, Threatened species, Physical geography
Abstract: Morocco is an area subject to recurrent severe droughts, desertification and an increasing land degradation. It is within a Mediterranean hotspot of biodiversity as it harbors many threatened endemic species such as the argan tree (Argania spinosa). In this context, past climate records are needed to analyze the impact of climate variability on the occurrence and future persistence of these endemic species. In order to evaluate the impact of past climate changes on the endemic Argan tree in southern Morocco, we reconstructed its modern range using an extensive pollen dataset. The modern pollen distribution off southwestern Morocco was then utilized to interpret the high-resolution pollen record with complementary micro-charcoal and XRF element records from a marine sediment core GeoB8601-3 off Cape Ghir in southwestern Morocco covering the last three millennia. This multi-proxy study has shown clear evidence of wetter conditions resulting in higher fluvial input which could be correlated with a negative mode of the North Atlantic Oscillation (NAO), in contrast to the published pollen and XRF element records from another nearby core that showed limited effect of climate changes. On the other hand, clear opposite trend between the pollen occurrences of Argania spinosa and the fire frequency was observed throughout our fossil record. The increase of Argania spinosa pollen occurrences, along with herbaceous taxa, and lower fire frequency might suggest an increase in human impact on the landscape leading to a sparse vegetation cover and subsequently increased erosion. The reconstructed pollen-based vegetation, micro-charcoal-based fire activities and geochemical changes in our marine record suggest interplay of climate and anthropogenic effects on the landscape.
Published: 2019

27. Drought-induced regime shift and resilience of a Sahelian ecohydrosystem

Author: Wendling, Valentin, Peugeot, Christophe, Mayor, Ángeles Garcia, Hiernaux, Pierre, Mougin, Eric, Grippa, Manuela, Kergoat, Laurent, Walcker, Romain, Galle, Sylvie, Lebel, Thierry, Spatial Ecology and Global Change, Environmental Sciences, Hydrosciences Montpellier (HSM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Copernicus Institute for Sustainable Development, Utrecht University [Utrecht], Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Spatial Ecology and Global Change, and Environmental Sciences
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, rainfall, Climate change, alternative stable states, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Alternative stable state, Soil retrogression and degradation, Sahel, Clearing, Ecosystem, Regime shift, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, 2. Zero hunger, regime shifts, rainfall variability, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, variability, Public Health, Environmental and Occupational Health, Vegetation, 15. Life on land, 13. Climate action, Climatology, [SDE]Environmental Sciences, eco-hydrology, Environmental science, Surface runoff
Abstract: International audience; The Sahel (a semi-arid fringe south of the Sahara) experienced a long and prolonged drought from the1970s to the mid-1990s, with a few extremely severe episodes that strongly affected ecosystems andsocieties. Long-term observations showed that surface runoff increased during this period, despite therainfall deficit. This paradox stems from the soil degradation that was induced by various factors,either directly linked to the drought (impact on vegetation cover), or, in places, to human practices (land clearing and cropping). Surface runoff is still increasing throughout the region, suggesting that Sahelian ecohydrosystems may have shifted to a new hydrological regime. In order to explore this issue, we have developed a simple system dynamics model incorporating vegetation–hydrology interactions and representing in a lumped way the first order processes occurring at the hillslope scale and the annual timestep. Long term observations on a pilot site in northern Mali were used to constrain the model and define an ensemble of plausible simulations. The model successfully reproduced the vegetation collapse and the runoff increase observed over the last 60 years. Our results confirmed that the system presents two alternative states and that during the drought it shifted from a high-vegetation/low-runoff regime to the alternative low-vegetation/high-runoff one, where it has remained trapped until now. We showed that the mean annual rainfall deficit was sufficient to explain the shift. According to the model, vegetation recovery and runoff reduction are possible in this system, but the conditions in which they could occur remain uncertain as the model was only constrained by observations over the collapse trajectory. The study shows that the system is also sensitive to the interannual and decadal variability of rainfall, and that larger variability leads to higher runoff. Both mean rainfall and rainfall variability may increase in central Sahel under climate change, leading to antagonist effects on the system, which makes its resilience uncertain.
Published: 2019

28. Unequal anthropogenic enrichment of mercury in Earth’s northern and southern hemispheres

Author: Dmitri Mauquoy, Emma M. Rice, Natalia Piotrowska, Gaël Le Roux, Thomas P. Roland, Chuxian Li, Maxime Enrico, T.J. Daley, Roland Gehrels, Nathalie Van der Putten, François De Vleeschouwer, Stephen Roberts, Jeroen E. Sonke, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Géochimie des Isotopes Stables (GIS), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Silesian University of Technology, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Aberdeen, Earth and Climate, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Vrije Universiteit Amsterdam [Amsterdam] (VU), British Antarctic Survey (BAS), Natural Environment Research Council (NERC), School of Geography, Earth and Environmental Sciences [Plymouth] (SoGEES), Plymouth University, Department of Environment and Geography, University of York [York, UK], Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), Harvard University [Cambridge], School of Geosciences [Aberdeen], College of Life and Environmental Sciences [Exeter], University of Exeter, Instituto Franco-Argentino sobre Estudios de Clima y sus Impactos [Buenos Aires] (IFAECI), Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera (CIMA), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales [Buenos Aires] (FCEyN), Universidad de Buenos Aires [Buenos Aires] (UBA)-Universidad de Buenos Aires [Buenos Aires] (UBA)-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires] (CONICET)-Facultad de Ciencias Exactas y Naturales [Buenos Aires] (FCEyN), Universidad de Buenos Aires [Buenos Aires] (UBA)-Universidad de Buenos Aires [Buenos Aires] (UBA)-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires] (CONICET)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Harvard University, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires] (CONICET)-Facultad de Ciencias Exactas y Naturales [Buenos Aires] (FCEyN), Universidad de Buenos Aires [Buenos Aires] (UBA)-Universidad de Buenos Aires [Buenos Aires] (UBA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: bepress|Physical Sciences and Mathematics, Atmospheric Science, enrichment, Peat, mercury, 010504 meteorology & atmospheric sciences, EarthArXiv|Physical Sciences and Mathematics|Environmental Sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, chemistry.chemical_element, EarthArXiv|Physical Sciences and Mathematics|Environmental Sciences|Environmental Indicators and Impact Assessment, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, deposition, Geochemistry and Petrology, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, hemisphere, Environmental policy, bepress|Physical Sciences and Mathematics|Environmental Sciences, SDG 14 - Life Below Water, Southern Hemisphere, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, archive, bepress|Physical Sciences and Mathematics|Environmental Sciences|Environmental Indicators and Impact Assessment, Northern Hemisphere, Mercury (element), EarthArXiv|Physical Sciences and Mathematics, chemistry, sediment, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Environmental chemistry, peat, Environmental science
Abstract: International audience; Remote Northern Hemisphere (NH) and Southern Hemisphere (SH) lake sediment and peat records of mercury (Hg) deposition have shown a ×3 to ×5 Hg enrichment since pre-industrial times (
Published: 2019

29. High-frequency monitoring of surface water quality at the outlet of the Ibrahim River (Lebanon): A multivariate assessment

