Evaluation of the potential of MODIS satellite data to predict vegetation phenology in different biomes: An investigation using ground-based NDVI measurements Auteur(s) : Hmimina, G. Dufrene, E. Pontailler, J. -Y Delpierre, N. Aubinet, M. Caquet, B. De Grandcourt, A. Burban, Benoît Auteurs secondaires : Ecologie Systématique et Evolution (ESE) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11) - AgroParisTech - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) AgroBio Tech GxABT ; Univ Liege Gembloux Agrobio Tech Ecologie des forêts de Guyane (ECOFOG) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD) - Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - Université des Antilles et de la Guyane (UAG) - AgroParisTech - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - AGROCAMPUS OUEST Ecologie et Ecophysiologie Forestières (EEF) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - Université de Lorraine (UL) Ctr Ecol Fonct & Evolut ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Unité de recherches Écosystèmes forestiers : microbiologie, pathologie et biogéochimie ; Institut National de Recherche Agronomique GIP ECOFOR; F-ORE-T "Observatoires de Recherche en Environnement (ORE) sur le Fonctionnement des Losystemes Forestiers" ECOFOR; INSU; Ministere de l'Enseignement Superieur et de la Recherche Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier Résumé : Vegetation phenology is the study of the timing of seasonal events that are considered to be the result of adaptive responses to climate variations on short and long time scales. In the field of remote sensing of vegetation phenology, phenological metrics are derived from time series of optical data. For that purpose, considerable effort has been specifically focused on developing noise reduction and cloud-contaminated data removal techniques to improve the quality of remotely-sensed time series. Comparative studies between time series composed of satellite data acquired under clear and cloudy conditions and from radiometric data obtained with high accuracy from ground-based measurements constitute a direct and effective way to assess the operational use and limitations of remote sensing for predicting the main plant phenological events. In the present paper, we sought to explicitly evaluate the potential use of MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) remote sensing data for monitoring the seasonal dynamics of different types of vegetation cover that are representative of the major terrestrial biomes, including temperate deciduous forests, evergreen forests, African savannah, and crops. After cloud screening and filtering, we compared the temporal patterns and phenological metrics derived from in situ NDVI time series and from MODIS daily and 16-composite products. We also evaluated the effects of residual noise and the influence of data gaps in MODIS NDVI time series on the identification of the most relevant metrics for vegetation phenology monitoring. The results show that the inflexion points of a model fitted to a MODIS NDVI time series allow accurate estimates of the onset of greenness in the spring and the onset of yellowing in the autumn in deciduous forests (RMSE <= one week). Phenological metrics identical to those provided with the MODIS Global Vegetation Phenology product (MDC12Q2) are less robust to data gaps, and they can be subject to large biases of approximately two weeks or more during the autumn phenological transitions. In the evergreen forests, in situ NDVI time series describe the phenology with high fidelity despite small temporal changes in the canopy foliage. However, MODIS is unable to provide consistent phenological patterns. In crops and savannah, MODIS NDVI time series reproduce the general temporal patterns of phenology, but significant discrepancies appear between MODIS and ground-based NDVI time series during very localized periods of time depending on the weather conditions and spatial heterogeneity within the MODIS pixel. In the rainforest, the temporal pattern exhibited by a MODIS 16-day composite NDVI time series is more likely due to a pattern of noise in the NDVI data structure according to both rainy and dry seasons rather than to phenological changes. More investigations are needed, but in all cases, this result leads us to conclude that MODIS time series in tropical rainforests should be interpreted with great caution. (C) 2013 Elsevier Inc. All rights reserved. ISSN: 0034-4257 hal-01032407 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032407 DOI : 10.1016/j.rse.2013.01.010 | Partager |
Fluctuations à long terme du thon rouge: validité, origines et conséquences Auteur(s) : Ravier, Christelle Éditeur(s) : Ecole nationale supérieure agronomique de Rennes Résumé : Describe and gain understanding on fluctuations in animal population over time and space is a central goal of population ecology. This is also crucial to ensure the sustainable management of exploited resources, particularly those with complex population dynamics such as the bluefin tuna. The goal of this work is to collect bluefin tuna catches from the ancestral Mediterranean and Atlantic trap fisheries to (i) characterise long-term fluctuations in bluefin tuna population migrating in the Mediterranean, (ii) analyse their causes et (iii) assess their implications for fisheries management. The bluefin tuna main biological and ecological characteristics are first detailed. Then, the first part presents the trap fishery, and the process of collect and validation of the historical catches. This leads to develop a data base of 54 time-series more than 20 years long, the longest ones spanning about four centuries. Mean historical catches were around 15 000 tons/year ([7 000;25 000]). Time-series are analysed in a second part. Temporal variability of trap catches may be decomposed in three components: 100-year-long periodic fluctuations, 20-year cycles and inter-annual variations. These medium- to long-term fluctuations, representing more than 50% of the variability in the time-series, were synchronous all around the western Mediterranean and adjacent North Atlantic. In contrast, short-term variability was synchronous at a local scale only. It is argued that long-term fluctuations in trap catches could be considered as a proxy for those in abundance, and a synthetic time-series is computed to depict them. Biological and ecological processes that could cause such long-term fluctuations are discussed in a third part. We tested whether long-term fluctuations in Atlantic bluefin tuna might be related to large-scale environmental changes, using long time-series of the North Atlantic Oscillation (NAO), the Length of the Day index (LOD, a proxy of the atmospheric circulation index ACI) and the temperature. Spectral analyses of trap catches, LOD and temperature displayed similar spectra with peak at low frequency, whereas those of the NAO exhibited a broad band spectrum. Regression analyses and tests of correlation did not reveal any clear relationship between trap catches on the one hand and NAO and LOD on the other hand. In contrast, long-term fluctuations in trap catches appear to be negatively and significantly related to long-term trends in temperature. Underlying processes that could explain such a relationship are discussed, with special focus on changes in migration patterns. Finally, implications of such fluctuations in term of fisheries management are discussed in a fourth part. A simulation framework, in which a simulated population dynamics model is coupled with a VPA, is built to test the pertinence of the diagnostic of stock assessment according to different scenarios on fluctuations origins and population status. In the hypothesis of fluctuations linked to variations in the recruitment, VPA appears able to reconstruct the fluctuations but the predictions may be biased if natural fluctuations are not taking into account. In the hypothesis of fluctuations linked to changes in migration pattern, VPA is not able to reconstruct the population dynamics. In a precautionary approach, quotas which follow may be unsuitable in the best case, at worst dangerous if they are defined in comparison with a reference point. The concept of cible reference points, fixe and unique over time, appears not relevant for bluefin tuna; estimate trajectory reference pertinent may prove to be more pertinent. Décrire et comprendre les fluctuations spatio-temporelles des espèces animales constituent les enjeux majeurs de l'écologie. La question est également cruciale pour réussir la gestion durable des ressources exploitées, en particulier celle du thon rouge, grand pélagique migrateur à la dynamique complexe. L'objectif de ce travail est de collecter les captures historiques de thon rouge par les madragues méditerranéennes et proche atlantiques pour (i) caractériser les fluctuations à long terme de la population migrante en Méditerranée, (ii) étudier leur déterminisme et (iii) évaluer leurs implications en terme de gestion des pêcheries. Après avoir décrit les principales caractéristiques biologiques et écologiques du thon rouge, la première partie présente la pêcherie à la madrague, puis le processus de collecte et de validation des données historiques de captures. Ce dernier conduit à la mise en place d'une base de données de 54 séries de plus de 20 ans, dont les plus longues s'étendent sur près de 4 siècles. Les productions historiques sont estimées à environ 15 000 tonnes/an ([7 000;25 000]). Les séries historiques de captures sont analysées dans la seconde partie. Leur variabilité temporelle peut être décomposée en trois composantes : de larges cycles pseudo-séculaires, des variations périodiques d'une vingtaine d'années et des fluctuations inter-annuelles. Les fluctuations à moyen et long terme, expliquant plus de la moitié de la variance des séries, sont synchrones à l'échelle du bassin méditerranéen occidental et du proche Atlantique. La variabilité inter-annuelle, en revanche, n'est synchrone qu'à une échelle locale. On montre finalement que les fluctuations à long terme des captures peuvent être considérées comme de bons indices des tendances des abondances de la population de thons rouges migrants en Méditerranée. Une série synthétique est construite pour les décrire. Les processus biologiques et écologiques susceptibles d'être à l'origine de ces fluctuations sont discutés dans la troisième partie. L'hypothèse d'un forçage environnemental à grande échelle est testée en utilisant des indices à long terme de l'Oscillation Nord Atlantique (NAO), de la longueur du jour (LOD, un indicateur de l'indice de circulation atmosphérique ACI) et de la température. Les analyses spectrales sur les séries de captures, du LOD et des températures révèlent des spectres similaires, avec un pic sur les basses fréquences, alors que celles sur le NAO conduisent à une large bande spectrale. Les régressions et les tests de corrélations ne montrent aucune relation significative entre les captures par les madragues et le NAO et le LOD. En revanche, les fluctuations à long terme des captures apparaissent significativement et négativement corrélées avec les fluctuations à long terme des températures. Les processus sous-jacents susceptibles d'expliquer une telle relation, en particulier des changements migratoires, sont discutés. Finalement, les implications des fluctuations pour la gestion de la pêcherie sont discutées dans une quatrième partie. Un cadre de simulation, couplant un modèle de dynamique de population à une VPA, est élaboré pour tester la pertinence des diagnostics d'évaluation de stock selon différents scénarios d'origine des fluctuations et d'état de la population. Dans l'hypothèse de fluctuations liées à des variations du recrutement, la VPA apparaît capable de reconstruire les fluctuations mais les prédictions sont biaisées lorsqu'il n'est pas tenu compte des fluctuations naturelles du stock. Dans l'hypothèse de fluctuations liées à des changements migratoires, la VPA est alors incapable de reproduire la dynamique de la population. Dans une approche de précaution, les quotas qui en découlent peuvent se révéler au mieux inappropriés, au pire dangereux s'ils sont définis par rapport à un point de référence. Ce concept de point cible, fixe et unique dans le temps, apparaît inapproprié pour le thon rouge ; estimer des "trajectoires de référence" serait sans doute plus pertinent. Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess http://archimer.ifremer.fr/doc/2003/these-65.pdf http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/65/ | Partager |
3-D GPS velocity field and its implications on the present-day post-orogenic deformation of the Western Alps and Pyrenees Auteur(s) : Nguyen, Hai ninh VERNANT, Philippe MAZZOTTI, Stephane Khazaradze, Giorgi Asensio, Eva Auteurs secondaires : 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) 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) Universitat de Barcelona (UB) Éditeur(s) : HAL CCSD Résumé : International audience We present a new 3-D GPS velocity solution for 182 sites for the region encompassing the Western Alps, Pyrenees, and southern France. The velocity field is based on a Precise Point Positioning (PPP) solution, to which we apply a common-mode filter, defined by the 26 longest time series, in order to correct for network-wide biases (reference frame, unmodeled large-scale processes, etc.). We show that processing parameters, such as troposphere delay modeling, can lead to systematic velocity variations of 0.1–0.5 mm yr−1 affecting both accuracy and precision, especially for short (< 5 years) time series. A velocity convergence analysis shows that minimum time-series lengths of ∼ 3 and ∼ 5.5 years are required to reach a velocity stability of 0.5 mm yr−1 in the horizontal and vertical components, respectively. On average, horizontal residual velocities show a stability of ∼ 0.2 mm yr−1 in the Western Alps, Pyrenees, and southern France. The only significant horizontal strain rate signal is in the western Pyrenees with up to 4 × 10−9 yr−1 NNE–SSW extension, whereas no significant strain rates are detected in the Western Alps (< 1 × 10−9 yr−1). In contrast, we identify significant uplift rates up to 2 mm yr−1 in the Western Alps but not in the Pyrenees (0.1 ± 0.2 mm yr−1). A correlation between site elevations and fast uplift rates in the northern part of the Western Alps, in the region of the Würmian ice cap, suggests that part of this uplift is induced by postglacial rebound. The very slow uplift rates in the southern Western Alps and in the Pyrenees could be accounted for by erosion-induced rebound. ISSN: 1869-9529 hal-01395116 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01395116 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01395116/document https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01395116/file/nguyen2016.pdf DOI : 10.5194/se-7-1349-2016 | Partager |
Temporal scaling of groundwater discharge in dual and multicontinuum catchment models Auteur(s) : Russian, Anna Dentz, Marco Le Borgne, Tanguy Carrera, Jesus Jiménez-Martínez, Joaquín Auteurs secondaires : 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) Institute of Environmental Assessment and Water Research (IDÆA), Barcelona ; Université du Québec Géosciences Rennes (GR) ; Université de Rennes 1 (UR1) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Spanish National Research Council (CSIC) Éditeur(s) : HAL CCSD American Geophysical Union Résumé : International audience This paper presents a multicontinuum approach to model fractal temporal scaling of catchment response in hydrological systems. The temporal scaling of discharge is quantified in frequency domain by the transfer function HðxÞ, which is defined as the ratio between the spectra of catchment response and recharge time series. The transfer function may scale with frequency x as HðxÞ x2b. While the classical linear and Dupuit models predict exponents of b52 and b51, observations indicate scalings with noninteger exponents b. Such behaviors have been described by multifractal models, which, however, often lack a relation to the medium characteristics. We revisit and extend the classical linear Dupuit aquifer models and discuss their physical meanings in the light of the resulting aquifer dynamics. On the basis of these classical models, we derive a multicontinuum approach that provides physical recharge models which are able to explain fractal behaviors with exponents 1=2 < b < 2. Furthermore, this approach allows to link the fractal dynamics of the discharge process to the physical aquifer characteristics as reflected in the distribution of storage time scales. We systematically analyze the catchment responses in the proposed multicontinuum models, and identify and quantify the time scales which characterize the dynamics of the catchment response to recharge. ISSN: 0043-1397 insu-00952537 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00952537 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00952537/document https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00952537/file/russian.pdf DOI : 10.1002/2013WR014255 | Partager |
Étude géologique et géophysique des marges continentales passives : exemple du Zaïre et de l'Angola Auteur(s) : Moulin, Maryline Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale Résumé : The objective of the present work is to study the formation of the passive continental margins of the Central Segment of the South Atlantic, most particularly the Congo and Angola margins. We propose a combined approach, which integrates structural constraints based on geological cross-sections (based on seismic data) and global constraints based on plate kinematic reconstructions. The structural study is based on : i) MCS and refraction data collected during the ZaiAngo programme (a joint project conducted by Ifremer and Total) ; ii) proprietary, industrial seismic data (courtesy of Total) from the Angola margin and iii) on all available seismic lines from the Africa and Brazil conjugated margins, between Walvis Ridge and the Equatorial Fracture Zones. Based on theses data, three structural domains (continental, transitional and oceanic) have been defined, the major characteristics of which are : Crustal thinning occurs abruptly, mostly below the continental slope, over a lateral distance of less than 50 km. The top of the crust deepens as the Moho shallows. Only a few extensional structures are observed ; tilted blocks are very few (one or two, depending on the profile), found only on the upper part of the slope and sealed by a discordance prior to salt deposition. The transitional domain is characterized by the existence of a pre-salt basin lying over a thin crustal layer. No tilted blocks are observed in this domain and reflectors within the pre-salt sediment series are parallel to the base of the Aptian salt, over distances greater than 100 km, precluding the possibility of any significant deformation that would imply large horizontal motions. Two types of crust are observed in the transitional domain. "Type I" crust is found below the undeformed pre-salt sediment series located below the eastern part of the basin ; it is characterized by an upper layer of thickness greater than 5 km and a abnormal velocity layer (7.2 - 7.6 km/s), up to 6 km thick. "Type II" crust is less than 5 km thick and found below the salt compressive front that affects the western part of the basin. The salt cover is continuous (no erosion surface is observed), from the continental shelf to the western termination of the basin. Salt was not deposited in a confined environment (like in the Mediterranean), but in a shallow water, lagunal environment. This imposes the zero-level and constrains the paleo-bathymetry at the time of salt deposition, which dates the latest stage of margin formation. Understanding the formation of a margin cannot be approached without studying the homolog margin. Therefore, it is of major importance to reconstruct the closure of the ocean bordered by these homolog margins and take into account the constraints imposed by the kinematic reconstructions on the lateral motions of the lithospheric plates. In order to assess the relative position of the plates at the ocean closure (prior to crustal thinning), a global study was thus performed, integrating all geophysical and geological constraints, in the ocean and on land. The role of african intra-plate deformation and its limits and their consequences have been thoroughly studied. To juxtapose the margins of the central segment of the Southern Atlantic, it is all the margins bordering the Equatorial Atlantic that need to be adjuste precisely. The kinematic study of this last region shows that the reconstruction obtained are reliable, unambiguous with a quantifiable precision The best fitting poles (obtained using the PLACA software), show that it is impossible to close the margins beyond the superposition of the salt fronts, from the Angola and Brazil margins. The geological cross-sections based on seismic data from the homolog margins indicate that a 330 km wide basin with thin (< 12 km) crust was present at the time of the fit. This basin cannot result from horizontal movement related to pure stretching or simple shear, or any model implying conservative volume. This conclusion is consistent with the existence of presalt reflectors parallel to the salt layer wich extends to the platform: the formation of the pre-salt basin must be related to vertical motions. The scenario that we propose for the evolution of the Congo-Angola margin consist in four stages: the first phase corresponds to extensional deformation limited to the few tilted blocks observed on the upper part of the slope. During the second phase, the main crustal thinning occurs, vertical motions prevailes, resulting in the formation of the continental