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

Éditeur(s) : Université Bretagne Ouest
Résumé : This work deals with the fishing effects on the diversity dynamics of demersal fish communities, focusing on the biotic interactions. Multispecies indices are used in order to characterize the demersal fish community dynamics of the Bay of Biscay and of the Gulf of Lions. These are the diversity indices, the temporal variability of the total biomass and of the slope of the number size spectra and the slope of the species-area curves (spatial segregation). The yearly bottom trawl surveys EVHOE, CHALIST and MEDITS, carried out in these two areas since 1983 by IFREMER for the stocks assessment provide the data. The differences between areas are related to a fishing index (mean value of the annual landings of demersal fish per surface area). Other areas are included in the analysis when the index values are available from the published literature (North Sea, Scotian Shelf, Kenya, French Guyana). It is argued from the diversity indices analysis that the Gulf of Lions community is more diverse and less disturbed than the Bay of Biscay one. This result is not consistent with a fishing effect but with biogeography. The total biomass variability and the slope variability of size spectra are higher in the most harvested areas than in the least ones. On the contrary, the species-area slope is the lowest in the most harvested areas. Theoretically, biotic interactions decrease the total biomass variability and the spectra slope variability because of compensations and increase the species area slope because of competitive exclusion. It is concluded that harvesting alters biotic interactions and favour local coexistence by decreasing competitive exclusion. The species diversity maintenance depends on competitive exclusion. Hence, biodiversity is threatened not only by a direct fishing effect but also by a dynamics alteration.
Ce mémoire aborde le problème de l'impact de l'exploitation par la pêche sur la dynamique de diversité des peuplements de poissons démersaux. Les effets de la pêche sur le rôle des interactions biotiques entre espèces dans la dynamique des peuplements sont plus particulièrement analysés à l'aide de descripteurs multispécifiques. Les descripteurs utilisés sont les indices de diversité, la variabilité temporelle de la biomasse totale et de la pente multispécifique du spectre de poids et la pente des droites d'accumulation d'espèces mesurant la ségrégation spatiale. Les valeurs de ces indices sont calculées à partir des données de campagnes annuelles de chalutage de fond EVHOE, CHALIST et MEDITS, menées par l'IFREMER depuis 1983 pour l'évaluation des ressources halieutiques dans le golfe de Gascogne et dans le golfe du Lion. Les différences de caractéristiques de dynamique entre les deux peuplements révélées par ces descripteurs sont mises en relation avec un indice d'exploitation (valeur moyenne des débarquements annuels, divisée par la surface du plateau de la région concernée). D'autres régions ont été intégrées dans cette analyse lorsque les valeurs des indicateurs étaient disponibles dans la littérature (Mer du Nord, plateau de Nouvelle-Ecosse, Kenya et Guyane Française). Les indices de diversité utilisés permettent de mettre en évidence que le peuplement du golfe du Lion est plus diversifié et moins soumis à perturbations que celui du golfe de Gascogne. Ces caractéristiques semblent dues à l'histoire biogéographique de ces deux régions et non à un effet de la pêche. La variabilité de la biomasse totale et celle de la pente du spectre multispécifique augmentent depuis les régions les moins exploitées vers les plus exploitées. A l'inverse, la ségrégation spatiale diminue. En théorie, les interactions entre espèces diminuent la variabilité temporelle de la biomasse totale et de la pente du spectre multispécifique, à cause de compensations entre espèces, et augmentent la ségrégation spatiale par exclusion compétitive. L'interprétation donnée des résultats obtenus est ainsi une altération des interactions entre les espèces par l'exploitation. En prélevant de la biomasse, l'exploitation augmente la disponibilité des ressources pour les individus non pêchés. En conséquence, l'exclusion compétitive diminue et la coexistence locale des individus est facilitée. A long terme, la diversité est donc menacée, non seulement par raréfaction des espèces prélevées par l'exploitation mais aussi parce que les interactions sont altérées et que le maintien de la diversité en dépend pour partie.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2000/these-6670.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/6670/