Author: Amine Kassouf, Naim Ouaini, Anne Probst, Desiree El Azzi, Jean-Luc Probst, Paula El Najjar, Claude Daou, Holy Spirit University of Kaslik (USEK), LARIFA - Faculty of Sciences Libanese University Lebanon, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Holy-Spirit University of Kaslik [Jounieh], Institut de Recherches Agronomiques au Liban (IRAL), Institut de Recherches Agronomiques au Liban, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Lebanese University - LU (LEBANON), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Holy Spirit University of Kaslik - USEK (LEBANON), Laboratoire Ecologie fonctionnelle et Environnement - EcoLab (Toulouse, France), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE)
Subjects: 0106 biological sciences, Biochemical oxygen demand, Surface water monitoring, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, General Decision Sciences, 010501 environmental sciences, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Dissolved organic carbon, Lebanon, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Total suspended solids, Ecologie, Environnement, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, Suspended solids, Principal Component Analysis, Ecology, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, Chemical oxygen demand, Total dissolved solids, 6. Clean water, Parameters’ reduction, Water quality index, 13. Climate action, Environmental chemistry, Environmental science, Water quality, [SDV.TOX.ECO]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Surface water
Abstract: International audience; Surface water quality monitoring is essential to evaluate the quality of a water resource. The current studyassesses the quality of the Ibrahim River, one of the main Lebanese rivers, exposed to considerable humanactivities. 285 samples were collected at the outlet of the river, between May 2016 and July 2017, covering onehydrological year. Twenty-three physico-chemical parameters (flow, pH, temperature, electrical conductivity,turbidity, total suspended solids, total dissolved solids, dissolved oxygen, dissolved organic carbon, biochemicaloxygen demand, chemical oxygen demand, chemical oxygen demand/biochemical oxygen demand, specificultraviolet absorbance, dissolved cations (Na+, K+, Ca2+, Mg2+), total alkalinity, dissolved anions (Cl−, NO3−,NO2−, PO43− and SO42−)) and five microbiological tests were assessed (total germs, total coliforms, fecal coliforms,Escherichia coli and Enterococcus). A Principal Component Analysis (PCA) was applied for data analysis.The first component showed high levels of anthropogenic characteristics mainly due to organic and bacteriologicalparameters, differentiating low and high river discharges (explaining around 35% of the total variance).The second component was mainly influenced by mineral variables showing a clear annual discrimination(explaining about 17% of the total variance). Moreover, this study led to variables reduction fromtwenty-eight to ten. The final shortlisted parameters are Q, pH, EC, NO3−, total coliforms, fecal coliforms, BOD5,K+, TA and Cl−. A new PCA performed with the reduced matrix validated this selection. The water quality index(WQI) was then calculated in this study, using the shortlisted parameters characterizing the basin, excluding theflow since it cannot be considered as a quality indicator. Thus, the water was evaluated as « medium » to « good »with values ranging from 63.1 (August 2016) to 73.1 (November and December 2016) with an average of69.0 ± 1.9. The proposed WQI should be further tested for monitoring practices in the Ibrahim River basin orother similar basins of the region.
Published: 2019

30. Evidence of elevation effect on stable isotopes of water along highlands of a humid tropical mountain belt (Western Ghats, India) experiencing monsoonal climate

Author: Dov Jean-François Corenblit, Issam Moussa, M. Tripti, Luc Lambs, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Centre for Earth Science Studies [India] (NCESS), Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (GEOLAB), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: Indian monsoon, 010504 meteorology & atmospheric sciences, δ18O, 0207 environmental engineering, Humid subtropical climate, 02 engineering and technology, Monsoon, 01 natural sciences, Isotopic elevation (altitude) effect, Tropical mountainous river, Tropical climate, groundwater, Water cycle, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, 020701 environmental engineering, Subsurface flow, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Monsoon of South Asia, spring, Ecohydrology, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, 15. Life on land, Stable isotope, 6. Clean water, Western Ghats, Water cycle, Ecohydrology, Indian monsoon, groundwater, spring, Stable isotope, Isotopic elevation (altitude) effect, Tropical mountainous river, Western Ghats, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Physical geography, Surface water
Abstract: International audience; Forest ecosystem plays a major role in controlling moisture dynamics over the continents, particularly in the humid tropics. The montane forest ecosystem in South India supports a characteristic warm tropical climate which affects the weather pattern and the monsoon system. This study focuses on better understanding of the influence of dual monsoonal rainfall on the surface water and groundwater in southwest India, and the role of the Western Ghats mountain belt in governing the water isotope characteristics (i.e., isotopic elevation, rainfall amount and continental effects) in the humid tropics of South India. This is achieved through a spatial study of stable isotope ratios of surface and subsurface water (oxygen, δ 18 O and hydrogen, δ 2 H), collected from different tropical river basins located between Kozhikode (Kerala, 10°30′ N) and Udupi (Karnataka, 13°30′ N), in the wettest places and highest peaks of the Western Ghats between 2011 and 2014. The results on stable isotope ratios of ground water, river water and springs show that the water from the tropical mountain belt of the Western Ghats exhibit a low elevation effect with an isotopic lapse rate of 0.09‰/100 m for δ 18 O up to 2050 m asl. Beyond 2050 m asl, a considerable effect of elevation with an isotopic lapse rate of 2.5‰/100 m for δ 18 O is observed. The water samples from the Nilgiri ranges (1950-2300 m asl) exhibited higher isotopic lapse rate of 1.5‰/100 m for δ 18 O unlike that of the mountains (Ezhimala, Agumbe and Chembra) close to the eastern Arabian Sea. The difference in isotopic lapse rate is mainly dependent on (i) the dominating seasonality of oceanic source moisture over the subcontinent leading to higher depletion of heavy isotopes for more inland groundwater during the winter monsoon on the eastern slopes of the Western Ghats (ii) the degree of terrestrial moisture feedback mechanisms along windward slopes of the Ghats belt (i.e., Arabian Sea coast of India) leading to relative enrichment of heavy isotopes in groundwater fed by the highly recycled vapour sources rather than depletion due to amount, elevation or continental effect, and iii) deep cooling of orographically uplifted air moisture at high elevations of inland tropical mountains. The observed isotopic elevation effect on the groundwater and surface water is unique and constrained by specific time scale and mountain ranges within the Western Ghats belt. This study provides new understanding on factors controlling hydrological budget along higher parts of the Western Ghats mountain belt in South India experiencing humid tropical climate.
Published: 2019

31. Copper isotope fractionation during excretion from a phototrophic biofilm

Author: Jérôme Viers, J. L. Rols, Margot Coutaud, Merlin Méheut, Oleg S. Pokrovsky, Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: Aqueous solution, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Isotopes of copper, Phototrophic biofilms, Biofilm, Geology, Fractionation, biochemical phenomena, metabolism, and nutrition, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, 6. Clean water, Isotopic signature, 13. Climate action, Geochemistry and Petrology, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Environmental chemistry, Desorption, Efflux, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: The metal excretion and metal sorption are two important microbial processes in the regulation of intracellular metal concentration. However, the contribution of freshwater phototrophic biofilm to metal efflux in the environment and its related isotopic fractionation remain poorly known. In this study, Cu efflux from a mature phototrophic biofilm and related Cu isotopic fractionation between the biofilm and aqueous solution were studied over 4 days in closed batch and open drip-flow reactors (BR and DFR, respectively). The impact of a 48-h drying event on Cu efflux from the biofilm and its isotopic signature was quantified in the BR. Cu excretion from the biofilm depended on Cu concentration in the biomass and did not show a latent phase. For the wet biofilm, in DFR, the Cu efflux rate decreased over time whereas in BR, Cu efflux exhibited fluctuations with a net re-sorption phase. During short-term early excretion over the first 4 h (BR) and 24 h (DFR), the enrichment of solution in heavy isotopes with a Δ65Cu(sol–biofilm) of +0.7 ± 0.2‰ could be explained by a combination of i) desorption via competition between H+ and Cu2+ for surface sites and ii) release of isotopically heavy Cu(II)-organic complexes. In addition, there was a retention of isotopically light Cu (I) within the cells which is consistent with the biofilm ability to reduce Cu. With further exposure of the wet biofilm to the solution, a progressive decrease of Δ65Cu(sol–biofilm), down to 0 and −0.36‰ respectively in BR and DFR after 96 h, could be explained by an active efflux of Cu(I) and by a passive diffusion of Cu2+, both of these processes favoring light isotopes. The re-hydrated and wet biofilms showed distinctly different behavior during excretion, in terms of magnitude of the flux and direction of the fractionation for long term exposure. Indeed, the efflux from the re-hydrated biofilm was ten times higher than the one from the wet biofilm and the re-hydrated biofilm did not exhibit a decrease of Δ65Cu(sol–biofilm) after 24 h of reaction. This could be related to partial devitalization of the biofilm during drying, producing a release of isotopically heavy Cu and decreasing the intensity of Cu(I) active efflux of light isotopes. Taken together, the Cu isotopic signature in natural aquatic environments containing phototrophic biofilms varies up to 1‰ on a daily scale.
Published: 2019

