Éditeur(s) : HAL CCSD Springer/Terra Scientific Publishing Company
Résumé : International audience
We report oil the discovery of magnetite nanoparticles ranging in size from 2 to 14 full in the mineralized zones of the Pena Colorada iron-ore deposit, southern Mexico. Micrometric scale magnetite was magnetically reduced and divided into distinct size ranges: 85-56 mu m, 56-30 mu m, 30-22 mu m, 22-15 mu m, 15-10 mu m, 10-7 mu m and 7-2 mu m. Nanometric-scale magnetite in the size range 2-14 nm was identified. The magnetite was characterized by X-ray diffraction, transmitted and reflected light microscope, high-resolution transmission electron microscopy (TEM), high angle annular dark field, Mossbauer spectroscopy and its magnetic properties. Crystallographic identification of nanostructures Was performed using high-resolution TEM. Characteristic changes were observed when the particles make the size transition from micro- to nanometric sizes, as follows: (1) frequency-dependent magnetic Susceptibility percentage (chi FD%) measurements Show high Values (13%) for the 2-14 nm fractions attributed to dominant fractions of superparamagnetic particles; (2) variations of chi FD% < 4.5% in fractions of 56-0.2 mu m occur in association with the presence of microparticles formed by magnetite aggregates of nanoparticles (< 15 nm) embedded in berthierine; (3) Mossbauer spectroscopy results identified a superparamagnetic fraction; (4) nanometric and 0.2-3 mu m grain size magnetite particles require a magnetic field up to 152 mT to reach saturation during the isothermal remanent magnetization experiment; (5) coercivity and remanent magnetization of the magnetite increase when the particle size decreases, probably due to parallel Coupling effects; (6) two-magnetic Susceptibility versus temperature experiments of the same 2-14 nm sample show that the reversibility during the second heating is due to the formation of new magnetite nanoparticles and growth of those already present. during the first heating process.
ISSN: 1343-8832

hal-00413053
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00413053

Éditeur(s) : Publ. CNEXO (France) (Actes Colloq.)(no. 7)
Résumé : The present development of Peneid shrimp culture is limited by the problem set by the routine obtainment of reproduction in captivity. In Polynesia where no species of commercial interest is found naturally, this obtainment is a necessary prerequisite. The observations at the Centre Océanologique du Pacifique of CNEXO were made on 6 species of the genus Penaeus (P. merguiensis, P. aztecus, P. japonicus, P. monodon, P. vannamei and P. stylirostris) raised and maintained in 12 m² outdoortanks. At temperatures, between 25 and 32°, a salinity of 35 and a pH of 8,2, maturations and spawnings are seen throughout the year and several generations were obtained : P. merguiensis, F7 ; P. aztecus et P. japonicus, F3 ;P. monodon, F2 ; P. stylirostris and P. vannamei F1. For P. aztecus et P. mondon maturation is induced by unilateral eyestalk ablation. The animals behavior copulation and external signs of ovarian, development are described. The factors which seem essential to the proper progress of maturation are the temperature, the light intensity, the food and the state of health of the animals.
Le développement des élevages de crevettes Pénéidés est actuellement limité par les problèmes que pose l'obtention en routine de la reproduction en captivité. En Polynésie où aucune espèce d'intérêt commercial ne se trouve à l'état naturel, cette obtention était un préalable nécessaire. Les observations effectuées au Centre Océanologique du Pacifique du CNEXO ont porté sUr 6 espèces du genre Penaeus (P. merguiensis, p. aztecus, P. japonicus, P. monodon, P. vannamei et P. stylirostris) élevées et maintenues dans des bacs extérieurs de 12 m² en circulation ouverte. Avec des températures variant de 25 à 32°, une salinité de 35 et un pH voisin de 8,2, maturations et pontes s'obserVent toute l'année et plusieurs générations ont été obtenues : P. merguiensis, F7 ; P. aztecus et P. japonicus, F3 ;P. monodon, F2 ; P. stylirostris et P. vannamei, F1. Pour P. aztecus et P. mondon, la maturation est induite par épédonculation unilatérale. Le comportement des animaux, la copulation et les signes extérieurs du développement des ovaires sont décrits. Les facteurs qui paraissent essentiels au bon déroulement du processus de maturation sont la température l'éclairement, l'alimentation et l'état de santé des animaux

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/1977/publication-6073.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/6073/

Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP)
Résumé : International audience
Advances in groundwater storage monitoring are crucial for water resource management and hydrological processes understanding. The evaluation of water storage changes (WSC) often involve point measurements (observation wells, moisture probes, etc.), which may be inappropriate in heterogeneous media. Over the past few years, there has been an increasing interest in the use of gravimetry for hydrological studies. In the framework of the GHYRAF (Gravity and Hydrology inAfrica) project, 3 yr of repeated absolute gravity measurements using a FG5-type gravimeter have been undertaken at Nalohou, a Sudanian site in northern Benin. Hydrological data are collected within the long-term observing system AMMA-Catch. Once corrected for solid earth tides, ocean loading, air pressure effects, polar motion contribution and non-local hydrology, seasonal gravity variations reach up to 11 μGal, equivalent to a WSC of 260-mm thick infinite layer of water. Absolute temporal gravity data are compared to WSC deduced from neutron probe and water-table variations through a direct modelling approach. First, we use neutronic measurements available for the whole vertical profile where WSC occur (the vadose zone and a shallow unconfined aquifer). The RMSD between observed and modelled gravity variations is 1.61 μGal, which falls within the error bars of the absolute gravity data. Second, to acknowledge for the spatial variability of aquifer properties, we use a 2-D model for specific yield (Sy) derived from resistivity mapping and Magnetic Resonance Soundings (MRS). The latter provides a water content (θMRS) known to be higher than the specific yield. Hence, we scaled the 2-D model of θMRS with a single factor (α). WSC are calculated from water-table monitoring in the aquifer layer and neutronic measurements in the vadose layer. The value of α is obtained with aMonte-Carlo sampling approach, minimizing the RMSD between modelled and observed gravity variations. This leads to α = Sy/θMRS = 0.63 ± 0.15, close to what is found in the literature on the basis of pumping tests experiments, with a RMSD value of 0.94 μGal. This hydrogeophysical experiment is a first step towards the use of time-lapse gravity data as an integrative tool to monitor interannual WSC even in complicated subsurface distribution.
ISSN: 0956-540X

