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51. Gaussian derivative wavelet propagation in a single scattering bubbly water beyond resonance frequency

Author: Le Gonidec, Yves, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and 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)
Subjects: [PHYS]Physics [physics]
Abstract: Acoustic pulses transmitted across air bubbles in water are usually analyzed in the ν frequency domain to determine attenuation and phase velocity for comparison with effective models. In the present work, acoustic experiments performed beyond the bubble resonance frequency highlight an attenuation approximated to a(ν/ν0)^(-y) with y>0 and ν0 the wavelet source peak frequency, a significant shape variability of the waveform with the propagation distance x
Published: 2023

52. Mesolithic hearth-pits and formation processes:a geoarchaeological investigation of sediments from El Arenal de la Virgen site (SE Iberia)

Author: Ana Polo-Díaz, José Ramón Rabuñal, Guillaume Guérin, Javier Fernandez Lopez de Pablo, Universidad de Alicante. Instituto Universitario de Investigación en Arqueología y Patrimonio Histórico, Prehistoria y Protohistoria, Universidad del Pais Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea [Espagne] (UPV/EHU), Universidad de Alicante, Aarhus University [Aarhus], Géosciences Rennes (GR), 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), Maria Zambrano fellowship at the University of the Basque Country (UPV/EHU) - Ministry of Universities (Government of Spain), European Union-Next Generation EU, Ministry of Universities (Government of Spain), and Spanish Government
Subjects: [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, Hearth-pits, Geoarchaeology, Formation process, Mesolithic, Iberian Peninsula
Abstract: Hearth-pits are some of the most common archaeological features documented in open-air Mesolithic sites, especially in coversand areas of NW Europe. However, very few geoarchaeological studies have addressed their formation, function and relationship with occupation surfaces. This work introduces new interdisciplinary investigations on the sediments of the Mesolithic open-air site of El Arenal de la Virgen (SE Iberia). A selection of five hearth-pits from two different occupation phases (Phase 1: 9.3–9.1 cal ka BP and Phase 2: 8.6–8.3 cal ka BP) has been analysed using stratigraphy, texture, soil chemistry, micromorphology, petrography and OSL and TL analyses. Combustion traits of the carbonate rock assemblages preserved in the sediments of the hearth-pits have also been investigated and compared to reference and experimental data from local geogenic materials. Our results allowed us to discuss the anthropogenic origin and taphonomy of the hearth-pits studied and approach their function. The structures from Phase 1 are interpreted as a possible oven and a dumping feature linked to single/occasional use events. In contrast, for hearth-pits from Phase 2, we propose they were related to combustion and dwelling areas subject to recurrent occupation episodes and disturbance. Finally, our sedimentary and soil data revealed existing favourable paleoenvironmental conditions during the Mesolithic occupation of the site characterized by increased moisture, temperature and vegetation cover, in contrast to the Pleistocene and Middle Holocene periods pre- and post-dating the human settlement. This work highlights the potential of integrating geoarchaeological and contextual evidence to clarify the factors involved in the formation of hearth-pits and infer intra-site occupation patterns. Open Access funding provided thanks to the CRUE-CSIC agreement with Springer Nature. AP-D is currently the holder of a Maria Zambrano fellowship at the University of the Basque Country (UPV/EHU) funded by the Ministry of Universities (Government of Spain) and the European Union-Next GenerationEU-. JRR is currently supported by a Margarita Salas fellowship funded by the European Union-Next Generation EU, the Spanish Ministry of Universities and the University of Alicante. The present study is part of the PALEODEM project, funded by the European Research Council (ERC-CoG-2015 granted to JF-LdP) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (grant agreement no. 683018)".
Published: 2023

53. Trans-Dimensional Markov Chain Monte Carlo Methods Applied to Geochronology and Thermochronology

Author: Gallagher, Kerry, Géosciences Rennes (GR), 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), Alik Ismail-Zadeh, Fabio Castelli, and Dylan Jones &Sabrina Sanchez (Eds.)
Subjects: [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Bayesian approach, trans-dimensional MCMC, geochronology, thermal history, [MATH]Mathematics [math], thermochronology, mixture modelling
Abstract: International audience; Trans-dimensional Markov chain Monte Carlo (MCMC) treats the number of model parameters as an unknown, and provides a natural approach to assess models of variable complexity. We demonstrate the application of these methods to geochronology and thermochronology. The first is mixture modelling, physically a finite dimension problem, which aims to extract the number and characteristics of component age distributions from an overall distribution of radiometric age data. We demonstrate the MCMC method with Gaussian and skew-t component distributions, the latter containing the former as a special case, applied to a suit of U-Pb zircon data from a sediment in northern France. When considering the posterior distributions obtained from the MCMC samplers, the asymmetrical skew distribution models imply fewer components than the symmetrical Gaussian distribution models. We present some heuristic criteria based on different ways to look the results and aid in model choice in the mixture modelling problem. The second application is a thermal history model, physically a continuous time-temperature function but here parametrised in terms of a finite number of time temperature nodes. We consider a suite of synthetic data from a vertical profile to demonstrate the variable resolution in models constrained from single and multiple samples. Provided the implicit assumptions made when grouping multiple samples are valid, the multi-sample approach is preferable as we exploit the variable information on the model (thermal history) contained in different samples.
Published: 2023

54. Ambre et plantes du Crétacé supérieur de La Gripperie-Saint-Symphorien (Charente-Maritime, Ouest de la France)

Author: Jean-David MOREAU, Didier NÉRAUDEAU, Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and 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)
Subjects: conifères, Fossil resin, Cénomanien, conifers, Bassin Aquitain, Résine fossile, Cenomanian, [SDU.STU.PG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, angiosperms, Matoniaceae, angiospermes, Aquitaine Basin
Abstract: International audience; Amber and plant remains were discovered in the lower Cenomanian lignitic clay from La Gripperie-Saint-Symphorien (Charente-Maritime, western France). The amber mainly consists of scarce and infracentimetric pieces showing a wide range of sizes and colours. The shape of the amber grains greatly varies, including more or less cylindrical fragments of flows and spherical drops. Plants consist of foliar remains corresponding to isolated pinnae and pinnules of ferns (Matonia sp., Weichselia reticulata (Stokes & Webb, 1824) Fontaine emend. Alvin, 1971), leafy axes of conifers (Geinitzia reichenbachii (Geinitz, 1842) Hollick & Jeffrey, 1909, Pagiophyllum sp.) and leaves of angiosperms (including cf. Eucalyptolaurus depreii Coiffard, B.Gomez, Thiébaut & J.Kvaček and three morphotypes of undeterminable leaves). They are preserved as isolated cuticles, charcoalified compressions without cuticle, and external casts. Angiosperms are clearly the most abundant and diverse remains of the plant assemblage. This latter contrasts with most of Albian-Cenomanian coastal floras from the Aquitaine Basin, which are dominated by gymnosperms characterised by xeromorphic adaptations and tolerating halophytic conditions. Similar to the coeval sites of Puy-Puy (Charente-Maritime) and Jaunay-Clan (Vienne), the plant-rich clay from La Gripperie-Saint-Symphorien was probably deposited in innermost coastal environments heavily influenced by inland/continental freshwater.; De l’ambre et des plantes ont été découverts dans les argiles ligniteuses du Cénomanien inférieur de La Gripperie-Saint-Symphorien (Charente-Maritime, Ouest de la France). L’ambre correspond principalement à de rares pièces infracentimétriques qui montrent une large gamme de tailles et de couleurs. La forme des grains varie beaucoup, incluant des fragments de coulées plus ou moins cylindriques, ainsi que des gouttes sphériques. Les plantes correspondent à des pennes et pinnules isolées de fougères (Matonia sp., Weichselia reticulata (Stokes & Webb, 1824) Fontaine emend. Alvin, 1971), des axes feuillés de conifères (Geinitzia reichenbachii (Geinitz, 1842) Hollick & Jeffrey, 1909, Pagiophyllum sp.), ainsi que des feuilles d’angiospermes (incluant cf. Eucalyptolaurus depreii Coiffard, B.Gomez, Thiébaut & J.Kvaček et trois morphotypes de feuilles indéterminées). Ces restes sont préservés sous forme de cuticules isolées, compressions charbonneuses sans cuticule et moulages externes. Les angiospermes constituent les restes les plus abondants et les plus diversifiés de l’assemblage paléobotanique. Ceci contraste avec la plupart des flores littorales de l’Albien-Cénomanien du Bassin Aquitain, dominées par des gymnospermes montrant des adaptations xéromorphiques ainsi qu’une tolérance aux conditions halophytiques. Similairement aux sites contemporains de Puy-Puy (Charente-Maritime) et Jaunay-Clan (Vienne), les argiles à plantes de La Gripperie-Saint-Symphorien ont probablement été déposées dans des environnements côtiers plutôt internes et fortement influencés par de l’eau douce.
Published: 2023

55. What is Ethiopian amber telling us about Miocene African forest ecosystem?

Author: Bouju, Valentine, Perrichot, Vincent, Nohra, Youssef, Jeanneau, Laurent, Cole, Jim, Feldberg, Kathrin, Schmidt, Alexander-R., Wang, Bo, Bojarski, Błażej, Szwedo, Jacek, Géosciences Rennes (GR), 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), Laboratoire de Planétologie et Géosciences [UMR_C 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Tie-Point Geoscience Ltd, University of Göttingen, Göttingen, Germany, Nanjing Institute of Geology and Palaeontology (NIGPAS-CAS), Chinese Academy of Sciences [Nanjing Branch], University of Gdańsk (UG), and University of Gdansk
Subjects: amber, Africa, Miocene, Ethiopia, [SDU.STU.PG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, entomofauna
Abstract: The amber fossil record is distributed worldwide but mainly supported by Northern Hemisphere deposits.The Southern Hemisphere amber fossil record is relatively scarce, due to difficulties of access andprospection. The African continent recently revealed two new amber outcrops. Previously, fossiliferous andnon fossiliferous copals were known from Africa, as well as older fossilised resins lacking fossil inclusions1.The Cretaceous resin from Congo, and the Cenozoic resin from Ethiopia, are the first African ambers knownto display arthropod and botanical inclusions.When first mentioned in 20102, the Ethiopian amber was suggested Cretaceous. This dating was rapidlyquestioned by the modern lineage taxa, described from the fossilized resin3,4. Those rather display a Cenozoicassemblage. Palynological data and field observations corroborate this revision and further indicate aMiocene age of the amber. The resin originates from an angiosperm, probably Hymenaea (Fabaceae), assuggested by its chemical signal, and the associated botanical inclusions. Cryptogam and arthropod inclusions(mainly Hymenoptera and Diptera) already display a large diversity of modern taxa. All together, fossilisedspecimens illustrate a subtropical, hot and humid, swamp forest ecosystem. Similarities with the botanicaland entomofaunal composition of the contemporaneous Dominican and Mexican ambers, suggest anaffinities between African and American Miocene ecosystems.References1. Bouju V., Perrichot P. 2020: BSGF Earth Sci. Bull., 191 (17); doi:10.1051/bsgf/20200182. Schmidt A.R. et al. 2010: Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A., 107 (16), 7329 7334; doi:10.1073/pnas.10009481073. Coty D. et al. 2016: Ann. Soc. entomol. Fr., 52 (3), 161 166; doi:10.1080/00379271.2016.12304774. Perrichot V. et al. 2016: The age and paleobiota of Ethiopian amber revisited, in 5th InternationalPaleontological Congress.
Published: 2023

56. The earliest unambiguous Neanderthal engravings on cave walls: La Roche-Cotard, Loire Valley, France

Author: Marquet, Jean-Claude, Freiesleben, Trine Holm, Thomsen, Kristina Jørkov, Murray, Andrew Sean, Calligaro, Morgane, Macaire, Jean-Jacques, Robert, Eric, Lorblanchet, Michel, Aubry, Thierry, Bayle, Grégory, Bréhéret, Jean-Gabriel, Camus, Hubert, Chareille, Pascal, Egels, Yves, Guillaud, Émilie, Guérin, Guillaume, Gautret, Pascale, Liard, Morgane, O’farrell, Magen, Peyrouse, Jean-Baptiste, Thamó-Bozsó, Edit, Verdin, Pascal, Wojtczak, Dorota, Oberlin, Christine, Jaubert, Jacques, Cités, Territoires, Environnement et Sociétés (CITERES), Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Archéozoologie, archéobotanique : sociétés, pratiques et environnements (AASPE), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), 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), 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), Archéologies et Sciences de l'Antiquité (ArScAn), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Culture et Environnements, Préhistoire, Antiquité, Moyen-Age (CEPAM), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), Archéologie et Archéométrie (ArAr), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU]Sciences of the Universe [physics]
Abstract: Here we report on Neanderthal engravings on a cave wall at La Roche-Cotard (LRC) in central France, made more than 57±3 thousand years ago. Following human occupation, the cave was completely sealed by cold-period sediments, which prevented access until its discovery in the 19 th century and first excavation in the early 20 th century. The timing of the closure of the cave is based on 50 optically stimulated luminescence ages derived from sediment collected inside and from around the cave. The anthropogenic origin of the spatially-structured, non-figurative marks found within the cave is confirmed using taphonomic, traceological and experimental evidence. Cave closure occurred significantly before the regional arrival of H . sapiens , and all artefacts from within the cave are typical Mousterian lithics; in Western Europe these are uniquely attributed to H . neanderthalensis . We conclude that the LRC engravings are unambiguous examples of Neanderthal abstract design.
Published: 2023

57. Reducing computation time in the R-package 'BayLum'

Author: Baumgarten, Frederik, Philippe, Anne, Guillaume, Guérin, Kreutzer, Sebastian, Danmarks Tekniske Universitet = Technical University of Denmark (DTU), Laboratoire de Mathématiques Jean Leray (LMJL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ), Géosciences Rennes (GR), 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), Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University, and ANR-11-LABX-0020,LEBESGUE,Centre de Mathématiques Henri Lebesgue : fondements, interactions, applications et Formation(2011)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], Luminescence dating, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Age model, MCMC algorithm, Chronology
Abstract: International audience; 'BayLum' is an R-package that facilitates the application of Bayesian models to the field of OSL dating. Here we present two recent feature updates to 'BayLum', significantly reducing computation time and improving general use. The first feature allows users to parallelize the computations involved in the MCMC sampling of values, while the second introduces the ability to extend a 'BayLum' model, which has run to completion without converging. All updates are automatically available with 'BayLum' v0.3.1.
Published: 2023

