Author: "Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE)" - Searchworks@Jio Institute Digital Library Search Results

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1. Parallel between the isotopic composition of coccolith calcite and carbon levels across Termination II: developing a new paleo-CO$_2$ probe

Author: Godbillot, Camille, Minoletti, Fabrice, Bassinot, Franck, Hermoso, Michaël, 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), 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), Paléocéanographie (PALEOCEAN), 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), Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 (LOG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord]), Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), ANR-17-CE01-0004,CARCLIM,Les coccolithophoridés : acteurs et enregistreurs des changements climatiques(2017), Institut des Sciences de la Terre de Paris [iSTeP], Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] [LSCE], Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 [LOG], Université du Littoral Côte d'Opale [ULCO], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Sorbonne Université (SU)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Beyond the pCO2 records provided by ice core measurements, the quantification of atmospheric CO2 concentrations and changes thereof relies on proxy data, the development of which represents a foremost challenge in paleoceanography. In the paleoceanographic toolbox, the coccolithophores occupy a notable place, as the magnitude of the carbon isotopic fractionation between ambient CO2 and a type of organic compounds that these photosynthetic microalgae synthesize (the alkenones) represents a relatively robust proxy to reconstruct past atmospheric CO2 concentrations during the Cenozoic. The isotopic composition of coeval calcite biominerals found in the sediments and also produced by the coccolithophores (the coccoliths) have been found to record an ambient CO2 signal through culture and sediment analyses. These studies have, however, not yet formalized a transfer function that quantitatively ties the isotopic composition of coccolith calcite to the concentrations of aqueous CO2 and, ultimately, to atmospheric CO2 levels. Here, we make use of a microseparation protocol to compare the isotopic response of two size-restricted coccolith assemblages from the North Atlantic to changes in surface ocean CO2 during Termination II (ca. 130–140 ka). Performing paired measurements of the isotopic composition (δ13C and δ18O) of relatively large and small coccoliths provides an isotopic offset that can be designated as a “differential vital effect”. We find that the evolution of this offset follows that of aqueous CO2 concentrations computed from the ice core CO2 curve and an independent temperature signal. We interpret this biogeochemical feature to be the result of converging carbon fixation strategies between large and small cells as the degree of carbon limitation for cellular growth decreases across the deglaciation. We are therefore able to outline a first-order trend between the coccolith differential vital effects and aqueous CO2 in the range of Quaternary CO2 concentrations. Although this study would benefit from further constraints on the other controls at play on coccolith geochemistry (growth rate, air–sea gas exchange, etc.), this test of the drivers of coccolith Δδ13C and Δδ18O in natural conditions is a new step in the development of a coccolith paleo-CO2 probe.
Published: 2022

2. Global and regional phosphorus budgets in agricultural systems and their implications for phosphorus-use efficiency

Author: Philippe Ciais, Jordi Sardans, Michael Obersteiner, Rong Wang, Daniel S. Goll, Junguo Liu, Fei Lun, Josep Peñuelas, Thomas Nesme, Jinfeng Chang, Southern University of Science and Technology [Shenzhen] (SUSTech), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), ICOS-ATC (ICOS-ATC), 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), Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro), Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF), Global Ecology Unit CREAF-CEAB-CSIC, Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), South University of Science and Technology of China, 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 ), Interactions Sol Plante Atmosphère ( ISPA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine ( Bordeaux Sciences Agro ), Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals ( CREAF ), Universitat Autònoma de Barcelona [Barcelona] ( UAB ), International Institute for Applied Systems Analysis ( IIASA ), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions Sol Plante Atmosphère (ISPA), Universitat Autònoma de Barcelona [Barcelona] (UAB), Southern University of Science and Technology (SUSTech), 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), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, chemistry.chemical_element, 010501 environmental sciences, engineering.material, Pasture, 01 natural sciences, Phosphorus budget, 03 medical and health sciences, Grazing, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ddc:550, Regional scale, Global scale, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, 030304 developmental biology, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 2. Zero hunger, lcsh:GE1-350, geography, Biomass (ecology), 0303 health sciences, geography.geographical_feature_category, Agroforestry, business.industry, Phosphorus, lcsh:QE1-996.5, 15. Life on land, Phosphorus-use efficiency, lcsh:Geology, chemistry, Agronomy, Agriculture, 13. Climate action, Soil water, engineering, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science, Livestock, Fertilizer, business, 010606 plant biology & botany
Abstract: Agraïments: This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (41571022, 41625001), the Beijing Natural Science Foundation (Grant 8151002). The application of phosphorus (P) fertilizer to agricultural soils increased by 3.2 % annually from 2002 to 2010. We quantified in detail the P inputs and outputs of cropland and pasture, and the P fluxes through human and livestock consumers of agricultural products, at global, regional, and national scales from 2002 to 2010. Globally, half of the total P input (21.3 Tg P yr−1) into agricultural systems accumulated in agricultural soils during this period, with the rest lost to bodies of water through complex flows. Global P accumulation in agricultural soil increased from 2002 to 2010, despite decreases in 2008 and 2009, and the P accumulation occurred primarily in cropland. Despite the global increase of soil P, 32 % of the world's cropland and 43 % of the pasture had soil P deficits. Increasing soil P deficits were found for African cropland, versus increasing P accumulation in Eastern Asia. European and North American pasture had a soil P deficit because continuous removal of biomass P by grazing exceeded P inputs. International trade played a significant role in P redistribution among countries through the flows of P in fertilizer and food among countries. Based on country-scale budgets and trends we propose policy options to potentially mitigate regional P imbalances in agricultural soils, particularly by optimizing the use of phosphate fertilizer and recycling of waste P. The trend of increasing consumption of livestock products will require more P inputs to the agricultural system, implying a low P-use efficiency aggravating the P stocks scarcity in the future. The global and regional phosphorus budgets and their PUEs in agricultural systems is publicly available at https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.875296.
Published: 2021

3. Behind the veil of extreme event attribution

Author: Aglaé Jézéquel, Hélène Guillemot, Pascal Yiou, Jean-Paul Vanderlinden, Vivian Dépoues, Mélodie Trolliet, 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), Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), I4CE-Institute for Climate Economics, Cultures, Environnements, Arctique, Représentations, Climat (CEARC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Alexandre Koyré - Centre de Recherche en Histoire des Sciences et des Techniques (CAK-CRHST), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Observation, Impacts, Énergie (O.I.E.), Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), 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), 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), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, 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 ), ADEME, Cultures, Environnements, Arctique, Représentations, Climat ( CEARC ), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre Alexandre Koyré - Centre de Recherche en Histoire des Sciences et des Techniques ( CAK-CRHST ), École des hautes études en sciences sociales ( EHESS ) -Cité des Sciences et de l'Industrie-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre Observation, Impacts, Énergie ( O.I.E. ), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris-PSL Research University ( PSL ), 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: Atmospheric Science, Global and Planetary Change, History, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Scientific practice, 0208 environmental biotechnology, Extreme events, Climate change, 02 engineering and technology, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, 01 natural sciences, 020801 environmental engineering, Epistemology, Framing (social sciences), [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Scientific controversy, [ SDU.STU.CL ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Attribution, [ SDE.ES ] Environmental Sciences/Environmental and Society, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; Since Allen (Nature 421(6926):891–892, 2003)’s seminal article, the community of extreme event attribution (EEA) has grown to maturity. Several approaches have been developed: the main ones are the “risk-based approach” — estimating how the probability of event occurrence correlates with climate change — and the “storyline approach” — evaluating the influence of climate change on thermodynamic processes leading to the event. In this article, we map the ways to frame attribution used in a collection of 105 case studies from five BAMS (Bulletin of American Meteorological Society) special issues on extreme events. In order to do so, we propose to define EEA, based on two corpora of interviews conducted with researchers working in the field, as follows: EEA is the ensemble of scientific ways to interpret the question “was this event influenced by climate change?” and answer it. In order to break down the subtleties of EEA, we decompose this initial question into three main problems a researcher has to deal with when framing an EEA case study. First, one needs to define the event of interest. Then, one has to propose a way to link the extreme event with climate change, and the subsequent level of conditioning to parameters of interest. Finally, one has to determine how to represent climate change. We provide a complete classification of BAMS case studies according to those three problems.
Published: 2018

4. Revising Return Periods for Record Events in a Climate Event Attribution Context

Author: Aurélien Ribes, Philippe Naveau, Francis Zwiers, Alexis Hannart, Pascal Yiou, Alexandre Tuel, 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 ), Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique ( CNRM-GAME ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Pacific Climate Impacts Consortium, University of Victoria [Canada] ( UVIC ), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), 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), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Computer science, 0208 environmental biotechnology, Inference, Climate change, Context (language use), 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Field (computer science), [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Econometrics, Statistical techniques, Risk assessment, 0105 earth and related environmental sciences, Event (probability theory), [STAT.AP]Statistics [stat]/Applications [stat.AP], Statistics, Statistical model, Extreme events, 020801 environmental engineering, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, 13. Climate action, Sample size determination, Climatology, Changepoint analysis, Attribution
Abstract: International audience; Both climate and statistical models play an essential role in the process of demonstrating that the distribution of some atmospheric variable has changed over time and in establishing the most likely causes for the detected change. One statistical difficulty in the research field of detection and attribution resides in defining events that can be easily compared and accurately inferred from reasonable sample sizes. As many impacts studies focus on extreme events, the inference of small probabilities and the computation of their associated uncertainties quickly become challenging. In the particular context of event attribution, the authors address the question of how to compare records between the counterfactual “world as it might have been” without anthropogenic forcings and the factual “world that is.” Records are often the most important events in terms of impact and get much media attention. The authors will show how to efficiently estimate the ratio of two small probabilities of records. The inferential gain is particularly substantial when a simple hypothesis-testing procedure is implemented. The theoretical justification of such a proposed scheme can be found in extreme value theory. To illustrate this study’s approach, classical indicators in event attribution studies, like the risk ratio or the fraction of attributable risk, are modified and tailored to handle records. The authors illustrate the advantages of their method through theoretical results, simulation studies, temperature records in Paris, and outputs from a numerical climate model.
Published: 2018

5. The Impact of Variable Phytoplankton Stoichiometry on Projections of Primary Production, Food Quality, and Carbon Uptake in the Global Ocean

Author: Laurent Bopp, Philippe Ciais, Lester Kwiatkowski, Olivier Aumont, 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 ), Nucleus for European Modeling of the Ocean ( NEMO R&D ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques ( LOCEAN ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) ( LMD ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -École polytechnique ( X ) -École des Ponts ParisTech ( ENPC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ), European Project : 610028,EC:FP7:ERC,ERC-2013-SyG,IMBALANCE-P ( 2014 ), European Project : 641816,H2020,H2020-SC5-2014-two-stage,CRESCENDO ( 2015 ), 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), Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), ICOS-ATC (ICOS-ATC), 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), European Project: 610028,EC:FP7:ERC,ERC-2013-SyG,IMBALANCE-P(2014), European Project: 641816,H2020,H2020-SC5-2014-two-stage,CRESCENDO(2015), 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 Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), 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.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 0106 biological sciences, Atmospheric Science, Biogeochemical cycle, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Climate change, ocean carbon uptake, food quality, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Ocean gyre, Phytoplankton, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, Redfield ratio, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Global and Planetary Change, geography, variable stoichiometry, geography.geographical_feature_category, 010604 marine biology & hydrobiology, Carbon sink, Primary production, Biogeochemistry, ocean biogeochemistry, 13. Climate action, Environmental science, primary production
Abstract: International audience Ocean biogeochemical models are integral components of Earth system models used to project the evolution of the ocean carbon sink, as well as potential changes in the physical and chemical environment of marine ecosystems. In such models the stoichiometry of phytoplankton C:N:P is typically fixed at the Redfield ratio. The observed stoichiometry of phytoplankton, however, has been shown to considerably vary from Redfield values due to plasticity in the expression of phytoplankton cell structures with different elemental compositions. The intrinsic structure of fixed C:N:P models therefore has the potential to bias projections of the marine response to climate change. We assess the importance of variable stoichiometry on 21st century projections of net primary production, food quality, and ocean carbon uptake using the recently developed Pelagic Interactions Scheme for Carbon and Ecosystem Studies Quota (PISCES‐QUOTA) ocean biogeochemistry model. The model simulates variable phytoplankton C:N:P stoichiometry and was run under historical and business‐as‐usual scenario forcing from 1850 to 2100. PISCES‐QUOTA projects similar 21st century global net primary production decline (7.7%) to current generation fixed stoichiometry models. Global phytoplankton N and P content or food quality is projected to decline by 1.2% and 6.4% over the 21st century, respectively. The largest reductions in food quality are in the oligotrophic subtropical gyres and Arctic Ocean where declines by the end of the century can exceed 20%. Using the change in the carbon export efficiency in PISCES‐QUOTA, we estimate that fixed stoichiometry models may be underestimating 21st century cumulative ocean carbon uptake by 0.5–3.5% (2.0–15.1 PgC).
Published: 2018

6. Experimental strategies to assess the biological ramifications of multiple drivers of global ocean change-A review

Author: Jean-Pierre Gattuso, Philip W. Boyd, Uta Passow, David A. Hutchins, Jorge M. Navarro, Sinéad Collins, Kunshan Gao, Haruko Kurihara, Göran E. Nilsson, Marcello Vichi, Marion Gehlen, Sam Dupont, Ulf Riebesell, Áurea Maria Ciotti, Jonathan N. Havenhand, Katharina E. Fabricius, Catriona L. Hurd, Hans-Otto Pörtner, Max S Rintoul, Haimanti Biswas, Christina M. McGraw, Institute of Evolutionary Biology, University of Edinburgh, Végétaux marins et biomolécules, Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-GOEMAR-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), Department of Oceanography [Cape Town], University of Cape Town, Universidade de São Paulo (USP), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics (MERMAID), 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), Estadistica e I.O., Universidad de Murcia, Biogeoscience (AWI), Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), Végétaux marins et biomolécules ( UMR7139 ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -GOEMAR-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer ( OOVM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Leibniz Institute of Marine Sciences (IFM-GEOMAR), Leibniz-Institut für Meereswissenschaften ( IFM-GEOMAR ), Centro Euro-Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici (CMCC), Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), Universidade de São Paulo ( USP ), 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 ), Biogeoscience ( AWI ), Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung ( AWI ), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut du Développement Durable et des Relations Internationales (IDDRI), Institut d'Études Politiques [IEP] - Paris, Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP), 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), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Climate Change, Oceans and Seas, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Ecology (disciplines), design, Climate change, Marine life, 01 natural sciences, Marine research, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Animals, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, Global and Planetary Change, Reductionism, Ecology, business.industry, 010604 marine biology & hydrobiology, Environmental resource management, Biosphere, Global change, experiments, Biological Evolution, ocean, Field (geography), multiple drivers, 13. Climate action, stressors, business, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; Marine life is controlled by multiple physical and chemical drivers and by diverse ecological processes. Many of these oceanic properties are being altered by climate change and other anthropogenic pressures. Hence, identifying the influences of multifaceted ocean change, from local to global scales, is a complex task. To guide policy‐making and make projections of the future of the marine biosphere, it is essential to understand biological responses at physiological, evolutionary and ecological levels. Here, we contrast and compare different approaches to multiple driver experiments that aim to elucidate biological responses to a complex matrix of ocean global change. We present the benefits and the challenges of each approach with a focus on marine research, and guidelines to navigate through these different categories to help identify strategies that might best address research questions in fundamental physiology, experimental evolutionary biology and community ecology. Our review reveals that the field of multiple driver research is being pulled in complementary directions: the need for reductionist approaches to obtain process‐oriented, mechanistic understanding and a requirement to quantify responses to projected future scenarios of ocean change. We conclude the review with recommendations on how best to align different experimental approaches to contribute fundamental information needed for science‐based policy formulation.
Published: 2018

7. Chemical weathering of palaeosols from the Lower Palaeolithic site of Valle Giumentina, central Italy

Author: Alison Pereira, Valentina Villa, Elisa Nicoud, Sébastien Nomade, Jean-Philippe Degeai, Christine Chaussé, Daniele Aureli, Marina Pagli, Archéologie des Sociétés Méditerranéennes (ASM), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), 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), Histoire naturelle de l'Homme préhistorique (HNHP), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Paléocéanographie (PALEOCEAN), 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), Anthropologie des techniques, des espaces et des territoires au Pliocène et au Pléistocène (AnTET), Archéologies et Sciences de l'Antiquité (ArScAn), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), U.R. Ecologia Preistorica, Dipartimento di Scienze Ambientali ', Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Nanterre (UPN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Études Préhistoire, Antiquité, Moyen-Age (CEPAM), Université Nice Sophia Antipolis (... - 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), Degeai, Jean-Philippe, Villa, Valentina, Chaussé, Christine, Pereira, Alison, Nomade, Sébastien, Aureli, Daniele, Pagli, Marina, Nicoud, Elisa, 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 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 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)-Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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)-Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Nanterre (UPN)-Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Nanterre (UPN)-Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris Nanterre (UPN)-Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), Archéologie des Sociétés Méditerranéennes ( ASM ), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 ( UM3 ) -Ministère de la Culture et de la Communication ( MCC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de géographie physique ( LGP ), Université Panthéon-Sorbonne ( UP1 ) -Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 ( UPEC UP12 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Histoire naturelle de l'Homme préhistorique ( HNHP ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Perpignan Via Domitia ( UPVD ) -Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ), 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 ), Università degli Studi di Siena ( UNISI ), Archéologies et Sciences de l'Antiquité ( ArScAn ), Université Panthéon-Sorbonne ( UP1 ) -Université Paris Nanterre ( UPN ) -Ministère de la Culture et de la Communication ( MCC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre d'Études Préhistoire, Antiquité, Moyen-Age ( CEPAM ), Université Nice Sophia Antipolis ( UNS ), Université Côte d'Azur ( UCA ) -Université Côte d'Azur ( UCA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), 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)-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), 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), and Ministère de la Culture (MC)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010506 paleontology, Archeology, Middle Pleistocene, Pleistocene, Environmental change, Earth science, Climate change, Weathering, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, 40Ar/39Ar dating, Paleoclimatology, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Glacial period, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Lower Palaeolithic, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Global and Planetary Change, Central Italy, Archeology (arts and humanities), Major and trace element composition, Geology, 15. Life on land, Ecology, Evolution, Behavior and Systematic, Soil weathering, Europe, Pedogenesis, 13. Climate action, Interglacial
Abstract: The major archaeological site of Valle Giumentina (Abruzzo) contains a well-dated Lower Palaeolithic pedosedimentary sequence that provides an excellent opportunity to study the relationships among soil weathering, volcanism and climate change at the glacial/interglacial and submillennial timescales in central Italy and the Mediterranean area during the Middle Pleistocene, as well as the human-environment interactions of some of the earliest settlements in central southern Europe. High-resolution analyses of geochemistry and magnetic susceptibility revealed the presence of eleven palaeosols, ten of which (S2-S11) were formed between 560 and 450 ka based on 40Ar/39Ar dating of sanidine in tephras, i.e. spanning marine isotope stages (MIS) 14-12. The evolution of the major and trace element composition suggests that the palaeosols were mainly formed by in situ weathering of the parent material. The major phases of soil weathering occurred during the MIS 13 interglacial period (S8 and S6) as well as during episodes of rapid environmental change associated with millennial climatic oscillations during the MIS 14 and 12 glaciations (S11 and S2, respectively). Although global forcing such as orbital variations, solar radiation, and greenhouse gas concentrations may have influenced the pedogenic processes, the volcanism in central Italy, climate change in the central Mediterranean, and tectono-sedimentary evolution of the Valle Giumentina basin also impacted and triggered the formation of most palaeosols, which provided subsistence resources for the Lower Palaeolithic human communities. This study highlights the importance of having high-resolution palaeoenvironmental records with accurate chronology as close as possible to archaeological sites to study human-environment interactions.
Published: 2018