32. Distribution of trace and major elements in subarctic ecosystem soils: Sources and influence of vegetation

Author: Margaux Sauvage, Romain Courault, Yannick Agnan, Tony Zanardo, Marie Alexis, Marianne Cohen, Maryse Castrec-Rouelle, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU), Université Paris-Sorbonne - Paris 4 - UFR Géographie et Aménagement (UP4 UFR GA), Université Paris-Sorbonne (UP4), Espaces, Nature et Culture (ENeC), Université Paris-Sorbonne (UP4)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Sorbonne Universités, École pratique des hautes études (EPHE)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Dynamiques Sociales et Recomposition des Espaces (LADYSS), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Nanterre (UPN)-Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8)-Université Paris Nanterre (UPN)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), UCL - SST/ELI/ELIE - Environmental Sciences, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE)
Subjects: Biogeochemical cycle, Environmental Engineering, Peat, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Earth science, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Soil Pollutants, Environmental Chemistry, Waste Management and Disposal, Ecosystem, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Sweden, Trace element, Vegetation, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, Plants, 15. Life on land, Pollution, Subarctic climate, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Trace Elements, Spatial heterogeneity, 13. Climate action, Soil water, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Soil horizon, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, [SDV.EE.BIO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Bioclimatology, Environmental Monitoring
Abstract: Artic and subarctic environments are particularly sensitive to climate change with a faster warming compared to other latitudes. Vegetation is changing but its role on the biogeochemical cycling is poorly understood. In this study, we evaluated the distribution of trace elements in subarctic soils from different land covers at Abisko, northern Sweden: grassland, moor, broad-leaved forest, and peat bog. Using various multivariate analysis approaches, results indicated a spatial heterogeneity with a strong influence of soil horizon classes considered: lithogenic elements (e.g., Al, Cr, Ti) were accumulated in mineral horizon classes and surface process-influenced elements (e.g., Cd, Cu, Se) in organic horizon classes. Atmospheric influences included contamination by both local mines (e.g., Cu, Fe, Ni) and regional or long-range atmospheric transport (e.g., Cd, Pb, Zn). A non-negative matrix factorization was used to estimate, for each element, the contribution of various sources identified. For the first time, a comparison between geochemical and ecological data was performed to evaluate the influence of vegetation on element distribution. Apart from soil pH that could control dynamics of As, Cu, and Se, two vegetation classes were reported to be correlated to geochemical factors: forbs and shrubs/dwarf shrubs probably due to their annual vs. perennial activities, respectively. Since these are considered as the main vegetation classes that quickly evolve with climate change, we expect to see modifications in trace element biogeochemical cycling in the future.
Published: 2019

33. Synchronizing histories of exposure and demography : the construction of an agent-based model of the Ecuadorian Amazon colonization and exposure to oil pollution hazards

Author: Nicolas Maestripieri, Emilie Lerigoleur, Laurence Maurice, Lucie Morin, Arnaud Elger, Mahamadou Belem, Melio Sáenz, Benoit Gaudou, Noudéhouénou Lionel Jaderne Houssou, Sylvain Ferrant, Audren Bouadjio-Boulic, Jose Ignacio Pelaez Sanchez, Mehdi Saqalli, Juan Durango Cordero, Laboratoire Informatique, Image et Interaction - EA 2118 (L3I), Université de La Rochelle (ULR), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes Multi-Agents Coopératifs (IRIT-SMAC), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, France, Amériques, Espagne – Sociétés, pouvoirs, acteurs (FRAMESPA), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad de Málaga [Málaga] = University of Málaga [Málaga], Universidad de Cuenca (UCUENCA), Géographie de l'environnement (GEODE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut de Recherche pour le Développement (IRD), La Rochelle Université (ULR), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Cash crop, Population, 0207 environmental engineering, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Historical Modeling Reconstruction, Agent-Based Modeling, Computer Science (miscellaneous), Colonization, Oil Pollution Exposure, 020701 environmental engineering, education, Oil pollution, 0105 earth and related environmental sciences, Agent-based model, Colonization Demography, education.field_of_study, Historical modeling reconstruction, Amazon rainforest, Oil pollution exposure, General Social Sciences, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Colonization demography, Ecuadorian Amazon, Geography, Work (electrical), 13. Climate action, Agent-based modeling, Rural area, Demography
Abstract: International audience; Since the 1970s, the northern part of the Amazonian region of Ecuador has been colonized with the support of intensive oil extraction that has opened up roads and supported the settlement of people from Outside Amazonia. These dynamics have caused important forest cuttings but also regular oil leaks and spills, contaminating both soil and water. The PASHAMAMA Model seeks to simulate these dynamics on both environment and population by examining exposure and demography over time thanks to a retro-prospective and spatially explicit agent-based approach. The aim of the present paper is to describe this model, which integrates two dynamics: (a) Oil companies build roads and oil infrastructures and generate spills, inducing leaks and pipeline ruptures affecting rivers, soils and people. This infrastructure has a probability of leaks, ruptures and other accidents that produce oil pollution affecting rivers, soils and people. (b) New colonists settled in rural areas mostly as close as possible to roads and producing food and/or cash crops. The innovative aspect of this work is the presentation of a qualitative-quantitative approach explicitly addressed to formalize interdisciplinary modeling when data contexts are almost always incomplete.
Published: 2019

34. The search for a signature of life on Mars: a biogeomorphological approach

Author: Thierry Otto, José Darrozes, Frédéric Julien, Dov Jean-François Corenblit, Johannes Steiger, Erwan Roussel, Heather Viles, Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (GEOLAB), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Geologic Sediments, life signatures on Mars, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Extraterrestrial Environment, Mars, Weathering, Life on Mars, 01 natural sciences, Astrobiology, Lead (geology), 0103 physical sciences, Exobiology, landform texture, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, microorganisms, 010303 astronomy & astrophysics, Weather, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Biogeomorphology, Bacteria, Landform, landform shape, Geological evidence, Mars Exploration Program, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, 15. Life on land, Models, Theoretical, biogeomorphology, Agricultural and Biological Sciences (miscellaneous), Earth surface, landform structure, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Methane, Geology
Abstract: International audience; Geological evidence shows that life on Earth evolved in line with major concomitant changes in Earth surface processes and landforms. Biogeomorphological characteristics, especially those involving microorganisms, are potentially important facets of biosignatures on Mars and are generating increasing interest in Astrobiology. Using Earth as an analog provides reasons to suspect that past or present life on Mars could have resulted in recognizable biogenic landforms. Here, we discuss the potential and limitations of a biogeomorphological approach in identifying the subsets of landforms modulated or created through biological processes, and thus presenting signatures of life on Mars. Subsets especially involving microorganisms that are potentially important facets of biosignatures on Mars are proposed: (i) weathering figures, biocrusts, patinas and varnishes; (ii) microbialites and microbially induced sedimentary structures (MISS); (iii) bioaccumulations of skeletal remains; (iv) degassing landforms; (v) cryoconites; (vi) self-organized patterns; (vii) unclassified non-analog landforms. We propose a biogeomorphological frequency histogram approach to identify anomalies/modulations in landform properties. Such detection of anomalies/modulations will help to track a biotic origin and lead to the development of an integrative multi-proxy and multi-scale approach combining morphological, structural, textural and geochemical expertise. This perspective can help to guide the choice of investigation sites for future missions and the types and scales of observations to be made by orbiters and rovers.
Published: 2019