slope and in the subsidence of the basin. The third phase corresponds to the first stress striction: deformation is concentrated in a limited section of the basin, which corresponds to the salt compression front. A proto-oceanic crust is formed, probably composed of thinned continental crust intruded by mantle material. The second stress striction corresponds to the finale phase, resulting in oceanisation senso stricto. The evolution described shows that we can not apply conservative models for margin formation (such as McKenzie and Wernicke or any of their avatars). In order to explain this thinning, one should investigate non-conservative models (implying geochemical transformation, small scale convection, intrusion...) such as those proposed in marginal or continental basins with no horizontal movments. Ce travail de thèse aborde la formation des marges continentales passives dans le segment central de l'océan Atlantique Sud (plus particulièrement au Congo et en Angola), en intégrant une étude en coupe (étude structurale à partir des coupes sismiques) et une étude en plan (étude cinématique). L'étude structurale de la marge a été réalisée à partir des données de sismique réflexion et réfraction de la campagne Zaïango et d'une compilation de données sismiques réflexion existantes sur toutes les marges africaine et brésilienne entre les zones de fracture équatoriales et la ride de Walvis. L'interprétation de ces données a permis d'individualiser la structure de la marge en trois domaines : continental, transitionnel et océanique et de déterminer quelques points majeurs sur la structuration de la marge. L'amincissement est abrupt, localisé dans la zone de pente continentale et restreint à 50 km. La marge montre peu de structures distensives : seuls un ou deux blocs basculés sont observés en haut de pente continentale. Le domaine transitionnel est caractérisé par la géométrie particulière de la sédimentation anté-salifère, l'absence de blocs basculés et la faible épaisseur de croûte. La couche sédimentaire anté-salifère montre des réflecteurs plans jusqu'à la base du sel, continus sur 100 km, éliminant toutes possibilités de déformation du socle pendant et après son dépôt. La croûte du domaine transitionnel peut-être divisée en deux types : une croûte de type I sur laquelle se déposent les sédiments non déformés, et une croûte de type II sur laquelle se superposent les limites du « front compressif salifère » bien exprimé dans les séries postsalifères. Enfin le sel, que l'on observe depuis la plate-forme jusqu'au bassin profond, ne se dépose pas dans un bassin confiné (comme en Méditerranée) mais à un niveau proche de 0 m (ressemblant probablement à un dépôt de type lagunaire) et donne la paléo-bathymétrie au moment de son dépôt qui marque la fin de la période de formation de la marge. La compréhension de la genèse d'une marge ne peut être approchée sans son homologue. Cette simple constatation, cette évidence, montre toute l'importance que l'on doit apporter à la reconstruction cinématique initiale de l'océan qui borde ces marges homologues et aux contraintes imposées par les reconstructions cinématiques sur les mouvements horizontaux des plaques lithosphériques. Afin d'étudier la position des marges au moment de cette fermeture, c'est-à-dire avant amincissement, une étude globale intégrant l'ensemble des données disponibles, géophysiques et géologiques, océaniques et continentales, a été réalisée. Le rôle de la déformation intraplaque africaine, ses limites et leurs conséquences a, en particulier, été l'objet d'une attention poussée. Pour juxtaposer les marges du segment central, ce sont toutes les marges de l'océan Atlantique Equatorial qui doivent être ajustées précisément. L'étude cinématique réalisée de la région équatoriale montre que l'on obtient une reconstruction fiable et sans ambiguïté, avec une précision que l'on peut quantifier. Les pôles issus de cette étude (et calculés avec le Logiciel PLACA) indiquent qu'il est impossible d'obtenir une fermeture plus serrée que celle qui conduit à la superposition des fronts salifères brésilien et angolais : les coupes issues de la sismique réflexion des deux marges indiquent qu'il subsiste un bassin aminci, large de plus de 330 km et dont la croûte n'excède jamais 13 kilomètres d'épaisseur. La formation de ce bassin ne peut résulter de mouvements horizontaux, ce qui exclut un amincissement par étirement (pure stretching) ou par l'existence d'une faille de détachement (simple shear) ou par quelque modèle conservatif que ce soit. Cette constatation corrobore l'observation de la présence d'horizons anté-salifère parallèles, entre eux et au sel, couche salifère que l'on retrouve sur la plate-forme : la création de ce bassin anté-salifère ne peut être que liée à un mouvement vertical. Le schéma d'évolution que nous proposons à partir des données structurales et des contraintes cinématiques présente quatre étapes : le premier stade correspond à une phase de déformation distensive limitée aux quelques rares blocs basculés observés en haut de pente continentale. C'est durant la deuxième étape que se déroule la phase d'amincissement principal, les mouvements verticaux prévalent, aboutissant à la formation de la pente continentale et à la subsidence du bassin. La troisième phase correspond à une première striction des contraintes : la déformation se concentre sur une partie réduite du bassin, coïncidant avec le front salifère compressif. Une proto-croûte océanique se forme, probablement composée de croûte continentale amincie et intrudée de matériel mantellique. La seconde striction correspond à la phase finale de formation de la marge et aboutit à l'océanisation sensu stricto. L'étude cinématique et la description de l'évolution de la marge à partir des données sismiques montre donc que l'on ne peut envisager l'application d'un modèle de genèse des marges avec conservation de volume (type McKenzie ou Wernicke et leurs avatars) : pour expliquer l'amincissement du bassin, il faudrait probablement nous intéresser aux modèles non-conservatifs (impliquant transformation, convection à petite échelle, ...) qui sont déjà invoqués pour la formation des bassins marginaux ou continentaux, sans mouvements horizontaux. Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess http://archimer.ifremer.fr/doc/2003/these-82.pdf http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/82/ | Partager |
Les pêcheries mixtes de langoustine et de merlu du golfe de Gascogne. Description, préparation à une modélisation et à une simulation des procédures de gestion Auteur(s) : Charuau, Anatole Ifremer Résumé : 1 - Study's goals review The management of Norway Lobster and Hake fisheries can be considered as the most important issue in the Gascogne gulf. Calculation methods used to evaluate prediction variations under various efforts and mesh constraints all pinpoint to the crucial role narrow mesh fishing plays in Hakes' Northern stock status. The involvement of Gascogne gulf Norway Lobster fisheries regarding Hakes over exploitation seems over dimensioned when comparing the size of both of these stocks. Hake stocks spread from Northern Great Britain to Northern Spain, while Norway Lobster stocks are located in the Gascogne gulf's mud flats. The biological solution is well known and consists in globally increasing mesh nets to 80mm which would bring up Hakes yield to its most. It would be unreal to pretend all parties involved in Hake stocks will come to use them. For now, it is mostly an economical issue since many vessels continue on with an exploitation scheme dating from the 60's and fish on coastal mud flats which are the most exploited zones and where their catch is detrimental to juvenile class Hakes and Norway Lobsters. Considering our limited time, this study will cover bio- economical modelisation preparation. You will therefore find a description of fisheries and an exploitation assessment based on 1986's available data.
2 - Accomplished work
2. 1 Fishery description
Presenting the problems and preparing ulterior analyses was first and foremost. Norway Lobster vessels supposedly, according to evaluation models used, test immature Hakes in such a manner that all stock exploitation is jeopardized. Norway Lobster distribution is closely linked to the nature of the ocean floor since it can only build its habitat on fine sediment. Hakes' habitat is not as restrictive and is linked to food supply, especially euphausiid shrimps, so they can be found on sandy and sandy-sedimental floors. Norway Lobsters are sought by a fleet of 400 to 450 ships which characteristics widely vary according to their home port. On the northern part, fisheries are close to exploitation ports where Norway Lobsters and miscellaneous catch yield is sufficient to support an older fleet. On the southern part, the structure is diversified and flexibility usually rules, more modern vessels can easily switch their target on a seasonal or daily basis. Globally, Hakes' northern stocks are slightly on the rise. This rise is probably due to global mesh size increase, even if slight and a decrease on fishing effort where immature species are caught. Norway Lobster stocks unloading is stable or slightly lower and yields, as far as northern fishery are concerned, vary and oscillate between ±15 to ±20 % at about an average of 100 kg/day. Biological parameters used in the evaluations for each species are those used in CIEM and CEE work cells. Among those parameters, those describing growth are the greatest. For Hakes, an intermediary growth equation between males and females has been used. For Norway Lobsters, both sexes are treated separately. Simulations were carried out according to 3 types of data: Norway Lobster vessels fishing effort variations. Norway Lobster vessels mesh increase. Norway Lobster vessels fishing effort decrease or mesh increasing go along in the same direction for Hake and Norway Lobster stock production (chart A and B). Lastly, a brief study on results evaluation significance was done to modify: - the size of Hake rejects by Norway Lobster vessels. The range of sizes stays the same but the amount in each class varies according to the same percentage. - Norway Lobsters growth parameters, both values used (L» = 76 mm and k = 0.11 for males, L°° = 56 mm and k = 0.14 for females) representing the "high" hypothesis. In the first case, a 20% error rate for rejects evaluation with 60 mm mesh would only bring a 3% modification rate on global stock production. Those first results are contradicting usual evaluation conclusions and it will be necessary to recalculate by modifying the size class step. In the second case, to decrease L» and increase growth speed, in time production variations remain within usual inter annual fluctuations. In all figure cases, calculations confirming greater yield for in time production through hypothetical mesh size increase to 60 mm, are definitely well founded.