8. 40 Ar/ 39 Ar age of cryptochron C2r.2r-1 as recorded in a lava sequence within the Ko'olau volcano (Hawaii, USA)

Author: Vincent Scao, Sébastien Nomade, Hervé Guillou, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Paléocéanographie (PALEOCEAN), 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), Toxicologie Alimentaire (UTA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Toxicologie Alimentaire ( UTA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, 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 ), 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), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Isochron, geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Lava, Stratigraphy, Geochemistry, Geology, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Sequence (geology), Volcano, Stage (stratigraphy), Geochronology, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Magnetic anomaly, Geomorphology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: The 40 Ar/ 39 Ar method was used to refine the dating of a volcanic sequence drilled in the Ko'olau volcano which recorded a period of anomalously shallow inclinations. Previously, this sequence was dated using the unspiked K-Ar method at ≈ 2.1 Ma (Laj et al., 2000). This age was questioned by Ozawa et al. (2005) based on unspiked K-Ar ages of 2.40 and 2.41 Ma for two stratigraphically younger lava flows. Our new 40 Ar/ 39 Ar isochron results date this period of low inclination between 2.52 ± 0.10 and 2.40 ± 0.17 Ma. The combination of our two most reliable ages allows us to propose an age of 2.46 ± 0.13 Ma for the magnetic anomaly that we attribute to the cryptochon C2r.2r-1. This age agrees with previous estimates on the Halawa section of 2.46 ± 0.12 Ma (Singer, 2014) and the Sao Goncalo profile of 2.46 ± 0.08 Ma (Holm et al., 2008; Knudsen et al., 2009). Our 40 Ar/ 39 Ar ages confirm the unspiked K-Ar dating results of Ozawa et al. (2005), which were corrected for the mass-fractionation effect. Along with published data, our new ages permit to bracket the Makapuu late-shield stage between 2.6 and 2.2 Ma.
Published: 2018

9. Les pratiques et les espaces funéraires antiques en Normandie occidentale : premiers résultats

Author: Vanessa Brunet, Laurent Paez-Rezende, Laurence Jeanne, Erwan Nivez, Aurélien Piolot, Guy Leclerc, Vincent Carpentier, Karine Chanson, Annabelle Cocollos, Dominique Corde, Caroline Duclos, Romuald Ferrette, David Flotté, Laurette Fromentin, David Giazzon, Magali Heppe, Benjamin Hérard, Vincent Hincker, Ivan Jahier, Aurore Lacroix, Gaël Lėon, Isabelle Le Goff, Myriam Le Puil-Texier, Marc-Antoine Thierry, Didier Paillard, Grégory Schütz, Aminte Thomann, Cécile Torrubia Besnard, Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap), Centre Michel de Boüard - Centre de recherches archéologiques et historiques anciennes et médiévales (CRAHAM), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Archéologie, Terre, Histoire, Sociétés [Dijon] (ARTeHiS), Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EVEHA (Etudes et valorisations archeologiques), AccelLAB Inc, Groupe de recherches archéologiques du Contentin (GRAC), Conseil général du Calvados, 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), and 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)
Subjects: Archéologie Préventive, [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, Funéraire, [SHS.ANTHRO-BIO]Humanities and Social Sciences/Biological anthropology, Anthropologie biologique, Normandie Région, Anthropologie Funéraire, General Medicine, Archéologie antique, Antiquité Romaine
Abstract: International audience; This article proposes a first synthesis of ancient funerary practices in western Normandy based on a corpus of 29 sites selected from a very dense documentation of uneven quality. Most of them are unpublished, some have been partially published. This corpus illustrates a wide range of funerary practices identified at regional level and covers a vast chronological range from the 1st century BC to the 5th century AC.The cremation of corpses largely dominates the Lower Normandy funerary landscape since the Conquest and throughout the Early Roman Empire. This practice gradually gave way to that of inhumations, which in turn became predominant in the 2nd century. However, numerous sites prove that these two rites coexisted for a long time. Beyond these considerations, the ancient funerary sites of western Normandy reflect a variety of occupations from the isolated tomb to the family mausoleum, via the community necropolis. Only the urban necropolises remain undocumented to this day.; Le dernier bilan de la recherche archéologique portant sur le fait funéraire antique en Normandie a été mené entre 2004 et 2010. Il a mis en évidence un fort potentiel d'étude avec pas moins de 41 indices. En quelques années, ce chiffre a triplé du fait de l'essor de l'archéologie préventive sur le territoire normand. Fin 2015, ce sont pas moins de 158 sites funéraires recensés dont 50 % des découvertes, soit près de 80 sites, sont postérieures à 1984. Parallèlement, peu de publications ont vu le jour ces trois dernières décennies. L'atelier "funéraire" du PCR Arbano s'est donné comme objectif de prendre en compte la totalité des découvertes anciennes (études complémentaires) comme récentes (sites inédits) et de dresser un premier état des connaissances sur le fait funéraire antique en Normandie occidentale.
Published: 2023

10. Mass balance of the Greenland and Antarctic ice sheets from 1992 to 2020

Author: Inès N. Otosaka, Andrew Shepherd, Erik R. Ivins, Nicole-Jeanne Schlegel, Charles Amory, Michiel R. van den Broeke, Martin Horwath, Ian Joughin, Michalea D. King, Gerhard Krinner, Sophie Nowicki, Anthony J. Payne, Eric Rignot, Ted Scambos, Karen M. Simon, Benjamin E. Smith, Louise S. Sørensen, Isabella Velicogna, Pippa L. Whitehouse, Geruo A, Cécile Agosta, Andreas P. Ahlstrøm, Alejandro Blazquez, William Colgan, Marcus E. Engdahl, Xavier Fettweis, Rene Forsberg, Hubert Gallée, Alex Gardner, Lin Gilbert, Noel Gourmelen, Andreas Groh, Brian C. Gunter, Christopher Harig, Veit Helm, Shfaqat Abbas Khan, Christoph Kittel, Hannes Konrad, Peter L. Langen, Benoit S. Lecavalier, Chia-Chun Liang, Bryant D. Loomis, Malcolm McMillan, Daniele Melini, Sebastian H. Mernild, Ruth Mottram, Jeremie Mouginot, Johan Nilsson, Brice Noël, Mark E. Pattle, William R. Peltier, Nadege Pie, Mònica Roca, Ingo Sasgen, Himanshu V. Save, Ki-Weon Seo, Bernd Scheuchl, Ernst J. O. Schrama, Ludwig Schröder, Sebastian B. Simonsen, Thomas Slater, Giorgio Spada, Tyler C. Sutterley, Bramha Dutt Vishwakarma, Jan Melchior van Wessem, David Wiese, Wouter van der Wal, Bert Wouters, Université Grenoble Alpes (UGA), 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), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), 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), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )
Subjects: remote sensing, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Greenland, Antarctica, General Earth and Planetary Sciences, sea level, ice sheet
Abstract: International audience; Ice losses from the Greenland and Antarctic ice sheets have accelerated since the 1990s, accounting for a significant increase in the global mean sea level. Here, we present a new 29-year record of ice sheet mass balance from 1992 to 2020 from the Ice Sheet Mass Balance Inter-comparison Exercise (IMBIE). We compare and combine 50 independent estimates of ice sheet mass balance derived from satellite observations of temporal changes in ice sheet flow, in ice sheet volume, and in Earth's gravity field. Between 1992 and 2020, the ice sheets contributed 21.0±1.9 mm to global mean sea level, with the rate of mass loss rising from 105 Gt yr−1 between 1992 and 1996 to 372 Gt yr−1 between 2016 and 2020. In Greenland, the rate of mass loss is 169±9 Gt yr−1 between 1992 and 2020, but there are large inter-annual variations in mass balance, with mass loss ranging from 86 Gt yr−1 in 2017 to 444 Gt yr−1 in 2019 due to large variability in surface mass balance. In Antarctica, ice losses continue to be dominated by mass loss from West Antarctica (82±9 Gt yr−1) and, to a lesser extent, from the Antarctic Peninsula (13±5 Gt yr−1). East Antarctica remains close to a state of balance, with a small gain of 3±15 Gt yr−1, but is the most uncertain component of Antarctica's mass balance. The dataset is publicly available at https://doi.org/10.5285/77B64C55-7166-4A06-9DEF-2E400398E452 (IMBIE Team, 2021).
Published: 2023

11. Dynamical diagnostic of extreme events in Venice lagoon and their mitigation with the MoSE

Author: Alberti, Tommaso, Anzidei, Marco, Faranda, Davide, Vecchio, Antonio, Favaro, Marco, Papa, Alvise, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - Sezione di Roma (INGV), Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), London Mathematical Laboratory, 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), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), 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), Radboud University [Nijmegen], Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), and Istituzione Centro Previsioni e Segnalazioni Maree &ndash
Subjects: [SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDE]Environmental Sciences
Abstract: International audience; Extreme events are becoming more frequent due to anthropogenic climate change, posing serious concerns on societal and economic impacts and asking for mitigating strategies, as for Venice. Here, tidal gauge data from 4 stations of the Venice lagoon are used to characterize Extreme Sea Level (ESL) events by means of two dynamical indicators: the instantaneous dimension and the inverse persistence. A close connection is found between the occurrence of ESLs and the inverse persistence, while the instantaneous dimension informs us on the number of interfering factors contributing to the increase of sea level. We further examined the capability of the MoSE (Experimental Electromechanical Module), a safeguarding system recently put into operation, in mitigating extreme flooding events and its operational performances in relation with the values of the two dynamical indicators. We show that the two metrics can provide a valuable support to evaluate and inform operational lagoon forecasts.
Published: 2023

12. Increased precipitation over land due to climate feedback of large-scale bioenergy cultivation

Author: Li, Zhao, Ciais, Philippe, Wright, Jonathon, Wang, Yong, Liu, Shu, Wang, Jingmeng, Li, Laurent, Lu, Hui, Huang, Xiaomeng, Zhu, Lei, Goll, Daniel, Li, Wei, Tsinghua University [Beijing] (THU), 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), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Modélisation des Surfaces et Interfaces Continentales (MOSAIC), 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), and Ministry of Education Ecological Field Station for East Asian Migratory Birds
Subjects: [SDU]Sciences of the Universe [physics]
Abstract: Bioenergy with carbon capture and storage (BECCS) is considered to be a key technology for removing carbon dioxide from the atmosphere. However, large-scale bioenergy crop cultivation results in land cover changes and activates biophysical effects on climate, with earth’s water recycling altered and energy budget re-adjusted. Here, we use a coupled atmosphere-land model with explicit representations of high-transpiration woody (i.e., eucalypt) and low-transpiration herbaceous (i.e., switchgrass) bioenergy crops to investigate the range of impact of large-scale rainfed bioenergy crop cultivation on the global water cycle and atmospheric water recycling. We find that global land precipitation increases under BECCS scenarios, due to enhanced evapotranspiration and inland moisture advection. Despite enhanced evapotranspiration, soil moisture decreases only slightly, due to increased precipitation and reduced runoff. Our results indicate that, at the global scale, the water consumption by bioenergy crop growth would be partially compensated by atmospheric feedbacks. Thus, to support more effective climate mitigation policies, a more comprehensive assessment, including the biophysical effects of bioenergy cultivation, is highly recommended.
Published: 2023

13. Extreme storms during the last 6500 years from lagoonal sedimentary archives in the Mar Menor (SE Spain)

Author: Philippe Blanchemanche, Angel Pérez-Ruzafa, Jean-Philippe Degeai, Laurent Dezileau, Philippe Martinez, Otmane Raji, Ulrich von Grafenstein, Concepción Marcos, Géosciences Montpellier, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université des Antilles (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad de Murcia, Archéologie des Sociétés Méditerranéennes (ASM), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Université MohammedV-Agdal, Rabat, UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), 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), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), 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 ), Risques ( 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 ), Archéologie des Sociétés Méditerranéennes ( ASM ), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 ( UM3 ) -Ministère de la Culture et de la Communication ( MCC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux ( EPOC ), Observatoire aquitain des sciences de l'univers ( OASU ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -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 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), 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), and 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)
Subjects: Mediterranean climate, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Stratigraphy, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, lcsh:Environmental protection, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, law.invention, lcsh:Environmental pollution, law, lcsh:TD169-171.8, 14. Life underwater, Radiocarbon dating, Surge, Holocene, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, Global and Planetary Change, Paleontology, Storm, Debris, [ SDE.MCG ] Environmental Sciences/Global Changes, Geography, Oceanography, 13. Climate action, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, lcsh:TD172-193.5, Thermohaline circulation, Sedimentary rock, [ SDU.STU.CL ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology
Abstract: Storms and tsunamis, which may seriously endanger human society, are amongst the most devastating marine catastrophes that can occur in coastal areas. Many such events are known and have been reported for the Mediterranean, a region where high-frequency occurrences of these extreme events coincides with some of the most densely populated coastal areas in the world. In a sediment core from the Mar Menor (SE Spain), we discovered eight coarse-grained layers which document marine incursions during periods of intense storm activity or tsunami events. Based on radiocarbon dating, these extreme events occurred around 5250, 4000, 3600, 3010, 2300, 1350, 650, and 80 years cal BP. No comparable events have been observed during the 20th and 21st centuries. The results indicate little likelihood of a tsunami origin for these coarse-grained layers, although historical tsunami events are recorded in this region. These periods of surge events seem to coincide with the coldest periods in Europe during the late Holocene, suggesting a control by a climatic mechanism for periods of increased storm activity. Spectral analyses performed on the sand percentage revealed four major periodicities of 1228 ± 327, 732 ± 80, 562 ± 58, and 319 ± 16 years. Amongst the well-known proxies that have revealed a millennial-scale climate variability during the Holocene, the ice-rafted debris (IRD) indices in the North Atlantic developed by Bond et al. (1997, 2001) present a cyclicity of 1470 ± 500 years, which matches the 1228 ± 327-year periodicity evidenced in the Mar Menor, considering the respective uncertainties in the periodicities. Thus, an in-phase storm activity in the western Mediterranean is found with the coldest periods in Europe and with the North Atlantic thermohaline circulation. However, further investigations, such as additional coring and high-resolution coastal imagery, are needed to better constrain the main cause of these multiple events.
Published: 2016

14. ORCHIDEE-SOM: modeling soil organic carbon (SOC) and dissolved organic carbon (DOC) dynamics along vertical soil profiles in Europe