hal-00821181
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00821181
DOI : 10.1093/gji/ggt146

Éditeur(s) : HAL CCSD Seismological Society of America
Résumé : International audience
Abstract The continuous record of large surface-rupturing earthquakes along the Dead Sea fault brings unprecedented insights for paleoseismic and archaeoseismic research. In most recent studies, paleoseismic trenching documents the late Holocene faulting activity, while tectonic geomorphology addresses the long-term behavior (>10 ka), with a tendency to smooth the effect of individual earthquake rupture events (Mw >7). Here, we combine historical, archaeological, and paleoseismic investigations to build a consolidated catalog of destructive surface-rupturing earthquakes for the last 14 ka along the left-lateral Jordan Valley fault segment. The 120- km-long fault segment limited to the north and the south by major pull-apart basins (the Hula and the Dead Sea, respectively) is mapped in detail and shows five subsegments with narrow stepovers (width < 3 km). We conducted quantitative geomorphology along the fault, measured more than 20 offset drainages, excavated four trenches at two sites, and investigated archaeological sites with seismic damage in the Jordan Valley. Our results in paleoseismic trenching with 28 radiocarbon datings and the archaeoseismology at Tell Saydiyeh, supplemented with a rich historical seismic record, document 12 surface-rupturing events along the fault segment with a mean interval of ∼1160 yr and an average 5 mm=yr slip rate for the last 25 ka. The most complete part of the catalog indicates recurrence intervals that vary from 280 yr to 1500 yr, with a median value of 790 yr, and suggests an episodic behavior for the Jordan Valley fault. Our study allows a better constraint of the seismic cycle and related short-term variations (late Holocene) versus long-term behavior (Holocene and late Pleistocene) of a major continental transform fault.
ISSN: 0037-1106

hal-00747401
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00747401
DOI : 10.1785/0120100097

Éditeur(s) : HAL CCSD American Society for Microbiology
Résumé : International audience
A rapid and specific high-performance liquid chromatography method with UV detection (HPLC-UV) for the simultaneous determination of 12 beta-lactam antibiotics (amoxicillin, cefepime, cefotaxime, ceftazidime, ceftriaxone, cloxacillin, imipenem, meropenem, oxacillin, penicillin G, piperacillin, and ticarcillin) in small samples of human plasma is described. Extraction consisted of protein precipitation by acetonitrile. An Atlantis T3 analytical column with a linear gradient of acetonitrile and a pH 2 phosphoric acid solution was used for separation. Wavelength photodiode array detection was set either at 210 nm, 230 nm, or 298 nm according to the compound. This method is accurate and reproducible (coefficient of variation [CV] < 8%), allowing quantification of beta-lactam plasma levels from 5 to 250 μg/ml without interference with other common drugs. This technique is easy to use in routine therapeutic drug monitoring of beta-lactam antibiotics.
ISSN: 0066-4804

hal-00875271
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00875271
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00875271/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00875271/file/Simultaneous_Determination-accepted.pdf
PUBMED : 21788467

Éditeur(s) : Gauthier-Villars
Résumé : The seasonal variations of total dissolved copper were surveyed during one year (1983/1984) in the Aulne estuary (Western Brittany, France), an ecosystem with a high rate of water renewal. Copper in filtered water samples (after and without acidification) was determined after preconcentration on Chelex 100, and the eluates were analyzed by graphite furnace atomic absorption spectroscopy. The concentrations of free and complexed copper were then plotted versus chlorosity. Globally, the total dissolved copper concentrations tend to decrease with salinity. The role of physicochemical parameters such as pH and suspended matter (adsorption-desorption mechanisms) on dissolved copper content is shown to be significant. With a variable intensity, desorption (release) takes place in summer and in autumn, while adsorption is observed at very low chlorosity in winter. The dissolved copper concentrations in the Aulne estuary (0.26 to 2.52-mu-g.l-1, with the highest values in autumn) are similar to most estuarine copper values. The proportion of complexed species ranges from 4 to 69% (average of 27%).
Les variations saisonnières des concentrations en cuivre dissous dans l'estuaire de l'Aulne (Bretagne occidentale) ont été mesurées au cours d'un cycle annuel (1983/1984). Les concentrations en cuivre libre et celles en cuivre complexé ont été suivies séparément en fonction de la chlorosité, un paramètre conservatif. Les profils obtenus pour le cuivre total dissous montrent généralement une décroissance des teneurs en métal des eaux douces aux eaux marines, tout en restant supérieures à celles de la droite théorique de mélange. On montre le rôle fondamental de la variation du pH concomitante de celle de la matière en suspension (mécanisme d'adsorption-désorption) dans l'évolution des teneurs en cuivre dissous. Ce processus agit plus ou moins intensément dans le sens de la désorption (été, automne) ou de l'adsorption (hiver aux faibles chlorosités). Dans l'ensemble, les teneurs en cuivre total dissous (de 0,26 à 2,52 J.lg.l- 1 , les valeurs automnales étant les plus élevées) sont comparables à celles de nombreux autres écosystèmes estuariens, avec un taux de complexation compris entre 4 et 69% (moyenne de 27% ).
Oceanologica Acta (0399-1784) (Gauthier-Villars), 1991 , Vol. 14 , N. 5 , P. 445-457