35. Evaluation of historical atmospheric pollution in an industrial area by dendrochemical approaches

Author: Philippe Chamaret, Annabelle Austruy, Bernard Angeletti, Loïc Yung, Olivier Girardclos, Julien Dron, Jean-Paul Ambrosi, Michel Chalot, Catherine Keller, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Lorraine (UL), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Pollution, Environmental Engineering, Health, Toxicology and Mutagenesis, media_common.quotation_subject, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 0208 environmental biotechnology, Industrial Waste, Atmospheric pollution, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, History, 21st Century, Metals, Heavy, Environmental Chemistry, Cities, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, computer.programming_language, Pollutant, Industrial area, Urbanization, trace metal pollution, Public Health, Environmental and Occupational Health, General Medicine, General Chemistry, 15. Life on land, History, 20th Century, Pinus, 020801 environmental engineering, Europe, tree rings, Industrialisation, Populus, 13. Climate action, Bioaccumulation, Harbour, Environmental science, Dendrochemistry, Physical geography, France, Environmental Pollution, Tree species, computer, Environmental Monitoring, historical atmospheric exposure
Abstract: International audience; We conducted a dendrochemical study in order to evaluate the exposure of territories and 19 populations to different types of pollutants and to characterise the history of pollution in one of the 20 most intensely industrialised areas of Europe: the industrial port zone of Fos, also heavily 21 urbanised. 22 To perform the study, two tree species have been selected, Pinus halepensis and Populus nigra, on arural plot located roughly 20 km away from the industrial harbor, an urban plot located in the city of Fos-sur-Mer and an industrial plot. Our study indicated that poplar was a more relevant model forthe dendrochemical studies exhibiting a higher bioaccumulation capacity than pine except for Hg, Sb and Mn. Moreover, thanks to this work we observed significant exposure of the trees in the urban and industrial areas to As, Cd, Co, Cu, Mo, Sb, Zn, Al, Ca, and Mg, highlighting the exposure of the territory and populations living in the vicinity of the industrial harbor. The temporal 29 variability of the concentrations measured in the tree rings corresponds to the increasing industrialisation of the territory as well as to the evolution of the industrial processes. Thus, this project highlighted the exposure of Gulf of Fos to atmospheric emissions (industrial, road and urban) of the industrial harbor as well as the changes over time. It also point out the relevance of using dendrochemistry to measure atmospheric exposure of metals and metalloids and its temporal variability.
Published: 2019

36. Spatial Analysis of Accidental Oil Spills Using Heterogeneous Data: A Case Study from the North-Eastern Ecuadorian Amazon

Author: Marine Locquet, Juan Durango-Cordero, Christophe Laplanche, Arnaud Elger, Mehdi Saqalli, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Géographie de l'environnement (GEODE), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Pollution, media_common.quotation_subject, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Geography, Planning and Development, 0211 other engineering and technologies, Biodiversity, TJ807-830, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Management, Monitoring, Policy and Law, TD194-195, 01 natural sciences, Renewable energy sources, [SHS]Humanities and Social Sciences, pollution hotspot, spatial prediction, spill estimates, GE1-350, hydrocarbons, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, 021110 strategic, defence & security studies, Environmental effects of industries and plants, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Amazon rainforest, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, Crude oil, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Environmental sciences, 13. Climate action, [SHS.ENVIR]Humanities and Social Sciences/Environmental studies, Oil spill, Environmental science, Physical geography, the Amazon, Spatial prediction, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: Accidental oil spills were assessed in the north-eastern Ecuadorian Amazon, a rich biodiversity and cultural heritage area. Institutional reports were used to estimate oil spill volumes over the period 2001&ndash, 2011. However, we had to make with heterogeneous and incomplete data. After statistically discriminating well- and poorly-documented oil blocks, some spill factors were derived from the former to spatially allocate oil spills where fragmentary data were available. Spatial prediction accuracy was assessed using similarity metrics in a cross-validation approach. Results showed 464 spill events (42.2/year), accounting for 10,000.2 t of crude oil, equivalent to annual discharges of 909.1 (&plusmn, SD = 1219.5) t. Total spill volumes increased by 54.8% when spill factors were used to perform allocation to poorly-documented blocks. Resulting maps displayed pollution &lsquo, hotspots&rsquo, in Dayuma and Joya de Los Sachas, with the highest inputs averaging 13.8 t km&minus, 2 year&minus, 1. The accuracy of spatial prediction ranged from 32 to 97%, depending on the metric and the weight given to double-zeros. Simulated situations showed that estimation accuracy depends on variabilities in incident occurrences and in spill volumes per incident. Our method is suitable for mapping hazards and risks in sensitive ecosystems, particularly in areas where incomplete data hinder this process.
Published: 2018

37. A new approach of monitoring and physically-based modelling to investigate urban wash-off process on a road catchment near Paris

Author: Céline Bonhomme, Ghassan Chebbo, Yi Hong, Minh Hoang Le, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Systèmes Multi-Agents Coopératifs (IRIT-SMAC), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains (LEESU), AgroParisTech-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Laboratoire d'Hydraulique Saint-Venant / Saint-Venant laboratory for Hydraulics (Saint-Venant), École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre d'Etudes et d'Expertise sur les Risques, l'Environnement, la Mobilité et l'Aménagement (Cerema)-EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Environmental Engineering, Rain, 0208 environmental biotechnology, Stormwater, Drainage basin, Context (language use), 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Settling, 11. Sustainability, Water Movements, Particle Size, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Civil and Structural Engineering, Elementary effects method, Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, Ecological Modeling, Environmental engineering, Sediment, Models, Theoretical, Inlet, Pollution, 6. Clean water, 020801 environmental engineering, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Surface runoff, Water Pollutants, Chemical, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; Nowadays, the increasing use of vehicles is causing contaminated stormwater runoff to drain from roads. The detailed understanding of urban wash-off processes is essential for addressing urban management issues. However, existing modelling approaches are rarely applied for these objectives due to the lack of realistic input data, unsuitability of physical descriptions, and inadequate documentation of model testing. In this context, we implement a method of coupling monitoring surveys with the physically-based FullSWOF (Full Shallow Water equations for Overland Flow) model (Delestre et al., 2014) and the process-based H-R (Hairsine-Rose) model (Hairsine and Rose, 1992a, 1992b) to evaluate urban wash-off process on a road catchment near Paris (Le Perreux sur Marne, Val de Marne, France, 2661 m2). This work is the first time that such an approach is applied for road wash-off modelling in the context of urban stormwater runoff. On-site experimental measurements have shown that only the finest particles of the road dry stocks could be transferred to the sewer inlet during rainfall events, and most Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are found in the particulate phase. Simulations over different rainfall events represent promising results in reproducing the various dynamics of water flows and sediment transports at the road catchment scale. Elementary Effects method is applied for sensitivity analysis. It is confirmed that settling velocity (Vs) and initial dry stocks (S) are the most influential parameters in both overall and higher order effects. Furthermore, flow-driven detachment seems to be insignificant in our case study, while raindrop-driven detachment is shown to be the major force for detaching sediment from the studied urban surface. Finally, a multiple sediment classification regarding the Particle Size Distribution (PSD) can be suggested for improving the model performance for future studies.
Published: 2016

38. Phenological response of a key ecosystem function to biological invasion

Author: Alp, Maria, Cucherousset, Julien, Buoro, Mathieu, Lecerf, Antoine, Sterner, Robert, Ecologie Comportementale et Biologie des Populations de Poissons (ECOBIOP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was supported by the ONEMA (Project ISOLAC – Convention 13-V5-28) and by an ‘ERG Marie Curie’ grant (PERG08-GA-2010- 276969) to JC. MA, JC and MB are members of the laboratory EDB, part of the French Laboratory of Excellence project 'TULIP' (ANR-10-LABX-41, ANR-11-IDEX-0002-02)., Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: leaf litter decomposition, 0106 biological sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], Metabolic theory of ecology, Climate change, Astacoidea, [SDV.BID]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity, Biology, Global Warming, Models, Biological, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Freshwater ecosystem, invasive species, non-native crayfish, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, metabolic theory of ecology, Animals, Ecosystem, 14. Life underwater, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, ecosstem process, Detritus, seasonality, Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, Temperature, Global change, 15. Life on land, Plant litter, Crayfish, Plant Leaves, 13. Climate action, detritus, shallow lake, Introduced Species
Abstract: International audience; Although climate warming has been widely demonstrated to induce shifts in the timing of many biological events, the phenological consequences of other prominent global change drivers remain largely unknown. Here, we investigated the effects of biological invasions on the seasonality of leaf litter decomposition, a crucial freshwater ecosystem function. Decomposition rates were quantified in 18 temperate shallow lakes distributed along a gradient of crayfish invasion and a temperature-based model was constructed to predict yearly patterns of decomposition. We found that, through direct detritus consumption, omnivorous invasive crayfish accelerated decomposition rates up to fivefold in spring, enhancing temperature dependence of the process and shortening the period of major detritus availability in the ecosystem by up to 39 days (95% CI: 15–61). The fact that our estimates are an order of magnitude higher than any previously reported climate-driven phenological shifts indicates that some powerful drivers of phenological change have been largely overlooked.
Published: 2016