Author: Camino-Serrano, Marta, Guenet, Bertrand, Luyssaert, Sebastiaan, Ciais, Philippe, Bastrikov, Vladislav, De Vos, Bruno, Gielen, Bert, Gleixner, Gerd, Jornet-Puig, Albert, Kaiser, Klaus, Kothawala, Dolly, Lauerwald, Ronny, Peñuelas, Josep, Schrumpf, Marion, Vicca, Sara, Vuichard, Nicolas, Walmsley, David, Janssens, Ivan A., Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals, Univ. Autònoma de Barcelona ( CREAF ), université de Barcelone, 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 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Universiteit Antwerpen [Antwerpen], Max Planck Institute for Biogeochemistry, Max-Planck-Institut, Soil Sciences, Martin Luther University Halle-Wittenberg, Université Libre de Bruxelles [Bruxelles] ( ULB ), Global Ecology Unit CREAF-CEAB-CSIC, Universitat Autònoma de Barcelona [Barcelona] ( UAB ), Department Processes, Research Group of Plant and Vegetation Ecology, University of Antwerpa, Department of Biology, University of Antwerp ( UA ), Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals, Univ. Autònoma de Barcelona (CREAF), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Modélisation des Surfaces et Interfaces Continentales (MOSAIC), 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), ICOS-ATC (ICOS-ATC), Max Planck Institute for Biogeochemistry (MPI-BGC), Max-Planck-Gesellschaft, Martin-Luther-Universität Halle Wittenberg (MLU), Université libre de Bruxelles (ULB), Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Department Biogeochemical Processes [Jena], Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft, University of Antwerp (UA), Systems Ecology, 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 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), and Universiteit Antwerpen = University of Antwerpen [Antwerpen]
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Climate, Sustainability Science, 01 natural sciences, SDG 13 - Climate Action, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Woods and parks, Physics, 04 agricultural and veterinary sciences, Geokemi, 15. Life on land, Sciences de la terre et du cosmos, Geochemistry, 13. Climate action, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, B410-soil-science
Abstract: textcopyright Author(s) 2018. Current land surface models (LSMs) typically represent soils in a very simplistic way, assuming soil organic carbon (SOC) as a bulk, and thus impeding a correct representation of deep soil carbon dynamics. Moreover, LSMs generally neglect the production and export of dissolved organic carbon (DOC) from soils to rivers, leading to overestimations of the potential carbon sequestration on land. This common oversimplified processing of SOC in LSMs is partly responsible for the large uncertainty in the predictions of the soil carbon response to climate change. In this study, we present a new soil carbon module called ORCHIDEE-SOM, embedded within the land surface model ORCHIDEE, which is able to reproduce the DOC and SOC dynamics in a vertically discretized soil to 2gm. The model includes processes of biological production and consumption of SOC and DOC, DOC adsorption on and desorption from soil minerals, diffusion of SOC and DOC, and DOC transport with water through and out of the soils to rivers. We evaluated ORCHIDEE-SOM against observations of DOC concentrations and SOC stocks from four European sites with different vegetation covers: A coniferous forest, a deciduous forest, a grassland, and a cropland. The model was able to reproduce the SOC stocks along their vertical profiles at the four sites and the DOC concentrations within the range of measurements, with the exception of the DOC concentrations in the upper soil horizon at the coniferous forest. However, the model was not able to fully capture the temporal dynamics of DOC concentrations. Further model improvements should focus on a plant- A nd depth-dependent parameterization of the new input model parameters, such as the turnover times of DOC and the microbial carbon use efficiency. We suggest that this new soil module, when parameterized for global simulations, will improve the representation of the global carbon cycle in LSMs, thus helping to constrain the predictions of the future SOC response to global warming., info:eu-repo/semantics/published
Published: 2018

15. Paleohydrology reconstruction and Holocene climate variability in the South Adriatic Sea

Author: Michel Fontugne, Martine Paterne, Michel Magny, Maxime Debret, Giuseppe Siani, Géosciences Paris Sud ( GEOPS ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -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 ), 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 ), 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 ), Géosciences Paris Sud (GEOPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), 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), 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 Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), 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), and 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)
Subjects: Mediterranean climate, 010506 paleontology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, lcsh:Environmental protection, Stratigraphy, 01 natural sciences, Panoply, Isotopes of oxygen, Foraminifera, lcsh:Environmental pollution, lcsh:TD169-171.8, 14. Life underwater, Tephra, lcsh:Environmental sciences, Holocene, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, Global and Planetary Change, biology, Paleontology, Sapropel, biology.organism_classification, Salinity, Oceanography, [SDU]Sciences of the Universe [physics], 13. Climate action, Benthic zone, lcsh:TD172-193.5, Geology, [ SDU ] Sciences of the Universe [physics]
Abstract: Holocene paleohydrology reconstruction was derived combining planktic and benthic stable oxygen and carbon isotopes, sea surface temperatures (SSTs) and oxygen isotope composition of seawater (δ18Ow) from a high sedimentation core collected in the south Adriatic sea (SAS). Chronology of core is based on 10 AMS 14C measures on planktic foraminifera and tephra markers. Results reveal two contrasted paleohydrological periods that reflect (i) a marked lowering of δ 18Ow/salinity during the early to middle Holocene (11.5 ka to 6.3 ka), including the two-steps sapropel S1 deposition, followed during the middle to upper Holocene by (ii) a prevailed period of increased salinity and enhanced arid conditions in the south Adriatic basin. Superimposed on these trends, short-term centennial-scale hydrological events punctuated the Holocene period in the SAS. During the Early to Middle Holocene, a short-term SST cooling together with a prominent δ 18Ow/salinity lowering, more pronounced than during the sapropel S1 phase, delineates the sapropel S1 interruption. This short interval, coeval to the 8.2 ka event, is also distinguished by a resumption of deep-water convection in the SAS as indicated by stable isotope reconstruction on benthic forminifera. After 6 ka, centennial-scale δ18Ow and G. bulloides δ13C lowering, mostly centered between 3 to 0.6 ka, reflect short term hydrological changes related to a more intensive Po river runoff. These short-term events, even of lesser amplitude compared to the early to middle Holocene period, may have induced a lowering of sea surface density and consequently reduced and/or inhibited the formation of deep bottom waters in the SAS. Comparison of the emerging centennial to millennial-scale hydrological record with previous climatic records from the central Mediterranean area and north of the Alps revealed possible synchronicities (within the radiocarbon-dating uncertainty) between phases of lower salinity in SAS and periods of wetter climatic conditions around the north-central Adriatic Sea. Finally, wavelet analyses provide new clues about the potential origin of climate variability in the SAS confirming the evidence for a mid-Holocene transition in the Central Mediterranean climate and the dominance of a ~ 1700 yr periodicity after 6 ka that reflects a plausible connection with the North Atlantic climate system.
Published: 2018

16. Tritium and radiocarbon levels in the Rhône river delta and along the French Mediterranean coastline

Author: F. Siclet, Christelle Antonelli, Sabine Charmasson, Michel Fontugne, Elise Fourré, L. Marang, Philippe Jean-Baptiste, 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), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), 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), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), EDF (EDF), Laboratoire d'Etudes Radioécologiques des milieux Continental et marin (IRSN/PRP-ENV/SESURE/LERCM), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Laboratoire de recherche sur les transferts des radionucléides dans les écosystèmes aquatiques (IRSN/PSE-ENV/SRTE/LRTA), Service de recherche sur les transferts et les effets des radionucléides sur les écosystèmes (IRSN/PSE-ENV/SRTE), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)-Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Simulation et Traitement de l'information pour l'Exploitation des systèmes de Production (EDF R&D STEP), EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), 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), Laboratoire d'étude radioécologique du milieu continental et marin (LERCM), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)-Direction de l'Environnement et de l'Intervention, 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 ), EDF ( EDF ), Simulation et Traitement de l'information pour l'Exploitation des systèmes de Production ( EDF R&D STEP ), EDF R&D ( EDF R&D ), and EDF ( EDF ) -EDF ( EDF )
Subjects: Mediterranean climate, Delta, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Geologic Sediments, Water Pollutants, Radioactive, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Health, Toxicology and Mutagenesis, 010501 environmental sciences, Tritium, Spatial distribution, 01 natural sciences, law.invention, Rivers, Radiation Monitoring, law, Mediterranean Sea, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Environmental Chemistry, Carbon Radioisotopes, Radiocarbon dating, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Waste Management and Disposal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Hydrology, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Radionuclide, geography, River delta, geography.geographical_feature_category, business.industry, General Medicine, Nuclear power, Pollution, 13. Climate action, Environmental science, France, business
Abstract: International audience; The Rhône is characterised by a heavy concentration of nuclear-based industries including nuclear power stations and nuclear sites housing civilian and military facilities. Here, we report the results of a four-year survey (2010–2013) of tritium and radiocarbon levels in a variety of matrices within the Rhône delta and along the French Mediterranean coastline. The aim of the study is to create a spatial reference framework of environmental levels of these two radionuclides, which are the most prevalent in radioactive effluents from nuclear power stations. Although both tritium and radiocarbon levels in the samples analysed are very low and can only be detected using ultra-sensitive analytical techniques, they clearly show the influence of the tritium and radiocarbon discharges carried by the Rhône plume along the Mediterranean coast. The tritium content of suspended matter and sediments of the Rhône is a special case, which shows elevated tritium values not seen in other French rivers with similar nuclear facilities. The north-south spatial distribution of this tritium anomaly shows that these trace values are at their highest in the upper Rhône, close to the Swiss border and upstream of Creys Malville, the northernmost nuclear power station on the Rhône. This points to a legacy of past tritium releases by the watchmaking industry. A dedicated study would be needed to clearly identify the source and the exact nature of this contamination.
Published: 2018

17. Archival processes of the water stable isotope signal in East Antarctic ice cores

Author: Mathieu Casado, Amaelle Landais, Ghislain Picard, Thomas Münch, Thomas Laepple, Barbara Stenni, Giuliano Dreossi, Alexey Ekaykin, Laurent Arnaud, Christophe Genthon, Alexandra Touzeau, Valérie Masson-Delmotte, Jean Jouzel, 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 ), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement ( LGGE ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble ( OSUG ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -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 ), Department of Geological, Environmental and Marine Sciences, Universita di Trieste, University of Ca’ Foscari [Venice, Italy], Arctic and Antarctic Research Institute ( AARI ), Russian Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring ( Roshydromet ), Laboratoire Géomatériaux ( DGCB-LGM ), École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -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), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), 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), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Department of Geological, Environmental and Marine Sciences [Trieste], Università degli studi di Trieste = University of Trieste, Arctic and Antarctic Research Institute (AARI), Russian Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring (Roshydromet), 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), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Università degli studi di Trieste, Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Laboratoire Géomatériaux (DGCB-LGM), and École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, 13. Climate action, Settore GEO/08 - Geochimica e Vulcanologia, ddc:550, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Institut für Geowissenschaften, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, human activities, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, ddc:910
Abstract: International audience; The oldest ice core records are obtained from the East Antarctic Plateau. Water isotopes are key proxies to reconstructing past climatic conditions over the ice sheet and at the evaporation source. The accuracy of climate reconstructions depends on knowledge of all processes affecting water vapour, precipitation and snow isotopic compositions. Fractionation processes are well understood and can be integrated in trajectory-based Rayleigh distillation and isotope-enabled climate models. However, a quantitative understanding of processes potentially altering snow isotopic composition after deposition is still missing. In low-accumulation sites, such as those found in East Antarctica, these poorly constrained processes are likely to play a significant role and limit the interpretability of an ice core's isotopic composition. By combining observations of isotopic composition in vapour, precipitation, surface snow and buried snow from Dome C, a deep ice core site on the East Antarctic Plateau, we found indications of a seasonal impact of metamorphism on the surface snow isotopic signal when compared to the initial precipitation. Particularly in summer, exchanges of water molecules between vapour and snow are driven by the diurnal sublimation-condensation cycles. Overall, we observe in between precipitation events modification of the surface snow isotopic composition. Using high-resolution water isotopic composition profiles from snow pits at five Antarctic sites with different accumulation rates, we identified common patterns which cannot be attributed to the seasonal variability of precipitation. These differences in the precipitation, surface snow and buried snow isotopic composition provide evidence of post-deposition processes affecting ice core records in low-accumulation areas.
Published: 2018

18. Extreme value theory for synchronization of coupled map lattices

Author: Davide Faranda, Sandro Vaienti, Pierre Guiraud, H. Ghoudi, 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), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), 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), Laboratory of Dynamical Systems and Combinatorics (LDSC), Université de Sfax - University of Sfax, Centre de Physique Théorique - UMR 7332 (CPT), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CPT - E7 Systèmes dynamiques : théories et applications, Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centro de Investigación y Modelamiento de Fenómenos Aleatorios – Valparaíso (CIMFAV), Universidad de Valparaiso [Chile], Laboratoire ORSOX, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), 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), 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 ), London Mathematical Laboratory, Laboratory of Dynamical Systems and Combinatorics ( LDSC ), Université de Sfax, Centre de Physique Théorique - UMR 7332 ( CPT ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centro de Investigación y Modelamiento de Fenómenos Aleatorios – Valparaíso ( CIMFAV ), and Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: Distribution (number theory), Computation, [ MATH.MATH-DS ] Mathematics [math]/Dynamical Systems [math.DS], [ NLIN.NLIN-CD ] Nonlinear Sciences [physics]/Chaotic Dynamics [nlin.CD], [MATH.MATH-DS]Mathematics [math]/Dynamical Systems [math.DS], Chaotic, FOS: Physical sciences, General Physics and Astronomy, Dynamical Systems (math.DS), 01 natural sciences, Synchronization, 0103 physical sciences, FOS: Mathematics, Statistical physics, Mathematics - Dynamical Systems, 0101 mathematics, Extreme value theory, Mathematical Physics, Mathematics, Applied Mathematics, 010102 general mathematics, Statistical and Nonlinear Physics, Observable, Nonlinear Sciences - Chaotic Dynamics, [NLIN.NLIN-CD]Nonlinear Sciences [physics]/Chaotic Dynamics [nlin.CD], Orbit (dynamics), 010307 mathematical physics, Chaotic Dynamics (nlin.CD)
Abstract: We show that the probability of appearance of synchronisation in chaotic coupled map lattices is related to the distribution of the maximum of a certain observable evaluated along almost all orbit. We show that such distribution belongs to the family of extreme value laws, whose parameters, namely the extremal index, allow us to get a detailed description of the probability of synchronisation. Theoretical results are supported by robust numerical computations that allow to go beyond the theoretical framework provided and are potentially applicable to physically relevant systems., Comment: 40 pages, 10 figures, new version accepted for publication on Nonlinearity
Published: 2018

19. Multiple perspectives on the attribution of the extreme European summer of 2012 to climate change

Author: Gabi Hegerl, Pascal Yiou, Laura Wilcox, Geert Jan van Oldenborgh, Rowan Sutton, Ioana Colfescu, Mathias Hauser, Fraser C. Lott, Buwen Dong, Len Shaffrey, 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 ), Federal Office of Meteorology and Climatology MeteoSwiss, Royal Netherlands Meteorological Institute ( KNMI ), National Centre for Atmospheric Science, Department of Meteorology, University of Reading ( UOR ) -University of Reading ( UOR ), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), 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), Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI), University of Reading (UOR)-University of Reading (UOR), 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), and 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)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Atmospheric circulation, 0208 environmental biotechnology, Attribution, Precipitation, Drought, Climate change, 02 engineering and technology, Forcing (mathematics), Atmospheric sciences, 01 natural sciences, 020801 environmental engineering, Earth sciences, 13. Climate action, Climatology, ddc:550, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Environmental science, Circulation (currency), [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Summer 2012 was very wet in northern Europe, and unusually dry and hot in southern Europe. We use multiple approaches to determine whether anthropogenic forcing made the extreme European summer of 2012 more likely. Using a number of observation- and model-based methods, we find that there was an anthropogenic contribution to the extremes in southern Europe, with a qualitative consensus across all methodologies. There was a consensus across the methodologies that there has been a significant increase in the risk of hot summers in southern Europe with climate change. Most approaches also suggested a slight drying, but none of the results were statistically significant. The unusually wet summer in northern Europe was made more likely by the observed atmospheric circulation pattern in 2012, but no evidence was found for a long-term trend in circulation. ISSN:0930-7575 ISSN:1432-0894
Published: 2018

20. Cuantificar la importancia relativa de los efectos biofísicos directos e indirectos de la deforestación en la temperatura superficial y las teleconexiones

Author: Devaraju, N., de Noblet-Ducoudré, Nathalie, Quesada, Benjamin, Bala, G., 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 ), Energy and Environment Directorate, Lawrence Livermore National Laboratory ( LLNL ), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Indian Institute of Science [Bangalore] (IISc Bangalore), European Project: 603542,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2013-two-stage,LUC4C(2013), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Biosphere-atmosphere interaction, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, General circulation models, Land use, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Atmosphere-land interaction, Land surface model, Deforestation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; In this study, the authors linearize the surface energy budget equation that disentangles indirect effects (resulting from changes in downward shortwave and longwave radiation and air temperature) from direct biophysical effects (resulting from changes in surface albedo, evapotranspiration, and roughness length) of deforestation on land surface temperature. This formulation is applied to idealized deforestation simulations from two climate models and to realistic land-use and land-cover change (LULCC) simulations from 11 models, and the contribution of each underlying mechanism to surface temperature change is quantified. It is found that the boreal region experiences dominant indirect effects and the tropics experience dominant direct effects in all seasons in idealized deforestation simulations. The temperate region response differs in the two models. However, five out of seven models in response to realistic historical LULCC show a dominance of indirect effects in the temperate region. In response to future LULCC, three out of four models confirm the dominance of direct effects in the tropical region. It is found that indirect effects are always largely attributable to air temperature feedback and direct effects are essentially driven by changes in roughness length in both idealized and realistic simulations. Furthermore, teleconnections are shown to exist between deforested regions and the rest of the world, associated with the indirect effects. The study also shows that the partitioning between direct and indirect effects is highly model dependent, which may explain part of the intermodel spread found in previous studies comparing the total biophysical effects across models.
Published: 2018

21. Emission of intermediate, semi and low volatile organic compounds from traffic and their impact on secondary organic aerosol concentrations over Greater Paris

Author: Karine Sartelet, A. Brasseur, Olivier Favez, Shupeng Zhu, J.M. André, Sophie Moukhtar, Valérie Gros, Matteo Redaelli, Michel André, Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique (CEREA), École des Ponts ParisTech (ENPC)-EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), AIRPARIF - Surveillance de la qualité de l'air en Île-de-France, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Chimie Atmosphérique Expérimentale (CAE), 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 de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), 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 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 d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique ( CEREA ), École des Ponts ParisTech ( ENPC ) -EDF R&D ( EDF R&D ), EDF ( EDF ) -EDF ( EDF ), 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 ), Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon ( IRCELYON ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), and Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010501 environmental sciences, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Gas phase, chemistry.chemical_compound, Diesel fuel, Particle emission, 11. Sustainability, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Gasoline, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, biology, Secondary organic aerosols, biology.organism_classification, Aerosol, chemistry, 13. Climate action, Polyphemus, Environmental chemistry, Environmental science, Volatility (chemistry)
Abstract: International audience; Exhaust particle emissions are mostly made of black carbon and/or organic compounds, with some of these organic compounds existing in both the gas and particle phases. Although emissions of volatile organic compounds (VOC) are usually measured at the exhaust, emissions in the gas phase of lower volatility compounds (POAvapor) are not. However, these gas-phase emissions may be oxidised after emission and enhance the formation of secondary organic aerosols (SOA). They are shown here to contribute to most of the SOA formation in Central Paris. POAvapor emissions are usually estimated from primary organic aerosol emissions in the particle phase (POA). However, they could also be estimated from VOC emissions for both gasoline and diesel vehicles using previously published measurements from chamber measurements. Estimating POAvapor from VOC emissions and ageing exhaust emissions with a simple model included in the Polyphemus air-quality platform compare well to measurements of SOA formation performed in chamber experiments. Over Greater Paris, POAvapor emissions estimated using POA and VOC emissions are compared using the HEAVEN bottom-up traffic emissions model. The impact on the simulated atmospheric concentrations is then assessed using the Polyphemus/Polair3D chemistry-transport model. Estimating POAvapor emissions from VOC emissions rather than POA emissions lead to lower emissions along motorway axes (between −50% and −70%) and larger emissions in urban areas (up to between +120% and +140% in Central Paris). The impact on total organic aerosol concentrations (gas plus particle) is lower than the impact on emissions: between −8% and 25% along motorway axes and in urban areas respectively. Particle-phase organic concentrations are lower when POAvapor emissions are estimated from VOC than POA emissions, even in Central Paris where the total organic aerosol concentration is higher, because of different assumptions on the emission volatility distribution, stressing the importance of characterizing not only the emission strength, but also the emission volatility distribution.
Published: 2018