1 - Rappel des buts de l'étude La gestion des pêcheries de merlu et de langoustine peut être considérée comme le problème le plus important du Golfe de Gascogne. Les méthodes de calcul employées pour évaluer les variations de la production sous diverses contraintes d'effort et de maillage mettent toutes l'accent sur le rôle capital des pêcheries à petits maillages sur l'état du stock nord de merlu. Le niveau de responsabilité des pêcheries de langoustine du Golfe de Gascogne dans la surexploitation du merlu semble démesuré eu égard aux dimensions respectives des deux stocks. Le stock de merlu s'étend du Nord des Iles Britanniques au Nord de l'Espagne alors que le stock de langoustine est localisé aux vasièrés du Golfe de Gascogne. La solution biologique du problème est connue et tient à une augmentation généralisée des maillages à 80 mm qui amènerait le rendement du stock de merlu à son maximum. Il serait illusoire de prétendre que tous les acteurs opérant sur le stock de merlu arriveront jamais à l'utiliser. Pour le moment, le problème se pose essentiellement en termes économiques car beaucoup de navires poursuivent un schéma d'exploitation hérité des années 1960 et pèchent sur des vasièrés côtières qui sont les zones les plus exploitées et où ils effectuent leurs captures au détriment des jeunes classes d'âge de merlu et de langoustine. En raison des délais impartis, cette étude constitue la préparation à une modélisation bioéconomique. On y trouvera donc une description des pêcheries et un bilan de l'exploitation sur les données disponibles en 1986. 2 - Travaux effectués 2 . 1 Description de la pêcherie Il s'agissait avant tout de poser les problèmes et de préparer les analyses ultérieures. Les langoustiniers sont présumés, d'après les modèles d'évaluation employés, effectuer sur les immatures de merlu des prélèvements tels qu'ils mettent en danger toute l'exploitation du stock. La distribution de la langoustine est très liée à la nature du fond car elle ne peut construire son terrier que sur des fonds de vase fine. Celle du merlu est beaucoup plus large et inféodée à la recherche de nourriture, crevettes euphausiacées en particulier, on le trouve donc sur les fonds sableux à sablo-vaseux. La langoustine est recherchée par une flottille de 400 à 450 bateaux dont les caractéristiques sont très variables suivant leur appartenance géographique. Au nord, la pêcherie est proche des ports exploitants et les rendements en langoustine et en prise accessoire sont suffisants pour faire vivre une flottille ancienne. Vers le sud, la structure est très diversifiée et la flexibilité est généralement la règle et les navires de construction récente peuvent changer de cible aisément de façon saisonnière ou au cours de la même journée de pêche. Globalement, les débarquements de merlu du stock nord sont en légère hausse. Ce redressement est dû probablement aux augmentations de maillage, même légères, généralisées et à une baisse de l'effort sur les pêcheries où s'effectuent des captures d'immatures. Les débarquements de langoustine sont stables ou en légère baisse et les rendements, au moins sur la pêcherie du nord, varient avec des oscillations de ±15 à ±20 % autour d'une moyenne de 100 kg/jour. Les paramètres biologiques utilisés pour chaque espèce dans les évaluations sont ceux en usage dans les groupes de travail du CIEM et de la CEE. Parmi ces paramètres, ceux décrivant la croissance sont les plus importants. Pour le merlu une équation de croissance intermédiaire entre mâles et femelles a été utilisée. Pour la langoustine les deux sexes sont traitées séparément. Les simulations ont porté sur trois types de données : Variations de l'effort des langoustiniers Augmentation du maillage des langoustiniers La diminution de l'effort des langoustiniers ou L'augmentation de maillage agisse très exactement dans le même sens sur la production des stocks de merlu et de langoustine. Enfin une étude succincte de la sensibilité des résultats des évaluations a été effectuée pour des modifications : - de la composition en taille des rejets de merlu par les langoustiniers. L'étendue des tailles reste la même mais le nombre dans chaque classe varie selon le même pourcentage. des paramètres de croissance de la langoustine, le couple de valeurs utilisées (L» = 76 mm et k = 0.11 pour les mâles, L°° = 56 mm et k = 0.14 pour les femelles) constituant l'hypothèse "haute" Dans le premier cas, une erreur de 20 % sur l'évaluation des rejets pour un cnaillage de 60 mm n'apporterait qu'une modification de 3 % dans la production globale du stock. Ces premiers résultats sont en contradiction avec les conclusions habituelles des évaluations et il sera nécessaire de reprendre les calculs en modifiant le pas des classes de taille. Dans le deuxième cas, pour une diminution de L» et une augmentation de la vitesse de croissance, les variations de la production à terme restent à l'intérieur des fluctuations interannuelles habituelles. Dans tous les cas de figure, les calculs confirmant l'augmentation de la production à terme dans l'hypothèse d'une augmentation de maillage à 60 mm sont d'une robustesse à toute épreuve. Droits : 1987 Ifremer http://archimer.ifremer.fr/doc/1987/rapport-1763.pdf http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1763/ | Partager |
Détection satellitaire et modélisation opérationnelle de la production végétale non-fixée dans la bande côtière bretonne ; Remote sensing and operationnal modelling of non-fixed algal production on the French Brittany coastal shelf Auteur(s) : Penard, Cédric Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale Résumé : The negative impact of the man on the environment unquestionably increases. The coastal environment as a whole is the maritime environment which is the most exposed to man-made eutrophication. For instance, nitrate loads to coastal waters off Brittany (France) have increased 10 times (from 3 to s 30mg L-1NO3) during the four last decades. Eutrophication of this coastal zone is now a recurrent problem, more and more worrying. This eutrophication exhibits two main forms : " green tides ", which are caused by local proliferations and stranding of green macro-algae (particularly the Ulva species) in nitrogen-enriched areas ; phytoplanktonic blooms, which are responsible for coloured water events, toxic species can be present (Pseudo-Nitzschia, Alexandrium, Dinophysis), and induce banning of shellfish consumption. The objectives of this study are to assess the respective role of various rivers (especially the Loire and the Vilaine) in the eutrophication of the Brittany shelf ecosystem and test the impact of nitrogen enrichment in the triggering of Pseudo-Nitzchia toxicity. For these purposes, a coupled hydrodynamical/ biogeochemical 3D model has been developed and validated against past measured time-series and satellite images. After a brief analysis of primary production over the Brittany shelf under different conditions, we show a description of the real time adaptation of this model. Daily results are currently presented in real time on www.previmer.org web site. The inability of the model to correctly simulate near shore phytoplankton is worsened in this model by the fact that the turbidity field used is a climatological one, made by satellite images averaged on a decadal basis. First, near shore pixels of satellite images are scarcely reliable, secondly a climatological mean cannot represent the sudden bursts or drops of the real turbidity, highly dependent on the actual sea-state : this can explain also why the model at this moment fails to reproduce a sudden bloom occurring in a short period of sunny and calm weather. The simulated Pseudo-Nitzschia biomass and induced risk of toxicity in the water column cannot really be validated offshore, because monitoring measurements are available only near the coast, and deal only with toxicity in benthic filter feeders. To get temporarily rid of that problem, an interesting improvement would be to add to the operational model the bio-accumulation of toxin in the shellfishes : simulated concentrations in shellfish fresh would become directly comparable with usual measurements of the monitoring networks. Our model points out the important impact of Loire river loads on the primary production on the western and southern Brittany. This result is crucial for administrations in charge of reducing the terrestrial loadings responsible for eutrophication, because it can delay reduction programs on small tributaries until the main input from the Loire has been significantly reduced. A question arises, about the reliability of the haline stratification in the model, because the horizontal extent of the Loire plume will be enhanced by a stronger stratification. L'eutrophisation des milieux marins côtiers, de plus en plus importante, représente un des impacts majeurs des activités humaines sur l'environnement. Les phénomènes d'eutrophisation sont en constante augmentation ; ces dernières décennies ont vu le nombre de sites touchés augmenter de par le monde. La bande côtière bretonne est particulièrement concernée par ce phénomène. L'eutrophisation s'y manifeste de deux façons : "Des phénomènes de marée vertes, très localisées, qui sont provoqués par la croissance excessive et l'échouage de macro-algues du genre Ulva dans ces zones riches en azote ; Des blooms de phytoplancton à l'origine des phénomènes d'eaux colorées, qui peuvent aussi provoquer des interdictions de consommation de coquillages lorsque les espèces mises en jeu sont toxiques (Pseudo-Nitzschia, Alexandrium, Dinophysis). L'objectif de ce travail est multiple : il vise à mettre en évidence et à comprendre l'impact et le rôle des apports en nutriments sur la production primaire et l'eutrophisation des milieux côtiers. Ce travail a aussi pour ambition l'identification et la compréhension des causes des phénomènes d'eutrophisation et permettre ainsi d'apporter des solutions ou des pistes d'amélioration. En n, il a aussi un objectif de prévision à court terme de l'état biologique sur la zone. Pour atteindre ces objectifs, un modèle en temps réel a été mis en oeuvre. Les résultats de simulations numériques et de mesures satellitaires sont présentés sur internet : www.previmer.org. L'outil principal de ce travail est un modèle couplé physique/biogéochimie. La partie hydrodynamique est fournie par le code Mars3D (3D hydrodynamical Model for Application at Regional Scale) développé à IFREMER. Au code hydrodynamique Mars3D est couplé le modèle des cycles de l'azote, du phosphore et du silicium d'IFREMER. Le modèle couplé permet de simuler en 3 dimensions et de manière dynamique les courants, le brassage horizontal et vertical, les champs de température et de salinité, mais aussi les principaux cycles de nutriments, reproduisant ainsi les conditions déterminantes de la production primaire. La croissance des algues est modélisée, et nous permet de voir l'influence des panaches de dilution des principales rivières bretonnes sur leur croissance. Les diffcultés du modèle à correctement simuler les concentrations en phytoplancton près des zones côtières, sont probablement dues à l'utilisation d'une climatologie de concentration en matière en suspension fondée sur des données satellitaires. Tout d'abord, les pixels côtiers des images satellitaires sont entachés d'erreurs, ensuite une climatologie n'est pas capable de représenter les apports soudains des fleuves lors des crues. Cela peut expliquer l'incapacité du modèle a représenter certains blooms liés à des périodes ensoleilées et calmes. A ce modèle de base nous avons ajouté un genre spécifique de phytoplancton : le genre Pseudo-Nitzschia. Certaines espèces de Pseudo-Nitzschia sont réputées toxiques. En effet, ce phytoplancton a la capacité de synthétiser une toxine : l'acide domoïque. Cette toxine est responsable du syndrome ASP (Amnesic Shellfish Poisoning). Le modèle reproduit globalement les mêmes zones de toxicité que les mesures du REPHY, et donne des résultats encourageants. L'étude montre que la Loire influence une large partie de la bande côtière bretonne ; son panache remonte jusqu'au nord de la mer d'Iroise, et contribue pour une grande part à l'enrichissement du sud et de l'ouest de la Bretagne. Le traçage de l'azote en provenance de la Loire au sein des cycles biogéochimiques nous a permis de quantifier cet enrichissement. Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess http://archimer.ifremer.fr/doc/00015/12603/9481.pdf http://archimer.ifremer.fr/doc/00015/12603/ | Partager |