Droits : Gauthier-Villars
http://archimer.ifremer.fr/doc/00103/21377/18977.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00103/21377/43066.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00103/21377/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The Earth's magnetic field shows a large range of temporal variations from the year to several million years. I studied during my PhD thesis several aspects of these fluctuations, from recent secular variations to reversals. The first part of my manuscript deals with archeomagnetism, a discipline that allows to track the temporal variations of the Earth's magnetic field through millennia, mainly from archeological materials. I studied two sets of samples , one from Greece (Neolithic period 6800-3200 B.C.) and the other from Mexico (Palenque, Maya Classic period 320-840 A.D.), to acquire new archeointensity data in order to better constrain the secular variation of the geomagnetic field. By comparing my data with those available in the literature and with the various global and regional models, I showed that the secular variations during the Neolithic in Greece and during the first millennium in Central America are poorly defined. My data suggest that local components, not described by global models, may exist in these regions. They reinforce the importance of developing specific regional models. As a consequence, the acquisition of new high quality data is of main importance. The second part presents the description of a geomagnetic field reversal. This work was based on two points : first by studying transitional directions to provide new constraints on the possible preferred longitudinal paths of virtual geomagnetic poles (VGPs) and second by checking transitional paleointensities obtained on a volcanic sequence in Akaroa volcano (New Zealand). Indeed the transitional field intensity is significantly higher than the field intensity before and after the reversal. We re-sampled this sequence, and the directional results show a complex sequence of N-T-R-T-N-T-R polarity. The transitional VGPs obtained are clustered in two longitudinal bands through Australia and America. This observation seems to reinforce the assumption of a core-mantle interaction over several million years. Following a rock magnetic study, I selected samples that could provide a value for the Thellier and multispecimen paleointensity methods. The obtained paleointensity are relatively low (about 20 μT) during the polarity change and strong at the end of the sequence. Based both on the field strength values and on the radiochronological ages, showing that the sequence was erupted in a very short time, I suggest that only the C4AR.1n-C4Ar.1r reversal was recorded in this sequence. In this assumption, the reversal shows a complex path comparable to other reversals recorded in the northern hemisphere (for example the Steens Mountain ), including a rebound before stabilizing. Finally the last part is devoted to the development of a new methodology and a new apparatus to determine absolute paleointensity. Following the low success rate of paleointensity experiments from the previous study, I decided to test the multispecimen protocol, which can be applied to samples yielding a predominant multidomaine behavior. The main technical drawback of this method lies in the application of the laboratory field along the natural remanent magnetization, a difficult task to perform accurately in standard paleointensity ovens. Thus, we decided to adapt sample holders from our standard oven in order to allow the sample orientation in space and to develop an ultra-fast heating oven prototype particularly well-suited for this method, allowing to apply the laboratory field in the 3 dimensions. I checked the different multispecimen protocols on historical lavas from Reunion and Etna volcano, yielding very different magnetic mineralogies. For all flows, I obtained paleointensities very close from the expected values, regardless from the magnetic mineralogy, revealing the feasibility of our apparatus and the promising interest of the method. The application of various corrections on the statistical estimation of the intensity value or on the cooling rate had no significant impact on my results.
La première partie de ma thèse porte sur l'archéomagnétisme, discipline qui permet de retracer l'évolution temporelle du champ magnétique terrestre au travers des derniers millénaires, principalement à partir des matériaux archéologiques. J'ai étudié deux jeux d'échantillons provenant pour l'un de la Grèce (période néolithique, 6800-3200 avant J.C.) et pour l'autre du Mexique (Palenque, période Maya Classique 320-840 après J.C.), dans le but d'acquérir de nouvelles données d'archéointensité et de mieux contraindre la variation séculaire du champ magnétique terrestre. La comparaison de mes données avec celles disponibles dans la bibliographie et avec les différents modèles globaux et régionaux a mis en évidence que les variations séculaires au Néolithique en Grèce et au cours du premier millénaire en Amérique Centrale sont très mal définies. Mes données suggèrent que des composantes locales, non prisent en compte dans les modèles globaux peuvent exister au niveau de ces régions. Elles renforcent l'intérêt de développer des modèles régionaux précis. Pour ce faire, l'acquisition de nouvelles données de haute qualitéest un élément majeur. La deuxième partie traite de la description d'un renversement du champ magnétique terrestre. Cette étude a été basée sur deux points précis : étudier les directions transitionnelles afin d'apporter de nouvelles contraintes sur le possible confinement longitudinal des pôles géomagnétiques virtuels (PGV) d'une part, et d'autre part vérifier des paléointensités transitionnelles obtenues sur la séquence volcanique d'Akaroa (Nouvelle Zélande), dont l'intensité est significativement supérieure à celles des intensités avant et après le renversement. Nous avons ré-échantillonné cette séquence, et l'évolution directionnelle obtenue pour ce renversement est une succession complexe de polarités N-T-R-T-N-T-R. Les PGV obtenus semblent se regrouper sous deux bandes longitudinales sous l'Australie et l'Amérique, ce qui renforce l'hypothèse d'une interaction entre le manteau et le noyau sur plusieurs millions d'années. Suite à une étude de minéralogie magnétique, j'ai sélectionné les échantillons susceptibles de fournir une valeur de paléointensité par les méthodes de Thellier et du multispecimen. Les paléointensités obtenues sont relativement faibles (environ 20 μT) au cours du changement de polarité et forte à la fin de la séquence. Mon interprétation, basée à la fois sur les valeurs de l'intensité du champ et sur les données radiochronologiques montrant que la séquence s'est mise en place très rapidement, est de considérer que seul le renversement C4Ar.1n-C4Ar.1r a été enregistré dans cette séquence. Dans cette hypothèse, le renversement montre un cheminement complexe comparable à d'autres renversements enregistrés dans l'hémisphère nord (comme celui de la Steens Mountain par exemple), incluant un phénomène de rebond avant de se stabiliser. La troisième partie de ma thèse est consacrée au développement d'une nouvelle méthodologie et d'un nouvel appareillage pour déterminer des paléointensités. Le faible taux de réussite des expériences de paléointensité de l'étude précédente m'a poussé à m'intéresser au protocole multispecimen, qui peut s'appliquer aux échantillons possédant un comportement polydomaine. L'inconvénient technique majeur de cette méthode réside dans l'application du champ le long de l'aimantation naturelle, difficile à réaliser avec précision dans les fours standards. Pour ce faire, nous avons décidé de développer des porte-échantillons permettant d'orienter les échantillons dans l'espace pour le four standard et un prototype de four à chauffage ultra-rapide particulièrement bien adapté avec la possibilité d'orienter le champ appliqué dans les 3 dimensions. J'ai testé les différents protocoles de la méthode sur des laves historiques de la Réunion et de l'Etna, possédant des minéralogies très différentes. Pour l'ensemble des coulées étudiées, j'ai obtenu des paléointensités très proches des valeurs attendues, et ce indépendamment de la minéralogie, révélant ainsi le faisabilité de notre appareillage et le côté prometteur de la méthode. L'application de diverses corrections sur la statistique d'estimation de la valeur de l'intensité ou sur le taux de refroidissement n'ont eu aucun impact notable sur mes résultats.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719380