22. Integrated geochronology of Acheulian sites from the southern Latium (central Italy): Insights on human-environment interaction and the technological innovations during the MIS 11-MIS 10 period

Author: Pereira, Alison, Nomade, Sébastien, Moncel, Marie Hélène, Voinchet, Pierre, Bahain, Jean Jacques, Biddittu, Italo, Falguères, Christophe, Giaccio, Biagio, Manzi, Giorgio, Parenti, Fabio, Scardia, Giancarlo, Scao, Vincent, Sottili, Gianluca, Vietti, Amina, Histoire naturelle de l'Homme préhistorique (HNHP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de Préhistoire du Muséum National d'Histoire Naturelle, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de Préhistoire, Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Institut de Paléontologie Humaine (IPH), Fondation I.P.H-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Museo Preistorico di Pofi, Pofi, Institut de Paléontologie Humaine, Dipartimento di biologia ambientale, Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' [Rome], DEPLAN/IGCE/UNESP, Instituto de Geociencias e Ciencias Exatas, Universidade de São Paulo (USP)-Unesp, Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-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), Paléocéanographie (PALEOCEAN), 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), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Universidade de São Paulo (USP)-Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho = São Paulo State University (UNESP), Histoire naturelle de l'Homme préhistorique ( HNHP ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université de Perpignan Via Domitia ( UPVD ) -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 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ), Institut de Paléontologie Humaine ( IPH ), Fondation I.P.H-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Universidade de São Paulo ( USP ) -Unesp, Consiglio Nazionale delle Ricerche ( CNR ), UMR 7194 du CNRS, Université Paris-Saclay, Università degli Studi di Ferrara, Ecole française de Rome, Istituto italiano di Paleontologia Umana, CNR, Dipartimento di Biologia Ambientale, Universidade Federal do Paraná (UFPR), Universidade Estadual Paulista (Unesp), Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Torino, 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 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), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome] (UNIROMA), Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP)-Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho = São Paulo State University (UNESP), Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria (IGAG), and National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
Subjects: Marine isotope stage, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010506 paleontology, Archeology, Pleistocene, Holocene climatic optimum, ESR on bleached quartz, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Human environment interaction, Ar, 39, ESR/U-series, Latium, Technical analysis, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 40 39 Ar/ Ar, 40Ar/39Ar, technical analysis, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Global and Planetary Change, Series (stratigraphy), geography, geography.geographical_feature_category, Geology, Archaeology, Volcano, Geochronology, Period (geology)
Abstract: Made available in DSpace on 2018-12-11T16:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-05-01 We have explored the multimethod approach combining 40Ar/39Ar on single crystal, ESR on bleached quartz, and ESR/U-series on teeth to improve the age of four neighbours “Acheulian” sites of the Frosinone Province (Latium, Italy): Fontana Ranuccio, Cava Pompi (Pofi), Isoletta, and Lademagne. Ages obtained by the three methods are in mutual agreement and confirm the potential of dating with confidence Middle Pleistocene sites of Italy using these methods. At Fontana Ranuccio, the 40Ar/39Ar age (408 ± 10 ka, full external error at 2σ) obtained for the archaeological level (unit FR4) and geochemical analyses of glass shards performed on the Unit FR2a layer allow us to attribute the studied volcanic material to the Pozzolane Nere volcanic series, a well-known caldera-forming event originated from the Colli Albani volcanic district. These new data ascribe the Fontana Ranuccio site, as well as the eponym faunal unit, to the climatic optimum of Marine Isotope Stage (MIS) 11. Ages obtained for the Cava Pompi, Isoletta, and Lademagne sites cover a relatively short period of time between 408 ka and 375 ka, spanning MIS 11 climatic optimum to the MIS 11–10 transition. Analysis of small collections of lithic industries, bifacial tools, and small cores technologies from Isoletta, Lademagne, and the neighbour site of Ceprano-Campogrande shows common technical strategies for the period comprised between MIS 11 and MIS 9 (410–325 ka), such as the elaboration of flaked elephant bone industries found over the whole Latium region. However, some features found only in the Frosinone province area, like large-sized bifaces, suggest particular regional behaviours. The presence of one Levallois core in the oldest layer of Lademagne (i.e. > 405 ± 9 ka) suggests a punctual practice of this technology, also proposed as early as MIS 10/11 in the neighbour site of Guado San Nicola (Molise) in central Italy. Département Hommes et Environnements Muséum National d'Histoire Naturelle UMR 7194 du CNRS, 1 rue René Panhard Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement LSCE/IPSL CEA-CNRS-UVSQ Université Paris-Saclay Sezione di Scienze Preistoriche e Antropologiche Dipartimento di Studi Umanistici Università degli Studi di Ferrara, C.so Ercole d'Este I, 32 Ecole française de Rome, Piazza Farnese Istituto italiano di Paleontologia Umana, Piazza Ruggero Bonghi, 2 Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria CNR Sapienza Universita di Roma Dipartimento di Biologia Ambientale, Piazzale Aldo Moro 5 Universidade Federal do Paraná Universidade Estadual Paulista (UNESP) Instituto de Geociências e Ciências Exatas Sapienza Università di Roma Dipartimento di Scienze della Terra, Piazzale Aldo Moro 5 Dipartimento di chimica Università degli Studi di Torino Universidade Estadual Paulista (UNESP) Instituto de Geociências e Ciências Exatas
Published: 2018

23. Understanding the cryosphere and climate evolution from Pliocene to Plio-Pleistocene transition

Author: Tan , Ning, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Université Paris Saclay (COmUE), Gilles Ramstein, Christophe Dumas, 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 ), Université Paris-Saclay, and 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)
Subjects: La période chaude du Plaisencian moyen, MIS M2 glaciation, Les changements de détroits, Seaway changes, Greenland ice sheet, La transition du Plio-Pleistocene, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Climate modeling, Plio-Pleistocene transition, [ SDU.STU.CL ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Mid-Piacenzian warm period, Les calottes groenlandaises, Modélisation du climat
Abstract: This thesis is devoted to understanding the interaction between cryosphere and climate from the mid Pliocene to the early Quaternary during the onset of Northern Hemisphere Glaciation (NHG). Firstly, we investigate the causes for the development and decay of the large but short living glaciation that occurred during Marine Isotope Stage 2 (M2, 3.264-¬3.312 Ma); Secondly, in the framework of the international Pliocene Model Intercomparison Project (PLIOMIP2), we study the climate of Mid-Piacenzian Warm Period (MPWP, 3.3-3.0Ma). Thirdly, we explore the Plio-Pleistocene Transition (PPT, 3.0-2.5Ma) with an appropriate asynchronously coupled climate cryosphere model. Through these different periods, we provide a better understanding of the relationship between pCO2, tectonics and climat during the transition from a warm and high-CO2 world to the cold and low-CO2 Quaternary glaciations.Unlike the late Quaternary glaciations, the MIS M2 glaciation, corresponding to a 20-60m sea level drop only lasted 50 Kyrs and occurred under uncertain CO2 concentration (pCO2) (220–390 ppmv). The mechanisms causing the onset and termination of the M2 glaciation remain enigmatic, but a recent geological hypothesis suggests that the re-opening and closing of the shallow Central American Seaway (CAS) might have played a key role. However, through a series of modeling simulations, we show that re-opening of the shallow CAS cannot explain by itself the onset of the M2 glaciation. However, the large lowering of pCO2 as well as the internal feedback of vegetation and land ice are shown to be a major component in the M2 glaciation process. Finally, we demonstrate not only that the opening of a shallow CAS does not explain fully MIS-M2 glaciation but also that its closing plays a negligible role for the decay of MIS M2 ice sheet.The MPWP following MIS M2 glaciation is well documented and simulated within PLIOMIP framework. Indeed its warming climate associated with similar-to-present pCO2 makes this period very appealing.This part of the thesis therefore contributes to the PLIOMIP phase 2. We simulate this warm period with new boundary conditions. When comparing to the PlioMIP phase 1 (PlioMIP1) simulation with an identical model, our PlioMIP2 simulations show warmer conditions in high latitudes ocean and continent, and more precipitation in the tropics and monsoon regions. These differences mainly result from the new boundary conditions with changes in the high latitude seaways and land topography, which enables the ocean to transport more pole-ward energy and affect the local water vapor transport, respectively.The Plio-Pleistocene transition (3.0-2.5 Ma) is an important tipping point in the Earth climate associated with perennial ice sheets in the Northern high latitudes. It is well known that the NHG establishment around 2.7Ma is associated with the long-term decreasing trends of pCO2 and sea surface temperatures. The Greenland ice sheet (GrIS) evolution during this transition is difficult to reconstruct due to the paucity of direct geological data and its light delta O18 signal in benthic foraminifera. Using a new asynchronously coupled climate cryosphere model, we apply the tri-interpolation method to simulate Greenland evolution during PPT. Our results show that lower than 280 ppmv pCO2 values are necessary for the inception of full GrIS. Moreover, pCO2 has to evolve in a narrow range to overcome the increase of insolation occurring after 2.7 Ma and to prevent GrIS melting during PPT. When confronting all simulated GrIS evolutions to the IRD records, we find that the most recently reconstructed pCO2 records can provide a better fit with the IRD data.In summary, this thesis brings new constraints and understanding on the cryosphere and climate interaction from mid-Pliocene to the Quaternary glaciation. This result points out the necessity to further study the link between ocean dynamics, carbon cycle and climate.; Cette thèse est consacrée à l’étude de l’interaction cryosphère-climat depuis le milieu du Pliocène jusqu’au quaternaire pendant l’installation pérenne de la calotte groenlandaise. Nous étudions d’abord les causes du développement et de la disparition de l’importante mais courte glaciation qui a eu lieu pendant le stade isotopique marin M2 (MIS M23.264-¬3.312 Ma). Ensuite, dans le cadre du programme international sur la modélisation du Pliocène (PLIOMIP2), nous étudions le climat de la période chaude du Plaisancien moyen(MPWP, 3.3-3.0Ma). Enfin, la troisième période étudiée est la transition Plio-Pléistocène transition (PPT, 3.0-2.5Ma), que nous avons étudiée grâce à un couplage asynchrone entre un modèle de climat et un modèle de calotte. A travers ces différentes périodes, nous avons amélioré la connaissance des relations entrepCO2, tectonique et climat pendant la transition d’un monde chaud et riche en CO2 vers le monde bien plus froid et à faible pCO2 des glaciations quaternaires. Ce résultat montre l’importance de mieux comprendre les relations entre dynamique océanique, pCO2 et climat.
Published: 2018

24. Different soil study tools to better understand the dynamics of carbon in soils at different spatial scales, from a single soil profile to the global scale

Author: Tifafi, Marwa, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Université Paris Saclay (COmUE), Christine Hatté, Bertrand Guenet, 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), 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 ), and Université Paris-Saclay
Subjects: Carbone, Sol, Organic carbon stock, Climate, Climat, [ SDU.STU.ME ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Meteorology, Mesures expérimentales, Bases de données, [SDU.STU.ME]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Meteorology, Carbon, Soil, Databases, Modélisation, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Carbone organique, [ SDU.STU.CL ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Experiments, Medeling
Abstract: Soils are the major components ofthe terrestrial ecosystems and the largest organiccarbon reservoir on Earth, being very reactive tohuman disturbance and climate change. Despiteits importance within the carbon reservoirs, soilcarbon dynamics is an important source ofuncertainties for future climate predictions. Theaim of the thesis was to explore different aspectsof soil carbon studies (Experimentalmeasurements, modeling, and databaseevaluation) at different spatial scales (from thescale of a profile to the global scale). Wehighlighted that the estimation of the global soilcarbon stocks is still quite uncertain.Consequently, the role of soil carbon in theclimate dynamics becomes one of the majoruncertainties in the Earth system models (ESMs)used to predict future climate change. Thesecond part of thesis deals with the presentationof a new version of the IPSL-Land SurfaceModel called ORCHIDEE-SOM, incorporatingthe 14C dynamics in the soil. Several tests doneassume that model improvements should focusmore on a depth dependent parameterization,mainly for the diffusion, in order to improve therepresentation of the global carbon cycle inLand Surface Models, thus helping to constrainthe predictions of the future soil organic carbonresponse to global warming.; Les sols sont la principale composantede l’écosystème terrestre et le plus grand réservoir de carbone organique sur Terre, étant très réactifs aux perturbations humaines et aux changements climatiques. Malgré leur importance dans les réservoirs de carbone, la dynamique du carbone des sols est une source importante d'incertitudes pour les prévisions climatiques futures. Le but de la thèse était d'explorer différents aspects d’études du carbone des sols (mesures expérimentales, modélisation et évaluation de bases de données) à différentes échelles spatiales (de l'échelle d'un profil à l'échelle globale). Nous avons souligné que l'estimation des stocks globaux de carbone du sol est encore assez incertaine.Par conséquent le rôle du carbone des sols dans la dynamique du climat devient l'une des principales incertitudes dans les modèles du système terrestre utilisés pour prédire les changements climatiques futurs. La deuxième partie de la thèse porte sur la présentation d'une nouvelle version du modèle IPSL-Land Surface appelé ORCHIDEE-SOM, intégrant la dynamique du 14C dans le sol. Plusieurs tests effectués supposent que les améliorations du modèle devraient se focaliser davantage sur une paramétrisation dépendante de la profondeur,principalement pour la diffusion, afin d'améliorer la représentation du cycle global du carbone dans les modèles de surface terrestre, contribuant ainsi à contraindre les prédictions futures du réchauffement climatique.
Published: 2018

25. Impact of evolving greenhouse gas forcing on the warming signal in regional climate model experiments

Author: Pedro Jiménez-Guerrero, Jose María López-Romero, Juan Pedro Montávez, Marco Turco, Sonia Jerez, Robert Vautard, Departamento de Física [Murcia], Universidad de Murcia, Faculdade de Ciências [Lisboa], Universidade de Lisboa = University of Lisbon (ULISBOA), Earth Sciences Department [Barcelona], Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputacion (BSC - CNS), 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), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), 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), Laboratoire de Modélisation et Simulation Multi Echelle ( MSME ), Université Paris-Est Marne-la-Vallée ( UPEM ) -Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 ( UPEC UP12 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputacion ( BSC - CNS ), 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 ), Universidade de Lisboa (ULISBOA), 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.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Science, 0208 environmental biotechnology, General Physics and Astronomy, Climate change, 02 engineering and technology, Forcing (mathematics), 01 natural sciences, Article, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:Science, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Regional warming, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Multidisciplinary, Global warming, General Chemistry, 020801 environmental engineering, 13. Climate action, Air temperature, Climatology, Greenhouse gas, Environmental science, lcsh:Q, Climate model
Abstract: Variations in the atmospheric concentrations of greenhouse gases (GHG) may not be included as external forcing when running regional climate models (RCMs); at least, this is a non-regulated, non-documented practice. Here we investigate the so far unexplored impact of considering the rising evolution of the CO2, CH4, and N2O atmospheric concentrations on near-surface air temperature (TAS) trends, for both the recent past and the near future, as simulated by a state-of-the-art RCM over Europe. The results show that the TAS trends are significantly affected by 1–2 K century−1, which under 1.5 °C global warming translates into a non-negligible impact of up to 1 K in the regional projections of TAS, similarly affecting projections for maximum and minimum temperatures. In some cases, these differences involve a doubling signal, laying further claim to careful reconsideration of the RCM setups with regard to the inclusion of GHG concentrations as an evolving external forcing which, for the sake of research reproducibility and reliability, should be clearly documented in the literature., The inclusion of greenhouse gas forcing in regional climate model experiments is a non-regulated, non-documented practice. Here, the authors demonstrate the significant of the impact of this lack of regulation on simulated regional warming trends, which can double climate change signals under 1.5 °C global warming.
Published: 2018

26. Radiocarbon Measurements of Small-Size Foraminiferal Samples with the Mini Carbon Dating System (MICADAS) at the University of Bern: Implications for Paleoclimate Reconstructions