58. Fluid–Solid Reaction in Porous Media as a Chaotic Restart Process

Author: Aquino, Tomás, Le Borgne, Tanguy, Heyman, Joris, Spanish National Research Council (CSIC), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and 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)
Subjects: [PHYS.MECA.MEFL]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Fluid mechanics [physics.class-ph]
Abstract: International audience; Chemical and biological reactions at fluid-solid interfaces are central to a broad range of porous material applications and research. Pore-scale solute transport limitations can reduce reaction rates, with marked consequences for a wide spectrum of natural and engineered processes. Recent advances show that chaotic mixing occurs spontaneously in porous media, but its impact on surface reactions is unknown. We show that pore-scale chaotic mixing significantly increases reaction efficiency compared to nonchaotic flows. We find that reaction rates are well described in terms of diffusive first-passage times of reactants to the solid interface subjected to a stochastic restart process resulting from Lagrangian chaos. Under chaotic mixing, the shear layer at no-slip interfaces sets the restart rate and leads to a characteristic scaling of reaction efficiency with Péclet number, in excellent agreement with numerical simulations. Reaction rates are insensitive to the flow topology as long as flow is chaotic, suggesting the relevance of this process to a broad range of porous materials.
Published: 2023

59. Morphological and physiological impacts of salinity on colonial strains of the cyanobacteria Microcystis aeruginosa

Author: Bormans, Myriam, Legrand, Benjamin, Waisbord, Nicolas, Briand, Enora, Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), 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), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Subjects: colony, salinity shock, [SDE]Environmental Sciences, mesohaline estuary, colony cyanobacteria mesohaline estuary mucilage salinity shock, cyanobacteria, mucilage
Abstract: In the context of global change and enhanced toxic cyanobacterial blooms, cyanobacterial transfer to estuaries is likely to increase in frequency and intensity and impact animal and human health. Therefore, it is important to evaluate the potential of their survival in estuaries. In particular, we tested if the colonial form generally observed in natural blooms enhanced the resistance to salinity shock compared to the unicellular form generally observed in isolated strains. We tested the impact of salinity on two colonial strains of Microcystis aeruginosa, producing different amounts of mucilage by combining classical batch methods with a novel microplate approach. We demonstrate that the collective organization of these pluricellular colonies improves their ability to cope with osmotic shock when compared to unicellular strains. The effect of a sudden high salinity increase (S ≥ 20) over 5 to 6 days had several impacts on the morphology of M. aeruginosa colonies. For both strains, we observed a gradual increase in colony size and a gradual decrease in intercellular spacing. For one strain, we also observed a decrease in cell diameter with an increase in mucilage extent. The pluricellular colonies formed by both strains could withstand higher salinities than unicellular strains studied previously. In particular, the strain producing more mucilage displayed a sustained autofluorescence even at S = 20, a limit that is higher than the most robust unicellular strain. These results imply survival and possible M. aeruginosa proliferation in mesohaline estuaries.
Published: 2023

60. The role of paleogeography in Asian monsoon evolution: Associated a review and new insights from climate modelling

Author: Tardif, D., Sarr, A.-C., Fluteau, F., Licht, A., Kaya, M., Ladant, J.-B., Meijer, N., Donnadieu, Y., Dupont-Nivet, Guillaume, Bolton, C.T., Le Hir, G., Pillot, Q., Poblete, F., Sepulchre, Pierre, Toumoulin, A., Banfield, W., Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP (UMR_7154)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Middle East Technical University [Ankara] (METU), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre (SBiK-F), Goethe-Universität Frankfurt am Main-Senckenberg – Leibniz Institution for Biodiversity and Earth System Research - Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, Leibniz Association-Leibniz Association, Géosciences Rennes (GR), 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), Facultad de Ciencias Fisicas y Matematicas, Modélisation du climat (CLIM), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Botany and Zoology [Brno] (SCI / MUNI), Faculty of Science [Brno] (SCI / MUNI), Masaryk University [Brno] (MUNI)-Masaryk University [Brno] (MUNI), and ANR-16-CE31-0020,AMOR,Reconstruction modèle-données des climats du Cénozoique(2016)
Subjects: [SDU]Sciences of the Universe [physics]
Abstract: International audience; The Asian monsoons are triggered by complex interactions between the atmosphere, Asian and African orography, and the surrounding oceans, resulting in highly seasonal climate and specific regional features. It was thought that the Asian monsoon was established during the Neogene, but recent evidence for monsoon-like precipitation seasonality occurring as early as the Paleogene greenhouse period challenges this paradigm. The possible occurrence of monsoons in a climatic and paleogeographic context very different from the present-day questions our understanding of the drivers underpinning this atmospheric phenomenon, in particular with regard to its dependence on geography. In this study, we first take advantage of the wealth of new studies to tentatively draw an up-to-date picture of Asian tectonic and paleoenvironmental evolution throughout the Cenozoic. We then analyze a set of 20 paleoclimate simulations spanning the late Eocene to latest Miocene ( 40–8 Ma) in order to better understand the evolution of the distinct Asian monsoon subsystems. At odds with the traditional view of a monsoonal evolution driven mainly by Himalayan-Tibetan uplift, our work emphasizes the importance of peripheral mountain ranges in driving the evolution of Asian climate. In particular, the uplift of East African and Anatolian-Iranian mountain ranges, as well as the emergence of the Arabian Peninsula, contribute to shaping the modern South Asian summer monsoon. We also suggest that East Asian monsoon establishment and the aridification of inland Asia are driven by a combination of factors including increasing continentality, the orographic evolution of the Tibetan Plateau, Mongolia, Tian Shan and Pamir, and decrease during the Cenozoic.
Published: 2023

61. Reconstitution des environnements de dépôtdu Carbonifère supérieur/ Permien inférieurau Sud du bassin de Paris : implicationgéodynamique

Author: Hue, Charline, Rossignol, Camille, Bourquin, Sylvie, Beccaletto, Laurent, Pellenard, Pierre, Poujol, Marc, Ferrand, Myriam, Le Carlier de Veslud, Christian, Gastineau, Renaldo, 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 ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) ( BRGM ), Biogéosciences [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 ), Société Géologique de France, Dubigeon, Isabelle, 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), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université de Tours (UT), 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), 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), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), and Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Gilbert delta, [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.ST] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, datation U/Pb, Sud bassin de Paris, [ SDU.STU.TE ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Carbonifère, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, Permien
Abstract: National audience; La période Carbonifère-Permien marque un changement drastiquede régime tectonique (fin de l’Orogenèse hercynienne -début d’une phase de rifting). Cette transition s’enregistre dansles bassins sédimentaires contemporains. En Europe de l’Ouest,ces bassins, principalement constitués de sédiments continentauxet de séries volcano-sédimentaires (largement sous-estimées),sont mal contraints sur beaucoup d’aspects (sédimentaire, tectonique,volcanique et corrélations spatio-temporelles). Le cadrechronologique de ces bassins est également mal connu dans lamesure où les principaux âges ont été estimés par palynologie àpartir de faciès floristiques ayant pu coexister dans le temps.Une étude sédimentologique détaillée a été réalisée dans le bassinpermien de Lucenay-lès-Aix (Nièvre). Ce bassin, situé sous lacouverture méso-cénozoïque du Bassin parisien (environ 250 md’épaisseur), est localisé à l’intersection de cinq bassins permocarbonifèresconnus à l’affleurement (Autun, Blanzy Le Creusot,Aumance, Décize et Bert).Sur la base d’un forage carotté, une série du Carbonifère-Permiende 350 m d’épaisseur, a été décrite au 1/50e afin de reconstituerles environnements de dépôt. Des niveaux de cinérite identifiés(tonsteins) ont été échantillonnés et datés (datations U-Pb/zirconpar LA-ICP-MS). Le calage des différents faciès sédimentaires entermes d’électrofaciès sur les données sismiques et diagraphiquesdisponibles a permis de réaliser des corrélations stratigraphiqueset d’étendre ces observations à l’échelle du bassin de Lucenay-lès-Aix.Les résultats obtenus permettent ainsi de discuter l’évolution tardivede l’Orogenèse hercynienne : la base de la série sédimentairedu bassin de Lucenay-lès-Aix donne un âge de 299 ± 2 Ma (limiteCarbonifère/Permien). Les environnements sont constitués degrands systèmes lacustres à rides de vague, avec des intercalationsde charbons massifs à la base de la série, et des arrivéespériodiques de conglomérats, décrivant une tendance généralerétrogradante. Pour la première fois dans ce type de bassin, nousproposons d’interpréter certains faciès observés en dépôt de typeGilbert delta. L’enregistrement sédimentaire montre que ce bassinétait soumis à un flux sédimentaire important dont la source, auvu des géométries imagées en sismique, était localisée à l’ouest.
Published: 2016

62. Subsidence de la plateforme de la Sonde(Asie du Sud-Est) : contraintes apportées parla modélisation des récifs

Author: Sarr , Anne-Clarisse, Pastier , Anne-Morwenn, Husson , Laurent, Elliot , Mary, Camilo Arias , Ruiz, Pedoja , Kevin, Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), 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 ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Société Géologique de France, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-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), Dubigeon, Isabelle, Université de Rennes 1 (UR1), and 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)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, modeling, [ SDU.STU.TE ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Sunda shelf, coral, subsidence
Abstract: National audience; En Asie du Sud-Est, la surrection domine la partie centrale(Est Indonésie) alors que les domaines de plateformes continentales,à l’Est et à l’Ouest, semblent être dominés par de la subsidence.Cela se traduit par des morphologies côtières contrastéesavec une prédominance de récifs barrières, de terrasses surélevéeset d’encoches marines dans les zones d’uplift alors que le contourdes plateformes est occupé par de larges plaines alluviales recouvertesde mangroves. Des études récentes sur la plateforme dela Sonde proposent par ailleurs qu’elle subit une subsidence dynamiqueliée à l’activation de la subduction Sumatra-Java depuisl’Eocene. Cependant, les taux de subsidences estimés sont rares,excepté à la marge de la plateforme et dans les bassins sédimentaires.Afin de contraindre les vitesses de subsidence, un modèlequi reproduit l’évolution de la morphologie récifale au coursdu temps a été utilisé. Il tient compte de la croissance récifale,des variations du niveau marin, de l’érosion sous-marine etde la sédimentation subséquente. Une étude paramétrique a étémenée afin de tenir compte de l’incertitude sur certains processus(pentes, vitesse verticale, taux de croissance). Les profils topographiquesobtenus comparés aux paramètres morphologiquesdu récif de l’ile de Belitung montrent que l’ile subside probablementà un taux compris entre 0,2 et 0,45 mm/an depuis le pleistocene.Etant donné la faible bathymétrie de la plateforme (- 120m maximum), cela implique qu’elle était en partie continuellementémergée, même en période de haut niveau marin.
Published: 2016

63. Productivité récifale durant le Neogene tardif

Author: Laurent , Husson, Pastier , Anne-Morwenn, Sarr , Anta-Clarisse, Pedoja , Kevin, Eliot , Mary, Schmitt , Anais, Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), 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 ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Société Géologique de France, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Rennes (GR), 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), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), and 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)
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract: National audience; During the glacial-interglacials cycles that prevailed duringPlio-Pleistocence times, the pace of sea level oscillations exertsa major control on coral reef growth and expansion. We designeda numerical model to quantify reef productivity and carbonatepreservation that accounts for sea level oscillations, reef growth,erosion and subsequent geomorphological carving. We carried outa parametric study of a variety of processes (reef growth, erosion,local slope, uplift and subsidence, relative sea level, etc) towardsa probabilistic analysis of reef productivity and carbonate production.We further test the effect of the frequency and amplitudeof sea level oscillations using sea level curves derived from boththe 18O isotope record of past sea level change and synthetic sinusoidalsea level curves. Over a typical climate cycle, our modelsimulations confirm that the rate of sea level change is the primarycontrolling factor of reef production, as it modifies the productivityby several orders of magnitude. Most importantly, reef productivityincreases during periods of sea level rise, and decreasesduring sea level stands, while conversely, the morphology recordsthe opposite in a misleading fashion: Reef terraces expand duringsea level stands due to the joint effects of erosion and patient reefgrowth at a stationary level until the accommodation space is filledup. On the long-term, over the Plio-Pleistocene period, verticalground motion also significantly alters the production: moderateuplift or subsidence can boost reef productivity up to tenfold withrespect to a stationary coastline. Last, the amplitude and frequencyof the sea level oscillations (typically 40 kyrs vs. 100 kyrsperiods) moderately impact reef productivity. These results can beultimately converted into estimates of carbonate production andcarbon sequestration during the Late Neogene, provided relativesea level is documented in the tectonically agitated intertropicalzone.
Published: 2016

64. First Kimmeridgian/Tithonian flora from thelithographic limestone of the Causse Méjean(Lozère, southern France)

Author: Moreau , Jean-David, Baret , Louis, Lafaurie , Gérard, Chateau-Smith , Carmela, 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 ), Association Paléontologique des Hauts Plateaux du Languedoc, non renseigné, adresse personnelle, UFR Sciences de la Vie, de la Terre et de l'Environnement (Université de Bourgogne) ( UFR SVTE ), Université de Bourgogne ( UB ), Société Géologique de France, 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), UFR Sciences de la Vie, de la Terre et de l'Environnement (Université de Bourgogne) (UFR SVTE), Université de Bourgogne (UB), 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), Dubigeon, Isabelle, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Subjects: [SDU.STU.PG] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, [SDU.STU.PG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, [ SDU.STU.PG ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology
Abstract: National audience; Fossiliferous lithographic limestone yielding Kimmeridgian/Tithonian floras has been reported from few localities, mainlylocated in western Europe (e.g., Plattenkalk of Bavaria in Germany,or Canjuers and Cerin in France). They were studied intensivelyduring the twentieth century, when the fossil plants weremainly ascribed to bennettitaleans, conifers, cycads, ginkgophytesand pteridosperms. Here, we report the first flora from the Kimmeridgian/Tithonian lithographic limestone in the northern partof the Causses Basin. These fossils were discovered in the depositsof a small quarry in the Causse Méjean, which is no longeraccessible, as it has been completely filled in. The section of thequarry was composed of homogeneous, micritic, thinly laminatedlimestone, with fine-grained texture (mudstone), conchoidal fractures,and sharp edges. Fossil plants are represented by megaremainspreserved as impressions (external casts). This flora showsa co-occurrence of terrestrial plants and marine algae. The landplants include vegetative remains ascribed to bennettitaleans (ZamitesBRONGNIART, 1828), conifers (Brachyphyllum BRONGNIART,1828), and pteridosperms (Cycadopteris ZIGNO, 1853).Marine algae were ascribed to dasyclads (Goniolina D’ORBIGNY,1850). Lithological and palaeontological features suggest preservationin a flat, homogeneous, protected environment, perhaps abrackish or marine lagoon, influenced by both continental and marineinputs. This discovery complements the few existing reportsof European Late Jurassic floras, and indicates that coastal habitatswere dominated by sub-arborescent vegetation, consisting ofbennettitaleans and pteridosperms, but also arborescent plants,such as conifers. Both the palaeoenvironmental context and certainxerophytic features suggest that these terrestrial plants fromthe Causse Méjean were well adapted to the hot, dry conditionsof coastal areas
Published: 2016