Modélisation spatiale des systèmes de productions multi-espèces aux Antilles Françaises Auteur(s) : Mantran, Murielle Auteurs secondaires : CEREGMIA ; Université des Antilles et de la Guyane (UAG) Éditeur(s) : HAL CCSD Résumé : L’agriculture aux Antilles, depuis la période coloniale, est orientée vers quelques monocultures, de la canne à sucre à la banane en passant par le coton et le café (Lasserre, 1961). Aux côtés de cette agriculture exportatrice, les agrosystèmes multi-espèces sont aussi très anciens mais ont longtemps fonctionné de façon isolée et sur une base empirique notamment à travers les jardins familiaux ou "jardin créole" (Degras, 2005). De plus en plus, l'intérêt, voire la nécessité d'une diversification professionnelle de l'activité agricole aux Antilles est admise, reconnue voire soutenue compte tenu des impasses agronomiques, environnementales ou économiques L’insularité d’un territoire entraine de nombreux conflits d’usage dans la gestion du capital foncier. La nécessité de terres à bâtir dans un contexte d’augmentation de la population, la nécessité de protection de la forêt tropicale, des forêts marécageuses de mangroves et des zones à proximité des rivières amènent de nombreuses questions en matière d’aménagement et de gestion des territoires surtout lorsqu’ils sont exigus. L’agriculture est un secteur consommateur d’espace et ce pour l’ensemble des productions agricoles Aux Antilles, l’agriculture connaît de lourds héritages avec la prépondérance des cultures destinées à l’exportation et gourmandes en surfaces, la canne à sucre et la banane. La gestion des territoires mais aussi des pratiques agricoles sont très clairement remises en cause depuis la crise médiatique de la chlordécone en 2002 et les années suivantes par les successives interdictions prononcées par arrêtés préfectoraux depuis la crise sociale de 2009 décriant les cultures d’exportation pour leur caractère polluant et intensif et appelant à un retour aux productions locales plus respectueuses de l’environnement. Les systèmes productifs sont sans cesse en évolution. Ces changements sont le reflet des choix productifs effectués par les exploitants et par des pratiques agricoles mises en œuvre. L’analyse du système se fera de manière à identifier les spéculations initiales et leurs évolutions au cours de la dernière décennie. La diffusion spatiale de ces pratiques agricoles ne s’effectue pas linéairement car, dans les systèmes productifs, le phénomène est bien plus complexe dont la compréhension nécessite la prise en compte (i) des interactions entre les acteurs et (ii) de l’aspect temporel. L’émission d’un message informatif évolue dans le temps ainsi que les acteurs et leurs interactions sur le territoire. Même si les agriculteurs sont soumis à des facteurs exogènes communs à l’ensemble de leur exploitation, ils sont tout de même concernés par des influences provenant des réseaux au sein desquels ils sont insérés. Le processus classique de diffusion des pratiques agricoles est résumé par la courbe logistique (Hägerstrand, 1967). Sur le territoire, la situation d’adoption de pratiques n’est pas homogène. Pour une compréhension et une anticipation quant à l’évolution du territoire, l’ensemble des DOM antillais sera sujet à étude. Dans un premier temps, l’analyse des spéculations des systèmes multi-espèces à travers une analyse exploratoire des données permettra de mieux appréhender les dynamiques spatiales perceptibles sur le territoire et ce en fonction du type de production agricole. Pour modéliser la dynamique spatiale de diffusion des choix, il faudra envisager une combinaison de plusieurs approches géographiques pour une meilleure compréhension de la situation et ce en fonction de la complexité du système multi-espèces proposé au sein d’une même exploitation. Il s’agit par la géographie historique de s’intéresser aux changements survenus dans les modèles agricoles au cours du temps en d’étudier l'utilisation des terres agricoles au cours de la dernière décennie (approche diachronique) et la photographie du paysage agricole aux Antilles Françaises (approche synchronique). Ces deux approches synchroniques et diachroniques, révèlent respectivement les corrélations entre plusieurs éléments qui se trouvent dans un même lieu à une période donnée et met l'accent sur les processus de l'activité agricole qui sous-tendent les changements dans les modèles géographiques. La diffusion d’une pratique peut être analysée tout d’abord temporellement (Rogers, 1983) en estimant qu’il n’existe pas de différenciation spatiale dans le phénomène. Dans un deuxième temps, la considération de la dimension spatiale (Hägerstrand, 1967) dans l’étude de la diffusion devient primordiale pour l’étude de diffusion d’une pratique agricole dans des territoires diversifiés même s’ils sont insulaires et exigus. Les processus de diffusion spatiale sont perceptibles à différentes échelles spatiales (Aber, 1972) et il s’agit de déterminer les échelles d’études les plus pertinentes pour clarifier le phénomène : de l’échelle régionale à l’échelle locale (Morrill, 1970). La difficulté est de sélectionner la meilleure échelle pour établir un modèle de diffusion spatio-temporelle (Morrill, 1970). Il s’agira, dans la présente étude, d’opter pour une analyse en « time-geography » (Chardonnel, 2001) à savoir une analyse des réactions des individus dans le temps et l’espace : le comportement des agriculteurs face à leur pratique de 2000 à aujourd’hui et la diffusion spatio-temporelle de ces pratiques agricoles sur le territoire. L’objectif principal de la thèse est de comprendre et de modéliser les processus de diffusion spatiale des pratiques agricoles dans les systèmes productifs multi-espèces aux Antilles françaises. Il s’agira de retracer l’apparition des pratiques agricoles de la dernière décennie des agriculteurs n’ayant pas de mono-spéculation mais développant des systèmes productifs multi-espèces et touchant par conséquent différents secteurs agricoles (banane, canne, élevage, maraîchage…) et tout cela dans une même exploitation agricole. L’enjeu sera d'identifier les différents évènements significatifs survenus et subis par les différentes filières agricoles concernées et les producteurs, évènements marquants intervenus au cours de la période, tant climatiques, parasitaires, qu'organisationnels, structurels, réglementaires, marchands ou sociaux. Chaque agriculteur souhaite faire converger son système de production vers ses objectifs productifs en tenant compte des évolutions contextuelles d’exercice de son activité et ce, en fonction de l’offre technologique disponible dans la période correspondante. Il s’agira d’établir un modèle spatio-temporel de diffusion d’pratiques agricoles en tenant compte des facteurs moteurs et facteurs barrières à l’adoption et en donnant des poids différents aux différents facteurs d’influence. L’adoption de pratiques agricoles dépend de la situation géographique de l’exploitation, de la distance par rapport à l’innovateur : le principal déterminant spatial de l’adoption dans les filières de diversification, moins sujettes à un message technique unilatéral prodigué pour des filières très structurées, est l’effet de « mimétisme » (Girard, 1961). Cette adoption dépend également de l’interconnexion entre les différents acteurs de filière. Ce lien n’est peut-être pas nécessairement lié à la proximité géographique des individus mais à une proximité sociale résultant de l’appartenance à un ou plusieurs réseaux sociaux (Granovetter, 1983). L’accessibilité à l’information et la réaction de l’agriculteur face aux changements de pratiques dépend de son appartenance à un groupe social. Dans des filières très bien structurées (canne à sucre et banane), le message technique diffusé est homogène à toute la population et est influencé grandement par des facteurs exogènes à l’exploitant. La dimension spatiale et les réseaux sociaux sont des facteurs influençant les choix des exploitants et ce selon le type d’exploitations (monoculture ou multi-espèces). Actuellement, il semblerait que ce soit le type d’exploitation (taille et localisation) qui influence le choix de l’exploitation dans l’adoption d’innovation en milieu bananier (Mantran, 2011). A partir des techniques d’exploration des données, on pourra aboutir à la mise au point d’un modèle explicatif de la diffusion d’informations et ce probablement par type de production. Cette étude permettra une meilleure connaissance du territoire et de ses dynamiques spatiales agricoles. Doctoriales du CEREGMIA Cayenne, Guyane, France hal-01458425 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01458425 PRODINRA : 384817 | Partager |
Improvements of the Maximum Intersection Method for 3D Absolute Earthquake Locations Auteur(s) : Theunissen, Th. Font, Y. Lallemand, S. Gautier, Stéphanie Auteurs secondaires : 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) Géoazur (GEOAZUR) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC) - Université Nice Sophia Antipolis (UNS) ; Université Côte d'Azur (UCA) - Université Côte d'Azur (UCA) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Observatoire de la Côte d'Azur - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) LIA (Associated International Laboratory) ; LIA Éditeur(s) : HAL CCSD Seismological Society of America Résumé : International audience We present an improvement of the maximum intersection (MAXI) method in which absolute earthquake location is defined by the maximum intersection number of hyperbolic equal differential time (EDT) volumes (one EDT volume being described as all grid nodes satisfying the arrival‐time differences between two stations, ± a tolerance value known as TERR). This 3D technique is well adapted to a strongly heterogeneous environment, avoids the depth versus origin‐time trade‐off (even using P arrivals alone), and objectively filters possible erroneous arrival times. Improvements consist of introducing an iterative multiscale approach on the TERR parameter and conducting a hierarchy of grid discretization to refine the preliminary solution (multigrid algorithm). The outlier cleaning process is strengthened by conducting statistical analyses based on the number of EDT volume intersections per station, rather than on travel‐time residues. Processing two series of synthetic arrival times computed in the 3D seismological configuration of the southernmost Ryukyu subduction zone, offshore Taiwan, allows us to (1) confirm MAXI robustness, even when arrival times are highly disturbed or azimuthal coverage largely reduced, and (2) show that MAXI, by limiting trade‐offs between origin time and depth and between epicentral position and depth, is less affected by a wrong velocity model than a technique that minimizes travel‐time residues. To conclude, we apply the MAXI method to locate earthquakes recorded by the combined Central Weather Bureau of Taiwan (CWB) and the Japanese Meteorological Agency (JMA) networks (1991-2008) within a georealistic a priori 3D P‐velocity model. Hypocenter determinations are selected based on MAXI confidence factors, and earthquake clustering along well‐known tectonic features witnesses hypocenter determination accuracy. ISSN: 0037-1106 hal-00725227 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00725227 DOI : 10.1785/0120100311 | Partager |