Author: Gary Salazar, Jörg Lippold, Julia Gottschalk, Michael Battaglia, Sönke Szidat, Elisabeth Michel, Alain Mazaud, Samuel L Jaccard, Paul Scherrer Institute ( PSI ), 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 ), Oeschger Centre for Climate Change Research ( OCCR ), University of Bern, Oeschger Centre for Climate Change Research (OCCR), Paul Scherrer Institute (PSI), Paléocéanographie (PALEOCEAN), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Climat et Magnétisme (CLIMAG), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010506 paleontology, Archeology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Mineralogy, 01 natural sciences, law.invention, Foraminifera, chemistry.chemical_compound, 14C backgrounds, Absolute dating, law, Paleoclimatology, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Radiocarbon dating, Indian Ocean, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Standard material, MICADAS, biology, foraminifera, biology.organism_classification, chemistry, 13. Climate action, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Reference values, General Earth and Planetary Sciences, Carbonate, AMS dating, Geology, Accelerator mass spectrometry
Abstract: Radiocarbon (14C) measurements of foraminifera often provide the only absolute age constraints in marine sediments. However, they are often challenging as their reliability and accuracy can be compromised by reduced availability of adequate sample material. New analytical advances using the MIni CArbon DAting System (MICADAS) allow 14C dating of very small samples, circumventing size limitations inherent to conventional 14C measurements with accelerator mass spectrometry (AMS). Here we use foraminiferal samples and carbonate standard material to assess the reproducibility and precision of MICADAS 14C analyses, quantify contamination biases, and determine foraminiferal 14C blank levels. The reproducibility of conventional 14C ages for our planktic (benthic) foraminiferal samples from gas measurements is 200 (130) yr, and has good precision as illustrated by the agreement between both standards and their reference values as well as between small gas- and larger graphitized foraminiferal samples (within 100±60 yr). We observe a constant contamination bias and slightly higher 14C blanks for foraminifera than for carbonate reference materials, limiting gas (graphite) 14C age determinations for foraminifera from our study sites to ~38 (~42) kyr. Our findings underline the significance of MICADAS gas analyses for 14C on smaller-than-conventional sized foraminiferal samples for paleoclimate reconstructions and dating.
Published: 2018

27. Uncertainty in projected climate change arising from uncertain fossil-fuel emission factors

Author: Quilcaille, Y, Gasser, T, Ciais, P, Lecocq, F, Janssens-Maenhout, G, Mohr, S, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), centre international de recherche sur l'environnement et le développement (CIRED), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), International Institute for Applied Systems Analysis [Laxenburg] (IIASA), ICOS-ATC (ICOS-ATC), 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), European Commission - Joint Research Centre [Ispra] (JRC), University of Technology Sydney (UTS), 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 de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-AgroParisTech-École des Ponts ParisTech (ENPC)-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 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), 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 ), Centre International de Recherche sur l'Environnement et le Développement ( CIRED ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École des Ponts ParisTech ( ENPC ) -AgroParisTech-École des hautes études en sciences sociales ( EHESS ) -Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ), JRC Institute for Environment and Sustainability ( IES ), European Commission - Joint Research Centre [Ispra] ( JRC ), and Institute for Sustainable Futures
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Meteorology & Atmospheric Sciences, Astrophysics::Earth and Planetary Astrophysics, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Physics::Atmospheric and Oceanic Physics
Abstract: © 2018 The Author(s). Published by IOP Publishing Ltd. Emission inventories are widely used by the climate community, but their uncertainties are rarely accounted for. In this study, we evaluate the uncertainty in projected climate change induced by uncertainties in fossil-fuel emissions, accounting for non-CO2 species co-emitted with the combustion of fossil-fuels and their use in industrial processes. Using consistent historical reconstructions and three contrasted future projections of fossil-fuel extraction from Mohr et al we calculate CO2 emissions and their uncertainties stemming from estimates of fuel carbon content, net calorific value and oxidation fraction. Our historical reconstructions of fossil-fuel CO2 emissions are consistent with other inventories in terms of average and range. The uncertainties sum up to a ±15% relative uncertainty in cumulative CO2 emissions by 2300. Uncertainties in the emissions of non-CO2 species associated with the use of fossil fuels are estimated using co-emission ratios varying with time. Using these inputs, we use the compact Earth system model OSCAR v2.2 and a Monte Carlo setup, in order to attribute the uncertainty in projected global surface temperature change (T) to three sources of uncertainty, namely on the Earth system's response, on fossil-fuel CO2 emission and on non-CO2 co-emissions. Under the three future fuel extraction scenarios, we simulate the median T to be 1.9, 2.7 or 4.0 °C in 2300, with an associated 90% confidence interval of about 65%, 52% and 42%. We show that virtually all of the total uncertainty is attributable to the uncertainty in the future Earth system's response to the anthropogenic perturbation. We conclude that the uncertainty in emission estimates can be neglected for global temperature projections in the face of the large uncertainty in the Earth system response to the forcing of emissions. We show that this result does not hold for all variables of the climate system, such as the atmospheric partial pressure of CO2 and the radiative forcing of tropospheric ozone, that have an emissions-induced uncertainty representing more than 40% of the uncertainty in the Earth system's response.
Published: 2018

28. On the use of δ18Oatm for ice core dating

Author: Frédéric Prié, Amaelle Landais, Lucie Bazin, Didier M. Roche, Markus Leuenberger, Gabrielle Dreyfus, Camille Bréant, Thomas Extier, 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 ), Groupe Sup de Co La Rochelle ( La Rochelle Business School ), Physics Institute, University of Bern, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), 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), Modélisation du climat (CLIM), Earth and Climate, 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), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Archeology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Dome, Ice core, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Isotopes of oxygen, Ice age, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Glacial period, SDG 14 - Life Below Water, Water cycle, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Chronology, Glacial terminations, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Global and Planetary Change, δO, Intertropical Convergence Zone, Geology, 13. Climate action, Oxygen isotopes, Physical geography
Abstract: Deep ice core chronologies have been improved over the past years through the addition of new age constraints. However, dating methods are still associated with large uncertainties for ice cores from the East Antarctic plateau where layer counting is not possible. Indeed, an uncertainty up to 6 ka is associated with AICC2012 chronology of EPICA Dome C (EDC) ice core, which mostly arises from uncertainty on the delay between changes recorded in δ18Oatm and in June 21st insolation variations at 65°N used for ice core orbital dating. Consequently, we need to enhance the knowledge of this delay to improve ice core chronologies. We present new high-resolution EDC δ18Oatm record (153–374 ka) and δO2/N2 measurements (163–332 ka) performed on well-stored ice to provide continuous records of δ18Oatm and δO2/N2 between 100 and 800 ka. The comparison of δ18Oatm with the δ18Ocalcite from East Asian speleothems shows that both signals present similar orbital and millennial variabilities, which may represent shifts in the InterTropical Convergence Zone position, themselves associated with Heinrich events. We thus propose to use the δ18Ocalcite as target for δ18Oatm orbital dating. Such a tuning method improves the ice core chronology of the last glacial inception compared to AICC2012 by reconciling NGRIP and mid-latitude climatic records. It is especially marked during Dansgaard-Oeschger 25 where the proposed chronology is 2.2 ka older than AICC2012. This δ18Oatm – δ18Ocalcite alignment method applied between 100 and 640 ka improves the EDC ice core chronology, especially over MIS 11, and leads to lower ice age uncertainties compared to AICC2012.
Published: 2018

29. Climate and tectonic-driven sedimentary infill of a lagoon as revealed by high resolution seismic and core data (the Nador lagoon, NE Morocco)

Author: Maria Snoussi, Saida Niazi, Laurent Dezileau, U. von Grafenstein, Otmane Raji, Bernadette Tessier, Antoine Poujol, Université MohammedV-Agdal, Rabat, 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 ), 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 ), Département des sciences de la Terre, Faculté des sciences de Rabat, 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 ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), 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), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), National Central University [Taiwan] (NCU), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université des Antilles (UA)-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: Mediterranean climate, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Nador lagoon, Context (language use), Present day, Sediment cores, 010502 geochemistry & geophysics, Oceanography, Seismic, 01 natural sciences, Mediterranean sea, Geochemistry and Petrology, Infill, Mediterranean Sea, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 14. Life underwater, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Holocene, 0105 earth and related environmental sciences, Sedimentary fill, LIA, Geology, Tectonic, Tectonics, Morocco, 13. Climate action, Sedimentary rock
Abstract: (IF 3.35; Q1); International audience; Lagoonal systems are vulnerable environments in the present day context of global climate change. The study of their sedimentary infill is critical to understand marine and continental factors controlling their evolution, and in so doing, evaluate their future behaviour and potential management. In that context, Mediterranean lagoons are particularly important due to their social and economic values. The Nador lagoon, located along the Western Mediterranean coast, is the largest Moroccan lagoon. In order to study its sedimentary infill, very high-resolution seismic reflection data were acquired, providing for the first time an image of the architecture of the infilling Holocene deposits. The combination between sediment core information and seismic data allows the reconstruction of the lagoon history over the last millennium. We demonstrate that the time between the 15th and 19th century has been a key period in the lagoon evolution. Sand bodies of marine origin dominated the sedimentary infill of the lagoon during that time. We propose that this stage of the Nador lagoon, the evolution and infilling is closely linked both to the local tectonic and Little Ice Age climatic contexts. These results are important to understand the mode of evolution of other comparable lagoons along microtidal coasts.
Published: 2018

30. Rapid decline in carbon monoxide emissions and export from East Asia between years 2005 and 2016

Author: Zheng , Bo, Chevallier , Frédéric, Ciais , Philippe, Yin , Yi, Deeter , Merritt, He , Helen, Wang , Yilong, Zhang , Qiang, He , Kebin, 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 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Atmospheric Chemistry Division [Boulder], National Center for Atmospheric Research [Boulder] ( NCAR ), Centre de Recherche en Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication - EA 3804 ( CRESTIC ), Université de Reims Champagne-Ardenne ( URCA ), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Modélisation INVerse pour les mesures atmosphériques et SATellitaires (SATINV), 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), ICOS-ATC (ICOS-ATC), National Center for Atmospheric Research [Boulder] (NCAR), 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), and 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)
Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, emissions, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, East Asia, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, decline, carbon monoxide, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; LETTER • OPEN ACCESS Rapid decline in carbon monoxide emissions and export from East Asia between years 2005 and 2016 To cite this article: Bo Zheng et al 2018 Environ. Res. Lett. 13 044007 View the article online for updates and enhancements. Related content Uncertainties in emissions estimates of greenhouse gases and air pollutants in India and their impacts on regional air quality-Recent reduction in NO x emissions over China: synthesis of satellite observations and emission inventories-Exceedances of air quality standard level of PM 2.5 in Japan caused by Siberian wildfires-This content was downloaded from IP address 157.136.75.78 on 16/09/2020 at 15:17 Environ. Res. Lett. 13 (2018) 044007 Abstract Measurements of Pollution in the Troposphere (MOPITT) satellite and ground-based carbon monoxide (CO) measurements both suggest a widespread downward trend in CO concentrations over East Asia during the period 2005-2016. This negative trend is inconsistent with global bottom-up inventories of CO emissions, which show a small increase or stable emissions in this region. We try to reconcile the observed CO trend with emission inventories using an atmospheric inversion of the MOPITT CO data that estimates emissions from primary sources, secondary production, and chemical sinks of CO. The atmospheric inversion indicates a ∼ −2% yr −1 decrease in emissions from primary sources in East Asia from 2005-2016. The decreasing emissions are mainly caused by source reductions in China. The regional MEIC inventory for China is the only bottom up estimate consistent with the inversion-diagnosed decrease of CO emissions. According to the MEIC data, decreasing CO emissions from four main sectors (iron and steel industries, residential sources, gasoline-powered vehicles, and construction materials industries) in China explain 76% of the inversion-based trend of East Asian CO emissions. This result suggests that global inventories underestimate the recent decrease of CO emission factors in China which occurred despite increasing consumption of carbon-based fuels, and is driven by rapid technological changes with improved combustion efficiency and emission control measures.
Published: 2018

31. Reservoir Ages in the Western Tropical North Atlantic from One Coral off Martinique Island (Lesser Antilles)

Author: Eric Douville, Elsa Cortijo, Dominique Blamart, Lucile Bonneau, Edwige Pons-Branchu, Martine Paterne, Nathalie Feuillet, Christophe Colin, Jennifer Weill-Accardo, Guy Cabioch, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS - ORSTOM Paléohydrologie, Paléoclimatique Continentales, 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 de Paris (iSTeP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-IPG PARIS-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU), Paléocéanographie (PALEOCEAN), Nanyang Technological University [Singapour], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Universität Heidelberg [Heidelberg], 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), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-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)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University, 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 ), Institut de Physique du Globe de Paris ( IPGP ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Université de la Réunion ( UR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques ( LOCEAN ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), 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 de Paris ( iSTeP ), and Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010506 paleontology, Archeology, Lesser Antilles, 010504 meteorology & atmospheric sciences, δ18O, Coral, location.country, stable isotopes, 01 natural sciences, law.invention, volcanic effects, location, marine reservoir ages, law, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Martinique, 14. Life underwater, Radiocarbon dating, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, coral, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, geography.geographical_feature_category, biology, Volcanic arc, biology.organism_classification, Oceanography, Volcano, 13. Climate action, Martinique island, General Earth and Planetary Sciences, Siderastrea siderea, Geology
Abstract: Sea surface reservoir ages (R) are reported from radiocarbon (14C) measurements of the annual growth bands of coral Siderastrea siderea collected on the Atlantic coast off Martinique Island, in the Lesser Antilles volcanic arc. Mean values of R are similar between 1835 and 1845 during pre-anthropogenic times at 385±30 yr and between 1895 and 1905 at 382±20 yr when there was a huge eruption from the Montagne Pelée volcano in 1902–1903. Limited 14C aging of sea surface (~40 yr) may be due to enhanced volcanic activity. Variability of R is slightly greater during 1835–1845 than during 1895–1905. It is linked to a moderate increase of ∆14C of 5‰, strengthened by a clear increase of δ18O of 0.4‰. This is attributed to a decrease of the northward advection of the South Atlantic Waters into the western tropical North Atlantic and Caribbean Sea and relative enhanced westward flux of the tropical North Atlantic surface waters, the southern waters having lower values of 14C and δ18O than the North Atlantic ones. From 1835 to 1845, the fraction of the South Atlantic Waters transported up to Martinique Island was reduced from 25% to 15%.
Published: 2018

32. Radium isotopes as tracers of hydrothermal inputs and neutrally buoyant plume dynamics in the deep ocean

Author: Willard S. Moore, Jean-Louis Reyss, Pieter van Beek, Matthew A. Charette, Virginie Sanial, Paul B. Henderson, Lauren Kipp, Douglas E. Hammond, Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), 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), Océan et Interfaces (OCEANIS), 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), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales ( LEGOS ), Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Centre National d'Etudes Spatiales ( CNES ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ) -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 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-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), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Isotope, Geotraces, Trace element, Mineralogy, General Chemistry, Mid-Atlantic Ridge, 010502 geochemistry & geophysics, Oceanography, 01 natural sciences, Deep sea, Hydrothermal circulation, Plume, 13. Climate action, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Scavenging, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology
Abstract: Radium (Ra) isotopes are enriched in hydrothermal fluids, have a wide range of half-lives and are minimally impacted by scavenging removal processes; therefore, they have the ability to provide key information on the fate of trace elements in both near- and far- field hydrothermal plumes. To expand our understanding of Ra isotopes and their usefulness as tracers of hydrothermal activity, we measured Ra isotopes in both high and low temperature vent fluids, and in neutrally buoyant plumes. The time scales of plume transport were derived from Ra isotopes in neutrally buoyant plumes emanating from 15°S on the East Pacific Rise (EPR) and the TAG vent field on the Mid Atlantic Ridge (MAR) relative to their source ratio in high-temperature vent fluids. In near-field ( 223 Ra: t 1/2 = 11.4 d, 224 Ra: t 1/2 = 3.66 d) suggest plume ages of ~ 1 month and ~ 5 d over the EPR and MAR, respectively. Farther afield (> 100 km from vent), the distribution of the longer-lived 228 Ra (t 1/2 = 5.75 y) is indicative of hydrothermal plumes with different points of origin along the EPR. Radium-228 derived plume ages were used to calculate the residence time of hydrothermal dissolved Fe, which was in the range of 9–20 y (with an upper limit of 50 y depending on model assumptions). These are shorter than typical deep ocean Fe residence times, a result of scavenging removal of Fe from the neutrally buoyant plume during transport. This study highlights the utility of Ra isotopes in providing time-scales of hydrothermally derived trace element cycling in the deep ocean.
Published: 2018