tel-00719380
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Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP)
Résumé : International audience
We present new archaeointensity results from three Italian kilns situated at Ascoli Satriano, Vagnari and Fontanetto Po obtained with the Thellier modified by Coe double heating method. These data complement the directional results previously published. All sites are dated on the basis of archaeological information and/or thermoluminescence dating. The results are corrected for the anisotropy of the thermoremanent magnetization and the cooling rate effects. The new data are compared with previously published archaeointensity data from Italy and nearby countries within 900 km radius from Viterbo. An initial data set including archaeointesity data mainly coming from Italy, France, Switzerland, Czech Republic, Slovakia, Hungary, Greece and Bulgaria has been compiled. After the application of strict selection criteria, the most reliable data have been used for the calculation of a preliminary Italian intensity secular variation (SV) curve for the last 3000 yr. The new curve covers the 300 BC-400 AD and 1200-1900 AD periods. It is established by means of sliding windows of 200 yr shifted by 100 yr. The lack of reliable data for the 1000-200 BC and 400-1200 AD time intervals does not permit the calculation of a continuous curve. Clearly, more high-quality archaeointensity data from Italy and Europe are still needed to draw a robust intensity SV curve for the Italian Peninsula that could be used for archaeomagnetic dating in combination with the directional data.
ISSN: 0956-540X

hal-00828691
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00828691
DOI : 10.1093/gji/ggs120

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
A series of two-stage torsion experiments on Carrara marble were conducted to constrain the influence of known prior deformation on rheological response and microstructural evolution. Comparison with previous experimental data on Carrara marble flow and fabric evolution during single-stage torsion deformation experiments provided direct insights into the significance of initial deformation at various conditions. Our experiments were conducted at 727 degrees C temperature and 300 MPa confining pressure, while maintaining a constant strain rate of 3 x 10(-4) s(-1) on the periphery of the cylindrical samples. Under these conditions, the marble is known to deform in power-law (n = 6-10) ductile flow. All torsion experiments were performed with a Paterson type gas-medium testing machine equipped with a torsion actuator module.;Prior (D1) and subsequent (D2) deformation are accomplished by two torsion experiments in sequence on same sample segments. The effect of D1 strain history is investigated during D2 by applying counter-clockwise torsion to a sandwich sample consisting of three segments with different D1 rotation sense. D2 samples experienced continued, first and reversed shearing deformation in top, centre and bottom segments, respectively. D2 bulk strain was chosen equal to D1 strain in top and bottom segments.;D1 experiments followed the typical single-stage deformation behaviour of Carrara marble under the applied experimental conditions. Yielding was followed by strain hardening until a peak stress was reached at a shear strain around 1, after which work softening occurred. Weakening gradually evolved into a constant stress regime. During hardening, a shear microstructure and crystallographic preferred orientation (CPO) developed. Afterwards the volume fraction of smaller dynamic recrystallised grains increased continuously, resulting in a recrystallisation microstructure and CPO at shear strains of 5 and higher. The new D2 experiments displayed a strain variation between homogeneously deformed sample segments that increased with increasing D1 strain. The stress-strain behaviour of the D2 bulk sandwich samples showed less pronounced work-hardening and -softening when compared with single-stage deformation experiments. Furthermore, constant flow stress was attained at increasingly lower strain with increasing D1 strain. In most D2 segments, fabric development is equivalent to single-stage experiments at corresponding absolute strain. The fabrics differed markedly from those in single-stage experiments in the case of reversed two-stage deformation at moderate strain (D1 shear strain 1 and 2.6). Experiments show that grain shape by shearing of relict grains is defined by finite strain and thus affected by strain reversal. Recrystallisation is controlled by absolute strain and not influenced by strain reversal.
ISSN: 0040-1951