Surface processes versus kinematics of thrust belts: impact on rates of erosion, sedimentation, and exhumation - Insights from analogue models Auteur(s) : Bonnet, Cécile Malavieille, Jacques Mosar, J. Auteurs secondaires : 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) Department of Geosciences – Earth Sciences, University of Fribourg ; Université du Québec Éditeur(s) : HAL CCSD Société géologique de France Résumé : The mechanical equilibrium of an orogenic wedge is maintained thanks to interactions between tectonic processes and surface processes. To better constrain the influence of erosion and sedimentation on the evolution of orogens, we performed a series of analogue models based on the tapered wedge principle, varying the amounts of erosion and sedimentation. The models develop by frontal accretion in the foreland basin and by simple underthrusting and subsequent underplating in the hinterland. The variations in rates of erosion and sedimentation strongly modify the extent, the morphology, the structures, the timing of development and the material paths in the different models. Under certain conditions, entire structural units can be formed and subsequently eroded out of the geological record, leading to important underestimations when restoring sections. Particles located in the converging lower-plate or in the upper-plate show complex uplift paths related to tectonic stages. The correlation between models and three Alpine tectonic cross-sections emphasizes the role of erosion and sedimentation on the dynamics and development of the orogen and adjacent Molasse basin. Along strike changes in the present structure of the orogen could be explained in part by differences in surface processes. EISSN: 1777-5817 hal-00411140 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00411140 DOI : 10.2113/gssgfbull.3.297 | Partager |
Organochlorine pesticides, polychlorinated biphenyls, seafood consumption, and time-to-pregnancy. Auteur(s) : Chevrier, Cécile Warembourg, Charline Gaudreau, Eric Monfort, Christine Le Blanc, Alain Guldner, Laurence Cordier, Sylvaine Auteurs secondaires : Institut de recherche, santé, environnement et travail [Rennes] (Irset) ; Université d'Angers (UA) - Université des Antilles et de la Guyane (UAG) - Université de Rennes 1 (UR1) - École des Hautes Études en Santé Publique [EHESP] (EHESP) - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) - Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ) Chercheur Indépendant Département santé environnement ; Institut de Veille Sanitaire Éditeur(s) : HAL CCSD Lippincott, Williams & Wilkins Résumé : International audience BACKGROUND: People in developed countries are widely exposed to low levels of organochlorine pesticides, polychlorinated biphenyls (PCBs), and polybrominated diphenyl ethers (PBDEs). Seafood is a major contributor to PCB exposure. Toxicity of those various pollutants to reproductive and endocrine functions raises questions about possible effects on fertility. We explored whether serum levels of these pollutants and seafood consumption were associated with the fertility of couples enrolled in a French birth cohort (PELAGIE). METHODS: Time-to-pregnancy was investigated in 3,421 pregnant women by asking how many months they had taken to conceive. Levels of 14 organochlorine pesticides, 12 PCBs, and 10 PBDE compounds were measured in cord blood serum from a random subcohort (n = 394). Mercury concentrations measured in maternal hair were considered as a potential coexposure. Fecundability odds ratios (ORs) were estimated from multivariate discrete-time Cox proportional hazard models. RESULTS: Shellfish consumption was associated with longer time-to-pregnancy (fecundability OR ≥twice/week vs. 0.410 µg/L vs. <0.266 µg/L, fecundability OR = 0.46 [0.32-0.66]). In multiple sensitivity analyses, reduced fecundability was most consistently associated with shellfish consumption, p,p'-DDE, total PCBs, PCB153, and PCB187. Models that simultaneously included multiple coexposure factors led to similar conclusions. CONCLUSIONS: Our findings were robust in sensitivity analyses, including analysis restricted to primiparous women. These results suggest that PCBs, p,p'-DDE, and other shellfish contaminants may impair human fertility. ISSN: 1044-3983 inserm-00826533 http://www.hal.inserm.fr/inserm-00826533 DOI : 10.1097/EDE.0b013e31827f53ec PUBMED : 23348067 | Partager |
Identifying fishing trip behaviour and estimating fishing effort from VMS data using Bayesian Hidden Markov Models Auteur(s) : Vermard, Youen Rivot, Etienne Mahevas, Stephanie Marchal, Paul Gascuel, Didier Éditeur(s) : Elsevier Science Bv Résumé : Recent advances in technologies have lead to a vast influx of data on movements, based on discrete recorded position of animals or fishing boats, opening new horizons for future analyses. However, most of the potential interest of tracking data depends on the ability to develop suitable modelling strategies to analyze trajectories from discrete recorded positions. A serious modelling challenge is to infer the evolution of the true position and the associated spatio-temporal distribution of behavioural states using discrete, error-prone and incomplete observations. In this paper, a Bayesian Hierarchical Model (HBM) using Hidden Markov Process (HMP) is proposed as a template for analyzing fishing boats trajectories based on data available from satellite-based vessel monitoring systems (VMS). The analysis seeks to enhance the definition of the fishing pressure exerted on fish stocks, by discriminating between the different behavioural states of a fishing trip, and also by quantifying the relative importance of each of these states during a fishing trip. The HBM approach is tested to analyse the behaviour of pelagic trawlers in the Bay of Biscay. A hidden Markov chain with a regular discrete time step is used to model transitions between successive behavioural states (e.g., fishing, steaming, stopping (at Port or at sea)) of each vessel. The parameters of the movement process (speed and turning angles) are defined conditionally upon the behavioural states. Bayesian methods are used to integrate the available data (typically VMS position recorded at discrete time) and to draw inferences on any unknown parameters of the model. The model is first tested on simulated data with different parameters structures. Results provide insights on the potential of HBM with HMP to analyze VMS data. They show that if VMS positions are recorded synchronously with the instants at which the process switch from one behavioural state to another, the estimation method provides unbiased and precise inferences on behavioural states and on associated movement parameters. However, if the observations are not gathered with a sufficiently high frequency, the performance of the estimation method could be drastically impacted when the discrete observations are not synchronous with the switching instants. The model is then applied to real pathways to estimate variables of interest such as the number of operations per trip, time and distance spent fishing or travelling. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved. Ecological Modelling (0304-3800) (Elsevier Science Bv), 2010-07 , Vol. 221 , N. 15 , P. 1757-1769 Droits : 2010 Elsevier B.V. All rights reserved. http://archimer.ifremer.fr/doc/00009/11993/9342.pdf DOI:10.1016/j.ecolmodel.2010.04.005 http://archimer.ifremer.fr/doc/00009/11993/ | Partager Voir aussi Bayesian Hierarchical Models Hidden Markov Model State-space model VMS Fleet behaviour Fishing effort Télécharger |
Exhumation history of the deepest central Himalayan rocks, Ama Drime range: Key pressure-temperature-deformation-time constraints on orogenic models Auteur(s) : Kali, E. Leloup, P. H. Arnaud, Nicolas Maheo, G. Liu, Dunyi Boutonnet, E. Van Der Woerd, J. Liu, Xiaohan Auteurs secondaires : Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Laboratoire de Sciences de la Terre (LST) ; École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon) - Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 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) Éditeur(s) : HAL CCSD American Geophysical Union (AGU) Résumé : International audience The Ama Drime range located at the transition between the high Himalayan range and south Tibet is a N-S active horst that offsets the South Tibetan Detachment System (STDS). Within the horst, a paragneissic unit, possibly attributed to the upper Himalayan crystalline series, overly the lower Himalayan crystalline series Ama Drime orthogneissic unit containing large metabasite layers and pods that have experienced pressure >= 1.4 GPa. Combining structural analysis with new and published pressure-temperature (P-T) estimates as well as U-Th/Pb, Ar-39/Ar-40 and (U-Th)/He ages, the P-T-deformation-time (P-T-D-t) paths of the main units within and on both sides of the horst are reconstructed. They imply that N-S normal faults initiated prior to 11 Ma and have accounted for a total exhumation <= 0.6 GPa (22 km) that probably occurred in two phases: the first one until similar to 9 Ma and the second one since 6 to 4 Ma at a rate of similar to 1 mm/yr. In the Ama Drime unit, 1 to 1.3 GPa (37 to 48 km) of exhumation occurred after partial melting since similar to 30 Ma until similar to 13 Ma, above the Main Central Trust (MCT) and below the STDS when these two fault systems were active together. The switch from E-W (STDS) to N-S (Ama Drime horst) normal faulting between 13 and 12 Ma occurs at the time of propagation of thrusting from the MCT to the Main Boundary Thrust. These data are in favor of a wedge extrusion or thrust system rather than a crustal flow model for the building of the Himalaya. We propose that the kinematics of south Tibet Cenozoic extension phases is fundamentally driven by the direction and rate of India underthrusting. ISSN: 0278-7407 hal-00486405 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00486405 DOI : 10.1029/2009TC002551 | Partager |
Comparison of spaceborne measurements of sea surface salinity and colored detrital matter in the Amazon plume Auteur(s) : Fournier, Severine Chapron, Bertrand Salisbury, J. Vandemark, Douglas Reul, Nicolas Éditeur(s) : Amer Geophysical Union Résumé : Large rivers are key hydrologic components in oceanography, particularly regarding air-sea and land-sea exchanges and biogeochemistry. We enter now in a new era of Sea Surface Salinity (SSS) observing system from Space with the recent launches of the ESA Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) and the NASA Aquarius/Sac-D missions. With these new sensors, we are now in an excellent position to revisit SSS and ocean color investigations in the tropical northwest Atlantic using multi-year remote sensing time series and concurrent in situ observations. The Amazon is the world's largest river in terms of discharge. In its plume, SSS and upper water column optical properties such as the absorption coefficient of colored detrital matter (acdm) are strongly negatively correlated (<-0.7). Local quasi-linear relationships between SSS and acdm are derived for these plume waters over the period of 2010-2013 using new spaceborne SSS and ocean color measurements. Results allow unprecedented spatial and temporal resolution of this coupling. These relationships are then used to estimate SSS in the Amazon plume based on ocean color satellite data. This new product is validated against SMOS and in situ data and compared with previously developed SSS retrieval models. We demonstrate the potential to estimate tropical Atlantic SSS for the extended period from 1998 to 2010, prior to spaceborne SSS data collection. Journal Of Geophysical Research-oceans (0148-0227) (Amer Geophysical Union), 2015-05 , Vol. 120 , N. 5 , P. 3177-3192 Droits : 2015. American Geophysical Union. All Rights Reserved. http://archimer.ifremer.fr/doc/00255/36610/35742.pdf DOI:10.1002/2014JC010109 http://archimer.ifremer.fr/doc/00255/36610/ | Partager Voir aussi Amazon-Orinoco river plume SMOS SSS conservative mixing ocean color salinity satellite oceanography Télécharger |