39. Croatia's mid-Late Holocene (5200-3200 BP) coastal vegetation shaped by human societies

Author: Sanja Faivre, Damien Rius, Elise Van Campo, Nick Marriner, David Kaniewski, Christophe Morhange, Marie-Brigitte Carre, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre Camille Jullian - Histoire et archéologie de la Méditerranée et de l'Afrique du Nord de la protohistoire à la fin de l'Antiquité (CCJ), Aix Marseille Université (AMU)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Geography, Faculty of Science [Zagreb], University of Zagreb-University of Zagreb, CNRS - ORSTOM Paléohydrologie, Paléoclimatique Continentales, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), University of Zagreb, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010506 paleontology, Archeology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, palaeogeography, 01 natural sciences, istrian peninsula, Peninsula, Ecosystem, 14. Life underwater, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Holocene, 0105 earth and related environmental sciences, Global and Planetary Change, geography.geographical_feature_category, Fire regime, Ecology, Palaeogeography, Vegetation dynamics, Agro-pastoral farming, Fire regimes, Istrian peninsula, Croatia, vegetation dynamics, eastern europe, Geology, Chalcolithic, Vegetation, 15. Life on land, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, Olive trees, croatia, Geography, 13. Climate action, agro-pastoral farming, [SDE]Environmental Sciences, holocene, fire regimes, Bay
Abstract: International audience; The emergence and early development of agro-pastoral activities in Mediterranean coastal areas were key drivers of ecosystem change. While the role of anthropogenic pressures is now well understood, the identification and chronology of the first human imprints on ecosystem dynamics is still an open debate in several countries, especially in the northeastern Adriatic where there is a paucity of palaeoecological data. For the period 5200-3200 cal BP, we here report a comprehensive and integrative study of Northern Adriatic Croatia (Istrian Peninsula, Busuja Bay), showing that: (i) significant human impacts on ecosystems began around 5000 years ago, during the Chalcolithic; (ii) anthropogenic pressures (agriculture and human-induced fire) were the main drivers of long-term ecological change; (iii) local coastal shifts (higher seawater inputs in the sheltered bay) also played a decisive role in ecosystem dynamics; and (iv) climate pressures compounded human impacts. We also suggest that wild olive trees (Olea europaea subsp. europaea var. sylvestris) were an integral part of early diversified agriculture, 500 years before the Bronze Age.
Published: 2018

40. Modelling the impact of climate and land cover change on hydrology and water quality in a forest watershed in the Basque Country (Northern Spain)

Author: M. Peraza-Castro, Estilita Ruiz-Romera, José-Miguel Sánchez-Pérez, Maite Meaurio, Sabine Sauvage, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Clearcutting, Hydrology, geography, Environmental Engineering, Watershed, geography.geographical_feature_category, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, 0208 environmental biotechnology, Drainage basin, Climate change, 02 engineering and technology, 15. Life on land, Management, Monitoring, Policy and Law, Particulates, 020801 environmental engineering, Hydrology (agriculture), 13. Climate action, Evapotranspiration, 11. Sustainability, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Water quality, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Nature and Landscape Conservation
Abstract: The separate and combined effects of climate change and forest clearcutting on discharge, suspended particulate matter (SPM) and particulate organic carbon (POC) load at a seasonal and annual scale were evaluated for the Oka catchment. Compared to the baseline scenario (1970–2000), climate change displayed a decrease in annual rainfall (RCP4.5: 27% and RCP8.5: 28%) and an increase in mean temperature (12% for both emission scenarios). Together with the decrease in rainfall, a decrease in discharge and, consequently, in SPM and POC load was also displayed. In RCP4.5, annual discharge, SPM and POC load decreased by 16%, 68% and 38%, respectively. A slightly larger decrease was found in RCP8.5: 21% for discharge, 70% for SPM load and 41% for POC load. Evapotranspiration (ET) increased relative to the baseline, with a change of 15% (RCP4.5) and 16% (RCP8.5). With regard to forest clearcut scenarios, annual discharge ranged between 3% (Scenario 1) and 15% (Scenario 3). At the same time, ET decreased by between 2% (Scenario 1) and 13% (Scenario 3) relative to the baseline (2001–2012). The model predicted a rise in SPM load of between 19% (Scenario 1) and 106% (Scenario 3). The predicted annual POC load ranged between 9% (Scenario 1) and 47% (Scenario 3). The combination of climate change and forest clearcutting scenarios showed a reduction in discharge, SPM and POC load compared to the baseline. Discharge, SPM and POC load decrease ranged between 2–18%, 30–63% and 12–36% in scenarios 8 and 7, respectively.
Published: 2018

41. Adsorption of Aclonifen, Alachlor, Cd and Cu onto Natural River Suspended Matter in the Context of Multi-Pollutions: Influence of Contaminant Co-Presence and Order of Input into the Aqueous Solution

Author: Jean-Luc Probst, Lei Chou, François Laurent, Vincent Roussiez, Desiree El Azzi, Maritxu Guiresse, Holy Spirit University of Kaslik, ToxAlim (ToxAlim), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Xénobiotiques, Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université libre de Bruxelles (ULB), This study was conducted within the inter-regional project INSOLEVIE (Environmental risks associated to agricultural pollutions and physico-chemical and biological quality of stream waters), funded by Aquitain and Midi-Pyrenees Regions. This research was funded through a Ph.D. grant awarded to Desiree El Azzi by the French Ministry for Higher Education and Research, the University Toulouse 3 Paul Sabatier, and the Doctoral School Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace (SDU2E), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National de la Recherche Agronomique - INRA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Libre de Bruxelles - ULB (BELGIUM), Holy Spirit University of Kaslik - USEK (LEBANON), ToxAlim (Toulouse, France), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)
Subjects: lcsh:Hydraulic engineering, Biochimie, Geography, Planning and Development, 0211 other engineering and technologies, trace metals, Context (language use), 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Aquatic Science, 01 natural sciences, Biochemistry, chemistry.chemical_compound, Adsorption, lcsh:Water supply for domestic and industrial purposes, Trace metals, lcsh:TC1-978, Océanographie biologique, Géographie humaine, Statistique mathématique, Pesticides, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Pollutant, 021110 strategic, defence & security studies, lcsh:TD201-500, Aqueous solution, Chemistry, Alachlor, Sorption, Probabilités, Suspended particulate matter, pesticides, Particulates, Contamination, Co-presence, suspended particulate matter, 6. Clean water, Ecosystèmes, 13. Climate action, adsorption, Environmental chemistry, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other, co-presence
Abstract: In the environment, a pollutant is rarely present alone, and other contaminants can influence its fate. To investigate the influence of the presence of other pollutants on the sorption of pesticides and trace metals (TM), the adsorption of Aclonifen, alachlor, Cd and Cu onto suspended particulate matter (SPM) was studied. SPM was isolated during the flood event of May 2010 in the Save agricultural watershed of SW France. Adsorption equilibrium was reached after 2 h of contact with SPM for pesticides and 24 h for TM. To simulate natural conditions, the SPM load allowing a maximum adsorption of pollutants was set at 1 g L&minus, 1 and the concentration of pollutants at 10 &mu, g L&minus, 1. These factors being established, the co-presence experiments showed that most contaminants were influenced by the presence of other pollutant(s) in the water, trace metals to a lesser extent than pesticides. The mutual influence can be either competition for the same adsorption sites or formation of new complexes between pollutants. These phenomena can modify the adsorption capacities of each pollutant. The order of introduction into the aqueous solution also influenced the amount of adsorption of pollutants onto SPM. These results open new perspectives on the fate of pollutants.
Published: 2018