65. Volcanisme explosif aérien au passageCarbonifère-Permien dans les bassinsstéphano-autuniens d’Europe de l’Ouest

Author: Pellenard, Pierre, Ferrand, Miriam, Rossignol, Camille, Gand, Georges, Bourquin, Sylvie, Beccaletto, Laurent, Poujol, Marc, Hue, Charline, 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), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Société Géologique de France, Biogéosciences [Dijon] ( BGS ), AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), GéoHydrosystèmes COntinentaux ( GéhCO EA6293 ), Université de Tours, 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 ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, 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), Dubigeon, Isabelle, Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-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), and 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)
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, datation radiométrique, [SDU.STU.ST] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, Tonstein, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, paléovolcanisme, Permien
Abstract: National audience; Les bassins stéphano-autuniens d’Europe de l’Ouest, associésà un régime d’extension post-orogénique, ont enregistrésde fréquentes manifestations volcaniques. Ces évènements sonttoutefois encore relativement peu étudiés et datés en particulierdans les bassins sédimentaires bordant le Massif Central. Uninventaire des épisodes volcaniques associés aux retombées decendres est établi, dans l’optique de préciser la nature du volcanisme,la localisation des sources et fournir des âges radiométriquesU-Pb. Ces âges numériques sont fondamentaux pour calibrer lesséries sédimentaires continentales européennes et les corréler auxéquivalents temporels des séries marines d’Asie ou des Etats-Unis. Les bassins concernés sont ceux d’Autun, d’Aumance etde Lucenay-les-Aix où des niveaux de ”gores” (cendres altéréesen argiles ou tonsteins) ont été identifiés depuis plusieurs décenniesen affleurement ou en forage mais sans attribution d’âges.Ces niveaux, qui tranchent nettement des sédiments détritiquesencaissants, se présentent sous la forme d’horizons argileux centimétriquesà pluricentimétriques de couleur crème (en forage) àocre (en affleurement) selon le degré d’altération météorique oude contamination avec l’encaissant. Leur minéralogie est caractériséepar des argiles néoformées (rectorite et kaolinite) issuesde la dévitrification des verres volcaniques et une faible abondancede minéraux détritiques (quartz, feldspath, micas, illite).La chimie des niveaux analysée par ICP-OES, ICP-MS et XRFportable montre un comportement chimique contrasté avec celuide l’encaissant avec des spécificités propres à chaque bassin.L’analyse par ICP-MS des éléments traces et terres rares indiquepour la majorité des niveaux un volcanisme explosif différenciécalco-alcalin dacitique à rhyolitique. La source de ce volcanismepourrait être distale et localisée dans les Vosges ou en Forêt Noire(Allemagne) compte tenu de la taille des éléments, l’épaisseur descendres et la nature du volcanisme (Königer & Lorentz 2002),bien qu’une origine proximale en provenance du Massif Centralne puisse être totalement exclue. Dans le bassin d’Autun 12tonsteins sont répertoriés de la formation d’Igornay (base Autunien)à la formation de Muse (Autunien inférieur). Les datationsradiométriques U-Pb (CA-ID-TIMS) de 3 niveaux indiquent queces dépôts continentaux du bassin d’Autun sont à la transitioncarbonifère-permien (Gzhélien/Assélien). Ces âges sont cohérentsavec l’âge U-Pb (LA-ICP-MS) calculé sur l’un des 31 tonsteinsdu sondage BRGM LY-F de Lucenay-les-Aix.Königer, S., Lorenz, V., Stollhofen, H., & Armstrong, R. A.(2002). Origin, age and stratigraphic significance of distal falloutash tuffs from the Carboniferous–Permian continental Saar–NaheBasin (SW Germany). International Journal of Earth Sciences,91(2), 341-356.
Published: 2016

66. Sequences of coral reef terraces from Butonand Tukang Besi archipelagos, SoutheastSulawesi, Indonesia: the most comprehensiverecord of Plio-Quaternary highstands ?

Author: Pedoja, Kevin, Husson, Laurent, Bezos, Antoine, Eliot, Mary, Pastier, Anne-Morwenn, Arias-Ruiz, Camilo, Sarr, Anta-Clarisse, Regard, Vincent, Pons-Branchu, Edwige, Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -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 ), Société Géologique de France, Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), 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), 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 des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), 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)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Subjects: Sulawesi, Plio-Quaternary sea level, [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, marine and coral reef terraces, U/Th dating
Abstract: National audience; The Indonesian archipelago displays spectacular Late Cenozoicsequences of marine and coral reef terraces, in particular onthe Tukang Besi and Buton archipelagos (SE Sulawesi). In thisarea, the late Cenozoic uplift of submarine banks and other topographichighs led to major geographic changes: reef platformsand/or table reefs arose over topographic highs, then sequencesof coral reef terraces emerged and covered the rising slopes of theislands. Remote sensing imagery associated to preliminary fieldmapping and U/Th dating of these sequences of terraces enabledthe identification of at least 23 islands covered with fossil reefs.In SE Buton, a sequence includes more than 40 successive terracesand reaches a maximum elevation of 650 +/-10 m. On theSampolawa peninsula, a sequence includes some 20 strandlinesand culminates at 430 +/- 10 m. U/Th dating of four of its lowstandingterraces suggest that they have formed during the lastfour interglacial periods (MIS 5e, 7, 9 and 11), yielding an averagemean uplift rates of 0.12+/-0.04 mm/yr. By extrapolationof these uplift rate, the sequences of SE Buton could potentiallyprovide a record of sea level highstands for the last ~3.5 Ma, consequentlymaking these sequences the most comprehensive knownrecord of Plio-Quaternary sea level stands worldwide.
Published: 2016

67. Effets de la subduction d’une dorsale sur ladynamique d’une plaque continentale :apports de la modélisation analogique

Author: Salze, Méline, Guillaume, Benjamin, Martinod, Joseph, Kermarrec, Jean-Jacques, Sue, Christian, 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), Géosciences Rennes (GR), 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), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Société Géologique de France, Dubigeon, Isabelle, Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), 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 ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Université de Rennes 1 (UR1), and 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)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, dorsale, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, modèles analogiques, [ SDU.STU.TE ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Andes Australes, subduction, lithosphère
Abstract: National audience; Une série de modèles analogiques de subduction d’une plaqueocéanique sous une plaque continentale ont été reproduits àl’échelle du laboratoire, afin de mieux comprendre les relationsentre phénomènes profonds se produisant lors de la subductiond’une dorsale, et la réponse associée en surface. Ces modèles ontété réalisés au sein du laboratoire de modélisation analogique del’Univ. Rennes 1. Dans ces modèles, l’épaisseur de la plaqueocéanique augmente en direction de la fosse (plaque en forme debiseau), afin de simuler la variation d’épaisseur de la plaque depuisla dorsale jusqu’à la fosse où elle rentre en subduction. L’objectifde ces expériences est d’observer l’effet de la subduction d’uneplaque océanique de plus en plus jeune, et finalement de la subductiond’une dorsale, sur la géométrie de la subduction et la dynamiquedu système. Un exemple de subduction de dorsale peutêtre observé actuellement dans les Andes Australes, en Patagonie,où la dorsale du Chili plonge sous le continent sud-américainvers 47S. L’objectif de ce travail est de comprendre l’effet de lasubduction de cette dorsale sur la dynamique de la plaque continentale.Plusieurs paramètres (vitesse de convergence, largeur etforme de la plaque plongeante...) ont été testés afin de modéliserleur impact sur la subduction, sur l’évolution du pendage et surles déformations de la plaque continentale.
Published: 2016

68. Architecture et morphologie coralienne.Modélisation et observations des îles ensurrection de SE Sulawesi, Indonésie

Author: Pastier, Anne-Morwenn, Husson, Laurent, Bézos, Antoine, Pedoja, Kevin, Eliot, Mary, Imran, Andi Muhammad, Lacroix, Pascal, Robert, Xavier, Pons-Branchu, Edwige, 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 ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique de Nantes ( LPGN ), Université de Nantes ( UN ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Morphodynamique Continentale et Côtière ( M2C ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] ( LSCE ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Société Géologique de France, Géosciences Rennes (GR), 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), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [ SDU.STU.ST ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract: National audience; During the Late Neogene, sea level oscillations have profoundlyshaped the morphology of the coastlines of intertropicalzones, wherein relative sea level simultaneously controlled reef expansionand erosion of earlier reef bodies. In uplifted domainslike SE Sulawesi, the sequences of fossil reefs display a variety offossil morphologies. Similarly, the morphologies of the modernreefs are highly variable, including cliff notches, narrow fringingreefs, wide flat terraces, and barriers reefs. In this region, whereuplift rates vary rapidly laterally, the entire set of morphologiesis displayed within short distances. We developed a numericalmodel that predicts the architecture of fossil reefs sequences andapply it to observations from SE Sulawesi, accounting -amongstother parameters- for reef growth, coastal erosion, and uplift rates.The observations that we use to calibrate our models are mostlythe morphology of both the onshore (dGPS and high-resolutionPleiades DEM) and offshore (sonar) coast, as well as U-Th radiometricallydated coral samples. Our method allows unravelling thespatial and temporal evolution of large domains on map view. Ouranalysis indicates that the architecture and morphology of upliftingcoastlines is almost systematically polyphased (as attested bysamples of different ages within a unique terrace), which assigns aprimordial role to erosion, comparable to reef growth. Our modelsalso reproduce the variety of modern morphologies, which arechiefly dictated by the uplift rates of the pre-existing morphologyof the substratum, itself responding to the joint effects of reefbuilding and subsequent erosion. In turn, we find that fossil andmodern morphologies can be returned to uplift rates rather precisely,as the parametric window of each specific morphology isoften narrow.
Published: 2016

69. Influence of spreading ridge's subduction on plate dynamics: insights fromlaboratory models

Author: Salze, Méline, Guillaume, Benjamin, Martinod, Joseph, Kermarrec, Jean-Jacques, Sue, Christian, Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), 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 ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ), 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), Géosciences Rennes (GR), 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), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), 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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), and Dubigeon, Isabelle
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Analogue modeling, Patagonia, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, ridge, [ SDU.STU.TE ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, lithosphere, subduction, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2016

70. Impact of fractures on diffusion dominated reactive transport in porous media: application to the study of a radioactive waste storage

Author: Delfino, Benjamin, de Dreuzy, Jean Raynald, Erhel, Jocelyne, Fluid Flow Analysis, Description and Control from Image Sequences (FLUMINANCE), Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), 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 en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Géosciences Rennes (GR), 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), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, 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), Fluid Flow Analysis, Description and Control from Image Sequences ( FLUMINANCE ), Institut de Recherche Mathématique de Rennes ( IRMAR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -AGROCAMPUS OUEST-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture ( IRSTEA ) -Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Géosciences Rennes ( GR ), 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 ), ANR-11-LABX-0020,LEBESGUE,Centre de Mathématiques Henri Lebesgue : fondements, interactions, applications et Formation(2011), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), 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 de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), and Sciencesconf.org, CCSD
Subjects: Fractured network, education, technology, industry, and agriculture, Porous media, Reactive transport, [ PHYS.MECA ] Physics [physics]/Mechanics [physics], [PHYS.MECA]Physics [physics]/Mechanics [physics], [PHYS.MECA] Physics [physics]/Mechanics [physics], Radioactive waste storage, health care economics and organizations
Abstract: International audience; Impact of fractures on diffusion dominated reactive transport in porous media: application to the study of a radioactive waste storage
Published: 2016

71. Impact of agricultural practices on veterinary pharmaceutical occurrence in superficial waters

Author: Anne Jaffrézic, Annie Soulier, Lucie Carrera, Barbara Le Bot, Emilie Jarde, Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-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), Laboratoire d'étude et de recherche en environnement et santé (LERES), École des Hautes Études en Santé Publique [EHESP] (EHESP), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), 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), Dubigeon, Isabelle, 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), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation ( SAS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AGROCAMPUS OUEST, Institut de recherche, santé, environnement et travail ( Irset ), Université d'Angers ( UA ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -École des Hautes Études en Santé Publique [EHESP] ( EHESP ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ) -Université des Antilles ( UA ), Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), and 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 )
Subjects: [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.GC] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, veterinary pharmaceutical, [SDU.STU.HY] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, farming waste, catchment, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [ SDU.STU.GC ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [ SDU.STU.HY ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, storm event, agriculture
Abstract: International audience; Diffuse contamination of surface water by veterinary pharmaceuticals (VP) has been poorly studied in intensive breeding context. Recycling animal waste on soil is supported to fertilize crops and reduce utilization of mineral fertilizer but may have some environmental impact by recycling pollutants on soils and transferring pollutants from soils to rivers. Most of pharmaceuticals are consumed indifferently by human and animal, especially antibiotics. This study aims to quantify veterinary pharmaceuticals (VP) in superficial water in two agricultural catchments. One is dedicated to the production of drinkable water. Agriculture but also waste water treatment plant may contribute to the contamination of water and it is difficult to distinguish animal versus human source of contamination.
Published: 2016

72. A new method of combined techniques for characterization and monitoring of seawater interface in an alluvial aquifer

Author: Folch , Albert, Del Val, Laura, Luquot, Linda, Martinez, Laura, Bellmunt, Fabian, Le Lay, Hugo, Rodellas, Valenti, Ferrer, Nuria, Fernandez, Sheila, Ledo, Juanjo, Pezard, Philippe, Bour, Olivier, Al., Et, Transferts en milieux poreux, Géosciences Montpellier, Université des Antilles et de la Guyane ( UAG ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université des Antilles et de la Guyane ( UAG ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Département de Geodinàmica I Geofísica, Universitat de Barcelona ( UB ), Université des Antilles et de la Guyane ( UAG ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université de Montpellier ( UM ) -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 ), European Geosciences Union, Universitat de Barcelona (UB), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Géosciences Rennes (GR), 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), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université des Antilles (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université de Rennes 1 (UR1), and 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)
Subjects: [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [ SDU.STU.HY ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology
Abstract: International audience; Understand the dynamics of the fresh-salt water interface in aquifers is a key issue to comprehend mixing processand to quantity the discharge of nutrients in to coastal areas. In order to go beyond the current knowledge inthis issue an experimental site has been set up at the alluvial aquifer Riera Argentona (Barcelona – Spain). Thesite comprises 16 shallow piezometers installed between 30 and 90 m from the seashore, with depths rangingbetween 15 and 25 meters. The seawater interface is being monitored using several techniques, the combinationof which will help us to understand the spatial and temporal behaviour of the mixing zone and the geochemicalprocesses occurring there. Specially the deepest piezometers are equipped with electrodes in order to performcross-hole electrical resistivity tomography (CHERT). In addition, all piezometers are also equipped with FiberOptic cable to perform distributed temperature measurements. Two single steel armoured fibre optic cable lines ofaround 600m length were installed in all boreholes. The objective is to use the cable both as passive and activetemperature sensor. The first is being done for the continuous monitoring of temperature whereas; the secondprovides a higher temperature resolution used to monitor field experiments.Periodic CHERT measurements are carried out between the piezometer equipped with electrodes, resultingin parallel and perpendicular vertical cross sections of the site resistivity. The position of the fresh-salt waterinterface can be identified due to the resistivity contrast between the saline and fresh water. Preliminary resultsof periodic distributed temperature measurements will be also be used to monitor the position of the mixing zonethanks to the contrast and seasonal temperature changes. Periodic down-hole EC profiles will be used to validatethe method.AcknowledgementsThis work was funded by the projects CGL2013-48869-C2-1 y CGL2013-48869-C2-2-R of the Spanish Government.We would like to thank SIMMAR (Serveis Integrals de Manteniment del Maresme) and the ConsellComarcal del Maresme in the construction of the research site
Published: 2016