33. The PMIP4 contribution to CMIP6 – Part 1: Overview and over-arching analysis plan

Author: Kageyama, Masa, Braconnot, Pascale, Harrison, Sandy P., Haywood, Alan M., Jungclaus, Johann H., Otto-Bliesner, Bette L., Peterschmitt, Jean-Yves, Abe-Ouchi, Ayako, Albani, Samuel, Bartlein, Patrick J., Brierley, Chris, Crucifix, Michel, Dolan, Aisling, Fernandez-Donado, Laura, Fischer, Hubertus, Hopcroft, Peter O., Ivanovic, Ruza F., Lambert, Fabrice, Lunt, Daniel J., Mahowald, Natalie M., Peltier, W. Richard, Phipps, Steven J., Roche, Didier M., Schmidt, Gavin A., Tarasov, Lev, Valdes, Paul J., Zhang, Qiong, Zhou, Tianjun, 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 ), Max-Planck-Institut für Meteorologie ( MPI-M ), National Center for Atmospheric Research [Boulder] ( NCAR ), Center for Climate System Research [Kashiwa] ( CCSR ), The University of Tokyo, Fonds National de la Recherche Scientifique [Bruxelles] ( FNRS ), Abteilung Klinische Sozialmedizin, Berufs- und Umweltdermatologie, Universität Heidelberg [Heidelberg], School of Geographical Sciences, University of Bristol [Bristol], Department of Earth and Atmospheric Sciences [Ithaca) ( EAS ), Cornell University, Department of Physics [Toronto], University of Toronto, University of New South Wales [Sydney] ( UNSW ), Groupe Sup de Co La Rochelle ( La Rochelle Business School ), Department of Physics and Physical Oceanography, Memorial University of Newfoundland [St. John's], Department of Physical Geography [Stockholm], Stockholm University, Joint Center for Global Change Studies, Global Environment Facility, Centre National de la Recherche Scientifique (France), Australian Research Council, European Research Council, Engineering and Physical Sciences Research Council (UK), Natural Environment Research Council (UK), Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (Chile), Harrison, Sandy P. [0000-0001-5687-1903], Peterschmitt, Jean-Yves [0000-0003-3486-3157], Abe-Ouchi, Ayako [0000-0003-1745-5952], Brierley, Chris [0000-0002-9195-6731], Crucifix, Michel [0000-0002-3437-4911], Dolan, Aisling [0000-0002-9585-9648], Fischer, Hubertus [0000-0002-2787-4221], Hopcroft, Peter O. [0000-0003-3694-9181], Ivanovic, Ruza F. [0000-0002-7805-6018], Lambert, Fabrice [0000-0002-2192-024X], Lunt, Daniel J. [0000-0003-3585-6928], Peltier, W. Richard [0000-0002-5555-7661], Phipps, Steven J. [0000-0001-5657-8782], Roche, Didier M. [0000-0001-6272-9428], Schmidt, Gavin A. [0000-0002-2258-0486], Zhang, Qiong [0000-0002-9137-2883], UCL - SST/ELI/ELIC - Earth & Climate, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Modélisation du climat (CLIM), 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), Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics (MERMAID), Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M), Max-Planck-Gesellschaft, National Center for Atmospheric Research [Boulder] (NCAR), Center for Climate System Research [Kashiwa] (CCSR), The University of Tokyo (UTokyo), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Universität Bern [Bern], School of Geographical Sciences [Bristol], Department of Earth and Atmospheric Sciences [Ithaca) (EAS), Cornell University [New York], University of New South Wales [Sydney] (UNSW), Vrije Universiteit Amsterdam [Amsterdam] (VU), Harrison, Sandy P., Peterschmitt, Jean-Yves, Abe-Ouchi, Ayako, Brierley, Chris, Crucifix, Michel, Dolan, Aisling, Fischer, Hubertus, Hopcroft, Peter O., Ivanovic, Ruza F., Lambert, Fabrice, Lunt, Daniel J., Peltier, W. Richard, Phipps, Steven J., Roche, Didier M., Schmidt, Gavin A., Zhang, Qiong, 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 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), Universität Bern [Bern] (UNIBE), and Memorial University of Newfoundland = Université Memorial de Terre-Neuve [St. John's, Canada] (MUN)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 530 Physics, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: This paper is the first of a series of four GMD papers on the PMIP4-CMIP6 experiments. Part 2 (OttoBliesner et al., 2017) gives details about the two PMIP4- CMIP6 interglacial experiments, Part 3 (Jungclaus et al., 2017) about the last millennium experiment, and Part 4 (Kageyama et al., 2017) about the Last Glacial Maximum experiment. The mid-Pliocene Warm Period experiment is part of the Pliocene Model Intercomparison Project (PlioMIP) – Phase 2, detailed in Haywood et al. (2016). The goal of the Paleoclimate Modelling Intercomparison Project (PMIP) is to understand the response of the climate system to different climate forcings for documented climatic states very different from the present and historical climates. Through comparison with observations of the environmental impact of these climate changes, or with climate reconstructions based on physical, chemical, or biological records, PMIP also addresses the issue of how well state-of-the-art numerical models simulate climate change. Climate models are usually developed using the present and historical climates as references, but climate projections show that future climates will lie well outside these conditions. Palaeoclimates very different from these reference states therefore provide stringent tests for state-of-the-art models and a way to assess whether their sensitivity to forcings is compatible with palaeoclimatic evidence. Simulations of five different periods have been designed to address the objectives of the sixth phase of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6): the millennium prior to the industrial epoch (CMIP6 name: past1000); the mid-Holocene, 6000 years ago (midHolocene); the Last Glacial Maximum, 21 000 years ago (lgm); the Last Interglacial, 127 000 years ago (lig127k); and the mid-Pliocene Warm Period, 3.2 million years ago (midPliocene-eoi400). These climatic periods are well documented by palaeoclimatic and palaeoenvironmental records, with climate and environmental changes relevant for the study and projection of future climate changes. This paper describes the motivation for the choice of these periods and the design of the numerical experiments and database requests, with a focus on their novel features compared to the experiments performed in previous phases of PMIP and CMIP. It also outlines the analysis plan that takes advantage of the comparisons of the results across periods and across CMIP6 in collaboration with other MIPs., Masa Kageyama and Qiong Zhang acknowledge funding from French–Swedish project GIWA. Pascale Braconnot, Johann Jungclaus, and Sandy P. Harrison acknowledge funding from JPI-Belmont project “PAleao-Constraints on Monsoon Evolution and Dynamics (PACMEDY)” through their respective national funding agencies. Sandy P. Harrison also acknowledges funding from the Australian Research Council (DP1201100343) and from the European Research Council for “GC2.0: Unlocking the past for a clearer future”. Alan M. Haywood and Aisling Dolan acknowledge funding from the European Research Council under the European Union’s Seventh Framework Programme (FP7/2007–2013)/ERC grant agreement no. 278636 and the EPSRC-supported Past Earth Network. Ruza F. Ivanovic is funded by a NERC Independent Research Fellowship (no. NE/K008536/1). Steven J. Phipps’s contribution is supported under the Australian Research Council’s Special Research Initiative for the Antarctic Gateway Partnership (project ID SR140300001). Fabrice Lambert acknowledges support from CONICYT projects 15110009, 1151427, ACT1410, and NC120066.
Published: 2018

34. Meridional Contrasts in Productivity Changes Driven by the Opening of Drake Passage

Author: Laurent Bopp, Yannick Donnadieu, Caroline H Lear, Jean-Baptiste Ladant, Paul A. Wilson, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), University of Wolverhampton, 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), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), project Anox-Sea - ANR [ANR-12-BS06-0011-03], 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 ), Centre européen de recherche et d'enseignement de géosciences de l'environnement ( CEREGE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Collège de France ( CdF ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - 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 Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric Science, Water mass, 010504 meteorology & atmospheric sciences, glaciation, Climate change, 010502 geochemistry & geophysics, Oceanography, 01 natural sciences, Latitude, panama seaway, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 14. Life underwater, Glacial period, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, southern-ocean, ocean circulation changes, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, atmospheric co2, Subduction, Ocean current, Paleontology, Biogeochemistry, eocene-oligocene transition, global carbon-cycle, antarctic circumpolar current, 13. Climate action, climate-change, Cenozoic, Geology, biological productivity
Abstract: International audience; Changes in atmospheric pCO(2) are widely suggested to have played a major role in both the long-term deterioration of Cenozoic climate and many superimposed rapid climate perturbations such as the pivotal Eocene-Oligocene transition. Changes in marine productivity affecting the biological oceanic carbon pump represent one possible cause of past CO2 variability. Here we explore the relationship between ocean gateway change and marine biogeochemistry. Specifically, we use a fully coupled atmosphere-ocean-biogeochemical model (IPSL-CM5A) to examine global ocean paleoproductivity changes in response to the opening of Drake Passage. In our simulations, we find that Drake Passage opening yields a spatially uniform decrease in primary productivity in the low-latitude oceans while the high-latitude response is more spatially heterogeneous. Mechanistically, the low-latitude productivity decrease is a consequence of a fundamental reorganization of ocean circulation when Drake Passage opens driven by the isolation of the Southern Ocean from low-latitude water masses. Nutrient depletion in the low latitudes is driven by a marked decrease in the intensity of deep convection in the Southern Ocean, which drives the accumulation of nutrients at depth and their depletion in the intermediate and upper ocean, especially away from sites of subduction. In the high latitudes, the onset of the Antarctic Circumpolar Current in the model exerts a strong control both on nutrient availability and on regions of deep-water formation. The qualitative agreement between geographically diverse long-term paleoproductivity records and the simulated variations suggests that Drake Passage opening may contribute to the long-term paleoproductivity signal.
Published: 2018

35. Hyperspectral core logging for fire reconstruction studies

Author: Jean-Louis Reyss, Yoann Copard, Boris Vannière, Stéphane Marcotte, Marc Desmet, Benoit Laignel, Antonin Van Exem, Pierre Sabatier, Maxime Debret, 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 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), Environnements, Dynamiques et Territoires de Montagne (EDYTEM), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Organique et Bioorganique : Réactivité et Analyse (COBRA), Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Océan et Interfaces (OCEANIS), 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), GéoHydrosystèmes COntinentaux (GéHCO EA6293), Université de Tours (UT), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM), Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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), Université de Rouen Normandie ( UNIROUEN ), Normandie Université ( NU ), 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 ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne ( EDYTEM ), Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Chimie Organique et Bioorganique : Reactivité et Analyse ( COBRA ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Chimie Organique Fine ( IRCOF ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie ( INSA Rouen Normandie ), Normandie Université ( NU ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( 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 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Univ Tours, Lab GeHCO, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), and Université de Tours
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Chlorophyll a, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Data treatment, Mineralogy, Aquatic Science, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Chlorophyll index, Lacustrine sediment, Spectrophotometry, medicine, Organic matter, Paleolimnology, Spectral resolution, Charcoal, Hyperspectral Imagery, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, chemistry.chemical_classification, Hyperspectral high-resolution core logging, medicine.diagnostic_test, Fire regime, Hyperspectral imaging, 15. Life on land, Fire, Lake sediments, chemistry, 13. Climate action, visual_art, Chlorophyll, visual_art.visual_art_medium, Environmental science, [ SDU ] Sciences of the Universe [physics]
Abstract: International audience; Lacustrine sediments contain a wide range of proxies that enable paleoenvironmental reconstructions. For instance, charcoal can be used to document past fire regime changes. In order to analyse high-temporal- and spatial-resolution records, however, it is necessary to develop fast, low-cost and high-stratigraphic-resolution methods. We developed a new paleo-fire proxy by studying a lacustrine core from the Esterel Massif, SE France, an area affected by two recent fire events, in AD 1987 and 2003. For this purpose, we searched for charcoal deposited and preserved in the lake sediments by combining a number of complementary methods, including: classic macrocharcoal tallying, scanning spectrophotometry, scanning hyperspectral imaging and high pressure liquid chromatography analyses. Macrocharcoal quantification is efficient, but time-consuming, and only provides intermediate-resolution data (cm scale). Spectrophotometry, used classically to quantify colour, is very fast, provides high-resolution data (4 mm) and is non-destructive (core preservation). Hyperspectral data have the same advantages as spectrophotometry, but offer higher spatial resolution (64-µm pixel size) and higher spectral resolution (6 nm) for core logging applications. The main result of this research is based on hyperspectral analysis at very high stratigraphic resolution using the I-band index. This index usually measures reflectance values at [660, 670 nm] corresponding to the trough in red reflectance produced by Chlorophyll a and its diagenetic products. This [660, 670 nm] reflectance trough, however, is also affected by the presence of altered organic matter and decreases with altered organic matter such as charcoal particles. Charcoal effect on the reflectance of Chlorophyll a and its diagenetic products is identified on first derivative spectra by a characteristic pattern around 675 nm, which is also in agreement with the Chlorophyll a concentrations measured by high-pressure liquid chromatography and charcoal particles. The I-band index is hence suitable for detecting burned organic matter, by quantifying the dilution of the chlorophyll signal by the charcoal signal. Thus, this adaptation of the I-band index can be applied in fire reconstruction studies
Published: 2018

36. Spatial Representativeness Error in the Ground-Level Observation Networks for Black Carbon Radiation Absorption

Author: Gunnar Myhre, Rong Wang, Yves Balkanski, Elisabeth Andrews, Bjørn Hallvard Samset, Shu Tao, Gregory L. Schuster, Myrto Valari, Michael Schulz, Olivier Boucher, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics (MERMAID), 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), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Center for International Climate and Environmental Research [Oslo] (CICERO), University of Oslo (UiO), Sino-French Institute for Earth System Science, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University [Beijing], Institut de Physique Nucléaire d'Orsay ( IPNO ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -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 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) ( LMD ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -École polytechnique ( X ) -École des Ponts ParisTech ( ENPC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ) -École normale supérieure - Paris ( ENS Paris ), Center for International Climate and Environmental Research [Oslo] ( CICERO ), 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 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), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Mesoscale meteorology, 010501 environmental sciences, Radiative forcing, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Representativeness heuristic, AERONET, Aerosol, Atmosphere, Geophysics, 13. Climate action, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Physics::Atmospheric and Oceanic Physics, Optical depth, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Downscaling
Abstract: International audience; There is high uncertainty in the direct radiative forcing of black carbon (BC), an aerosol that strongly absorbs solar radiation. The observation-constrained estimate, which is several times larger than the bottom-up estimate, is influenced by the spatial representativeness error due to the mesoscale inhomogeneity of the aerosol fields and the relatively low resolution of global chemistry-transport models. Here we evaluated the spatial representativeness error for two widely used observational networks (AErosol RObotic NETwork and Global Atmosphere Watch) by downscaling the geospatial grid in a global model of BC aerosol absorption optical depth to 0.1°× 0.1°. Comparing the models at a spatial resolution of 2°× 2°with BC aerosol absorption at AErosol RObotic NETwork sites (which are commonly located near emission hot spots) tends to cause a global spatial representativeness error of 30%, as a positive bias for the current top-down estimate of global BC direct radiative forcing. By contrast, the global spatial representativeness error will be 7% for the Global Atmosphere Watch network, because the sites are located in such a way that there are almost an equal number of sites with positive or negative representativeness error. Plain Language Summary When comparing the black carbon model at a resolution of 2°× 2°with local measurements, the global representativeness error is 30% for AErosol RObotic NETwork sites, compared to 7% for Global Atmosphere Watch sites. It demonstrates that, in absence of high-resolution models, the current top-down estimate of black carbon direct radiative forcing is overestimated by 30%.
Published: 2018

37. Tsunami sedimentary deposits of Crete records climate during the ‘Minoan Warming Period’ (≈3350 yr BP)

Author: Kevin A. Rey, Alexandra Touzeau, Romain Amiot, Delphine Angst, Jean-Pierre Flandrois, Aurélien Royer, François Fourel, Magali Seris, Denis-Didier Rousseau, François Atrops, Christophe Lécuyer, Valérie Daux, Centre Armoricain d'Etude Structurale des Socles ( CAESS ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ), Institut de géologie, Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon, Paléoenvironnement et paléobiosphère ( PP ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -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 ), 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 ), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive ( LBBE ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -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 ), 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), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), 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), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Bioinformatique, phylogénie et génomique évolutive (BPGE), Département PEGASE [LBBE] (PEGASE), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-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), 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), 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), 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 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), and Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010506 paleontology, Archeology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDV]Life Sciences [q-bio], 01 natural sciences, Paleontology, Paleoclimatology, medicine, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 14. Life underwater, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Global and Planetary Change, Explosive eruption, Ecology, Stable isotope ratio, Seasonality, medicine.disease, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Period (geology), Sedimentary rock, Geology
Abstract: Earthquakes or explosive eruptions generate tsunami, which are at the origin of thick and chaotic coastal sediments. These commonly fossiliferous deposits are formed instantaneously at the historical or geological timescale and therefore have the potential to provide snapshot records of past climates. In Crete, near the city of Palaikastro, crops out a 1- to 9-m-thick sedimentary layer deposited by a huge tsunami that has been previously estimated to be about 9 m high. The presence of volcanic ash, the geometry, the archeological and faunal contents of the sedimentary deposit along with radiocarbon dating converge for interpreting this tsunamite as coeval with the Minoan Santorini (Thera) eruption ≈3350 yr BP. During its drawback, the tsunami deposited rocky blocks and a muddy matrix containing mollusc shells dredged from the seabed as well as cattle skeletal remains and various artifacts belonging to the contemporaneous Minoan civilization. While the oxygen isotope compositions of terrestrial vertebrate bone remains most likely resulted from diagenetic alteration, those of a bovid tooth revealed that air temperatures during MM3 and LM1 periods were about 4°C higher than nowadays. Oxygen isotope measurements of marine mollusc shells also revealed that sea surface temperatures were higher by about 2°C. Those results compare with the 2.5°C temperature difference already estimated according to both δ2H and δ18O values of Greenland ice cores. Incremental sampling of marine gastropods and bovid teeth suggests that the seasonal amplitude was similar to that prevailing during the second half of the 20th century.
Published: 2018

38. Changes in Tibetan Plateau latitude as an important factor for understanding East Asian climate since the Eocene: A modeling study

Author: Peter C. Lippert, Gilles Ramstein, Entao Yu, Zhongshi Zhang, Ran Zhang, Dabang Jiang, 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 ), Nansen-Zhu International Research Centre, Chinese Academy of Sciences [Beijing] ( CAS ), Department of Geosciences, University of Arizona, University of Arizona, 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), Institute of Atmospheric Physics [Beijing] (IAP), Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS)-Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS), Department of Geosciences [University of Arizona], 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.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Subtropics, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Latitude, Geochemistry and Petrology, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, East Asian Monsoon, East Asia, Precipitation, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, 15. Life on land, Geophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Climate sensitivity, Climate model, Physical geography, Geology
Abstract: Previous climate modeling studies suggest that the surface uplift of the Himalaya–Tibetan plateau (TP) is a crucial parameter for the onset and intensification of the East Asian monsoon during the Cenozoic. Most of these studies have only considered the Himalaya–TP in its present location between ∼26°N and ∼40°N despite numerous recent geophysical studies that reconstruct the Himalaya–TP 10° or more of latitude to the south during the early Paleogene. We have designed a series of climate simulations to explore the sensitivity of East Asian climate to the latitude of the Himalaya–TP. Our simulations suggest that the East Asian climate strongly depends on the latitude of the Himalaya–TP. Surface uplift of a proto-Himalaya–TP in the subtropics intensifies aridity throughout inland Asia north of ∼40°N and enhances precipitation over East Asia. In contrast, the rise of a proto-Himalaya–TP in the tropics only slightly intensifies aridity in inland Asia north of ∼40°N, and slightly increases precipitation in East Asia. Importantly, this climate sensitivity to the latitudinal position of the Himalaya–TP is non-linear, particularly for precipitation across East Asia. The simulated precipitation patterns across East Asia are significantly different between our scenarios in which a proto-plateau is situated between ∼11°N and ∼25°N and between ∼20°N and ∼33°N, but they are similar when the plateau translates northward from between ∼20°N and ∼33°N to its modern position. Our simulations, when interpreted in the context of climate proxy data from Central Asia, support geophysically-based paleogeographic reconstructions in which the southern margin of a modern-elevation proto-Himalaya–TP was located at ∼20°N or further north in the Eocene.
Published: 2018