Depositional environment and processes of formation of the Mn-carbonates in the paleoproterozoic black shales of the Franceville basin (2.1 GA ; Gabon) ; Environnement de dépôt et processus de formation des carbonates de manganèse dans les black shales paléoprotérozoiques du Bassin de Franceville (2.1 Ga ; Gabon) Auteur(s) : DUBOIS, Manon Auteurs secondaires : 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 de Montpellier Michel Lopez Beate Orberger Éditeur(s) : HAL CCSD Résumé : The Franceville Basin (2.1 Ga) in southeastern Gabon, hosts a black shale series well preserved (FB Formation) which represents an exceptional example of unmetamorphised Paleoproterozoic sediment strata. This basin includes the protore of one of the largest Mn-oxide laterite ore worldwide, mined by Eramet-Comilog. The aim of this this work is to determine formation conditions of this protore and to characterize the global sedimentary evolution of the FB Formation which include the protore. This 75 m thick protore is constituted of Mn carbonate-rich black shales which represent a potential ore deposit for the future. It was drilled, on the Bangombé plateau, during a recent campaign of 24 boreholes with an average depth of 125 m.Through multidisciplinary study on these cores and key outcrops of the basin, this work focuses on : i) the depositional environment of the Mn-protore and FB Formation ; ii) the processes of formation of the Mn-carbonates at 2.1 Ga and iii) the architecture and distribution of Mn-rich levels of the protore on the Bangombé Plateau.A detailed sedimentological and petrological study allowed us to redefine the division of the FB into nine units, named U1 to U9 from the base to the top. These units show a fine upward cycle up to U5 and a reverse coarse loop until U9. This division leads to a new interpretation to propose an evolution from a shoreface depositional environment controlled by deltaic currents (U1) to an offshore depositional environment with anoxic conditions (U2). In this basin, a system of submarine fan is developed, feeding a network of sand injections (injectites) covering the Bangombé plateau (70 km²) and with a thickness of 150 m affecting U4 to U7, including the Mn-protore. The protore depositional environment formed below the wave base limit (U4, U5 and U6) in a starved basin, controlled by biochemical sedimentation allowed the formation of Mn-carbonates. The end of starved basin, would allow the re-opening of the detrital input into the offshore basin (U7). This basin is then filled by storm bar deposits intersected by deltaic sub-aquatic channels (U8). The U9 unit corresponds to a quiet lagoon environment, allowing the multicellular organism development for the first time on the planet.A geochemical study allowed the characterization of the depositional environment of Mn-carbonates as an anoxic to sub-oxic and alkaline environment. For the first time, we showed that the manganese carbonates, present as bacteriomorph forms, are precipitated from the seawater by the mediated photosynthetic cyanobacterial activity, which allows CO2 / HCO3 depression of the environment and a local increase of pH. The cyanobacterial activity is controlled by the absence of bottom currents, which increase the detrital input. This would stop the activity of the cyanobacteria and thus would lead to the decrease of the Mn-concentration along the protore.Finally, well-log and a sequential correlation analyses allowed us to detail spatial and timing repartition of FB Formation deposit, controlled by a tectono-sedimentary model. We propose two- tectono-sedimentary phases. A first syn-tectonic phase (U1 to U3) controls the depocentres and sedimentation gaps. Turbidite coarse deposits are located in the most subsident part, clay deposits rather on the slope and carbonates on shoals. A second post-tectonic phase (U4 to U7) allows isopach deposits. The Mn-protore formed during the post-tectonic phase. However, it shows a variable thickness due to subsidence to the north of the Bangombé plateau. So, on the Bangombé plateau, Mn-contents increase towards the south, whereas the protore thickness increases towards the NNE. Moreover sand injectites decrease Mn-content in the eastern part of the Bangombé plateau and impact on the economic evaluation of the Mn-carbonates. Currently, the protore is structured by post-sedimentary faults, which lead to a non-continuity of the high Mn levels on the Bangombé plateau. Le Bassin de Franceville situé au SE du Gabon présente une série de black shales (Formation FB) d'âge Paléoprotérozoïque (2,1 Ga) surmontant les grès de la Formation FA. Ce bassin peu déformé et non métamorphique représente une archive exceptionnelle des processus de dépôt de cette période de l’histoire de la Terre où la vie commence à se développer. En particulier, la Formation FB contient le protore d'un gisement mondial d'oxydes de manganèse exploité par la société Eramet-Comilog. L’objectif de ce travail est de préciser les conditions de formation de ce protore et de le replacer dans l’histoire du remplissage du bassin. Ce protore d'une épaisseur moyenne de 75 m est constitué de carbonates de manganèse ; il a fait l'objet d'une récente campagne de 24 forages carottés d'une profondeur moyenne de 125 m sur le plateau de Bangombé.A travers une approche pluridisciplinaire comprenant l'étude de ces forages et des affleurements clefs du bassin, ce travail porte sur la caractérisation i) de l'environnement de dépôt du protore et des séries qui l'encadrent (du toit du FA au toit du FB) ; ii) du mode de formation des carbonates de Mn à 2,1 Ga et iii) de l'architecture et de la répartition des hautes teneurs en Mn du protore qui représente un gisement potentiel du futur.L’étude pétro-sédimentaire détaillée a permis de distinguer neuf unités (U1 à U9) au sein de la Formation FB organisées suivant un cycle rétrogradant jusqu’à U5 puis progradant jusqu’à U9. Ce découpage montre une évolution du milieu de dépôt depuis un domaine de shoreface contrôlé par des courants deltaïques (U1) évoluant vers des dépôts d’offshore restreint (U2). Ce bassin enregistre ensuite un système de chenaux-levées turbiditiques (U3) qui alimentent un réseau d'injectites reconnu sur l’ensemble du Pl. de Bangombé et qui traverse 150 m de série (U4 à U7) en affectant le protore et ainsi les teneurs en Mn. L'environnement de dépôt du protore (U5 et U6) marque l’isolement du bassin qui devient affamé et contrôlé par une sédimentation biochimique à l’origine du dépôt des carbonates de Mn. L'Unité 7 correspond à la réouverture des apports détritiques en domaine d'offshore supérieur puis en domaine de shoreface dominé par des dépôts de tempêtes et de chenaux sous-aquatiques deltaïques (U8), et enfin lagunaire (U9) dans lequel apparaissent les premiers métazoaires de l’histoire de la planète, suivant une séquence régressive.Une étude géochimique a permis de préciser les conditions de dépôt du protore qui se forme en milieu alcalin anoxique à sub-oxique. Dans ce milieu, nous montrons pour la première fois une précipitation directe des carbonates de Mn sous forme bactériomorphe induite par l'activité photosynthétique des cyanobactéries qui consomment le CO2/HCO3 et conduisent à une augmentation du pH favorable à la formation des carbonates de Mn. L'activité cyanobactérienne est conditionnée par l’absence de courants de fond qui augmentent la turbidité du milieu et stoppent cette dernière.Les corrélations diagraphiques et séquentielles permettent de préciser la répartition spatiale et temporelle du FB permettant ainsi de replacer le protore dans l’histoire tectono-sédimentaire du bassin. Une première phase syn-tectonique (U1 à U3) contrôle l’épaisseur et la mise en place de dépôts turbiditiques dans les parties subsidentes, de dépôts argileux sur les pentes et de dépôt de carbonates sur les hauts-fonds. La seconde phase post tectonique (U4 à U7) permet la mise en place de dépôts relativement isopaques, bien que le protore enregistre une subsidence plus importante au nord du Pl. de Bangombé. On observe ainsi, sur le Plateau de Bangombé, des teneurs en Mn qui augmentent vers le sud alors que l’épaisseur du protore augmente vers le NNE. Postérieurement au dépôt du FB, le protore est structuré par des failles qui le compartimentent en touches de piano limitant ainsi sa continuité sur le Plateau de Bangombé. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01621460 tel-01621460 https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01621460 https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01621460/document https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01621460/file/these_Dubois2017-MnGabon.pdf | Partager |
An estimate of the influence of loading effects on tectonic velocities in the Pyrenees Auteur(s) : Ferenc, Marcell Nicolas, Joelle Van Dam, Tonie Polidori, Laurent Rigo, Alexis Vernant, Philippe Auteurs secondaires : Laboratoire de Géodésie et de Géomatique (L2G ESGT CNAM) ; École Supérieure des Géomètres et Topographes (ESGT CNAM) ; Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM) - Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM) - Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM) Université du Luxembourg (Uni.lu) Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) ; Université Paul Sabatier - Toulouse 3 (UPS) - Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) - 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) Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag (Germany) Résumé : International audience Surface displacements due to temporal changes in environmental mass redistributions are observable in the coordinate time series of many Global Navigation Satellite System (GNSS) sites. In this study, we investigated the effect of loading on estimates of tectonic velocity computed from campaign-style GNSS observations. The study region is in the Pyrenees mountain range between France and Spain (ResPyr campaigns). In this area, seismic activity is continuous and moderate and the expected amplitude of the horizontal tectonic velocity is less than 0.5 mm/yr. In order to determine the velocity, 4 sparse GNSS campaigns were carried out from 1995 to 2010. Considering this small rate of deformation, loading phenomena can contribute a non-negligible artifact to the velocity computation that could affect our geodynamical interpretation. In this investigation, we specifically considered the atmospheric, hydrological, and non-tidal ocean loading phenomena. The computed loading deformations for this region show the horizontal displacements are dominated by the non-tidal ocean loading (maximum 4 mm for the North and 3.1 mm for the East components); the main vertical contributions are due to the atmospheric and continental water storage loading (maximum 14.3 for the atmosphere and 8.1 mm for the hydrology, respectively). We have found that the dominant loading effect on the horizontal velocity is the non-tidal ocean loading (mean of 0.11 mm/yr), whereas the vertical component is dominated by the hydrological loading (mean of 0.21 mm/yr). Since the study area is in a mountainous region, we also analyzed the difference between the atmospheric and the topography dependent atmospheric loading models at our GNSS campaign sites. We did not find any significant difference between the two atmospheric loading models in terms of horizontal velocity. Finally, we performed simulations to identify the optimum timing and frequency of future GNSS campaigns in this area that would minimize the loading effects on tectonic velocity estimates. ISSN: 0039-3169 hal-00963629 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00963629 DOI : 10.1007/s11200-012-0458-2 | Partager |