hal-00617686
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00617686
DOI : 10.1016/j.tecto.2010.09.029

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Factors controlling ocean acidification and its temporal variations were studied over the 1995–2011 period at the Dyfamed site at 10 m depth, in the North Mediterranean Sea. The results indicated a mean annual decrease of 0.003 ± 0.001 pH units on the seawater scale. The seasonal variability was characterized by a pH decrease during springtime and a strong pH increase in late fall. Anthropogenic CO2 (CANT) absorption by the ocean was the key driver of seawater acidification in this region, accounting for about 70% of the observed drop in pH, followed by water temperature (about 30%). The total inorganic carbon (CT) data showed a CT increase of 30.0 ± 1.0 μmol kg−1 per decade. This decadal increase is mainly due to the CANT penetration (43.2 μmol kg−1 per decade) in surface waters, which is mitigated for by relatively small opposing changes in CT due to physical and biological processes.
ISSN: 0141-1136

hal-01286093
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01286093
DOI : 10.1016/j.marenvres.2016.02.016

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Les variations de la ligne de rivage à toutes les échelles comportent des informations fondamentales sur la dynamique du système côtier et son évolution morphologique. Nous avons étudié l'évolution de la ligne de rivage de la côte algéroise sur une longueur de 60 km, allant de l'embouchure de l'oued Réghaïa à l'est, à l'embouchure de l'oued Mazafran à l'ouest. Les variations de la ligne de rivage le long de cette portion côtière ont été obtenues à partir de photographies aériennes orthorectifiées et géo-référencées prises entre 1959 à 2003. Les fluctuations du taux net de variation sont évaluées durant les périodes 1959 -1999 pour les lignes de la côte ouest et de la Baie d'Alger, et 1959- 2003 pour la côte est. L'analyse spectrale par Transformée de Fourier des fluctuations du taux net de variation pour les trois lignes de rivage, montre un comportement en loi d'échelle, caractéristique des signaux stochastiques non stationnaires auto affines. Cette observation nous a conduit à utiliser une Transformée en Ondelettes Continue comme outil d'analyse des fluctuations des lignes de côte le mieux adapté pour quantifier l'existence de corrélations à longue portée associées aux propriétés d'invariance d'échelle que présentent ces signaux. En effet, les exposants de la loi d'échelle estimés par Transformée en Ondelettes Continue pour chacune des trois lignes de rivage qui font l'objet de l'étude varient localement dans l'intervalle [1,23, 1,80], confirmant ainsi les propriétés d'autoaffinité associées aux corrélations à longue portée de ces fluctuations. L'observation des propriétés d'auto-affinité suggère fortement que ces corrélations sont liées aux phénomènes d'érosion- accrétion de l'évolution du trait de côte, en relation avec le processus de réplication du transport des sédiments par un modèle stochastique de diffusion. Dans ce contexte, le point d'intérêt de notre démarche est d'apporter des éléments prédictifs de l'évolution morphologique de cette côte à l'échelle décennale pour une meilleure gestion et prévision des risques littoraux.
Bulletin du Service Géologique National

hal-00463846
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00463846

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
In this paper, we describe an outcrop to characterize the effect of fracture spacing and type on larger scale effective elasticity, which is measured for the first time in-situ with a Schmidt hammer. The outcrop is dominated by lime mudstones and belongs to the deformation zone of the St Clement fault, in southern France. Our results suggest that small spacing of faults, open fractures and styolites leads to lesser effective Young's modulus, whereas small sealed fracture spacing leads to greater effective Young's modulus. These relationships are compatible with theoretical models of effective elasticity. Using Amadei and Savage (1993) approach, we define a non-linear model that relates Schmidt hammer rebound to spacing by fracture type. A hemisphere with a radius of 40 to similar to 200 cm is the rheological volume characterized by the Schmidt hammer. Results of model inversion demonstrate that variations of Schmidt hammer rebound over the outcrop can be used to estimate fracture type and stiffness. Stiffness of sealed fractures is 2-3 orders of magnitude greater than the stiffness of faults, stylolites and open fractures. This result is consistent with an increase of the rate of interseismic stress build-up of major faults with sealing of fractures in their damage zone.
ISSN: 0191-8141

hal-00669954
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00669954
DOI : 10.1016/j.jsg.2011.09.009