39. The GLAM Airborne Campaign across the Mediterranean Basin

Author: Ricaud, Philippe, Zbinden, Régina, Catoire, Valéry, Brocchi, Vanessa, Dulac, François, Hamonou, Eric, Canonici, Jean, El Amraoui, Laaziz, Massart, Sébastien, Piguet, Bruno, Dayan, Uri, Nabat, Pierre, Sciare, Jean, Ramonet, Michel, Delmotte, Marc, di Sarra, Alcide, Sferlazzo, Damiano, Di Iorio, Tatiana, Piacentino, Salvatore, Cristofanelli, Paolo, Mihalopoulos, Nikos, Kouvarakis, Giorgos, Chevrier, Stéphane, Pikridas, Michael, Savvides, Chrysanthos, Mamouri, Rodanthi-Elisavet, Nisantzi, Argyro, Hadjimitsis, Diofantos, Attié, Jean-Luc, Ferré, Hélène, Kangah, Yannick, Jaidan, Nizar, Guth, Jonathan, Jacquet, Patrick, Jaidan, Jonathan, Guth, Patrick, Robert, C, Bourdon, Aurélien, Bourdinot, Jean-François, Etienne, Jean-Claude, Krysztofiak, Gisele, Theron, Pierre, Chevrier, Stephane, Météo-France – CNRS, Ecole Nationale de la Météorologie, Météo-France, Toulouse, France, Laboratoire de physique et chimie de l'environnement et de l'Espace (LPC2E), UMR 7328 CNRS/Université d'Orléans, Université d'Orléans ( UO ), Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace ( LPC2E ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université d'Orléans ( UO ) -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 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique ( CNRM-GAME ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Liège, Cyprus Institute ( CyI ), Italian National agency for new technologies, Energy and sustainable economic development [Frascati] ( ENEA ), CNR Institute of Atmospheric Sciences and Climate ( ISAC ), National Research Council [Italy] ( CNR ), SEDOO, OMP Data Service, Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ), Centre national de recherches météorologiques ( CNRM ), Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Adaptive Distributed Applications and Middleware ( ADAM ), Laboratoire d'Informatique Fondamentale de Lille ( LIFL ), Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Inria Lille - Nord Europe, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ), ANR-10-LABX-100-01/10-LABX-0100,VOLTAIRE,Geofluids and Volatil elements – Earth, Atmosphere, Interfaces – Resources and Environment ( 2010 ), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E), 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)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), 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), Chimie Atmosphérique Expérimentale (CAE), 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), Service des Avions Français Instrumentés pour la Recherche en Environnement (SAFIRE), 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, Cyprus Institute (CyI), ICOS-RAMCES (ICOS-RAMCES), Italian National agency for new technologies, Energy and sustainable economic development [Frascati] (ENEA), CNR Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Environmental Chemical Processes Laboratory [Heraklion] (ECPL), Department of Chemistry [Heraklion], University of Crete [Heraklion] (UOC)-University of Crete [Heraklion] (UOC), Energy, Environment and Water Research Center (EEWRC), Air Quality Section, Cyprus University of Technology, 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, ANR-10-LABX-0100,VOLTAIRE,Geofluids and Volatil elements – Earth, Atmosphere, Interfaces – Resources and Environment(2010), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-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), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo France-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique (CNRM-GAME), Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Subjects: [SDU]Sciences of the Universe [physics], ChArMEx, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [ SDU ] Sciences of the Universe [physics]
Abstract: International audience
Published: 2018

40. A review of the geologic sections and the faunal assemblages of Aurelian Mammal Age of Latium (Italy) in the light of a new chronostratigraphic framework

Author: Marra, F., Nomade, S., Pereira, A., Petronio, C., Salari, L., Sottili, G., Bahain, J. J., Boschian, G., Di Stefano, G., Falguères, C., Florindo, F., Gaeta, M., Giaccio, B., Masotta, M., Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Paléocéanographie (PALEOCEAN), 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), Histoire naturelle de l'Homme préhistorique (HNHP), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dipartimento di Scienze Archeologiche, University of Pisa - Università di Pisa, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - Sezione di Bologna (INGV), Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, 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 ), Laboratoire Lasers, Plasmas et Procédés photoniques ( LP3 ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Aix Marseille Université ( AMU ), Département de Préhistoire, Università di Pisa, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia [Bologna] ( INGV ), 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), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010506 paleontology, Archeology, Middle Pleistocene, Pleistocene, Evolution, Context (language use), Biostratigraphy, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Paleontology, Behavior and Systematics, Peninsula, Aggradational successions, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Chronostratigraphy, Tephrostratigraphy, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, Global and Planetary Change, geography.geographical_feature_category, Ecology, Archeology (arts and humanities), Aurelian Mammal Age, Geology, 15. Life on land, Latium, Mammal, Sedimentary rock
Abstract: The Aurelian Mammal Age for peninsular Italy was introduced on the basis of faunal assemblages mainly recovered at sites along the Via Aurelia west of Rome. These sites exposed a set of sedimentary deposits currently attributed to the Aurelia and to the Vitinia Formations correlated with MIS 9 and MIS 7, respectively. In the present paper we reconstruct the geologic-stratigraphic setting in the western sector of Rome within the wider context of glacio-eustatically controlled, geochronologically constrained aggradational successions defined for this region. We present a chronostratigraphic study based on dedicated field surveys, that, combined with five new 40Ar/39Ar ages and eighteen trace-element and EMP glass analyses of volcanic products, allow us to revise age and correlation with the Marine Isotopic Stages for 10 sites out of 12 previously attributed to the Aurelia Formation and the Torre in Pietra Faunal Unit. In particular, we demonstrate a MIS 13/MIS 11 age for several sections along the Via Aurelia between Malagrotta and Castel di Guido. Based on this new geochronological framework, the first occurrences of Canis lupus and Vulpes vulpes in Italy are antedated to MIS 11, within the Fontana Ranuccio Faunal Unit of the Galerian Mammal Age, consistent with the wider European context. This contribution is intended as the groundwork for a revision of the Middle Pleistocene Mammal Ages of the Italian peninsula, according to the improved chronostratigraphy of the geologic sections hosting the faunal assemblages.
Published: 2018

41. Geochemical control on the reduction of U(VI) to mononuclear U(IV) species in lacustrine sediments

Author: B. Bombled, Marina Seder-Colomina, Lucie Stetten, Luca Olivi, Nina Zeyen, Jean-Louis Reyss, Jessica Brest, A. Thouvenot, Charlotte Cazala, Christophe Rabouille, Maya Ikogou, Arnaud Mangeret, Anthony Julien, Gilles Alcalde, Olivier Proux, Guillaume Morin, P. Le Pape, Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Océan et Interfaces (OCEANIS), 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), ELETTRA (ELETTRA), ELETTRA, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-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]), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie ( IMPMC ), Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ), Géosciences Paris Sud ( GEOPS ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité ( INRETS ), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire ( IRSN ), 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 ), ELETTRA ( ELETTRA ), Institut Néel ( NEEL ), Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés ( IMPMC ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés (IMPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-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)-Université Paris-Saclay-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble [2016-2019] (OSUG [2016-2019]), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology [2007-2019] (Grenoble INP [2007-2019])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-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]), 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 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), Géosciences Paris Sud (GEOPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité (INRETS)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Iron, Speciation, Mononuclear, chemistry.chemical_element, 010501 environmental sciences, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Redox, Lake, Pore water pressure, Geochemistry and Petrology, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Total organic carbon, Chemistry, Sediment, Uranium, Anoxic waters, XANES, Diagenesis, EXAFS, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Environmental chemistry, [SDE]Environmental Sciences
Abstract: Contaminated systems in which uranium (U) concentrations slightly exceed the geochemical background are of particular interest to identify natural processes governing U trapping and accumulation in Earth’s surface environments. For this purpose, we examined the role of early diagenesis on the evolution of U speciation and mobility in sediments from an artificial lake located downstream from a former mining site. Sediment and pore water chemistry together with U and Fe solid state speciation were analyzed in sediment cores sampled down to 50 cm depth at four locations in the lake. These organic-rich sediments (∼12% organic C) exhibited U concentrations in the 40–80 mg kg−1 range. The sediment columns were anoxic 2–3 mm below the sediment-water interface and pore waters pH was circumneutral. Pore water chemistry profiles showed that organic carbon mineralization was associated with Fe and Mn reduction and was correlated with a decrease in dissolved U concentration with depth. Immobilization of U in the sediment was correlated with the reduction of U(VI) to U(IV) at depth, as shown by U LIII-edge XANES spectroscopic analysis. XANES and EXAFS spectroscopy at the Fe K-edge showed the reduction of structural Fe(III) to Fe(II) in phyllosilicate minerals with depth, coincident with U(VI) to U(IV) reduction. Thermodynamic modeling suggests that Fe(II) could act as a major reducing agent for U(VI) during early diagenesis of these sediments, leading to complete U reduction below ∼30 cm depth. Shell-by-shell and Cauchy-Wavelet analysis of U LIII-EXAFS spectra indicates that U(VI) and U(IV) are mainly present as mononuclear species bound to C, P or Si ligands. Chemical extractions confirmed that ∼60–80% of U was present as non-crystalline species, which emphasizes that such species should be considered when evaluating the fate of U in lacustrine environments and the efficiency of sediment remediation strategies.
Published: 2018

42. Distribution and ecology of the Globigerinoides ruber — Globigerinoides elongatus morphotypes in the Azores region during the late Pleistocene-Holocene

Author: Antonio Caruso, Annachiara Bartolini, Franck Bassinot, Marie-Madeleine Blanc-Valleron, Alessandro Bonfardeci, Università degli studi di Palermo - University of Palermo, Centre de Recherche en Paléontologie - Paris (CR2P), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Sorbonne Université (SU)-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), Paléocéanographie (PALEOCEAN), 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), 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), Dipartimento DiSTeM, Università di Palermo, Centre de recherche sur la Paléobiodiversité et les Paléoenvironnements ( CR2P ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -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 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Département d'Histoire de la Terre, Bonfardeci, Alessandro, Caruso, Antonio, Bartolini, Annachiara, Bassinot, Franck, and Blanc-Valleron, Marie-Madeleine
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Planktonic foraminifera, 010506 paleontology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Pleistocene, Cyclostoma, Oceanography, 01 natural sciences, Paleontology, Paleoceanography, Ocean gyre, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 14. Life underwater, Glacial period, Paleoclimatology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Relative species abundance, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Holocene, Globigerinoides, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, geography.geographical_feature_category, biology, Ecology, Azores front/current system, 15. Life on land, biology.organism_classification, Stable isotope, Ecology, Evolution, Behavior and Systematic, Earth-Surface Processe, Interglacial, Subtropical gyre, Geology
Abstract: Globigerinoides ruber is the dominant taxon in the North Atlantic Subtropical Gyre, nowadays limited to the north by the Azores Current. It is highly sensitive to recent and late Pleistocene Azores Front Current System variability. In this study, we analyse the distribution of five individual morphotypes of the G. ruber – G. elongatus plexus (G. ruber s.s., G. ruber cyclostoma type, G. elongatus, G. elongatus cf.1, G. elongatus pyramidical type) and G. ruber kummerform gr. in a core (ATA13-OF-KT1) collected southwest of the Azores islands and located in a strategical position near the present-day boundary of the Subtropical Gyre/Azores Front Current System (STG/AFCS). Micropaleontological and stable isotope analyses can provide new insights on the ecological preferences of the G. ruber chromotypes and some selected morphotypes (especially the less studied G. ruber cyclostoma type). Their distribution pattern shows cyclic oscillations linked to climatic variability at orbital and millennial scales. G. elongatus clearly dominated the G. ruber - G. elongatus assemblage during the interglacials, while G. ruber cyclostoma type reached their maxima abundances during glacial periods. Furthermore, changes in the relative abundance of warm (G. elongatus) and cool water (G. ruber cyclostoma type) morphotypes represent a powerful tool to track the position occupied by the Subtropical Gyre/Azores Current (STG/AC) boundary during the last 74.7 kyr.
Published: 2018

43. Aerosols in Northern Morocco: Input pathways and their chemical fingerprint

Author: B. Damnati, B. Baghdad, Benjamin Guinot, A. Benchrif, M. Bounakhla, H. Cachier, 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 ), Centre National de l'Energie des Sciences et des Techniques Nucléaires (CNESTEN), 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), 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)
Subjects: Pollutant, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Climate change, 010501 environmental sciences, Atmospheric sciences, complex mixtures, 01 natural sciences, Mediterranean Basin, Aerosol, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Environmental science, Trajectory analysis, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Chemical composition, Air quality index, Air mass, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science
Abstract: The Mediterranean basin is one of the most sensitive regions in the world regarding climate change and air quality. Deserts and marine aerosols combine with combustion aerosols from maritime traffic, large urban centers, and at a larger scale from populated industrialized regions in Europe. From Tetouan city located in the North of Morocco, we attempted to better figure out the main aerosol transport pathways and their respective aerosol load and chemical profile by examining air mass back trajectory patterns and aerosol chemical compositions from May 2011 to April 2012. The back trajectory analysis throughout the sampling period led to four clusters, for which meteorological conditions and aerosol chemical characteristics have been investigated. The most frequent cluster (CL3: 39%) corresponds to polluted air masses coming from the Mediterranean Basin, characterized by urban and marine vessels emissions out of Spain and of Northern Africa. Two other polluted clusters were characterized. One is of local origin (CL1: 22%), with a marked contribution from urban aerosols (Rabat, Casablanca) and from biomass burning aerosols. The second (CL2: 32%) defines air masses from the near Atlantic Ocean, affected by pollutants emitted from the Iberian coast. A fourth cluster (CL4: 7%) is characterized by rather clean, fast and rainy oceanic air masses, influenced during their last 24 h before reaching Tetouan by similar sources with those affecting CL2, but to a lesser extent. The chemical data show that carbonaceous species are found in the fine aerosols fraction and are generally from local primary sources (low OC/EC) rather than long-range transported. In addition to fresh traffic and maritime vessel aerosols, our results suggest the contribution of local biomass burning.
Published: 2018

44. Climate Impacts in Europe Under +1.5°C Global Warming

Author: Aristeidis Koutroulis, Ioannis K. Tsanis, Abdulla Sakalli, Daniela Jacob, Chantal Donnelly, Robert Vautard, Andrea Damm, Lola Kotova, Michelle T. H. van Vliet, Claas Teichmann, Manolis Grillakis, Stefan Sobolowski, Climate Service Center, Climate Service Center [Hambourg] (GERICS), Helmholtz-Zentrum Geesthacht (GKSS), Bjerknes Centre for Climate Research (BCCR), Department of Biological Sciences [Bergen] (BIO / UiB), University of Bergen (UiB)-University of Bergen (UiB), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), 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), Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI), Technical Universtiy of Crete Laboratory of Water Resources Management and Coastal Engineering, Technical University of Crete Laboratory of Water Resources Management and Coastal Engineering, Institute for Plant Ecology, Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), 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 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), Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH, Iskenderun Technical University, Water & Food and Water Systems & Global Change Group, Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), European Project: 282746,EC:FP7:ENV,FP7-ENV-2011,IMPACT2C(2011), Climate Service Center [Hambourg] ( GERICS ), Helmholtz-Zentrum Geesthacht ( GKSS ), Bjerknes Centre for Climate Research ( BCCR ), University of Bergen ( UIB ), 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 ), Swedish Meteorological and Hydrological Institute ( SMHI ), and Justus-Liebig-University
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, +1.5oC and +2oC global warming, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Natural resource economics, Climate Change, 0208 environmental biotechnology, Climate change, 02 engineering and technology, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Climate Change Impacts, Effects of global warming, United Nations Framework Convention on Climate Change, 11. Sustainability, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), IMPACT2C project, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Hydropower, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, WIMEK, business.industry, Global warming, 020801 environmental engineering, Europe, Geography, 13. Climate action, Scale (social sciences), Food processing, Water Systems and Global Change, business, Tourism
Abstract: Summarization: The Paris Agreement of the United Nations Framework Convention on Climate Change aims not only at avoiding +2°C warming (and even limit the temperature increase further to +1.5°C), but also sets long‐term goals to guide mitigation. Therefore, the best available science is required to inform policymakers on the importance of and the adaptation needs in a +1.5°C warmer world. Seven research institutes from Europe and Turkey integrated their competencies to provide a cross‐sectoral assessment of the potential impacts at a pan‐European scale. The initial findings of this initiative are presented and key messages communicated. The approach is to select periods based on global warming thresholds rather than the more typical approach of selecting time periods (e.g., end of century). The results indicate that the world is likely to pass the +1.5°C threshold in the coming decades. Cross‐sectoral dimensions are taken into account to show the impacts of global warming that occur in parallel in more than one sector. Also, impacts differ across sectors and regions. Alongside the negative impacts for certain sectors and regions, some positive impacts are projected. Summer tourism in parts of Western Europe may be favored by climate change; electricity demand decreases outweigh increases over most of Europe and catchment yields in hydropower regions will increase. However, such positive findings should be interpreted carefully as we do not take into account exogenous factors that can and will influence Europe such as migration patterns, food production, and economic and political instability. Presented on
Published: 2018

45. Spring Snow-Albedo Feedback Analysis Over the Third Pole: Results From Satellite Observation and CMIP5 Model Simulations