73. Residence time, mineralization processes and groundwater origin within a carbonate coastal aquifer with a thick unsaturated zone

Author: Jessy Jaunat, Emilie Garel, Thierry Labasque, Hélène Celle-Jeanton, Sébastien Santoni, Frédéric Huneau, Luc Aquilina, Virginie Vergnaud-Ayraud, Sciences pour l'environnement ( SPE ), Université Pascal Paoli ( UPP ) -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 ), Groupe d'Étude sur les Géomatériaux et Environnements Naturels, Anthropiques et Archéologiques - EA 3795 ( GEGENAA ), Université de Reims Champagne-Ardenne ( URCA ) -Institut national de recherches archéologiques préventives ( Inrap ) -SFR Condorcet, Université de Reims Champagne-Ardenne ( URCA ) -Université de Picardie Jules Verne ( UPJV ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Reims Champagne-Ardenne ( URCA ) -Université de Picardie Jules Verne ( UPJV ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Sciences pour l'environnement (SPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pascal Paoli (UPP), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Groupe d'Étude sur les Géomatériaux et Environnements Naturels, Anthropiques et Archéologiques - EA 3795 (GEGENAA), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-SFR Condorcet, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Maison des Sciences Humaines de Champagne-Ardenne (MSH-URCA), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA), 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), 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), Université Pascal Paoli (UPP)-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), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Maison des Sciences Humaines de Champagne-Ardenne (MSH-URCA), and Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE)
Subjects: Flow pattern, Coastal aquifer, Groundwater flow, 0208 environmental biotechnology, Geochemistry, Corsica, Aquifer, 02 engineering and technology, CFCs, chemistry.chemical_compound, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Vadose zone, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Groundwater discharge, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Geomorphology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Water Science and Technology, 2. Zero hunger, geography, geography.geographical_feature_category, Hydrogeology, Residence time, [ SDU.STU.GC ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, 6. Clean water, 020801 environmental engineering, chemistry, 13. Climate action, Carbonate, Groundwater model, [ SDU.STU.HY ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Groundwater, Geology, SF6
Abstract: International audience; This study aims at establishing groundwater residence times, identifying mineralization processes and determining groundwater origins within a carbonate coastal aquifer with thick unsaturated zone and lying on a granitic depression. A multi-tracer approach (major ions, SiO2, Br-, Ba+, Sr2+, 18O, 2H, 13C, 3H, Ne, Ar) combined with a groundwater residence time determination using CFCs and SF6 allows defining the global setting of the study site. A typical mineralization conditioned by the sea sprays and the carbonate matrix helped to validate the groundwater weighted residence times from using a binary mixing model. Terrigenic SF6 excesses have been detected and quantified, which permits to identify a groundwater flow from the surrounding fractured granites towards the lower aquifer principally. The use of CFCs and SF6 as a first hydrogeological investigation tool is possible and very relevant despite the thick unsaturated zone and the hydraulic connexion with a granitic environment.
Published: 2016

74. Terrestrial plants and marine algae from the Late Jurassic lithographic limestone of the Causse Méjean (Lozère, southern France)

Author: Carmela Chateau-Smith, Gérard Lafaurie, Jean-David Moreau, Louis Baret, 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 ), Association Paléontologique des Hauts Plateaux du Languedoc, non renseigné, adresse personnelle, UFR Sciences de la Vie, de la Terre et de l'Environnement (Université de Bourgogne) ( UFR SVTE ), Université de Bourgogne ( UB ), Géosciences Rennes (GR), 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), UFR Sciences de la Vie, de la Terre et de l'Environnement (Université de Bourgogne) (UFR SVTE), Université de Bourgogne (UB), Université de Rennes 1 (UR1), and 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)
Subjects: 010506 paleontology, Flora, ved/biology.organism_classification_rank.species, Late Jurassic, Context (language use), 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Bennettitaleans, Brachyphyllum, Paleontology, Algae, Terrestrial plant, 14. Life underwater, Pteridosperms, Dasycladales, 0105 earth and related environmental sciences, Zamites, [ SDU.STU.PG ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, biology, ved/biology, Ecology, Dasyclads, lcsh:QE1-996.5, Ptéridospermes, Geology, Vegetation, 15. Life on land, biology.organism_classification, Conifères, lcsh:Geology, Conifers, Habitat, Jurassique terminal, Bennettitales, Bassin des Causses, [SDU.STU.PG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, Causses basin
Abstract: International audience; A new Late Jurassic flora was discovered in the fossiliferous lithographic limestone of the Causse Méjean, Lozère (southern France). It consists of the first Kimmeridgian/Tithonian plants from this area. Fossil plants are represented by megaremains preserved as impressions. This flora shows a co-occurrence of terrestrial plants and marine algae. The land plants include vegetative remains ascribed to bennettitaleans (Zamites Brongniart, 1828), conifers (Brachyphyllum Brongniart, 1828), and pteridosperms (Cycadopteris Zigno, 1853). Marine algae were ascribed to dasyclads (Goniolina D’Orbigny, 1850). Lithological and palaeontological features suggest preservation in a flat, homogeneous, protected environment, perhaps a brackish or marine lagoon, influenced by both continental and marine inputs. This discovery complements the few existing reports of European Late Jurassic floras, and indicates that coastal habitats were dominated by sub-arborescent vegetation, consisting of bennettitaleans and pteridosperms, and arborescent plants, such as conifers. Both the palaeoenvironmental context and certain xerophytic features suggest that these terrestrial plants from the Causse Méjean were well adapted to the hot, dry conditions of coastal areas.; Une nouvelle flore du Jurassique terminal a été découverte dans les calcaires lithographiques du Causse Méjean,Lozère (Sud de la France). Il s’agit des tout premiers végétaux d’âge kimméridgien/tithonien provenant de ce secteur.Ces plantes fossiles sont caractérisées par des mégarestes préservés sous forme d’impressions. Cette flore montreune association de végétaux terrestres et d’algues marines : les premiers correspondent à des structures végétatives quisont attribuées à des bennettitales (Zamites BRONGNIART, 1828), des conifères (Brachyphyllum BRONGNIART, 1828), etdes ptéridospermes (Cycadopteris ZIGNO, 1853) ; alors que les secondes sont rattachées à des dasycladales (GoniolinaD’ORBIGNY, 1850). Les caractéristiques lithologiques et paléontologiques suggèrent que ces plantes ont été préservéesdans un environnement plat, homogène et protégé, telle qu’une lagune saumâtre ou marine influencée à la fois par desapports continentaux et des apports marins. Cette découverte vient compléter les quelques flores précédemment décritesdans le Jurassique terminal d’Europe. Elle suggère que les environnements côtiers étaient dominés par une végétationsub-arborescente composée de bennettitales et de ptéridospermes, puis par des plantes arborescentes comme des conifères.Le contexte paléoenvironnemental ainsi que les caractères xérophytiques présents chez les végétaux terrestres duCausse Méjean montrent que cette flore était adaptée pour tolérer les conditions chaudes et sèches des milieux côtiers.
Published: 2016

75. A better-ventilated ocean triggered by Late Cretaceous changes in continental configuration

Author: Emmanuelle Pucéat, Yannick Donnadieu, Jean-François Deconinck, François Guillocheau, Mathieu Moiroud, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation du climat (CLIM), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), 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), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Biogéosciences [UMR 6282] [Dijon] (BGS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] ( LSCE ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Biogéosciences [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 ), Géosciences Rennes ( GR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), and 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 )
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Science, Oceanic circulation, General Physics and Astronomy, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Deep sea, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Article, Atmosphere, Paleontology, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, Multidisciplinary, [ SDU.STU ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, General Chemistry, Anoxic waters, Cretaceous, Ocean dynamics, Indian ocean, Oceanography, 13. Climate action, Climate model, Geology
Abstract: Oceanic anoxic events (OAEs) are large-scale events of oxygen depletion in the deep ocean that happened during pre-Cenozoic periods of extreme warmth. Here, to assess the role of major continental configuration changes occurring during the Late Cretaceous on oceanic circulation modes, which in turn influence the oxygenation level of the deep ocean, we use a coupled ocean atmosphere climate model. We simulate ocean dynamics during two different time slices and compare these with existing neodymium isotope data (ɛNd). Although deep-water production in the North Pacific is continuous, the simulations at 94 and 71 Ma show a shift in southern deep-water production sites from South Pacific to South Atlantic and Indian Ocean locations. Our modelling results support the hypothesis that an intensification of southern Atlantic deep-water production and a reversal of deep-water fluxes through the Caribbean Seaway were the main causes of the decrease in ɛNd values recorded in the Atlantic and Indian deep waters during the Late Cretaceous., In the Earth's history, the timing of oceanic large-scale events of oxygen depletion remains poorly understood. Here, the authors show that palaeogeography was a major preconditioning factor during the Cretaceous, implying that thresholds to shift toward a global anoxia are likely to be much higher at present.
Published: 2016

76. Sediment provenance during Alpine orogeny: fluid inclusions and stable isotopes on quartz–calcite veins from detritic pebbles

Author: Philippe Boulvais, Michel Dubois, Véronique Gardien, Rossana Martini, Bernard Pittet, Torsten Vennemann, Anne-Sabine Grosjean, Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), 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), Biogéosciences [UMR 6282] (BGS), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie Civil et Géo-Environnement (LGCgE) - ULR 4515 (LGCgE), Université d'Artois (UA)-Université de Lille-Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Lille Douai), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-JUNIA (JUNIA), Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL), Géosciences Rennes (GR), 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), Department of Earth Sciences [Geneva], Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), Institut des sciences de la terre [Lausanne] (ISTE), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Laboratoire Génie Civil et géoEnvironnement (LGCgE) Lille Nord de France, EA 4515, Equipe Ecologie Numérique et Ecotoxicologie, Université de Lille, Sciences et Technologies, 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), University of Geneva [Switzerland], Université de Lausanne (UNIL), 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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Laboratoire Magmas et Volcans ( LMV ), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 ( UBP ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Biogéosciences [Dijon] ( BGS ), AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] ( LGL-TPE ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -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 ), University of Geneva, Department of Earth Sciences, ISTE, Lausanne, and Université du Québec
Subjects: Provenance, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Lithology, Geochemistry, Mineralogy, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Petrography, Oxygen and carbon isotopes, chemistry.chemical_compound, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, ddc:550, Fluid inclusions, Water–rock interactions, Quartz, Foreland basin, 0105 earth and related environmental sciences, Calcite, Western Alps, Oligocene, Geology, [ SDU.STU.GC ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, chemistry, Isotopes of carbon
Abstract: International audience; An innovative multidisciplinary approach was used on quartz–calcite veins that crosscut pebbles of several lithologies from the French South Alpine Foreland Basin to discern the source of detrital sediments. Microthermometric results indicate that inclusions contain low to moderate salinity (0.9–9.8 wt% eq. NaCl) fluids. Oxygen and carbon isotope compositions of quartz and calcite (δ18O mean at +24.1 and +24.7 ‰ respectively (V-SMOW) and δ13C from −1.1 to +2.0 ‰ (V-PDB)) are comparable with the composition of their host rocks (δ18O from +17 to +24.3 ‰ and δ13C from −4 to +1.4 ‰). The calculated δ18O and δ13C values of the fluid trapped in quartz and calcite range from +9.3 to +21.9 ‰, and from −2.6 to +4.1 ‰ respectively. These data suggest isotopic buffering of the fluid by the host rocks. Fluid trapping conditions were 105–185 MPa and 175–310 °C. Using a lithostatic gradient, the conditions of fluid entrapment correspond to a depth of vein formation from 4 to 7 km. Petrographic and geochemical data obtained on the host rocks, their veins and fluid inclusions suggest that the source of the conglomerates is the inner part of the Alps rather than reliefs surrounding the foreland basin. The study of fluid inclusions in veins provides a powerful and innovative approach to link the production of detrital sediments with tectonic events, to trace the provenance of conglomerates and to reconstruct the regional geometry of the drainage system.
Published: 2016