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
We explore the use of seismic noise produced by rivers to monitor the bed load transport in the case of a low-discharge braided river in the French Alps: the "torrent de St Pierre". For this purpose, we deployed two dedicated seismic networks during summers 2007 and 2008, for which the characteristics of the recorded continuous signal are similar despite changes in the sensor locations. For dry weather conditions, only melting of nearby glaciers controls the supply of water to the stream. In these conditions, the river hydrology and the seismic energy in the 2-80 Hz frequency band both follow a diurnal fluctuation similar to the thermal amplitude. In contrast during rainfall episodes, the temperature variation fails to explain the hydrodynamic changes. Dense cloud covers reduce glacier melting and the recorded seismic energy denotes bursts of high-frequency seismic noise well correlated with water level data. Comparisons between the recorded seismic signals and the collected hydrological and sediment load data indicate that a frequency band of 3-9 Hz best explains the water level changes and thus the seismic waves coming from the flow turbulence. These analyses also reveal the presence of a seismic noise threshold that might be linked to the water shear stress exerted by the flowing water. Using the seismic energy in this frequency band as a proxy of the fluvial shear stress, the seismic-hydrologic relationship may be sensitive to variations in bed load transport. The spectral content of the seismic energy shows patterns consistent with the mobilization of sediment particles. From the interpretations of the seismic wave attenuation of river sources, we finally propose that stations at a distance from the stream less than 50 m are able to record most sediment particles. Farther stations are still useful during extreme events when largest grain sizes are mobilized. More generally this study demonstrates the feasibility of using the river seismic signal to survey bed load transport in various river types from small braided mountain rivers like the "torrent de St Pierre" to the large entrenched Himalayan rivers.
ISSN: 0022-1694

hal-00644789
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00644789
DOI : 10.1016/j.jhydrol.2011.07.014

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
GenMol (TM) code is used to simulate Atomic Force Microscopy (AFM) tests at a kaolinite/brine/kaolinite contact, the confined fluid in sub-nanometre interspaces being in equilibrium with an external multi-species solution. The attraction/repulsion effort, i.e. the derivative versus the interspace aperture h of the interaction energy between both kaolinite faces, is computed versus the variable composition of the confined fluid (see for the method Part I of this work). Two external solutions are tested. Solution Si is a neutral brine (pH=7.5) leading to a possible attraction for apertures lower than 7 angstrom. Solution S2 is an acidified brine (pH=3.2) leading to repulsion whatever may be the aperture h. These two AFM simulations prove the existence of a critical pH value (3.2 < pH(crit) < 7.5) of the external solution, below which the acidification of a natural brine in a CO2 confinement inhibits adhesion between kaolinite aggregates.
ISSN: 0022-0248

hal-00544678
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00544678
DOI : 10.1016/j.jcrysgro.2010.08.012

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Joint inversions are now commonly used in Earth Sciences. They have been developed to better understand Earth structure since they provide more constraints on the inverted parameters. We propose a new process to simultaneously invert several data sets in order to better image 3-D crustal and upper mantle structures. Our inversion uses 3 kind of data which present a good complementarity : (1) P receiver functions to provide Moho depth variations, (2) teleseismic delay times of P waves to retrieve velocity anomalies in the crust and upper mantle, (3) gravity anomalies to image density variations at lithospheric scale. In our scheme, receiver functions are first inverted. The resulting Moho depths are then interpolated and incorporated as a priori information into the joint inversion of teleseismic delay times and gravity anomalies process. In our new approach, we perform a model space search for Moho variations, P-velocity and density structure to find acceptable fit to the three data sets. In order to preferentially sample the good data fit region, we chose the Neighborhood algorithm of Sambridge to optimistically survey the model space. We model the delay times with a 3-D raytracing using velocity nodes evenly spaced and linked with density nodes via a linear relationship. This relationship can evolve through depth, simulating its pressure dependance. We test our scheme on synthetic examples, and apply the method in a continental rifting region where deformation processes are complex and badly known. This joint inversion thus provides more constraints on the inverted parameters, and allows us to better image crust - mantle interactions in the case of the Hangai dome (Central Mongolia). Indeed, in this area, we expect an asthenospheric upwelling to dynamically support the topography, but we image a density - velocity anomaly in the lower crust. The effects on topography and the origin (composition vs. thermal) of this anomaly are still under debate.
Les inversions conjointes sont maintenant communément utilisées en Sciences de la Terre. Elles ont été développées afin d'améliorer notre connaissance et compréhension de la structure interne de la Terre puisqu'elles apportent de plus en plus de contraintes sur les paramètres inversés. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau processus d'inversion conjointe qui prend en compte trois paramètres différents et qui mène à l'obtention d'un modèle lithosphérique tridimensionnel. Notre méthode utilise trois types de données gravimétriques et sismologiques qui présentent une bonne complémentarité : (1) Les fonctions récepteur P afin d'obtenir les variations de profondeur du Moho, (2) les délais de temps d'arrivées P des téléséismes pour retrouver les anomalies de vitesse dans la croûte et le manteau supérieur, (3) les anomalies gravimétriques qui donnent accès aux variations de densité à l'échelle lithosphérique. Dans le schéma d'inversion proposé, nous inversons d'abord les fonctions récepteur. Les variations de profondeur du Moho qui en résultent sont alors interpolées puis incorporées comme information a priori dans le processus d'inversion conjointe gravimétrie - tomographie télésismique. Que ce soit pour les fonctions récepteur ou pour la partie conjointe, notre méthode d'inversion se base sur un algorithme de recherche afin de trouver la structure qui minimise l'écart aux trois types de données. Nous avons opté pour l'algorithme de voisinage qui présente l'avantage de concentrer sa recherche dans les régions qui minimisent l'écart aux données sans toutefois abandonner les autres régions afin de limiter les risques de convergence vers un minimum local. Nous utilisons un modèle 3-D constitué de noeuds de vitesse afin de modéliser les délais de temps. Ces noeuds de vitesse sont liés aux noeuds de densité grâce à une relation linéaire entre vitesse et densité. Cette relation peut évoluer avec la profondeur de manière à simuler les effets dus aux variations de pression. Nous avons réalisé plusieurs tests synthétiques afin d'évaluer le comportement de notre nouvelle méthode. Ils ont permis de montrer que les variations du Moho ainsi que les anomalies de vitesse et densité sont bien retrouvées. Ils ont également montré l'importance de la prise en compte de ces trois types de données dans un même schéma d'inversion, notamment en ce qui concerne la faculté de discerner les variations d'interfaces des anomalies volumiques. Nous avons ensuite appliqué la méthode dans une région continentale en phase de rifting où les processus de déformation sont complexes et mal connus. Notre nouvelle méthode a apporté davantage de contraintes sur les paramètres inversés et a permis d'obtenir un modèle correctement résolu de la croûte et du manteau supérieur sous le dôme de Hangai (Mongolie Centrale). Une anomalie asthénosphérique sous le dôme est souvent invoquée pour expliquer sa topographie élevée mais c'est une anomalie (en vitesse et densité) crustale (croûte inférieure) qui s'exprime dans nos modèles. Ses effets sur la topographie et son origine (compositionnelle et/ou thermique) sont encore débattus et nécessiteraient des études plus poussées (paramétriques, VP =VS, ...).
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783524