Author: James Ryder, Xiaoyi Wang, Shilong Piao, Taotao Zhang, Yaoming Ma, Dan Liu, Tao Wang, Hui Guo, Jinzhi Ding, Yue Li, Key Laboratory of Alpine Ecology and Biodiversity, Institute of Tibetan Plateau Research - Chinese Academy of Sciences, University of Chinese Academy of Sciences [Beijing] (UCAS), CAS Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences, Key Laboratory of Tibetan Environment Changes and Land Surface Processes - Institute of Tibetan Plateau Research, 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), Sino-French Institute for Earth System Science, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University [Beijing], 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), Sciences et Ingénierie de la Matière Molle ( SIMM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -ESPCI ParisTech-PSL Research University ( PSL ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Informatique pour l'Entreprise et les Systèmes de Production ( LIESP ), Université Lumière - Lyon 2 ( UL2 ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ), 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 ), Laboratory of Food Microbiology and Food Preservation ( LFMFP ), Ghent University [Belgium] ( UGENT ) -Department of Food Safety and Food Quality, Telecom Bretagne - Rennes, and Télécom Bretagne
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 0208 environmental biotechnology, Magnitude (mathematics), Climate change, 02 engineering and technology, Spring (mathematics), 01 natural sciences, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, Albedo, Snow, 020801 environmental engineering, Geophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Climatology, Climate model, Satellite, Geology
Abstract: International audience; The snow‐albedo feedback is a crucial component in high‐altitude cryospheric change but is poorly quantified over the Third Pole, encompassing the Karakoram and Tibetan Plateau. Here we present an analysis of present‐day and future spring snow‐albedo feedback over the Third Pole, using a 28 year satellite‐based albedo and the latest climate model simulations. We show that present‐day spring snow‐albedo feedback strength is primarily determined by the decrease in albedo due to snow metamorphosis, rather than that due to reduced snow cover in the Karakoram, but not found in Southeastern Tibet. We further demonstrate an emergent relationship between snow‐albedo feedback from the seasonal cycle and that from climate change across models. Combined with contemporary satellite‐based snow‐albedo feedback from seasonal cycle, this relationship enables us to estimate that the feedback strength for the Karakoram with a relatively high glaciated area is −2.42 ± 0.48% K−1 under an unmitigated scenario, which is much stronger than that for Southeastern Tibet (−1.64 ± 0.48% K−1) and for the Third Pole (−0.89 ± 0.44% K−1), respectively. Moreover, it is noteworthy that the magnitude of the constrained strength is only half of the unconstrained model estimate for the Third Pole, suggesting that current climate models generally overestimate the feedback of spring snow change to temperature change based on the unmitigated scenario.
Published: 2018

46. Smaller global and regional carbon emissions from gross land use change when considering sub-grid secondary land cohorts in a global dynamic vegetation model

Author: Chao Yue, Philippe Ciais, Wei Li, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), ICOS-ATC (ICOS-ATC), 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), 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 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), PHysicochimie des Electrolytes et Nanosystèmes InterfaciauX ( PHENIX ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -ESPCI ParisTech-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), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, lcsh:QE1-996.5, 0207 environmental engineering, lcsh:Life, 02 engineering and technology, 15. Life on land, 01 natural sciences, lcsh:Geology, lcsh:QH501-531, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, lcsh:QH540-549.5, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, lcsh:Ecology, 020701 environmental engineering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Several modelling studies reported elevated carbon emissions from historical land use change (ELUC) by including bidirectional transitions on the sub-grid scale (termed gross land use change), dominated by shifting cultivation and other land turnover processes. However, most dynamic global vegetation models (DGVMs) that have implemented gross land use change either do not account for sub-grid secondary lands, or often have only one single secondary land tile over a model grid cell and thus cannot account for various rotation lengths in shifting cultivation and associated secondary forest age dynamics. Therefore, it remains uncertain how realistic the past ELUC estimations are and how estimated ELUC will differ between the two modelling approaches with and without multiple sub-grid secondary land cohorts – in particular secondary forest cohorts. Here we investigated historical ELUC over 1501–2005 by including sub-grid forest age dynamics in a DGVM. We run two simulations, one with no secondary forests (Sageless) and the other with sub-grid secondary forests of six age classes whose demography is driven by historical land use change (Sage). Estimated global ELUC for 1501–2005 is 176 Pg C in Sage compared to 197 Pg C in Sageless. The lower ELUC values in Sage arise mainly from shifting cultivation in the tropics under an assumed constant rotation length of 15 years, being 27 Pg C in Sage in contrast to 46 Pg C in Sageless. Estimated cumulative ELUC values from wood harvest in the Sage simulation (31 Pg C) are however slightly higher than Sageless (27 Pg C) when the model is forced by reconstructed harvested areas because secondary forests targeted in Sage for harvest priority are insufficient to meet the prescribed harvest area, leading to wood harvest being dominated by old primary forests. An alternative approach to quantify wood harvest ELUC, i.e. always harvesting the close-to-mature forests in both Sageless and Sage, yields similar values of 33 Pg C by both simulations. The lower ELUC from shifting cultivation in Sage simulations depends on the predefined forest clearing priority rules in the model and the assumed rotation length. A set of sensitivity model runs over Africa reveal that a longer rotation length over the historical period likely results in higher emissions. Our results highlight that although gross land use change as a former missing emission component is included by a growing number of DGVMs, its contribution to overall ELUC remains uncertain and tends to be overestimated when models ignore sub-grid secondary forests.
Published: 2018

47. Surface formation, preservation, and history of low-porosity crusts at the WAIS Divide site, West Antarctica

Author: M. K. Spencer, Richard B. Alley, Atsuhiro Muto, Anais Orsi, John M. Fegyveresi, 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 ), Pennsylvania State University (Penn State), Penn State System, Temple University [Philadelphia], Pennsylvania Commonwealth System of Higher Education (PCSHE), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), 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), 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), and 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)
Subjects: [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Daytime, 010506 paleontology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Antarctic ice sheet, 010502 geochemistry & geophysics, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Discontinuity (geotechnical engineering), Ice core, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology, Porosity, lcsh:Environmental sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Earth-Surface Processes, Water Science and Technology, 0105 earth and related environmental sciences, lcsh:GE1-350, lcsh:QE1-996.5, Crust, Snow, Surface energy, lcsh:Geology, 13. Climate action, Climatology, Geology
Abstract: Observations at the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) Divide site show that near-surface snow is strongly altered by weather-related processes such as strong winds and temperature fluctuations, producing features that are recognizable in the deep ice core. Prominent glazed surface crusts develop frequently at the site during summer seasons. Surface, snow pit, and ice core observations made in this study during summer field seasons from 2008–2009 to 2012–2013, supplemented by automated weather station (AWS) data with short- and longwave radiation sensors, revealed that such crusts formed during relatively low-wind, low-humidity, clear-sky periods with intense daytime sunshine. After formation, such glazed surfaces typically developed cracks in a polygonal pattern likely from thermal contraction at night. Cracking was commonest when several clear days occurred in succession and was generally followed by surface hoar growth; vapor escaping through the cracks during sunny days may have contributed to the high humidity that favored nighttime formation of surface hoar. Temperature and radiation observations show that daytime solar heating often warmed the near-surface snow above the air temperature, contributing to upward mass transfer, favoring crust formation from below, and then surface hoar formation. A simple surface energy calculation supports this observation. Subsequent examination of the WDC06A deep ice core revealed that crusts are preserved through the bubbly ice, and some occur in snow accumulated during winters, although not as commonly as in summertime deposits. Although no one has been on site to observe crust formation during winter, it may be favored by greater wintertime wind packing from stronger peak winds, high temperatures and steep temperature gradients from rapid midwinter warmings reaching as high as −15 °C, and perhaps longer intervals of surface stability. Time variations in crust occurrence in the core may provide paleoclimatic information, although additional studies are required. Discontinuity and cracking of crusts likely explain why crusts do not produce significant anomalies in other paleoclimatic records.
Published: 2018

48. Land use change and El Niño-Southern Oscillation drive decadal carbon balance shifts in Southeast Asia

Author: Yosuke Niwa, Fang Li, Charles D. Koven, Prabir K. Patra, Kazuhito Ichii, Takashi Nakamura, Andy Wiltshire, Atul K. Jain, Thomas A. M. Pugh, Leonardo Calle, J. G. Canadell, Frédéric Chevallier, A. Arneth, Pierre Friedlingstein, Yi Y. Liu, Anna B. Harper, Masayuki Kondo, Sönke Zaehle, Albert van Dijk, Stephen Sitch, Nobuko Saigusa, Takashi Maki, Tazu Saeki, Benjamin Poulter, Christian Rödenbeck, Etsushi Kato, Center for Environmental Remote Sensing [Chiba] (CEReS), Chiba University, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ), CSIRO Marine and Atmospheric Research (CSIRO-MAR), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO), Montana State University (MSU), Biospheric Sciences Laboratory, NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Exeter Climate Systems, University of Exeter, Exeter, United Kingdom, Nanjing University of Information Science and Technology (NUIST), Climate Change Research Centre, ARC Centre of Excellence for Climate System Science, University of New South Wales, Level 4 Matthews Bldg., Kensington, NSW 2052, Australia, Fenner School of Environment and Society, Australian National University (ANU), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Department of Atmospheric Sciences [Urbana], University of Illinois at Urbana-Champaign [Urbana], University of Illinois System-University of Illinois System, The Institute of Applied Energy (IAE), Earth Sciences Division, Lawrence Livermore National Laboratory, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Institute of Atmospheric Physics [Beijing] (IAP), Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS), Institute for Meteorology and Climate Research (IMK), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Biogeochemistry Department [Mainz], Max Planck Institute for Chemistry (MPIC), Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft, Met Office Hadley Centre for Climate Change (MOHC), United Kingdom Met Office [Exeter], Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Modélisation INVerse pour les mesures atmosphériques et SATellitaires (SATINV), 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), Japan Meteorological Agency (JMA), Max-Planck-Institut, Montana State University ( MSU ), inconnu, Inconnu, Analysis-Synthesis Approach for Virtual Human Simulation ( MIMETIC ), Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -MEDIA ET INTERACTIONS ( IRISA-D6 ), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), CentraleSupélec-Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Télécom Bretagne-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -CentraleSupélec-Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Télécom Bretagne-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Télécom Bretagne-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ), Faculty of Veterinary Medicine, Utrecht University [Utrecht], Center for Global Environmental Research, National Institute for Environmental Studies ( NIES ), Exeter Climate Systems, College of Engineering, Mathematics and Physical Science, University of Exeter, Exeter, United Kingdom, Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung ( IMK-IFU ), Karlsruher Institut für Technologie ( KIT ), Dauphine Recherches en Management ( DRM ), Université Paris-Dauphine-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Department for Biogeochemical System, Max Planck Institute for Biogeochemistry, 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 ), Japan Meteorological Agency ( JMA ), Department of Radiology and Cancer Biology, Nagasaki, University of Exeter, 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), and 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)
Subjects: 0301 basic medicine, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Biogeochemical cycle, Peat, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Life on Land, Science, General Physics and Astronomy, Climate change, 01 natural sciences, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Article, 03 medical and health sciences, Deforestation, ddc:550, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Life Science, Land use, land-use change and forestry, lcsh:Science, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Multidisciplinary, Land use, General Chemistry, 15. Life on land, Photosynthetic capacity, Climate Action, Earth sciences, 030104 developmental biology, Carbon neutrality, 13. Climate action, Climatology, Environmental science, lcsh:Q, sense organs
Abstract: An integrated understanding of the biogeochemical consequences of climate extremes and land use changes is needed to constrain land-surface feedbacks to atmospheric CO2 from associated climate change. Past assessments of the global carbon balance have shown particularly high uncertainty in Southeast Asia. Here, we use a combination of model ensembles to show that intensified land use change made Southeast Asia a strong source of CO2 from the 1980s to 1990s, whereas the region was close to carbon neutral in the 2000s due to an enhanced CO2 fertilization effect and absence of moderate-to-strong El Niño events. Our findings suggest that despite ongoing deforestation, CO2 emissions were substantially decreased during the 2000s, largely owing to milder climate that restores photosynthetic capacity and suppresses peat and deforestation fire emissions. The occurrence of strong El Niño events after 2009 suggests that the region has returned to conditions of increased vulnerability of carbon stocks., The carbon balance in Southeast Asia is highly uncertain. Here, the authors show that land use changes and occurrence of strong El Niño control decadal shifts in the carbon balance of this region.
Published: 2018

49. Origin of remineralized organic matter in sediments from the Rhone River prodelta (NW Mediterranean) traced by Δ14C and δ13C signatures of pore water DIC

Author: Jean-Pascal Dumoulin, Jens Rassmann, Bruno Lansard, Peter van Breugel, Lara Pozzato, Christophe Rabouille, Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ), 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), Océan et Interfaces (OCEANIS), 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), Laboratoire de mesure du carbone 14 (LMC14 - UMS 2572), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Netherlands Institute of Ecology (NIOO), Netherlands Institute of Ecology, ANR-11-RSNR-0002,AMORAD,AMORAD1(2011), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'océanologie de Marseille (COM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2, Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-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 Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR: 11-RSNR-0002,(AMORAD 1) AMORAD,Sureté nucléaire, Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -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 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Océanographie et de Biogéochimie, Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales, Laboratoire de mesure du carbone 14 ( LMC14 - UMS 2572 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire ( IRSN ) -Ministère de la Culture et de la Communication ( MCC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Netherlands Institute of Ecology ( NIOO ), 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.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Aquatic Science, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Isotopic signature, River delta, Rhone River, Dissolved organic carbon, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Organic matter, 14. Life underwater, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, chemistry.chemical_classification, geography, geography.geographical_feature_category, Continental shelf, Sediment, Geology, Estuary, 15. Life on land, Radiocarbon, 6. Clean water, Sediment organic matter, Oceanography, chemistry, 13. Climate action, Benthic zone
Abstract: Rivers are important links between continents and oceans by transporting terrestrial particulate organic matter (POM) to continental shelf regions through estuaries or deltas and the Mediterranean basin is a good example of this strong linkage. In the vicinity of river mouths, an important fraction of the terrestrial POM settles on the seafloor, sometimes mixed with marine POM, where both can be recycled or buried. In the Rhone River prodelta, previous studies have investigated the origin of the POM in the sediments. They pointed at the large fraction of terrestrial POM in the sediments and the transition to older POM fractions in offshore direction. These studies suggested that terrestrial POM could be an important food source for benthic heterotrophic organisms in this area. In this study, the δ13C and Δ14C signatures of dissolved inorganic carbon (DIC) and DIC:NH4+ ratio in sediment pore water have been measured along a nearshore-offshore transect. The data were compared with available datasets concerning isotopic signature and C:N of the POM in bottom waters and suspended particles from the Rhone River and sediments from its delta, in order to determine which fraction of the POM is actually mineralized. Our results show that a fraction of terrestrial POM corresponding to riverine plankton is preferentially mineralized. Indeed, 13C-depleted riverine POM (δ13C = −25 to −27‰) which is enriched with 14C (Δ14C = +400 to +500‰) and shows a C:N < 8 gets mostly mineralized. This isotopic signature differs from that of sediment POM which highlights the selective mineralization already observed in other river deltas. In the Mediterranean context with large human influence in river watersheds such as dam building, our results highlight the importance of riverine primary production versus eroded organic matter in coastal carbon budgets.
Published: 2018

50. ORCHIDEE-MICT (v8.4.1), a land surface model for the high latitudes: model description and validation

Author: Guimberteau, Matthieu, Zhu, Dan, Maignan, Fabienne, Huang, Ye, Yue, Chao, Dantec-Nédélec, Sarah, Ottlé, Catherine, Jornet-Puig, Albert, Bastos, Ana, Laurent, Pierre, Goll, Daniel S., Bowring, Simon, Chang, Jinfeng, Guenet, Bertrand, Tifafi, Marwa, Peng, Shushi, Krinner, Gerhard, Ducharne, Agnès, Wang, Fuxing, Wang, Tao, Wang, Xuhui, Wang, Yilong, Yin, Zun, Lauerwald, Ronny, Joetzjer, Emilie, Qiu, Chunjing, Kim, Hyungjun, Ciais, Philippe, 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 ), Huazhong University of Science & Technology [Wuhan] ( HUST ), Joint Unit, LSCE, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul [Porto Alegre] ( UFRGS ), Département de Physique des Particules (ex SPP) ( DPP ), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers ( IRFU ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques ( LOCEAN ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Sino-French Institute for Earth System Science, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University [Beijing], Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement ( LGGE ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble ( OSUG ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols ( METIS ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) ( LMD ), Université Pierre et Marie Curie - 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Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [ SDU.OCEAN ] Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, ddc:550, [ SDU.ENVI ] Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; The high-latitude regions of the Northern Hemisphere are a nexus for the interaction between land surface physical properties and their exchange of carbon and energy with the atmosphere. At these latitudes, two carbon pools of planetary significance-those of the permanently frozen soils (permafrost), and of the great expanse of boreal forest-are vulnerable to destabilization in the face of currently observed climatic warming, the speed and intensity of which are expected to increase with time. Improved projections of future Arctic and boreal ecosystem transformation require improved land surface models that integrate processes specific to these cold biomes. To this end, this study lays out relevant new parameterizations in the ORCHIDEE-MICT land surface model. These describe the interactions between soil carbon, soil temperature and hydrology, and their resulting feedbacks on water and CO 2 fluxes, in addition to a recently developed fire module. Outputs from ORCHIDEE-MICT, when forced by two climate input datasets, are extensively evaluated against (i) temperature gradients between the atmosphere and deep soils, (ii) the hydrological components comprising the water balance of the largest high-latitude basins, and (iii) CO 2 flux and carbon stock observations. The model performance is good with respect to empirical data, despite a simulated excessive plant water stress and Published by Copernicus Publications on behalf of the European Geosciences Union. 122 M. Guimberteau et al.: ORCHIDEE-MICT, a LSM for the high latitudes a positive land surface temperature bias. In addition, acute model sensitivity to the choice of input forcing data suggests that the calibration of model parameters is strongly forcing-dependent. Overall, we suggest that this new model design is at the forefront of current efforts to reliably estimate future perturbations to the high-latitude terrestrial environment.
Published: 2018

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