77. Impact of fractures on diffusively dominated reactive transport: application to radioactive waste storage studies

Author: Delfino, Benjamin, De Dreuzy, Jean-Raynald, Erhel, Jocelyne, Cochepin, Benoit, Méheust, Yves, Fluid Flow Analysis, Description and Control from Image Sequences (FLUMINANCE), Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), 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 en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Géosciences Rennes (GR), 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), Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs (ANDRA), ANDRA, ANR-12-MONU-0012,H2MNO4,Hydrogéologie Hétérogène avec un Modèle Numérique Original, Optimisé et Orienté Objets(2012), ANR-11-LABX-0020,LEBESGUE,Centre de Mathématiques Henri Lebesgue : fondements, interactions, applications et Formation(2011), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, 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), Erhel, Jocelyne, Modèles Numériques - Hydrogéologie Hétérogène avec un Modèle Numérique Original, Optimisé et Orienté Objets - - H2MNO42012 - ANR-12-MONU-0012 - MN - VALID, Fluid Flow Analysis, Description and Control from Image Sequences ( FLUMINANCE ), Institut de Recherche Mathématique de Rennes ( IRMAR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -AGROCAMPUS OUEST-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture ( IRSTEA ) -Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), Géosciences Rennes ( GR ), 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 ), Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs ( ANDRA ), ANR-12-MONU-0012,H2MNO4,Hydrogéologie Hétérogène avec un Modèle Numérique Original, Optimisé et Orienté Objets ( 2012 ), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), 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 de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Subjects: Reac- tive transport, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Fractured network, Porous media, [ MATH.MATH-NA ] Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA], [MATH.MATH-NA] Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA], [ SDU.STU.GP ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [ INFO.INFO-DC ] Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], [INFO.INFO-DC] Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], [SDU.STU.HY] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [SDU.STU.GP] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed, Parallel, and Cluster Computing [cs.DC], [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, [ SDU.STU.HY ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Radioactive waste storage, [MATH.MATH-NA]Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA]
Abstract: International audience; Even in small numbers, fractures must be carefullyconsidered for the geological disposal of radioactivewastes. They critically enhance diusivity, speed upsolute transport, extend mixing fronts and, in turn,modify the physicochemical conditions of reactivityaround possible storage sites. Fractures occur at se-veral places in the cement surrounding the containersand in the Excavation Damaged Zones (EDZ) of thegalleries. They even occur in clays like in the FrenchCallovo-Oxfordian formation mostly because of the de-saturation conditions induced in the operational timeof the galleries.Numerous studies in various elds (e.g. radioactivewaste storage, CO2 sequestration, geothermal storage,hydrothermal alteration) have shown that fracturescannot be simply integrated within an equivalent po-rous medium with a simple enhancement of its petro-physical properties (porosity and permeability). Frac-tures cannot either be accurately identied and fullydeterministic modeling approaches are precluded.We propose a combined numerical and experimentalapproach to determine the influence on reactivity oftypical fracture patterns classically found in radioac-tive waste applications. We investigate the possibilityto apply simplied modeling frameworks on the basisof some key properties :(i) transport is mostly diusive and much faster inthe fractures than in the porous matrix [1],(ii) reactivity occurs predominantly in the matrix be-cause of the large surface to volume ratio favorableto dissolution/precipitation processes,(iii) reactivity within the surrounding matrix is atequilibrium, or equivalently much faster thanthe diusive transport. Reactivity is assumedtransport-limited rather than rate-limited.Based on the separation of the fracture and ma-trix domains, we develop a reactive transport mo-del with diering diusion conditions in the fractureand in the matrix, appropriate flow-rock interactionsat equilibrium in the matrix and fracture-matrix ex-change conditions at their interface. Using preferen-tially existing software, we propose simulation methodsthat comply with much faster diusion in the fracturethan in the matrix, and validate them against elemen-tary fracture structures and simplied reactivity.We intend to use the developed methods on dierentfracture structures to simulation reactivity over longperiods of time. We determine the possible relevanceof the most classical simplied frameworks for fracture-matrix including :(i) fully homogenized models with adapted porosity,permeability and surface to volume ratio to reco-ver localization eects,(ii) models with isolated fractures within "innite ma-trix" assuming implicitly the localization of reac-tivity in the immediate vicinity of the fracture [2],(iii) double porosity models characterized by single ormultiple exchange coecients[3].Following the outcome of the numerical simulations,we will investigate experimentally the most critical li-mitation of reactivity. It might a priori be either thefracture to matrix exchange law especially if fractureis desaturated and matrix saturated.Within the radioactive waste framework, we aim atincluding fractures in the safety assessment workflow.We intend to determine to which extent fractures faci-litate the access to reactive surfaces, the increase of thebulk reactivity, the corrosion potential and the pertur-bation of the chemical conditions.We frame as much aspossible the reference simulations in realistic physicaland chemical conditions including the main operatio-nal phases of the radioactive waste repository. Resultswill be reported as comprehensive evolution scenarios.References[1] D. Roubinet, J. R. Dreuzy, and D. M. Tartakovsky.Semi-analytical solutions for solute transport and ex-change in fractured porous media. Water ResourcesResearch, 48(1), 2012.[2] C. I. Steefel and P. C. Lichtner. Multicomponent reac-tive transport in discrete fractures : I. controls on reac-tion front geometry. Journal of Hydrology, 209(1) :186{199, 1998.[3] T. Xu and K. Pruess. Modeling multiphase non-isothermal fluid flow and reactive geochemical transportin variably saturated fractured rocks : 1. methodology.American Journal of Science, 301(1) :16{33, 2001.
Published: 2016

78. Fossiliferous Holocene tufa of Mende (Lozère, southern France): implication for the Atlantic vegetation of the Causses Basin

Author: Vincent Trincal, Anne-Véronique Walter-Simonnet, Benjamin Bourel, Jean-David Moreau, Association Paléontologique des Hauts Plateaux du Languedoc, non renseigné, 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 ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Géosciences Rennes (GR), 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), 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), 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), and Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE)
Subjects: 010506 paleontology, Leaves, Angiosperms, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Tilia cordata, Structural basin, 01 natural sciences, Tufs, law.invention, Feuilles, Paleontology, Lozère, law, Radiocarbon dating, Causses Basin, Holocene, 0105 earth and related environmental sciences, [ SDU.STU.PG ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, geography, geography.geographical_feature_category, Bassin des Causses, biology, lcsh:QE1-996.5, Geology, Vegetation, Tufas, biology.organism_classification, Karst, lcsh:Geology, Tufa, Angiospermes, Quaternary, [SDU.STU.PG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, Holocène
Abstract: International audience; Tufas bearing plant macroremains are uncommon in the Causses Basin (southern France). Here, we report anew fossiliferous tufa deposits at Mende, in Lozère. This palaeontological site is the first Quaternary tufa from thenorthern part of the Causses Basin that yields such an abundance of plant macroremains. The radiocarbon dating showsthat these Holocene deposits are related to the Atlantic period. Geomorphology and mineralogy show that theplant-bearing deposit is a calcareous tufa only composed by calcite, deposited near to an outlet of cool water, linked tothe karstic hydrological system of the Causse de Mende. The flora exposed in this article is dominated by angiosperms.Leaves and reproductive structures were assigned to Acer platanoides, Corylus sp., Hedera sp., Salix cf. cinerea, andTilia cordata. This new palaeobotanical data complements our scarcely knowledge of the Atlantic floras from the CaussesBasin. During the Atlantic period, and in the northern part of the basin, whereas Pinus-dominated forests and oakgroves were probably well-developed, valleys were locally inhabited by diversified wet angiosperm-dominated forests.; Les tufs livrant des macrorestes végétaux sont peu fréquents dans le Bassin des Causses (sud de la France).Nous présentons ici un tuf fossilifère inédit, à Mende, en Lozère. Ce site paléontologique est le premier tuf quaternairede la partie nord du Bassin des Causses à livrer une telle richesse en macrorestes de plantes. La datation radiocarbonedémontre que les dépôts sont d’âge holocène, plus particulièrement de la période Atlantique. La géomorphologie et laminéralogie montrent que le niveau à plantes est un tuf calcaire exclusivement composé de calcite, déposé à proximitéd’une source d’eau fraîche reliée au système hydrologique karstique du Causse de Mende. La flore présentée dans cetarticle est dominée par des angiospermes. Les feuilles et les structures reproductrices sont attribuées à Acer platanoides,Corylus sp., Hedera sp., Salix cf. cinerea, and Tilia cordata. Ces nouvelles données paléobotaniques complètent notreconnaissance encore partielle des flores de l’Atlantique, dans le Bassin des Causses. Cette étude soutient que pendantl’Atlantique, et dans la partie nord du bassin, alors que les forêts de pins et de chênes étaient probablement dominantes,les vallées caussenardes étaient localement habitées par des forêts plus humides, riches en angiospermes.
Published: 2016

79. Strontium isotopes as tracers of water-rocks interactions, mixing processes and residence time indicator of groundwater within the granite-carbonate coastal aquifer of Bonifacio (Corsica, France)

Author: Emilie Garel, Hélène Celle-Jeanton, Luc Aquilina, Thierry Labasque, Frédéric Huneau, Virginie Vergnaud-Ayraud, Sébastien Santoni, Sciences pour l'environnement ( SPE ), Université Pascal Paoli ( UPP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Géosciences hydrosciences matériaux constructions ( Ghymac ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1, 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 ), Université européenne de Bretagne ( UEB ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Sciences pour l'environnement (SPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pascal Paoli (UPP), Géosciences hydrosciences matériaux constructions (Ghymac), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB), 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), 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), Université Pascal Paoli (UPP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB), 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), and Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE)
Subjects: Environmental Engineering, 0208 environmental biotechnology, Geochemistry, Corsica, Weathering, Aquifer, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Environmental Chemistry, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Hydrogeochemistry, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, Hydrology, geography, geography.geographical_feature_category, Water-rocks interaction, Sediment, Groundwater recharge, Strontium isotopes, [ SDU.STU.GC ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Pollution, 020801 environmental engineering, Calcarenite, Kinetics, chemistry, 13. Climate action, Carbonate, Sedimentary rock, [ SDU.STU.HY ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Groundwater, Geology
Abstract: This study aims at identifying the water-rock interactions and mixing rates within a complex granite-carbonate coastal aquifer under high touristic pressure. Investigations have been carried out within the coastal aquifer of Bonifacio (southern Corsica, France) mainly composed of continental granitic weathering products and marine calcarenite sediments filling a granitic depression. A multi-tracer approach combining physico-chemical parameters, major ions, selected trace elements, stable isotopes of the water molecule and 87Sr/86Sr ratios measurements is undertaken for 20 groundwater samples during the low water period in November 2014. 5 rock samples of the sedimentary deposits and surrounding granites are also analysed. First, the water-rock interactions processes governing the groundwater mineralization are described in order to fix the hydrogeochemical background. Secondly, the flow conditions are refined through the quantification of inter aquifer levels mixing, and thirdly, the kinetics of water-rock interaction based on groundwater residence time from a previous study using CFCs and SF6 are quantified for the two main flow lines. A regional contrast in the groundwater recharge altitude allowed the oxygene-18 to be useful combinedwith the 87Sr/86Sr ratios to differentiate the groundwater origins and to compute the mixing rates, revealing the real extension of the watershed and the availability of the resource. The results also highlight a very good correlation between the groundwater residence time and the spatial evolution of 87Sr/86Sr ratios, allowingwater-rock interaction kinetics to be defined empirically for the two main flowlines through the calcarenites. These results demonstrate the efficiency of strontiumisotopes as tracers of water-rock interaction kinetics and by extension their relevance as a proxy of groundwater residence time, fundamental parameter documenting the long term sustainability of the hydrosystem.
Published: 2016

80. Lateral diffusivity coefficients from the dynamics of a SF6 patch in a coastal environment

Author: T. Labasque, Anne Petrenko, Andrea Doglioli, Jerome Bouffard, Stéphane Blain, Francesco Nencioli, Frédéric Diaz, Bernard Quéguiner, Marion Kersale, Ivan Dekeyser, Laboratoire de physique des océans ( LPO ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Plymouth Marine Laboratory ( PML ), Plymouth Marine Laboratory, Laboratoire d'Océanographie Microbienne ( LOMIC ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -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 ), Laboratoire de physique des océans (LPO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-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)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plymouth Marine Laboratory (PML), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), 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), Géosciences Rennes (GR), 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), CNRS/INSU-Institut National des Sciences de l'Univers, Region PACA-Provence Alpes Côte d'Azur, FP7-PEOPLE-IEF-2011, FP7 Marie Curie Actions of the European Commission, MENRT Ph.D. Grant, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Mass diffusivity, Aquatic Science, Oceanography, Thermal diffusivity, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Lateral diffusivity coefficient, Atmosphere, Mediterranean sea, TRACER, SF 6 tracer, [CHIM]Chemical Sciences, 14. Life underwater, [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology, Dispersion (water waves), Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Hydrology, [ SDU.STU.OC ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 010505 oceanography, Front (oceanography), Lagrangian referential, Sea surface temperature, 13. Climate action, Coastal area, SF6 tracer, Geology
Abstract: International audience; The dispersion of a patch of the tracer sulfur hexafluoride (SF 6) is used to assess the lateral diffusivity in the coastal waters of the western part of the Gulf of Lion (GoL), northwestern Mediterranean Sea, during the Latex10 experiment (September 2010). Immediately after the release, the spreading of the patch is associated with a strong decrease of the SF 6 concentrations due to the gas exchange from the ocean to the atmosphere. This has been accurately quantified, evidencing the impact of the strong wind conditions during the first days of this campaign. Few days after the release, as the atmospheric loss of SF 6 decreased, lateral diffusivity coefficient at spatial scales of 10 km has been computed using two approaches. First, the evolution of the patch with time was combined with a diffusion–strain model to obtain estimates of the strain rate (γ = 2.510 −6 s −1) and of the lateral diffusivity coefficient (K h = 23.2 m 2 s −1). Second, a steady state model was applied, showing K h values similar to the previous method after a period of adjustment between 2 and 4.5 days. This implies that after such period, our computation of K h becomes insensitive to the inclusion of further straining of the patch. Analysis of sea surface temperature satellite imagery shows the presence of a strong front in the study area. The front clearly affected the dynamics within the region and thus the temporal evolution of the patch. Our results are consistent with previous studies in open ocean and demonstrate the success and feasibility of those methods also under small-scale, rapidly-evolving dynamics typical of coastal environments.
Published: 2016

81. Koreaphlebia gen. nov. (Odonatoptera: Triadophlebiomorpha): new evidence of a Triassic age for the Amisan Formation in Korea

Author: C. Jouault, Gi-Soo Nam, A. Nel, Géosciences Rennes (GR), 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), Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (ISYEB ), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-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)-Université des Antilles (UA), 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 Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), and Gongju National University of Education
Subjects: taxonomy, Insecta, Zygophlebiidae, Jurassic, [SDU.STU.PG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Paleontology, General Agricultural and Biological Sciences, dating
Abstract: International audience; A new genus and species of Odonatoptera is described and figured from the Amisan Formation as Koreaphlebia iussradiae gen. et sp. nov. This new genus and species is placed in the Zygophlebiidae and differs from all other zygophlebid, inter alia, owing to the forewing with a distinct bridge IR2-RP2-IR1 perfectly straight, crossvein between MP and Cu+AA below apex of MAb vertical and rather long, base of CuP separating from that of CuA opposite point of junction between MAa and MP, at the crossing point of ‘pillar’ and Cu+AA, and RP3/4 with at most short distal branches covering a small area. This new specimen is the first Zygophlebiidae from the Amisan Formation. The temporal range of the Triadophlebiomorpha is used to discuss the dating of the Amisan Formation.
Published: 2022