42. Seasonality alters drivers of soil enzyme activity in subalpine grassland soil undergoing climate change

Author: Jean-Jacques Brun, Alexandre Buttler, Bjorn J. M. Robroek, Konstantin Gavazov, Sébastien De Danieli, Robert I. Griffiths, Lauric Cécillon, Robert T. E. Mills, Vincent E. J. Jassey, Thomas Spiegelberger, Jeremy Puissant, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Ecosystèmes montagnards (UR EMGR), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Laboratoire des systèmes écologiques (ECOS), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Unité Ecosystèmes Montagnards, Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Avalanche Research WSL
Subjects: temperature sensitivity, soil organic matter fractions, dissolved organic-matter, 010504 meteorology & atmospheric sciences, growing-season, Soil Science, Climate change, 01 natural sciences, Microbiology, climate manipulation, structural equation models, current knowledge, land-use, path analysis, Organic matter, Ecosystem, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, chemistry.chemical_classification, decomposition, Soil organic matter, Global warming, 04 agricultural and veterinary sciences, Soil carbon, Mineralization (soil science), 15. Life on land, SUISSE, carbon pools, chemistry, Agronomy, Agriculture and Soil Science, microbial community structure, 13. Climate action, Soil water, soil microbial communities, 040103 agronomy & agriculture, co2, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental science, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, recalcitrance, feedbacks
Abstract: International audience; In mountain ecosystems with marked seasonality, climate change can affect various processes in soils, potentially modifying long-term key soil services via change in soil organic carbon (C) storage. Based on a four-year soil transplantation experiment in Swiss subalpine grasslands, we investigated how imposed climate warming and reduced precipitation modified the drivers of soil carbon enzyme potential activities across winter and summer seasons. Specifically, we used structural equation models (SEMs) to identify biotic (microbial community structure, abundance and activity) and abiotic (quantity and quality of organic matter resources) drivers of soil C-enzymes (hydrolase and oxidase) in two seasons under two different climate scenarios. We found contrasting impacts of the climate manipulation on the drivers of C-enzymes between winter and summer. In winter, no direct effect of climate manipulation (reduced rainfall and warming) on enzyme activity was observed. Yet, climate indirectly down-regulated enzyme activity through a decrease in the availability of water extractable organic carbon (WEOC) labile resources. During summer, reduced soil moisture -induced by the climate manipulation- directly reduced soil microbial biomass, which led to a decrease in C-enzyme activity. In general, across both seasons, neither microbial community structure, nor organic matter quality were strong determinants of enzymatic activity. In particular organic matter recalcitrance (aromaticity) was not found as a general driver of either hydrolase or oxidase C-enzyme potential activities, though we did observe higher C-enzyme activities led to an increase of particulate organic matter recalcitrance in the summer season. Overall, our results highlight the seasonality of climate change effects on soil organic matter enzymatic decomposition, providing a comprehensive picture of seasonal potential cause and effect relationships governing C mineralization in subalpine grassland.
Published: 2018

43. Single-particle analysis of industrial emissions brings new insights for health risk assessment of PM

Author: Gaëlle Uzu, Eva Schreck, V. Dappe, Li Wu, Benjamin Hanoune, Sophie Sobanska, Camille Dumat, Xue Li, Chul-Un Ro, Myriam Moreau, Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de chimie et biochimie des interactions (LCBI), Centre universitaire de formation et de recherche Jean-François Champollion - JFC (FRANCE) (CUFR), Ingénierie et biologie cellulaire et tissulaire (IBCT (ex IFR133)), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Department of Surgery/Urology, Harvard Medical School [Boston] (HMS)-Boston Children's Hospital, Centre d'Etude et de Recherche Travail Organisation Pouvoir (CERTOP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Physicochimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère - UMR 8522 (PC2A), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman - UMR 8516 (LASIR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre Hospitalier Régional Universitaire [Besançon] (CHRU Besançon)-Etablissement français du sang [Bourgogne-France-Comté] (EFS [Bourgogne-France-Comté])-Université de Franche-Comté (UFC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon)-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS BFC)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Speciation, Single particle analysis, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, 12. Responsible consumption, Hazardous waste, Ultrafine particle, Significant risk, Waste Management and Disposal, Air quality index, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Health risk assessment, Human risk assessment, Particulates, Pollution, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Lead, 13. Climate action, Environmental chemistry, Environmental science, Particle, [PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph], Particulate matter
Abstract: Particulate matter (PM) emitted by human activities presents a significant risk for human health, especially through inhalation. In this work, coarse and ultrafine particles (PM10 and PM1) were collected near a lead battery recycling facility, recognized as an emission source of hazardous particles. These particles were previously found to have adverse health effects. Our multiple imaging analyses by SEM-EDX and Raman microspectrometry showed that Pb-rich particles constituted the major portion of the fine size fractions (PM1). The surface analysis of particles performed by ToF-SIMS evidenced soluble Pb-Cl rich species on the particle surface. The particle composition and chemical mixing state differed from PM at source emission. Although the annual mean lead concentration near the plant meets E.U. air quality standards, the size of the Pb-rich particles and the presence of soluble metal compounds on the particle surface may also induce harmful outcomes. The current risk assessment models only consider the total concentration of the element without dealing with speciation, morphology or surface composition of the particles. Single particle analysis could become useful in providing a more accurate assessment of human health risk and in developing more comprehensive regulations on air quality.
Published: 2018

44. Control of 'blue carbon' storage by mangrove ageing: Evidence from a 66-year chronosequence in French Guiana

Author: Raghab Ray, Laure Gandois, Christophe Laplanche, Christophe Proisy, François Fromard, Eric Mougin, Romain Walcker, Dov Jean-François Corenblit, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut Français de Pondichéry (IFP), Ministère de l'Europe et des Affaires étrangères (MEAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Laboratoire de Géographie Physique et Environnementale (GEOLAB), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-LABX-0025,CEBA,CEnter of the study of Biodiversity in Amazonia(2010), ANR-10-LABX-0019,LabexMER,LabexMER Marine Excellence Research: a changing ocean(2010), ANR-12-JSV7-0012,BIOMANGO,BIOdiversité et fonctionnement des écosystèmes dans les MANgroves de Guyane française : perspectives pour une gestion de l'écOsystème dans son contexte amazonien(2012), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut Sciences de l'Homme et de la Société (IR SHS UNILIM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Carbon Sequestration, Time Factors, 010504 meteorology & atmospheric sciences, forest ageing, Chronosequence, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Forests, Carbon sequestration, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, soil, Blue carbon, coastal changes, Environmental Chemistry, Ecosystem, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, Global and Planetary Change, Mean annual increment, mangrove, Ecology, biomass, carbon, ACL, Carbon sink, Forestry, Soil carbon, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, 15. Life on land, French Guiana, chronosequence, 13. Climate action, Wetlands, Rhizophoraceae, Environmental science, Avicennia, Mangrove, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; The role of mangroves in the blue carbon stock is critical and requires special focus. Mangroves are carbon-rich forests that are not in steady-state equilibrium at the decadal time scale. Over the last decades, the structure and zonation of mangroves have been largely disturbed by coastal changes and land use conversions. The amount of time since the last disturbance is a key parameter determining forest structure, but it has so far been overlooked in mangrove carbon stock projections. In particular, the carbon sequestration rates among mangrove successional ages after (re)establishment are poorly quantified and not used in large-scale estimations of the blue carbon stock. Here, it is hypothesized that ecosystem age structure significantly modulates mangrove carbon stocks. We analysed a 66-year chronosequence of the aboveground and belowground biomass and soil carbon stock of mangroves in French Guiana, and we found that in the year after forest establishment on newly formed mud banks, the aboveground, belowground and soil carbon stocks averaged 23.56 +/- 7.71, 13.04 +/- 3.37 and 84.26 +/- 64.14 (to a depth of 1 m) Mg C/ha, respectively. The mean annual increment (MAI) in the aboveground and belowground reservoirs was 23.56 x Age(-0.52) and 13.20 x Age(-0.64) Mg C ha(-1) year(-1), respectively, and the MAI in the soil carbon reservoir was 3.00 +/- 1.80 Mg C ha(-1) year(-1). Our results show that the plant carbon sink capacity declines with ecosystem age, while the soil carbon sequestration rate remains constant over many years. We suggest that global projections of the above-and belowground reservoirs of the carbon stock need to account for mangrove age structures, which result from historical changes in coastal morphology. Our work anticipates joint international efforts to globally quantify the multidecadal mangrove carbon balance based on the combined use of age-based parametric equations and time series of mangrove age maps at regional scales.
Published: 2018