tel-00783524
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Résumé : L’aquaculture de crevettes Litopeneus stylirostris, qui est apparue en 1970 en Nouvelle-Calédonie, est devenue une activité économique importante aujourd’hui avec 17 fermes en production et un tonnage de 2000 tonnes en 2004. Situées sur des zones d’arrière mangrove, les fermes exercent une pression sur l’environnement limitrophe, notamment les mangroves. Le rejet des eaux usées des fermes aquacoles dans le lagon semble constituer le principal impact sur l’environnement côtier. La présente étude qui a été lancée dans le cadre du programme ZoNéCo a pour principal objectif l’évaluation d’éventuels impacts de l’aquaculture sur les mangroves de Nouvelle-Calédonie. Elle s’attache : - d’une part à étudier l’évolution des différentes strates végétales d’une mangrove en terme de structure et de superficie par le biais d’analyses diachroniques de photographies aériennes de 3 sites (2 sites jouxtant des fermes aquacoles aux caractéristiques différentes et 1 site vierge) ; - d’autre part à analyser in situ quelques paramètres physico-chimiques (pH, potentiel d’oxydo-réduction, concentrations d’azote et de phosphore totaux dans l’eau, le sédiment et les feuilles de palétuviers) et biologiques (richesse spécifique et densité des organismes mégabenthiques du sédiment à proximité des bassins) sur ces trois sites et voir dans quelle mesure ils peuvent être utilisés comme indicateurs d’impacts. L’analyse diachronique des photographies aériennes depuis 1954 jusqu’en 2004 a mis en évidence sur les sites proches de fermes aquacoles une progression et une densification des palétuviers Rhizophora vers l’intérieur des terres. Cette évolution qui était minime avant construction des fermes est plus marquée depuis. En revanche, peu de changements ont été observés sur le site vierge. Parallèlement, un développement de zones envasées et l’apparition de trouées ont été observés sur les sites exploités depuis l’établissement des fermes. La description de la végétation et les mesures des paramètres physico-chimiques montrent des différences significatives entre sites et au sein même d’un site. La pertinence des méthodologies et l’interprétation des variations intra et inter sites sont discutées. Le faible nombre d’observations ne nous permet pas d’attribuer les variations à un éventuel impact de l’aquaculture. D’autres études seront nécessaires pour valider ces résultats.

Droits : ADECAL/ZONECO
http://archimer.ifremer.fr/doc/00198/30913/29284.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00198/30913/

Éditeur(s) : HAL CCSD European Geosciences Union
Résumé : International audience
Measurements of branch xylem density, D_x, were made for 1466 trees representing 503 species, sampled from 80 sites across the Amazon basin. Measured values ranged from 240 kg m^?3 for a Brosimum parinarioides from Tapajos in West Pará, Brazil to 1130 kg m^?3 for an Aiouea sp. from Caxiuana, Central Pará, Brazil. Analysis of variance showed significant differences in average D_x across the sample plots as well as significant differences between families, genera and species. A partitioning of the total variance in the dataset showed that geographic location and plot accounted for 33% of the variation with species identity accounting for an additional 27%; the remaining "residual" 40% of the variance accounted for by tree to tree (within species) variation. Variations in plot means, were, however, hardly accountable at all by differences in species composition. Rather, it would seem that variations of xylem density at plot level must be explained by the effects of soils and/or climate. This conclusion is supported by the observation that the xylem density of the more widely distributed species varied systematically from plot to plot. Thus, as well as having a genetic component branch xylem density is a plastic trait that, for any given species, varies according to where the tree is growing and in a predictable manner. Exceptions to this general rule may be some pioneers belonging to Pourouma and Miconia and some species within the genera Brosimum, Rinorea and Trichillia which seem to be more constrained in terms of this plasticity than most species sampled as part of this study.
ISSN: 1810-6277