82. Boris Choubert: Unrecognized visionary geologist, pioneer of the global tectonics

Author: Philippe Le Vigouroux, Anne-Marie Boullier, Dominik Letsch, Umberto G. Cordani, Benito Ábalos, Brian Upton, Jacques Kornprobst, Åke Johansson, Pierre Barbey, Roy H. Gabrielsen, Jean-Pierre Burg, José Ignacio Gil-Ibarguchi, David Corrigan, Stefan Claesson, Ramon Capdevila, Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad del Pais Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea [Espagne] (UPV/EHU), Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Géosciences Rennes (GR), 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), Swedish Museum of Natural History (NRM), Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), Geological Survey of Canada [Ottawa] (GSC Central & Northern Canada), Geological Survey of Canada - Office (GSC), Natural Resources Canada (NRCan)-Natural Resources Canada (NRCan), Department of Geosciences [Oslo], Faculty of Mathematics and Natural Sciences [Oslo], University of Oslo (UiO)-University of Oslo (UiO), Comité français d'histoire de la géologie (COFRHIGEO), Centre François Viète : épistémologie, histoire des sciences et des techniques - EA1161 (CFV), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Brest (UBO)-Université de Nantes - UFR Lettres et Langages (UFRLL), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Grant Institute, University of Edinburgh, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), 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), Universidade de São Paulo (USP), Université de Nantes (UN)-Université de Brest (UBO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM), Université de Lorraine (UL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Magmas et Volcans ( LMV ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne ( UCA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques ( CRPG ), Université de Lorraine ( UL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Eidgenössische Technische Hochschule [Zürich] ( ETH Zürich ), 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 ) -Centre Armoricain de Recherches en Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Swedish Museum of Natural History, Stockholm, Department of Geosciences, University of Oslo ( UiO ), Comité français d'histoire de la géologie ( COFRHIGEO ), Centre François Viète : épistémologie, histoire des sciences et des techniques, and Université de Nantes ( UN ) -Université de Brest ( UBO )
Subjects: Pangaea, PRÉ-CAMBRIANO, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Paleozoic, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, tectonique des plaques, [SHS.HISPHILSO]Humanities and Social Sciences/History, Philosophy and Sociology of Sciences, Precambrian, Paleontology, dérive continentale, orogeny, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [ SDU.STU.PE ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Petrography, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Wegener, lcsh:QE1-996.5, Précambrien, Geology, Orogeny, orogenèse, lcsh:Geology, Plate tectonics, Tectonics, Continental drift, Palaeozoic belts, Dérive continentale, Tectonique des plaques, Orogenèse, 13. Climate action, plate tectonics, continental drift, Geologist
Abstract: This work is a review of Boris Choubert’s paper (1935), which was published in French under the rather devalorizing title: “Research on the Genesis of Palaeozoic and Precambrian Belts.” Despite its innovative content, this article had no impact either at the time of its publication or even later. It begins with the construction of a remarkable fit of the circum-Atlantic continents. This was based on the −1.000 meters isobath instead of the shoreline. Thirty years before Bullard et al. (1965), it demonstrated in an indisputable way the reality of the continents motion on the surface of the Earth. Therefore, Choubert designated Wegener’s “continental drift” as the main cause of tectonics. Even going beyond Wegener’s theory, he argued that this mechanism was efficient well before the formation of the Triassic Pangæa, during the whole Palaeozoic to result in the building of the Caledonian and Hercynian mountains. Although he was still encumbered by the vocabulary of the time regarding geosynclines, Boris Choubert described tectonics based on the horizontal mobility of the Precambrian continental blocks. Oddly enough, he did not apply this model to the Precambrian structures, which he attributed to the effects of the Earth’s rotation on the continental crust during its solidification. At the time of its publication, this paper was a very important step towards understanding global tectonics. Unfortunately, Choubert’s contemporaries did not generally recognize its significance. Ce travail est une analyse de l’article de Boris Choubert (1935) paru en français sous le titre un peu réducteur: « Recherches sur la genèse des chaînes paléozoïques et antécambriennes. » Malgré son contenu novateur, cet article n’a eu aucun retentissement à l’époque de sa publication, ni même plus tard. Il débute par la construction d’un remarquable assemblage des continents péri-atlantiques fondé sur l’isobathe −1.000 mètres et non pas sur la ligne de rivage. Trente ans avant Bullard et al. (1965), il démontre de façon indiscutable la réalité du déplacement des masses continentales à la surface de la Terre. Dès lors, Choubert privilégie totalement la « dérive des continents » comme moteur de la tectonique. Allant au-delà même de la vision de Wegener, il fait jouer ce mécanisme bien avant la formation de la Pangée triasique, pendant toute la durée de l’ère primaire, au cours de l’érection des chaînes calédonienne et hercynienne. Bien que restant prisonnier du vocabulaire de l’époque sur les géosynclinaux, Boris Choubert décrit une tectonique fondée sur la mobilité des blocs continentaux précambriens. Curieusement, il n’applique pas ce modèle aux déformations précambriennes qu’il attribue aux effets de la rotation de la Terre sur une croûte continentale en voie de solidification. Lors de sa parution, cet article représentait un pas très important vers la compréhension de la tectonique globale et il est regrettable qu’il n’ait pas été mieux reçu par ses contemporains. ISSN:0037-9409 ISSN:1777-5817
Published: 2018

83. Last Glacial loess in Europe: luminescence database and chronology of deposition

Author: Mathieu Bosq, Sebastian Kreutzer, Pascal Bertran, Philippe Lanos, Philippe Dufresne, Christoph Schmidt, De la Préhistoire à l'Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie (PACEA), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University, Archéosciences Bordeaux, Université de Bordeaux (UB)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), 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), Institute of Earth Surface Dynamics, Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), DFG Heisenberg programme (project id: 505822867)Institut National de Recherches Archéologiques Préventives, ANR-10-LABX-0052,LaScArBx,Using the world in ancient societies : processes and forms of appropriation of space in Long Time(2010), and European Project: 844457,CREDit
Subjects: Luminescence dating, Geochronology, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Loess deposits
Abstract: During the last glacial period, the climate shift to cold conditions associated with changes in atmospheric circulation and vegetation cover resulted in the development of large aeolian systems in Europe. On a regional scale, many factors may have influenced dust dynamics, such as the latitudinal difference between the various aeolian systems and the variability of the sources of wind-transported particles. Therefore, the assumption that the timing of aeolian deposition is strictly synchronous in Europe does not seem to be the most plausible hypothesis and needs to be evaluated. To test this assumption, the chronology of loess deposition in different European regions was investigated by studying 93 luminescence-dated loess-palaeosol sequences with their data recalculated and compiled in a single CSV file: the ChronoLoess database. Our study shows that the two major aeolian systems, the Northern European Loess Belt (NELB) on the one hand and the systems associated with the rivers draining the Alpine Ice Sheet on the other hand, developed asynchronously. The significant deposition started at about 32 ka for the NELB vs 40 ka for the perialpine loess and peaked about two millennia later for the former (21.8 ka vs 23.9 ka, respectively). This shift resulted mainly from the time lag between the maxima of the Alpine and Fennoscandian ice sheets, which acted as the primary sources of fine-grained particles through glacial abrasion. The major geomorphic changes that resulted from the development and decay of the Fennoscandian and British-Irish ice sheets also played an important role. Particularly, ice sheet coalescence during the LGM diverted meltwater fluxes through the Manche River and provided vast amounts of glacial particles available for deflation in the western NELB. The period during which the maximum Mass Accumulation Rate was reached for each loess-palaeosol sequence is relatively homogeneous in the NELB and ranges from 30 ka to 19 ka, whereas it is more scattered in the perialpine systems (>60 ka to 14 ka). This probably resulted from a combination of factors, including the asynchrony of maximum valley glacier advances and local geomorphic factors.
Published: 2023

84. Assessing orbital vs. volcanic control on carbon cycle during the Early Cretaceous

Author: Mathieu Martinez, Beatriz Aguirre-Urreta, Marina Lescano, Guillaume Dera, Julieta Omarini, Maisa Tunik, Tomas Frederichs, Heiko Pälike, Luis O'Dogherty, Roque Aguado, Miguel Company, Jose Sandoval, Géosciences Rennes (GR), 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), 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), 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: Astrochronology, Gondwana, Paleontology, Series (stratigraphy), Geologic time scale, Orbital forcing, Stage (stratigraphy), Large igneous province, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Cretaceous, Geology
Abstract: The interval from the Valanginian to the Barremian stages (137–121 Ma; Early Cretaceous) is punctuated by several episodes of environmental changes, accompanied by shifts in weathering intensity on the continents and changes in the Tethyan neritic carbonate production. We synthetize here the astrochronology of two recent studies performed in the Neuquén basin, Vocontian Basin and Subbetic Domain (Aguirre-Urreta et al., 2019; Martinez et al., 2020), anchored to CA-ID-TIMS U-Pb ages, which conclusions have been included in the Geologic Time Scale 2020 (Gale et al, in press). We applied this time scale to a compilation of carbon-isotope ratio from belemnites and proxies of detrital supply in the Tethyan area (Vocontian Basin and Subbetic Domain). From this compilation, we show that the episodes of environmental changes are paced by a 2.4-Myr cycle and, with a lower amplitude, a 1.2-Myr cycle. In addition, the new time scale shows the synchronicity between the Weissert Event and the Parana-Etendeka Large Igneous Province. In the series of carbon-isotope ratios measured on belemnite rostra, the amplitude of the 2.4-Myr cycle is twice higher during the Valanginian than in the Late Barremian and three times higher than in the Hauterivian and Early Barremian, suggesting that the activity of the Parana-Etendeka Large Igneous Province amplified the initial orbital forcing to trigger the environmental changes observed during the Mid-Valanginian.Reference:Aguirre-Urreta, B., Martinez, M., Schmitz, M., Lescano, M., Omarini, J., Tunik, M., Kuhnert, H., Concheyro, A., Rawson, P.F., Ramos, V.A., Reboulet, S., Noclin, N., Frederichs, T., Nickl, A.-L., Pälike, H., 2019. Interhemispheric radio-astrochronological calibration of the time scales from the Andean and the Tethyan areas in the Valanginian–Hauterivian (Early Cretaceous). Gondwana Research 70, 104-132. https://doi.org/10.1016/j.gr.2019.01.006.Gale, A.S., Mutterlose, J., Batenburg, S., in press. Chapter 27: The Cretaceous Period, in: Gradstein, F.M., Ogg, J.G., Schmitz, M.D., Ogg, G.M. (Eds.) Geologic Time Scale 2020. Elsevier BV, Amsterdam, The Netherlands, pp. 1023–1086.Martinez, M., Aguado, R., Company, M., Sandoval, J., O’Dogherty, L., 2020. Integrated astrochronology of the Barremian Stage (Early Cretaceous) and its biostratigraphic subdivisions. Global and Planetary Change 195, 103368. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2020.103368.
Published: 2023

85. Last Interglacial–Glacial sequence of palaeosols and calcareous slope deposits at Verteuil (Charente, southwest France)

Author: Jules Puyrigaud, Pascal Bertran, Brice Lebrun, Christelle Lahaye, Guillaume Guerin, Nicole Limondin‐Lozouet, De la Préhistoire à l'Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie (PACEA), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national de recherches archéologiques préventives - Centre de recherches archéologiques de Dijon (Inrap, Dijon), Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap), Archéosciences Bordeaux, Université de Bordeaux (UB)-Université Bordeaux Montaigne (UBM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), 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), Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inrap, and NATCH, région Nouvelle Aquitaine (2016 – 1R40204 – 00007349 – 00007350)
Subjects: [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, Arts and Humanities (miscellaneous), OSL dating, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Weichselian, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Paleontology, stratified slope deposits, southwest France, palaeosols
Abstract: International audience; The 12 m thick sequence of calcareous slope deposits and palaeosols exposed in a quarry at Verteuil (southwest France) has been studied and dated by optically stimulated luminescence. Emphasis was given to the identification and characterisation of palaeosols through geochemistry and micromorphology. The main clastic units, separated by major unconformities, were dated to MIS 6, MIS 5-4 and MIS 3-2. Stratified deposits ('grèzes litées'), consisting of alternating diamictic and matrix-free clastic beds and attributed to stacked stone-banked solifluction lobes, developed mainly after ca. 40 ka, i.e. during late MIS 3 and MIS 2. MIS 3 is recorded as a palaeosol complex including two humic A horizons overlying a chromic cambisol associated with burrows of ground squirrels, while MIS 5 corresponds to a reworked rubified chromic cambisol. Overall, this sequence shows similarities with the clastic deposits found in regional cave porches and rock shelters, strongly suggesting that anthropogenic activities did not significantly modify the climate-driven sedimentary and soil-forming processes at the Palaeolithic sites.
Published: 2023

86. About the possibility of monitoring groundwater fluxes variations through active-DTS measurements

Author: Olivier Bour, Nataline Simon, Nicolas Lavenant, Gilles Porel, Benoît Nauleau, Maria Klepikova, Géosciences Rennes (GR), 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), Liege University, Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP), Université de Poitiers-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology
Abstract: International audience; The monitoring of temporal variabilities of groundwater flows is a critical point in many hydrogeological contexts, especially for the characterization of coastal aquifers, sub-surface heterogeneities or else groundwater/stream interactions. Considering the lack of available methods, we investigate the possibility of monitoring and quantifying groundwater fluxes variations over time through active-Distributed Temperature Sensing (DTS) measurements. Active-DTS, consisting in heating a fiber optic cable, performs very well for investigating the spatial distribution of groundwater fluxes but the method has never been tested to continuously monitor groundwater fluxes changes. In this context, both numerical simulations and sandbox experiments were performed in order to assess the sensitivity of temperature elevation to variable flow conditions. Results first demonstrate that when a flow change is followed by a long-enough steady-state flow stage the temperature elevation stabilizes independently of previous fluxes conditions. Thus, the stabilization temperature can easily be interpreted to estimate groundwater fluxes using the analytical model commonly used under steady flow conditions to interpret active-DTS measurements. Under certain flow conditions, depending on the nature of flow variations, the approach also allows the continuous monitoring of fluxes variations over time. If instantaneous flow changes occur, the superposition principle can even be used to reproduce the temperature signal over time. In summary, we demonstrated through these preliminary results the possibility of for monitoring and/or quantifying the temporal dynamic of groundwater fluxes at different temporal scales including diurnal and periodic fluxes variations, which open very interesting perspectives for the quantification of subsurface processes.
Published: 2023