What is the added value of including fleet dynamics processes in fisheries models? Auteur(s) : Marchal, Paul De Oliveira, Jose A. A. Lorance, Pascal Baulier, Loic Pawlowski, Lionel Éditeur(s) : Canadian Science Publishing, Nrc Research Press Résumé : We develop a spatially and seasonally explicit bioeconomic model with three fleet dynamics processes built in endogenously. The model has been applied to the large French trawlers harvesting a medium-depth demersal stock, North Sea saithe (i.e., pollock, Pollachius virens), and a mix of deepwater species over a 10-year period (1999-2008), and the predictions have been contrasted with observations. The best overall fit was achieved where effort allocation was determined to be 80% by traditions and 20% by economic opportunism and where harvest efficiency increased by 8% a year. With this fleet dynamics parameterization, annual trends in fishing effort and profit were well reproduced by the model over the whole time period. Time series of the observed fishing effort by metier were generally well fitted by the model over the period 1999-2003, but less so over 2004-2008. The model also reasonably reproduced the catches by species over most of the time series, except for black scabbardfish (Aphanopus carbo). Nous développons un modèle bio-économique spatial et saisonnier dans lequel trois processus caractérisant la dynamique des flottilles sont décrits de manière explicite. Ce modèle a été appliqué aux grands chalutiers français exploitant le lieu noir de mer du Nord (Pollachius virens) et une variété d'espèces profondes au cours d'une période de 10 ans (1999–2008), et les prévisions ont été contrastées avec les observations. Le meilleur ajustement est obtenu lorsque l'allocation de l'effort de pêche est déterminée a` hauteur de 80% par les traditions et 20% par l'opportunisme économique, et lorsque l'augmentation de l'efficacité de pêche est d'environ 8% par an. En paramétrant ainsi le module de dynamique des flottilles, les tendances annuelles de l'effort de pêche et du profit sont bien reproduites par le modèle sur l'ensemble de la période. Les variations temporelles de l'effort de pêche par métier sont généralement bien prises en compte sur la période 1999–2003, mais non sur la période 2004–2008. Le modèle ajuste les captures raisonnablement sur la plus grande partie de la période d'étude, pour toutes les espèces sauf le sabre noir (Aphanopus carbo). Canadian Journal Of Fisheries And Aquatic Sciences (0706-652X) (Canadian Science Publishing, Nrc Research Press), 2013-07 , Vol. 70 , N. 7 , P. 992-1010 Droits : 2013 NRC Research Press http://archimer.ifremer.fr/doc/00151/26227/24329.pdf DOI:10.1139/cjfas-2012-0326 http://archimer.ifremer.fr/doc/00151/26227/ | Partager |
Statistical analysis of the wind speed at the top of la Soufrière Volcano Auteur(s) : Bernard, Didier Tossa, Olivier Emilion, Richard Auteurs secondaires : Laboratoire de Physique de l'Atmosphère Tropicale (LPAT) ; Université des Antilles et de la Guyane (UAG) CEntre de REcherches en MAthématiques de la DEcision (CEREMADE) ; Université Paris-Dauphine - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Mathématiques - Analyse, Probabilités, Modélisation - Orléans (MAPMO) ; Université d'Orléans (UO) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) European Regional Developements Funds Éditeur(s) : HAL CCSD Résumé : 20 pp We first analyze some atmospheric parameters measured in 2004 at the top of La Soufrière volcano: wind speed, pressure and temperature. Next, we study the stochastic process of the wind speed modulus which is of interest for prediction of pollution induced by the plume. We fit to the data various models : FARIMA, periodic trend plus multifractional Brownian noise, multifractal continuous cascades. The estimations show that they evoluate during some transition phases in response to environment changes. Thus, we finally suggest, for future works, some settings that should be more appropriate: time series with regime changes and stochastic processes in random environment. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00165572 hal-00165572 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00165572 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00165572/document https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00165572/file/Windsouf_v11.pdf | Partager |
Aegean tectonics: Strain localisation, slab tearing and trench retreat Auteur(s) : Jolivet, Laurent Faccenna, Claudio Huet, Benjamin Labrousse, Loic Le Pourhiet, Laetitia Lacombe, Olivier Lecomte, Emmanuel Burov, Evgenii, Auteurs secondaires : Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO) ; Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Université d'Orléans (UO) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Università “Roma TRE”, Dipartimento Scienze Geologiche, Roma ; Université du Québec Department for Geodynamics and Sedimentology ; University of Vienna [Vienna] Institut des Sciences de la Terre de Paris (iSTeP) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Géosciences Environnement Toulouse (GET) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD) - Université Paul Sabatier - Toulouse 3 (UPS) - Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Systèmes Tectoniques ; Géosciences Rennes (GR) ; Université de Rennes 1 (UR1) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Université de Rennes 1 (UR1) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 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) Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute ; Bogazici University [Istanbul] Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier Résumé : International audience We review the geodynamic evolution of the Aegea-Anatolia region and discuss strain localisation there over geological times. From Late Eocene to Present, crustal deformation in the Aegean backarc has localised progressively during slab retreat. Extension started with the formation of the Rhodope Metamorphic Core Complex (Eocene) and migrated to the Cyclades and the northern Menderes massif (Oligocene and Miocene), accommodated by crustal-scale detachments and a first series of core complexes (MCCs). Extension then localised in Western Turkey, the Corinth Rift and the external Hellenic arc after Messinian times, while the North Anatolian Fault penetrated the Aegean Sea. Through time the direction and style of extension have not changed significantly except in terms of localisation. The contributions of progressive slab retreat and tearing, basal drag, extrusion tectonics and tectonic inheritance are discussed and we favour a model (1) where slab retreat is the main driving engine, (2) successive slab tearing episodes are the main causes of this stepwise strain localisation and (3) the inherited heterogeneity of the crust is a major factor for localising detachments. The continental crust has an inherited strong heterogeneity and crustal-scale contacts such as major thrust planes act as weak zones or as zones of contrast of resistance and viscosity that can localise later deformation. The dynamics of slabs at depth and the asthenospheric flow due to slab retreat also have influence strain localisation in the upper plate. Successive slab ruptures from the Middle Miocene to the Late Miocene have isolated a narrow stripe of lithosphere, still attached to the African lithosphere below Crete. The formation of the North Anatolian Fault is partly a consequence of this evolution. The extrusion of Anatolia and the Aegean extension are partly driven from below (asthenospheric flow) and from above (extrusion of a lid of rigid crust). ISSN: 0040-1951 insu-00715950 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00715950 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00715950/document https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00715950/file/Jolivet-Aegean_Tectonophysics-2012.pdf DOI : 10.1016/j.tecto.2012.06.011 | Partager |
Progressive-Change BACIPS: a flexible approach forenvironmental impact assessment Auteur(s) : Thiault, Lauric Kernaleguen, Laëtitia Osenberg, Craig W Claudet, Joachim Auteurs secondaires : Patrimoines Locaux et Gouvernance (PALOC) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD) - Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN) Centro de conservacion marina and CeBiB ; Pontificia Universidad Católica de Chile Laboratoire d'Excellence CORAIL (LabEX CORAIL) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD) - Université des Antilles et de la Guyane (UAG) - École des hautes études en sciences sociales (EHESS) - École pratique des hautes études (EPHE) - Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER) - Université de la Réunion (UR) - Université de la Polynésie Française (UPF) - Université de Nouvelle Calédonie - Institut d'écologie et environnement Unité de modélisation mathématique et informatique des systèmes complexes [Bondy] (UMMISCO) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC) - Institut de la francophonie pour l'informatique - Université Cheikh Anta Diop (UCAD) - Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal) - Universtié Yaoundé 1 (Cameroun) - University Cadi Ayyad (UCA) Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement (CRIOBE) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD) - École pratique des hautes études (EPHE) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Deakin University [Burwood] Odum School of Ecology Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley Résumé : International audience 1. The Before-After Control-Impact Paired Series (BACIPS) design distinguishes natural spatial and temporalvariability from variation induced by an environmental impact (or intervention) of interest. BACIPS is a powerfultool to derive inferences about interventions when classic experimental approaches (e.g. which rely on spatialreplicates and random assignment of treatments) are not feasible or desirable. Previously applied BACIPSdesigns generally assume that effects are sudden, constant and long-lived: that is, that systems exhibit ‘stepchanges’in response to interventions. However, complex ecological interactions or gradual interventions maycreate delayed and/or progressive responses, potentially impeding the reliability of classic (step-change) analyses.2. We propose a novel approach, the Progressive-Change BACIPS, which generalizes and expands the scope ofBACIPS analyses.We evaluate the relative performance of this approach using both simulated and real data thatexhibit step-change, linear, asymptotic and sigmoid responses following an intervention.We quantify the statisticalpower and accuracy of the Progressive-Change BACIPS under varying initial population densities, intensityof spatial sampling, effect sizes and number of sampling dates After the intervention.3. We show that Progressive-Change BACIPS identified the correct model among the set of candidate modelsunder most conditions and led to accurate estimates of the parameters that were used to generate the simulateddata. When data were sparse, and the dynamics complex, simpler (more parsimonious) models were favouredover the more complex models that actually generated the simulated data. Application of the Progressive-Change BACIPS to existing data sets from the literature led to strong support for specific models (over alternatives)and led to more specific inferences than possible under the classic BACIPS approach.4. The Progressive-Change BACIPS proposed here is more flexible than the original BACIPS formulationbecause the data are used to inform the form of the final model, rather than having the form of the modelimposed on the data. This leads to better estimates of the effects of environmental impacts and the time-scalesover which they operate. As a result, the Progressive-Change BACIPS should be applicable to a wide range ofstudies and should help improve investigation of time-dependent effects. R code to perform Progressive-ChangeBACIPS analysis is provided. ISSN: 2041-210X hal-01416668 https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01416668 DOI : 10.1111/2041-210X.12655 | Partager |