45. Hydrological contingency: drying history affects aquatic microbial decomposition

Author: Lorea Flores, Arturo Elosegi, Aitor Larrañaga, Eric Chauvet, Maite Arroita, Faculty of Science and Technology, University of the Basque Country, Flathead lake Biological Station, University of Montana, Ecologie Comportementale et Biologie des Populations de Poissons (ECOBIOP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, This work was supported by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and FEDER through the ABSTRACT project CGL2012-35848, and the Basque Government (IT302-10)., Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut National de la Recherche Agronomique - INRA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), University of Montana - UM (USA), University of the Basque Country - UPV/EHU (SPAIN), Ecologie comportementale et biologie des populations de poissons - ECOBIOP (PAU, France), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Biodiversité et Ecologie, décomposition, Biomass, drought, Aquatic Science, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Alder, Hydrology (agriculture), Microbial community, timing, Organic matter, Timing, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, organic matter, sécheresse, Water Science and Technology, 2. Zero hunger, chemistry.chemical_classification, Decomposition, communauté microbienne, Drought, Aquatic hyphomycetes · Microbial community · Organic matter · Decomposition · Drought · Timing, Ecology, biology, 010604 marine biology & hydrobiology, food and beverages, 15. Life on land, Plant litter, biology.organism_classification, Aquatic hyphomycetes, 6. Clean water, Agronomy, Microbial population biology, chemistry, 13. Climate action, matière organique, hyphomycete, Environmental science, aquatic hyphomycete, microbial community, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Microcosm, rivière
Abstract: International audience; Climate change, land use intensification, and waterabstraction magnify the frequency and severity of droughts but also result in totally unnatural hydrological patterns. Longer and more severe droughts slow down organic matter decomposition, whereas the effect of drying history, i.e. the specific sequence of different conditions to which organic matter is exposed, has seldom been addressed. Drying history could have important consequences for microbial communities colonizing and decomposing leaf litter in streams given the rapid fluctuations in microbial composition and processes. We studied whether the effects of drought-related impacts (stagnation, drying and both) on microbial activity and leaf litter decomposition are affected by the timing when peak stress (stagnation or drying) occurs, and whether the effect of the drying history is consistent among the three different stress types. In laboratory microcosms, we recreated areas with flowing water (aerated water), isolated pools with stagnant water (non-aerated water) and dry beds (dry microcosms). Combining these conditions and their sequence, we created nine treatments (ten with the control) differing in stress type (stagnation, drying, both) and timing of peak stress (early, middle, late), and measured fungal biomass, sporulation, microbial respiration, and microbial decomposition of alder leaf disks. The effects of drought-related stress conditions were not consistent among response vari- ables. However, disturbances were systematically more detrimental to decomposition in early stages, resulting in a lower fungal biomass and activity, and reduced microbial litter decomposition. These results suggest that the effects of stress on decomposition-associated variables depend not only on the intensity of the stress, but also on its timing, with early stress and its legacy effects having greatest impact on leaf litter decomposition.
Published: 2018

46. Plants in aquatic ecosystems: current trends and future directions

Author: Francisca C. Aguiar, Elisabeth M. Gross, Wei Li, Krzysztof Szoszkiewicz, Sara Puijalon, Iain D. M. Gunn, Nigel Willby, Takashi Asaeda, Deborah Hofstra, Seppo Hellsten, Arnaud Elger, Silvia Mohr, Angela M. Gurnell, Teresa M. Ferreira, John S. Clayton, Kevin A. Wood, Patricia A. Chambers, Elisabeth S. Bakker, Matthew T. O’Hare, Centre for Ecology & Hydrology, Forest Research Centre, School of Agriculture, Technical University of Lisbon, Tapada da Ajuda, 1349-017, Lisboa, Portugal, Department of Information and Computer Sciences, Saitama University, 255 Shimo-Okubo Sakura-ku, Saitama City, Saitama 338-8570, Japan., Netherlands Institute of Ecology (NIOO-KNAW), Environment and Climate Change Canada, National Institute of Water and Atmospheric Research [Wellington] (NIWA), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Terre et Environnement de Lorraine (OTELo), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), School of Geography, Queen Mary University of London, Finnish Environment Institute (SYKE), WUHAN BOTANICAL GARDEN (WBG), Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS), Umweltbundesamt, Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculty of Environmental Engineering and Spatial Management, Spatial Management, Poznan University of Life Sciences, Biological and Environmental Sciences, University of Stirling, Wildfowl & Wetlands Trust, Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences (KNAW), National Institute of Water & Atmospheric Research, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE), Biological & Environmental Science, Faculty of Natural Science, University of Stirling, and Aquatic Ecology (AqE)
Subjects: 0106 biological sciences, Hydrobiologia, Angiosperms, Range (biology), Ecology (disciplines), Submerged aquatic vegetation, Aquatic Science, Biology, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, Ecology and Environment, Aquatic plant, Aquatic biodiversity research, Aquatic science, Limnology, 14. Life underwater, Herbivory, Environmental planning, Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, Aquatic ecosystem, Botany, 15. Life on land, Macrophyte, Macrophytes, Trends in research, 13. Climate action, international, [SDE]Environmental Sciences, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: International audience; Aquatic plants fulfil a wide range of ecological roles, and make a substantial contribution to the structure, function and service provision of aquatic ecosystems. Given their well-documented importance in aquatic ecosystems, research into aquatic plants contin- ues to blossom. The 14th International Symposium on Aquatic Plants, held in Edinburgh in September 2015, brought together 120 delegates from 28 countries and six continents. This special issue of Hydrobiologia includes a select number of papers on aspects of aquatic plants, covering a wide range of species, systems and issues. In this paper, we present an overview of current trends and future directions in aquatic plant research in the early twenty first century. Our understanding of aquatic plant biology, the range of scientific issues being addressed and the range of techniques available to researchers have all arguably never been greater; however, substantial challenges exist to the conservation and management of both aquatic plants and the ecosystems in which they are found. The range of countries and continents represented by conference delegates and authors of papers in the special issue illustrates the global relevance of aquatic plant research in the early twenty first century but also the many challenges that this burgeoning scientific discipline must address.
Published: 2018

47. Integrated Effects of Land Use and Topography on Streamflow Response to Precipitation in an Agriculture-Forest Dominated Northern Watershed

Author: Songhao Shang, Chunying Wang, Kanta Kuramochi, Ryusuke Hatano, Dongdong Jia, José-Miguel Sánchez-Pérez, Yuping Han, Sabine Sauvage, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: coupled land use and topography, streamflow response to precipitation, northern volcanic watershed, streamflow characteristics, wavelet analysis, 2. Zero hunger, Hydrology, Baseflow, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, 0208 environmental biotechnology, Geography, Planning and Development, 02 engineering and technology, 15. Life on land, Aquatic Science, Biochemistry, 6. Clean water, 020801 environmental engineering, 13. Climate action, Agricultural land, Streamflow, Snowmelt, Soil water, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Precipitation, Interception, Surface runoff, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Water Science and Technology
Abstract: Based on statistical analysis, baseflow separation and wavelet analysis, this research was carried out in Shibetsu River Watershed (SRW), Eastern Hokkaido, Japan, to investigate the integrated effects of land use and topography on streamflow response to precipitation. The agriculture-dominated sub-watershed (AW) showed coupled flat topography/agriculture characteristics, the forest-dominated sub-watershed (FW) had coupled steep topography/forest characteristics, and the mixed agriculture-forested sub-watershed (AFW) had mixed flat topography/agriculture and steep topography/forest characteristics. Precipitation variability is characterized by 6-months and 1-year periods. Coupled forest land/steep topography of the FW can increase surface runoff due to forest surface soil water repellency and steep slope, and might receive more external water and higher precipitation that resulted in the highest baseflow and total streamflow compared with other sub-watersheds. Coupled forest land/steep topography can cause higher monthly streamflow variability than coupled agricultural land/flat topography. The FW streamflow is characterized by 3–4 months, 6 months, and 1-year periods. The AW streamflow is only characterized by 3–4 months and 6 months periods. Coupled agricultural land/flat topography produced similar magnitude of baseflow during snowmelt season (March–May) and rainfall season (July–September), which resulted in the losing of annual periodicity in AW streamflow. The coupled forest land/steep topography can increase synchronicity in precipitation and streamflow at annual and monthly scales than coupled agricultural land/flat topography, except in 2007 under wet antecedent conditions when pasture land has lower rainfall interception and lower surface soil infiltration capacity. The coupled forest land/steep topography can increase time lags between precipitation and streamflow compared to coupled agricultural land/flat topography.
Published: 2018

48. Using 'isotopic spike' from tropical storm to understand water exchange on large scale: case study of Hurricane Rafael in the Lesser Antilles archipelago, October 2012