87. Effects of biogas digestate and winter crops on dissolved organic carbon and nitrates fluxes in soil

Author: Anne-Flore Didelot, Emilie Jardé, Thierry Morvan, Florian Gaillard, Marine Liotaud, Anne Jaffrezic, Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Rennes Angers, 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), Géosciences Rennes (GR), 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), and European Geosciences Union
Subjects: [SDE]Environmental Sciences
Abstract: The anaerobic digestion industry is currently in development and enables the energetic valorization of organic waste products (OWP) to generate biogas. A co-product of this process, digestate, is more and more produced and can be recycled on agricultural lands as a low-cost alternative to mineral fertilizers. Thus, the organic carbon (C) it contains could improve the soil quality and store C in subsoil through dissolved organic C (DOC) transfers. Biogas digestate is a recent OWP characterized by a chemical composition rich in recalcitrant molecules and little is known about its impacts on dissolved fluxes in the scientific literature.In order to evaluate the impacts of biogas digestate and winter crop on DOC and nitrates fluxes in soil, the experimental site EFELE from the SOERE PRO network (https://www6.inra.fr/valor-pro) was followed. The long-term evolution of the repeated application of OWP since 2012 was assessed for three different treatments: pig slurry, biogas digestate from the anaerobic digestion of pig slurry and a mineral fertilizer as a control. Lysimeters were monitored from 2014 to 2022 (8 drainage seasons) with two replicates per modality and depth (40 and 90 cm) under winter cover of wheat or mustard. The drainage seasons lasted from November to April. The DOC and nitrates dynamics observed for the four years under wheat and the four years under mustard were repeatable. Nitrates leaching losses were low under mustard (2.7 ± 2.3 kg N.ha-1 at 40cm and 0.9 ± 0.8 at 90cm), which had fulfilled its role as a catch crop, and higher under wheat (30.5 ± 12.9 kg N.ha-1 at 40cm and 14.3 ± 10.1 at 90cm), regardless of treatment. Regarding the DOC fluxes at 40cm depth, there was a significant difference between mustard (34.0 ± 11.4 kg C.ha-1) and wheat (20.6 ± 11.1 kg C.ha-1). DOC fluxes under biogas digestate were significantly higher (36.3 ± 16.2 kg C.ha-1) than under mineral fertilizer and pig slurry (21.4 ± 7.4 kg C.ha-1 on average). At the beginning of the drainage season, the DOC concentrations dynamics were already significantly different between digestate and the two other treatments under mustard, which was sown in September and already well developed. Under wheat, which was sown in November, there was no difference between treatments at the beginning of the season. It was only in the middle of winter, when the crop had more time to develop, that a difference could be observed. It seemed that the crop effect controlled the treatment effect. DOC fluxes to groundwater (90 cm) were not significantly different between treatments or crop (7.4 ± 6.0 kg C.ha-1 on average). Part of the C could be stored between 40cm and 90cm depth or mineralized.
Published: 2023

88. Testing age models for sedimentary sequences based on growth strata and the exhumation history of adjacent mountain ranges

Author: Cheng, Feng, Zuza, Andrew, Jolivet, Marc, Guo, Zhaojie, Dubigeon, Isabelle, University of Peking, Peking University [Beijing], University of California [Los Angeles] (UCLA), University of California (UC), Géosciences Rennes (GR), 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), and American Geophysical Union
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, [SDU.STU.ST] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract: Determination of the depositional age of sediments provides the basis for much of the current understanding of tectonic processes, paleoclimate, and other aspects that relate to time. Integrated the high-resolution magnetostratigraphy with independent means of age control (e.g., biostratigraphy, tephrostratigraphy), the age model of the sedimentary sequences can generally be constrained. However, as the paleomagnetic correlation to the Geomagnetic Polarity Time Scale (GPTS) is usually non-unique, magnetostratigraphy alone usually leads to dramatically different age models for the siliclastic sequences in the absence of fossils or volcanic ash layers, likely resulting in diverse tectonic and paleoclimate reconstructions. This challenge presented by different age models is well-exemplified in the debated Cenozoic terrestrial strata in Central Asia, resulting in competing models that account for the growth of the Tibetan plateau and its association with aridification history of Central Asia. Here we develop a new approach to evaluate the age model of the tephras- and fossils-free strata by checking the potential link between syntectonic sedimentation in the basin and the rapid exhumation of basement rocks. By comparing the initiation of growth strata with the onset timing of the rapid exhumation revealed by the low-temperature thermochronology, we validate this method in the regions (e.g., Zagros fold-and-thrust belt and Ruby Mountains metamorphic core complex) where the age models for the strata have been well-constrained. Applying this approach to the debated age models of the strata in the Tarim and Qaidam basins, we constrain the depositional age of Paleogene syntectonic strata, indicating a Paleocene-Eocene initial and an Oligocene-Miocene intensified mountain building process along the northern margin of the Tibetan plateau. Integrating the timing of Paleogene tectonism along the northern Tibetan plateau with Proto-Paratethys Sea fluctuations history, we highlight the significant role of tectonism in the retreat of proto-Paratethys Sea as well as its influence on the aridification in Central Asia.
Published: 2023

89. Groundwater flow patterns and subsurface heterogeneity drive critical zone geochemical reactions

Author: Camille Bouchez, Ivan Osorio, Charlotte Le Traon, Tanguy Le Borgne, Géosciences Rennes (GR), 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), and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology
Abstract: International audience; In continental subsurface environments, biogeochemical reactions drive nutrient delivery, deep microbial life and mineral weathering, with crucial importance in the critical zone. Current models often simplify groundwater transport, using the residence time approach or hillslope models. However, increasing observations suggest that the nature, location and efficiency of reactions are strongly affected by groundwater 3D flow patterns, chemical gradients and subsurface heterogeneity. Here, we investigate how hydrological and geological structures control where and when biogeochemical reactions occur in the deep critical zone. For this purpose, our approach integrates long-term and widespread local observations in a catchment-scale framework and is based on data from two critical zone observatories of the French OZCAR national network. The first study took place in Guadeloupe (Obsera), where we integrated geophysical, hydrological and geochemical data in a reactive-hydrogeological model to simulate the 3D structure of groundwater flow paths and weathering. We found that the downstream evolution of the river chemistry is controlled by the pattern of hydrogeological circulations and by the depth of the weathering front. Furthermore, the calibrated 3D model allowed the delimitation of areas where weathering occurs and we showed that active weathering is restricted to catchment-areas where downward groundwater flows are deep. The second study focused on the dynamics of dissolved oxygen (DO) in a fractured aquifer at the Ploemeur catchment (Bretagne, France). Deep and intermittent inputs of DO in groundwater were observed, enabling the reaction of DO with dissolved Fe2+, in turn sustaining the development of deep microbial communities. In this study, we designed a simple model to simulate jointly the depth-distribution of DO and Fe2+ and to investigate the hydrological and geological factors controlling the DO depth-distribution. We found that the reducing capacity of the bedrock and the mean fluid transit time are the main parameters to explain and predict the depth of the oxic-anoxic transition in crystalline environments. In this presentation, we will provide new perspectives to observe and understand the origin of subsurface biogeochemical reactions and we will illustrate key processes that breakdown classical assumptions of reactive groundwater models.
Published: 2023

90. Comparing Models for Duricrust Formation in Tropical and Subtropical Areas

Author: Caroline Fenske, Jean Braun, François Guillocheau, Cécile Robin, GeoForschungsZentrum - Helmholtz-Zentrum Potsdam (GFZ), Géosciences Rennes (GR), 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), and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract: Duricrusts are hard elemental layers forming in tropical and subtropical regions. Different types of duricrusts exist, including calcretes, silcretes and ferricretes (or iron duricrusts), that differ by their composition and, most likely, their formation mechanism. In places such as Africa, Australia or Brazil, we can observe them capping hills and protecting landscapes, thus being an important part of regional geomorphology. Their formation is highly dependent on climate and requires strong seasonal precipitation cycles, enabling transport and accumulation of elements during wet seasons and precipitation and hardening during dry seasons. However, it is also known that duricrusts form in tectonically quiet environments, and multiple tens of thousands of years are needed to form centimetres to metres thick elemental layers. Two hypotheses for duricrust formation exist, namely the water table (or horizontal) hypothesis and the laterite (or vertical) hypothesis. Yet, until recently, no quantitative (numerical) model exists that represents either of them. We presented last year (Fenske et al, 2022) a model based on the water table hypothesis. Here we present a second model based on the laterite hypothesis and compare the predictions of the two models. Although the models we propose are potentially applicable to a wide range of duricrusts, we will concentrate here on the formation of ferricretes.Laterites are a type of regolith covering around 33\% of land surfaces. The thickest lateritic profiles are found in the centre of continental cratons, where they evolved for millions of years. The main process responsible for laterisation is weathering, the process transforming bedrock into regolith. During weathering rocks progressively lose their structure, elements are dissolved, re-precipitated, leached, or transported, leading to progressive porification and compaction. Subsequently, from the weathering front to the surface, a typical lateritic profile is made of coarse grained and then fine grained saprolite, a mottled zone and at the top, an indurated cover, the ferricrete. We recently developed a numerical model for duricrust formation according to the laterisation hypothesis (LT model). In this model, iron duricrusts are genetically linked to the bed rock. Material from the bedrock are transformed and leached within a given vertical column of rocks but are also moved vertically due to tectonic uplift. We assume that as the regolith ages, it undergoes a process of transformation that is proportional to mean fluid flow and that leads to hardening and compaction. As material is constantly removed from the regolith layer, the model is dependant on a constant material input (through uplift and, potentially, surface erosion) to reach sufficient laterisation for ferricrete formation. Comparing predictions of the laterisation (LT) model to those of the water table (WT) model, we observe that they require slightly different tectonic regime, with the WT model most efficient during period of complete quiescence and the LT model needing a slow constant rate of base level fall to produce duricrusts. The two models also differ by the geometry of the duricrusts they predict and, in particular, the depth at which duricrust forms in the regolith (at or above the water table level).
Published: 2023

91. GraphFlood: a fast stationary solution for 2D hydrodynamics in landscapes evolution models

Author: Boris Gailleton, Philippe Steer, Philippe Davy, Wolfgang Schwanghart, Thomas Bernard, Géosciences Rennes (GR), 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), University of Potsdam = Universität Potsdam, and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology
Abstract: Integrating hydrology in Landscapes Evolution Models (LEMs) is challenging. The drainage-area-based solutions, where drainage area weighted by precipitation rates approximate the amount of water flowing through every location, accumulates drainage-area downstream following the topographic gradient and has been empirically linked to observed discharge. While straightforward and computationally efficient, it implicitly includes hydrology without calculating discharge or water height. A more sophisticated solution consist in the direct calculation of the shallow water equation, which explicitly approximates water height and discharge using physics-based equations. While the latter bears more information about the channels and floodplains dynamics, it is inherently limited to short time scales and is computationally more expensive, with numerical time step typically of the order of the second – making its use for long-term LEMs particularly challenging. Here, we present GraphFlood, a fast iterative method computing river depth and water discharge in 2D on a digital elevation model (DEM). This new method leverages the Directed Acyclic Graph (DAG) nature of water flowing on surface topography to iteratively solve for the 2D shallow water equation without the inertia terms. The main idea of the algorithm is to find the correct water surface height by iteratively balancing discharge input and output. At each iteration, we first use fast DAGs-related algorithms to calculate flow accumulation on the hydraulic surface. We use this as an approximation of the discharge input. Then, the discharge output is calculated using the Manning flow resistance equation, in a manner similar to the Floodos model (Davy et al., 2017). The divergence of the discharges increments the water height. The iterative process is repeated until reaching a stationary state, i.e. a static field of water height and discharge representing an equilibrium state. Note that this method can be slightly modified to solve flood wave propagation by approximating the input discharge function of the immediate upstream neighbours. Water depths obtained with the stationary solution were validated against an analytical solution in the case of a rectangular channel and with the Floodos model for natural DEMs. Compared to previous hydrodynamic models, the main benefits of GraphFlood are its simplicity of implementation, which mainly requires a classical flow routing algorithm, and its efficiency. While case-dependent, our tests suggested a ~10 times speed-up compared to Floodos model (Davy et al., 2017) which was already significantly faster than other hydrodynamic models. Moreover, the computational time scales a little more than linearly with the number of cells, which makes GraphFlood a suitable solution even for DEMs larger than 106 – 107 cells. We demonstrate the suitability of the method for integrating realistic hydrology in a wide range of topographic and morphometric analyses (e.g. channel width assessment, floodplain delineation, Flint-Morisawa metrics) and in LEMs – even for longer timescales.
Published: 2023

92. The 3.9 km-thick Carboniferous-Permian Brécy Basin (SW Paris Basin, France), a missing link between late Variscan basins in southern and northern Europe

Author: Laurent Beccaletto, Sylvie BOURQUIN, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Géosciences Rennes (GR), 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), EGU, and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract: From the end of the Carboniferous onwards, the over-thickened and hot Variscan crust collapsed (late-orogenic collapse), accompanied by the rise of high-grade metamorphic domes along low-angle detachment faults and the development of mainly half-graben or pull-apart type asymmetric intramountain coal basins.These Carboniferous-Permian late orogenic basins widely developed around 300 Ma and were filled with siliciclastic continental material, accompanied by a widespread intrusive and extrusive magmatic activity. These basins crop out in the internal parts of the belt south of the Variscan Front in several limited locations in and around the Variscan basement of Western Europe (Massif Central, Vosges-Black Forest, Alps, Harz). They occur as small isolated and disconnected “basins” with incomplete sedimentary series. Their present-day area does not reflect their initial extent and thickness, which can be explored by studying their subsurface prolongation beneath their Meso-Cenozoic sedimentary covers.We propose a geological overview of the late Variscan Carboniferous-Permian Brécy basin (SW Paris basin, France), based on the reprocessing and interpretation of vintage seismic lines and related deep boreholes. We aim (i) to discuss its sedimentary filling, which is hidden beneath the Meso-Cenozoic cover of the Paris basin, (ii) to present thickness maps of its 3.9 km-thick sedimentary filling, and (iii) to describe its structural extensional features related to a syn- to post-rift tectonic scenario. We finally compared our new results to other Carboniferous-Permian deposits in France (to discuss its lateral correlation with neighboring basins) and northwest Europe, suggesting that the Brécy Basin may represent - due to its thickness and location - a missing link between late Variscan basins in southern and northern Europe.
Published: 2023

93. New tools on Terra Antiqua 2.0 applied to reconstructing the paleogeography of the India-Asia collision

Author: Guillaume Dupont-Nivet, Jovid Aminov, Diego Ruiz, Thomas van der Linden, Boris Gailleton, Pierrick Roperch, Fernando Poblete, Niels Meijer, Mustafa Kaya, Alexis Licht, Aude Gébelin, Xiaomin Fang, Xiaoping Yuan, Douwe van Hinsbergen, Géosciences Rennes (GR), 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), University of Potsdam = Universität Potsdam, University of Central Asia, Utrecht University [Utrecht], and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology
Abstract: International audience; Terra Antiqua is a plugin for QGIS to make paleogeographic reconstructions with a user-friendly graphical interface. The goal of Terra Antiqua is to make paleogeographic reconstructions accessible and attractive to a much wider range of users, typically Earth and Life scientists and students, without extensive expertise in programming and GIS analyses. Yet Terra Antiqua can also be attractive for GIS developers as our reconstruction algorithms are accessible through application programming interfaces (APIs), open source Github repository and written in python with open standards (e.g. OpenLayers, OGC, GDAL). Starting from physiographic features and datasets rotated back to the desired reconstructed age (typically using Gplates), the previous release of Terra Antiqua offered a set of primary tools to run the main steps of a global reconstruction (1. Combine topo-/bathymetry, 2. Set Paleoshorelines, 3. Modify topo/bathymetry and 4. Create topo/bathymetry) and secondary tools to improve and enhance the result. From this first simple release we are incrementally adding tools and features inspired by various methods developed by experienced paleogeographers. The new release, Terra Antiqua 2.0, has integrated a new set of options on the existing tools, including the ability to create physically realistic geomorphic features. These new options will be presented within the controversial example of the reconstruction of the India-Collision and the development of the Tibetan-Himalayan orogen. Several reconstructions stemming from competing topographic and geodynamic models are thus compared and assessed based on compiled datasets including updated paleoaltimetry.
Published: 2023