hal-00298004
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00298004
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00298004/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00298004/file/bgd-5-2003-2008.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag
Résumé : In this paper, we investigate the impact of ambient temperature changes on the gravity reading of spring-based relative gravimeters. Controlled heating experiments using two Scintrex CG5 gravimeters allowed us to determine a linear correlation (R2> 0.9) between ambient temperature and gravity variations. The relation is stable and constant for the two CG5 we used: −5 nm/s2/∘C. A linear relation is also seen between gravity and residual sensor temperature variations (R2> 0.75), but contrary to ambient temperature, this relation is neither constant over time nor similar between the two instruments. The linear correction of ambient temperature on the controlled heating time series reduced the standard deviation at least by a factor of 2, to less than 10 nm/s2. The laboratory results allowed for reprocessing the data gathered on a field survey that originally aimed to characterize local hydrological heterogeneities on a karstic area. The correction of two years of monthly CG5 measurements from ambient temperature variations halved the standard deviation (from 62 to 32 nm/s2) and led us to a better hydrological interpretation. Although the origin of this effect is uncertain, we suggest that an imperfect control of the sensor temperature may be involved, as well as a change of the properties of an electronic component.
ISSN: 0949-7714

hal-01526952
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01526952
DOI : 10.1007/s00190-016-0961-2

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Water vapour is highly variable in the atmosphere with concentration reaching saturation in the tropics and with dry areas over elevated continental region. Good knowledge of the amount of integrated water vapour in the air is necessary to predict phase changes and in particular precipitation. Water vapour variability measurements are still insufficient with standard observing systems. Moreover accurate GPS antenna positioning is affected by the refractivity index variation in the troposphere. Consequently, vertical positioning component estimation is difficult. This variation is directly linked to distribution of variables such as pressure, temperature and humidity along the path between satellite and receiver. Here we study more specifically heavy rains et notably Cevenols events. This thesis work consists to check the GPS measurement validity to quantify water vapour in comparison with measurements from radiosoundings and meteorological model outputs. GPS observations and flux surface information have been analysed to see if water vapour quantification by GPS allowed characterising heavy rain events (cumulative rainfall amount greater than 150 mm). Then, we tested the GPS data assimilation impact on cumulative precipitation forecasts using the high resolution Meteo France AROME model (2.5 km). Finally the quality and the contribution of GPS measurement on sea is evaluated for water vapour measurement. This study has been realised in the framework of VAPIMED experiment.
La vapeur d'eau varie largement dans l'atmosphère avec des concentrations allant de la saturation dans les tropiques à des zones presque sèches au-dessus des zones continentales élevées. Une bonne connaissance du contenu en vapeur d'eau dans l'air est nécessaire pour la prévision des changements de phases, notamment les précipitations. La mesure de la variabilité de la vapeur d'eau est une lacune des systèmes d'observation. Par ailleurs, il est apparu que le positionnement précis des antennes GPS était affecté par la variation de l'indice de réfraction dans la troposphère, ce qui rend particulièrement difficile l'estimation de la composante verticale. Cette variation est directement liée à la distribution des variables pression, température et humidité sur les trajets satellite-récepteur. On s'intéresse ici à l'étude des précipitations intenses et notamment aux épisodes Cévenols. Ce travail de thèse consiste à vérifier la validité de la mesure GPS pour la quantification de la vapeur d'eau en la comparant avec des mesures issues de radiosondage et des sorties de modèle météorologique. On cherche à analyser si la quantification de vapeur d'eau par GPS permet de caractériser les forts événements précipitants (cumuls supérieurs à 150 mm) à l'aide d'observations conjointes sur les flux de surface. On étudie ensuite l'impact de l'assimilation de données GPS issues d'un réseau GPS dense sur la prévision des cumuls de pluies dans le modèle à hauterésolution (2.5 km) AROME de Météo France. Finalement on évalue la qualité et l'apport de la mesure de vapeur d'eau par GPS en mer dans le cadre d'une campagne de mesure VAPIMED).
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00444081

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
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Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP)
Résumé : This paper presents an inversion method using the interseismic velocity field to determine effective rigidity of the lithosphere. The method is based on the minimization of a cost function defined as the quadratic measure of the difference between measured and modelled velocity fields on a discrete set of points. The continuous mapping of the rigidity is fulfilled with a limited set of parameters and the forward solution is achieved using a plane stress finite element code. The computation of the cost function gradient in the parameters' space allows one to iteratively find the best parameters set through a suitable optimization algorithm.;We first design a benchmark including an abrupt rigidity variation that cannot be described by a continuous function. For such a case, we show that increasing the number of parameters is a way to accurately describe sharp variations of the rigidity map. Then, we use a dense GPS velocity field over the southwestern United States to estimate the corresponding rigidity variations for different spatial resolutions of the parameters' grid. We analyse the conceptual and practical difficulties associated with our methodology. Finally, rigidity maps obtained by our inversion method in southwestern United States and particularly across the San Andreas Fault System are reviewed and compared to current plate rigidity estimates and geophysical data over this area.
ISSN: 0956-540X

hal-00669897
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00669897
DOI : 10.1111/j.1365-246X.2011.05192.x