Author: Luc Lambs, Maguy Dulormne, Félix Bompy, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Impact Mer, Université des Antilles (Pôle Guadeloupe), Université des Antilles (UA), Ecologie des forêts de Guyane (UMR ECOFOG), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université des Antilles (UA)-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 0208 environmental biotechnology, Wetland, Stalagmite, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Analytical Chemistry, 14. Life underwater, Spectroscopy, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Brackish water, Chemistry, Organic Chemistry, Storm, 6. Clean water, 020801 environmental engineering, Oceanography, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Seawater, Tropical cyclone, Mangrove, Groundwater
Abstract: International audience; RATIONALE:Studies of wetland eco-hydrology in tropical coastal area are scarce, and the use of water stable isotopes can be of great help. Key constraints for their analysis are (i) the small difference in δ18 O values between seawater and old evaporated freshwater, and (ii) the fact that the presence of old brackish water limits the determination of the water origin and dynamic.METHODS:The water of tropical storms displays distinctively depleted heavy stable isotopes, in comparison with usual tropical rainfall without strong convective thunderstorms. During tropical storms, such as Hurricane Rafael in mid-October 2012, the rainfall δ18 O signal can be decreased by many units. This effect is called an "isotopic spike", and it could be used as a temporal marker of the water fluxes.RESULTS:Water samples, with δ18 O values as low as = -8.9 ‰, were collected in the islands of Guadeloupe and Saint-Martin during Hurricane Rafael, whereas the usual range of groundwater or mean rainfall δ18 O values is around -2.8 ± 0.5 ‰, as measured from 2009 to 2012. These water "isotopic spikes" allow us to show a surface fresh water uptake by mangrove trees in Guadeloupe, and in Saint-Martin, to calculate the water renewal of the salt ponds and pools.CONCLUSIONS:The "isotopic spikes" generated by tropical storms, are generally used to track back past storm events, as recorded in trees and stalagmites. Here, the propagation of isotopic spike is followed to improve the understanding of the freshwater circulation and the water dynamic within coastal ecosystems influenced by seawater.
Published: 2018

49. Predator-prey mass ratio drives microbial activity under dry conditions in Sphagnum peatlands

Author: Edward A. D. Mitchell, Geneviève Chiapusio, Alexandre Buttler, Monika Reczuga, Vincent E. J. Jassey, Sandra Słowińska, Mariusz Lamentowicz, Philippe Binet, Michał Słowiński, Daniel Gilbert, Matthieu Mulot, Bogdan H. Chojnicki, Laboratory of Wetland Ecology and Monitoring, Faculty of Geographical and Geological Sciences, Adam Mickiewicz University in Poznań (UAM), Department of Biogeography and Palaeontology, Faculty of Geographical and Geological Sciences, Faculty of Biology, Laboratory of Soil Biodiversity, Université de Neuchâtel (UNINE), Jardin Botanique de Neuchâtel, Swiss Federal Research Institute (WSL), Laboratory of System Ecology, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculty of Environment Engineering and Spatial Management, Department of Meteorology, Poznan University of Life Sciences, Department of Geoecology and Climatology, Institute of Geography and Spatial Organization, Polska Akademia Nauk = Polish Academy of Sciences (PAN), Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Limniques (CARRTEL), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Laboratory of System Ecology School Architecture Civil and Environment Engineering, Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Narodowe Centrum Nauki 2015/19/N/NZ8/00172 NN306060940 2015/17/B/ST10/01656, French National Agency for Research ANR-07-VUL-010, Switzerland through the Swiss Contribution to the enlarged European Union PSPB-013/2010, Adam Mickiewicz University in Poznan (AMUP), Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Polish Academy of Sciences, Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Biogeochemical cycle, Peat, tourbière, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Biodiversité et Ecologie, phenoloxidase, Context (language use), drought, 01 natural sciences, Sphagnum, microbial activity, Biodiversity and Ecology, poor fen, phénoloxydase, Mire, Wetlands, body size, food web, protists, soil moisture, water table manipulation, activité microbienne, Testate amoebae, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, peatlands, 0105 earth and related environmental sciences, Nature and Landscape Conservation, Trophic level, sécheresse, 2. Zero hunger, Ecology, biology, 04 agricultural and veterinary sciences, 15. Life on land, biology.organism_classification, Food web, protiste, 13. Climate action, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, Environmental science, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: Mid- to high-latitude peatlands are a major terrestrial carbon stock but become carbon sources during droughts, which are increasingly frequent as a result of climate warming. A critical question within this context is the sensitivity to drought of peatland microbial food webs. Microbiota drive key ecological and biogeochemical processes, but their response to drought is likely to impact these processes. Peatland food webs have, however, been little studied, especially the response of microbial predators. We studied the response of microbial predators (testate amoebae, ciliates, rotifers, and nematodes) living in Sphagnum moss carpet to droughts, and their influence on lower trophic levels and on related microbial enzyme activity. We assessed the impact of reduced water availability on microbial predators in two peatlands using experimental (Linje mire, Poland) and natural (Forbonnet mire, France) water level gradients, reflecting a sudden change in moisture regime (Linje), and a typically drier environment (Forbonnet). The sensitivity of different microbial groups to drought was size dependent; large sized microbiota such as testate amoebae declined most under dry conditions (-41% in Forbonnet and -80% in Linje). These shifts caused a decrease in the predator-prey mass ratio (PPMR). We related microbial enzymatic activity to PPMR; we found that a decrease in PPMR can have divergent effects on microbial enzymatic activity. In a community adapted to drier conditions, decreasing PPMR stimulated microbial enzyme activity, while in extreme drought experiment, it reduced microbial activity. These results suggest that microbial enzymatic activity resulting from food web structure is optimal only within a certain range of PPMR, and that different trophic mechanisms are involved in the response of peatlands to droughts. Our findings confirm the importance of large microbial consumers living at the surface of peatlands on the functioning of peatlands, and illustrate their value as early warning indicators of change.
Published: 2018

50. The Strengbach catchment : a multidisciplinary environmental sentry for 30 years

Author: Daniel Viville, Emilie Beaulieu, René Boutin, Bertrand Fritz, Frederick Delay, Sylvain Weill, Anatoly Legtchenko, Solenn Cotel, Sophie Gangloff, Jean-François Girard, Anne Probst, Marie Boucher, Marie-Claire Pierret, Pascal Friedmann, Colin Fourtet, Philippe Ackerer, François Chabaux, Sylvain Benarioumlil, Laboratoire d'Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg (LHyGeS), Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Technologies des Traceurs (L2T), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Mécanique des Fluides et des Solides (IMFS), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Centre de géochimie de la surface (CGS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (LEFE), Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Drainage basin, Soil Science, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Multidisciplinary approach, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:Environmental sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, geography, geography.geographical_feature_category, lcsh:QE1-996.5, 15. Life on land, 6. Clean water, lcsh:Geology, Sentry, 13. Climate action, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Water resource management
Abstract: Research activity associated with various observations at the Strengbach catchment in the Vosges Massif (880-1150 m) addresses many questions in the domains of hydrology and geochemistry. The catchment is the observation and experimental site of the Observatoire Hydro-Geochimique de l'Environnement appointed by the Centre National de la Recherche Scientifique. It also belongs to the research facilities that form the French Network of Critical Zone Observatories (OZCAR), which supports a network of critical zone observatories. The catchment is small (0.8 km(2)) with steep slopes (20-30%) on granitic bedrock that mainly allow for forestry (spruce and beech stands) as the main land cover. Meteorological, hydrological, and geochemical data have been monitored since 1986. The first studies conducted were dedicated to the elucidation of acid rain effects on forest ecosystems and particularly on forest decline. Multidisciplinary research studies conducted on the Strengbach catchment enable exploration of the following issues: (i) hydrological functioning at the scale of a small catchment and questions regarding the evolution and preservation of the water resources in mountainous environments (stock, recharge, infiltration, and water pathways), (ii) exchange processes observed at the soil-plant-atmosphere continuum and in particular weathering processes and the evolution of soil mineral fertility (Ca, Mg, K, P), (iii) processes responsible for the export of water and for associated fluxes (dissolved chemicals, suspended materials, bed loads) and their dynamic at the outlet, and (iv) responses of the ecosystems to environmental disturbances (acid rain, forest management, and climate change) and their current and future modeling.
Published: 2018

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