94. Garnet microstructures suggest ultra-fast decompression of ultrahigh-pressure rocks

Author: Thibault Duretz, Cindy Luisier, Lucie Tajčmanová, Philippe Yamato, Goethe-Universität Frankfurt am Main, Heidelberg University, Géosciences Rennes (GR), 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), and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.PE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Petrography
Abstract: Radial microcracks surrounding retrogressed SiO2 inclusions in UHP garnets are key microstructural observations allowing to constrain the mechanisms of exhumation of ultra-high-pressure (UHP) rocks. The major challenge lies in identifying whether the microstructures formed during their ascent from mantle depths, or as a consequence of transient variations in the tectonic regime. By combining petrographic observations, petrochronological data and numerical thermo-mechanical modelling, we show that radial cracks around SiO2 inclusions in ultrahigh-pressure garnets from Dora Maira are caused by ultrafast decompression during the early stage of exhumation (< 0.5 Ma). Decompression rates higher than 10-14 s-1 are, for the first time, inferred from natural microstructures independently of current petrochronological estimates1. We demonstrate that the SiO2 phase transition generates shear stresses sufficiently large to trigger plastic yielding, resulting in the generation and propagation of radial and bent shear bands, mimicking the fractures observed in UHP garnet. Our results question the traditional interpretation of the exhumation from great depth of ultrahigh-pressure tectonic. Instead, we propose that such ultrafast decompression rates are related to transient changes in the stress state of the buried continental lithosphere, favoring an exhumation mechanism involving nappe stacking. 1 Rubatto, D. & Hermann, J. Exhumation as fast as subduction? Geology 29, 3–6 (2001).
Published: 2023

95. Revealing the hidden signature of fault slip history in the morphology of degrading scarps

Author: Philippe Steer, Regina Holtmann, Rodolphe Cattin, Martine Simoes, Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP (UMR_7154)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Géosciences Montpellier, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)-Université de Montpellier (UM), Géosciences Rennes (GR), 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), ANR-18-CE01-0017,TOPO-Extreme,Dynamique des paysages à courte échelle de temps et signature topographique des évènements climatiques et tectoniques extrêmes(2018), ANR-18-CE31-0008,SLOWDEF,Aléas sismiques dans les orogènes à déformation lente(2018), ANR-18-IDEX-0001,Université de Paris,Université de Paris(2018), European Project: FEASIBLe, Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris), and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Multidisciplinary, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology
Abstract: Active faults accommodate tectonic plate motion through different slip modes, some stable and aseismic, others characterized by the occurrence of large earthquakes after long periods of inactivity. Although the slip mode estimation is of primary importance to improve seismic hazard assessment, this parameter inferred today from geodetic observations needs to be better constrained over many seismic cycles. From an analytical formulation developed for analyzing fault scarp formation and degradation in loosely consolidated material, we show that the final topographic shape generated by one earthquake rupture or by creep (i.e., continuous slip) deviates by as much as 10–20%, despite a similar cumulated slip and a constant diffusion coefficient. This result opens up the theoretical possibility of inverting, not only the cumulated slip or averaged slip rate, but also the number of earthquakes and their sizes from scarp morphologies. This approach is all the more relevant as the number of rupture events is limited. Estimating the fault slip history beyond a dozen earthquakes becomes very difficult as the effect of erosion on scarp morphology prevails. Our modeling also highlights the importance of trade-offs between fault slip history and diffusive processes. An identical topographic profile can be obtained either with a stable fault creep associated with rapid erosion, or a single earthquake rupture followed by slow erosion. These inferences, derived from the simplest possible diffusion model, are likely to be even more pronounced in nature.
Published: 2023

96. Coping with the complexity of landscape evolution and how high-resolution topography can help

Author: Dimitri Lague, Géosciences Rennes (GR), 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), 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), and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology
Abstract: Since the end of the 19th century, geomorphologists have been on a relentless quest to unravel the mysteries of landscape evolution and explain the diversity of the resulting forms. However, a quantitative model of landscape morphodynamics that is relatively universal and applicable at various time scales still eludes us. This raises an important question: are we, geomorphologists, dumber than the average scientist, or is landscape evolution particularly complex to decipher? ChatGPT tells us that, indeed, landscape evolution is complex. As for many natural phenomena, the complexity of landscape evolution results from 3 elementary components: processes, stochasticity, and heterogeneity. Process geomorphology tackles the complex morphodynamics emerging from the diversity and interactions of physical, chemical, and biological processes that shape the Earth. Stochastic geomorphology addresses the role of fluctuations in the drivers of landscape evolution, such as the frequency-magnitude distribution of precipitation events, landslides, earthquakes, or fires. Heterogeneous geomorphology embraces the variable nature of the properties of landscape elements on which geomorphic processes operate or that they create. This includes, for instance, the distribution of grain sizes, the diversity of rock type, the fractal nature of rock fractures, or the spatial variations in vegetation size and type.Accounting for all these sources of complexity, inasmuch as they can be quantified, is an untractable problem resulting in models of little explainability. Therefore, hypotheses had been and must be formulated to simplify the problem of landscape evolution comprehension and modeling. There is, arguably, a long tradition of emphasizing process complexity to explain landscape dynamics, neglecting or simplifying both stochastic fluctuations and heterogeneity. In this lecture, I shall discuss this view, emphasizing the now well-established importance of stochastic fluctuations, and how little we know of the role of heterogeneity.On this latter topic, I shall illustrate with a variety of examples how time series of high-resolution and high-precision topographic data (4D data) offers unprecedented insights into landscape morphodynamics. Beyond quantifying and detecting a variety of processes and their temporal fluctuations, 4D data allow a systematic quantification of the heterogeneity (e.g., vegetation, grain size, ...) of landscape elements, and spatial variability of geomorphic rates, thus bringing us closer to formulating the role of heterogeneity in landscape dynamics. Yet, this goal can only be achieved if tools to harness the complexity and richness of high-resolution topographic data are developed and made available.Keywords: fluvial incision, landslides, floods, salt marshes, topo-(bathymetric) LiDAR, numerical modeling, machine learning.
Published: 2023

97. Impact of groundwater abstraction on subsurface thermal regimes

Author: Maria Klepikova, Victor Bense, Olivier Bour, Nicolas Guiheneuf, Tanguy le Borgne, Géosciences Rennes (GR), 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), Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), and European Geosciences Union
Subjects: [PHYS.MECA.MEFL]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Fluid mechanics [physics.class-ph], [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology
Abstract: Being the world’s largest freshwater resource, groundwater is at a continuous risk of overabstraction for human water use. Beside substantial drops in groundwater levels that are the consequence of unsustainable groundwater abstraction, which modify the recharge/discharge relationships between large-scale hydrogeological units, this anthropogenic hydraulic forcing is also responsible for changes in thermal regimes within the critical zone. While the impact of global groundwater pumping on the hydrogeological cycle has long been demonstrated, we still have insufficient knowledge on the influence of human activities on groundwater temperatures and, as a consequence, on stream thermal regimes and groundwater quality.In this contribution we discuss temperature anomalies that develop in the shallow subsurface as a result of localized groundwater extraction. We study different hydrogeological settings, i.e., porous and fractured aquifers, that we explore via numerical modelling and comparison with field observations. In the field, we use repeated temperature-depth borehole profiles separated by decades, the advantage of which is that differencing the temperature logs for individual boreholes yields real temperature change and eliminates steady-state sources of curvature. Thus, it enables us to detect changes in subsurface thermal regimes, resulting from transient conditions, i.e., climate change and changes in groundwater hydrodynamics.
Published: 2023

98. Southeastern Tibetan Plateau growth revealed by inverse analysis of landscape evolution model

Author: X. P. Yuan, R. Jiao, G. Dupont‐Nivet, X. Shen, China University of Geosciences [Wuhan] (CUG), University of Victoria [Canada] (UVIC), Géosciences Rennes (GR), 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), University of Potsdam = Universität Potsdam, National Institute of Natural Hazards, Ministry of Emergency Management of China, Beijing, 100085, China, National Natural Science Foundation of China (NSFC) 42073052, and European Project: 649081,H2020,ERC-2014-CoG,MAGIC(2015)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Geophysics, General Earth and Planetary Sciences, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology
Abstract: The Cenozoic history of the Tibetan Plateau topography is critical for understanding the evolution of the Indian-Eurasian collision, climate, and biodiversity. However, the long-term growth and landscape evolution of the Tibetan Plateau remains ambiguous, it remains unclear if plateau uplift occurred soon after the India-Asia collision in the Paleogene or later in the Neogene. As the landscape evolution is controlled mainly by mountain uplift and surface processes, the present-day river profiles and the drainage basin geometries preserve important information that can be extracted to infer the long-term history of mountain uplift with numerical models. Here we focus on the southeastern (SE) Tibetan Plateau where three of the world’s largest rivers draining the Tibetan Plateau (the Yangtze, Mekong, and Salween Rivers, i.e., Three Rivers) have incised deep valleys with distinctive geomorphic signatures. We reproduce the uplift history of the SE Tibetan Plateau using a 2D landscape evolution model, which simultaneously solves fluvial erosion and sediment transport processes in the drainage basins of the Three Rivers region. Our model was optimized through a formal inverse analysis with a large number of forward simulations, which aims to reconcile the transient states of the present-day river profiles. The modeling results were ultimately compared to existing thermochronologic and paleoelevation datasets to help decipher between competing tectonic models that predict contrasting topographic evolutions. Our results suggest initially low elevations during the Paleogene, followed by a gradual southeastward propagation of topographic uplift of the plateau margin until present day. The modeling thus does not support Paleogene formation of the SE Tibetan Plateau with a major subsequent degradation via upstream fluvial erosion. The scenario with pre-existing high-elevation plateau or plateau degradation will result in much wider river channels with knickpoints that propagated upstream much further away from the plateau margin compared to observed river profiles. The quantitative constraints on landscape evolution achieved based on drainage patterns in SE Tibet indicate a powerful tool potentially applicable to other regions to infer important implications for the evolution of Indian-Eurasian collision, Asian monsoons, and biodiversity, as well as the geodynamic forces involved in collisional orogens.
Published: 2023

99. Fluid-pressure induced eclogitisation of a dry granulite: Insights from Hydro-Chemical model

Author: Erwan Bras, Philippe Yamato, Thibault Duretz, Stefan Schmalholz, Yury Podladchikov, Géosciences Rennes (GR), 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), Goethe-Universität Frankfurt am Main, Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), and European Geosciences Union
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.PE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Petrography
Abstract: Eclogitization constitutes one of the most emblematic transformations in continental subduction zones, where conversion of initially dry lower crustal rocks into eclogite facies rocks correlates with the occurrence of seismogenic events. This reaction is generally considered to occur at high pressure conditions during hydration of dry granulite. Several models using « ad hoc » diffusion equation exist to model this hydration process and the consequences of reaction-induced changes in terms of rheology and density. However, to our knowledge, there is no quantitative model allowing to physically explain how fluids propagate inside a dry rock (i.e. with no porosity at all) and how reaction-induced alteration front widens over time. In this study, we therefore propose a new fully coupled hydro-chemical model wherein a two-phase flow model is coupled with the eclogitization reaction. We use a mass conservative approach, solving total mass and solid mass equations, in a closed isothermal system. Fluid and solid densities are calculated with lookup tables from equilibrium thermodynamics. Our model shows that a fluid pressure pulse generates a pressure gradient that can be associated with the densification reaction when the pressure required for the eclogitization is reached. This reaction generates a large increase in porosity (0 to ~16%) and subsequent porous fluid flow inside the initially dry granulite. This process is then sustained as long as the fluid pulse is maintained, and ends shortly after the fluid pressure pulse stops. However, high pressure within the reacted area can persist for a long period of time. A parametric study allowing to constrain both the duration and the widening of the reaction area is proposed as well as an application to the emblematic case study of the eclogitized granulites of Holsnoy (Bergen Arcs, Norway).
Published: 2023

100. Integrated Source to Sink palaeogeological maps at pluri-basins-scale, understandings and predictions

Author: Eric Lasseur, Alexandre Ortiz, Charlotte Fillon, Justine Briais, Francois Guillocheau, Jessica Uzel, Gianlucca Frasca, Jocelyn barbarand, Nicolas Loget, Sebastien Castellort, Sylvain Calassou, Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), TotalEnergies, Géosciences Rennes (GR), 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), institute of geosciences and earth ressource, Géosciences Paris Saclay (GEOPS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre de Paris (iSTeP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), and European Geosciences Union
Subjects: [SDE]Environmental Sciences
Abstract: International audience; The knowledge acquired on the exhumation of the Pyrenean chain and the evolution of the adjacent foreland basins makes this Alpine-type domain a good laboratory to better constrain a full sediment routing system in a compressive context and to apprehend the driving processes controlling the sediment routing in space and time. This integrated approach aims at enhancing our basin mastering approach as well as improving our predictions of reservoir properties. This Source-to-Sink study seeks to understand the evolution of sedimentary routing from the Source (orogenic relief, craton, basin recycling) through the transfer zone (peripheral or internal to the basin) to the final sink (flexural basin, deep turbiditic margin). Within this new cartography, we propose to compile the data over the entire peri-Pyrenean domain. We produced large scale quantitative and qualitative maps to better observe and interpret the tectonic, climatic and surface processes impacts of the SRS behavior. These maps include kinematic reconstructions of the Iberian-European-Mediterranean system, restored sequential cross-sections, history/magnitude of exhumation by thermochronology, source tracking, characterization of weathering and erosion surfaces, synthesis of the major structures activity, paleogeographic reconstructions, analysis of sedimentary geometries and transport directions as well as the quantification of volumes preserved in the basins. Their interpretation is combined with a time representation along the routing system, linking classical basin wheeler diagram representation to source erosion and lithologies to obtain a continuous view on the sediment journey. The time steps chosen for these 5 maps account for the different stages of tectono-sedimentary evolution of the peri-Pyrenean system at the early-, syn- and post-orogenic stages. The compilations carried out compare exhumed domains and sedimentation zones in terms of fluxes and volumes and make it possible to map the routing systems and point out the main drivers for the surface evolution during the construction/destruction cycle of an orogen. Research work financed and carried out as part of the BRGM-TOTAL Source-to-Sink program
Published: 2023

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