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) : Interciencia
Résumé : Zooplankton abundance, biomass and composition were evaluated in various temporal scales in a seasonal coastal upwelling system at Margarita Island, Venezuela. Scales of temporal variation include weeks, months and seasons (relaxation, upwelling and transition). Seasons were delimitated by upwelling index and sea temperature. The sampling period comprise Sept/2002 - July/2003. Zooplankton samplings were made by horizontal trawls (1-10m depth), using 200,mu m nets, 2-6km from the coastal margin. Total abundance show important variation at week scales, with different patterns between locations, while seasonal differences of abundance are marginal. Biomass only shows seasonal variation due significant reduction in the transition season. Zooplankton assemblages show changes at scale of weeks, with different local patterns, and seasonal changes. Changes in assemblage between the relaxation and upwelling seasons include reduction (during upwelling) of abundance in copepods, cladocerans, salpidae, chaetognates, fish and crustacea larvae. Except by cirripedia larvae, those were important in the upwelling assemblages. Transition shows high variation, with reduction of biomass and assemblage composition similar to upwelling, except by an isolated event. Small scale variation in the zooplankton could be related to physical processes at small scales, eg. turbulence, local circulation, small eddies and filaments, and biological response. Additional sources of nutrient input, eg. riverine input and internal waves, could support local plankton productivity and abundance during relaxation. Detection of high variation in zooplankton abundance and composition at small scales, with local interaction, bring a new light over zooplankton estimation in time series in this system.
La abundancia, la biomasa y la composición del zooplancton costero fueron analizadas a varias escalas temporales en un área afectada por surgencia costera estacional (Isla de Margarita, Venezuela); considerando para ello escalas de semanas, meses y periodos, así como la variación local. La estimación del zooplancton fue realizada a partir de arrastres horizontales (1-10m de profundidad) utilizando redes de 200μ entre 2 y 6 km de la línea de costa, entre set/2002 y jul/2003. La abundancia total presentó alta variabilidad a escala de semanas, con patrones diferentes entre localidades, mientras que la diferencia entre periodos es marginal. La biomasa únicamente mostró variación a escala de periodos por una disminución durante el periodo de transición. La composición presentó fluctuaciones a escalas temporales pequeñas, con patrones de variación diferentes localmente, así como a escala de periodos. Los cambios en composición entre el periodo de relajación y el de surgencia incluyen disminución en la abundancia de copépodos, cladóceros, salpas, quetognatos, larvas de peces y crustáceos; excepto por las larvas de cirrípedos que forman un componente importante durante la surgencia. Se postula que procesos físicos a pequeña escala, como la turbulencia, la circulación local o la formación de pequeños giros o filamentos, y los procesos biológicos, condicionan esta elevada variabilidad a escalas pequeñas. La existencia de fuentes de enriquecimiento adicionales como aportes de ríos y ondas internas pudiera condicionar la presencia de elevada abundancia y biomasa, en especial durante periodos de relajación. Los cambios en composición resaltan la importancia del aporte de merozooplancton costero. Palabras clave / Biomasa / Escalas Temporales / Surgencia / Venezuela / Zooplancton Costero /
Interciencia (0378-1844) (Interciencia), 2014-02 , Vol. 39 , N. 2 , P. 122-128

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00187/29851/28297.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00187/29851/

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/

Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley
Résumé : International audience
Microalgae in the division Haptophyta play key roles in the marine ecosystem and in global biogeochemical processes. Despite their ecological importance, knowledge on seasonal dynamics, community composition and abundance at the species level is limited due to their small cell size and few morphological features visible under the light microscope. Here, we present unique data on haptophyte seasonal diversity and dynamics from two annual cycles, with the taxonomic resolution and sampling depth obtained with high-throughput sequencing. From outer Oslofjorden, S Norway, nano- and picoplanktonic samples were collected monthly for 2years, and the haptophytes targeted by amplification of RNA/cDNA with Haptophyta-specific 18S rDNA V4 primers. We obtained 156 operational taxonomic units (OTUs), from c. 400.000 454 pyrosequencing reads, after rigorous bioinformatic filtering and clustering at 99.5%. Most OTUs represented uncultured and/or not yet 18S rDNA-sequenced species. Haptophyte OTU richness and community composition exhibited high temporal variation and significant yearly periodicity. Richness was highest in September-October (autumn) and lowest in April-May (spring). Some taxa were detected all year, such as Chrysochromulina simplex, Emiliania huxleyi and Phaeocystis cordata, whereas most calcifying coccolithophores only appeared from summer to early winter. We also revealed the seasonal dynamics of OTUs representing putative novel classes (clades HAP-3-5) or orders (clades D, E, F). Season, light and temperature accounted for 29% of the variation in OTU composition. Residual variation may be related to biotic factors, such as competition and viral infection. This study provides new, in-depth knowledge on seasonal diversity and dynamics of haptophytes in North Atlantic coastal waters. See also the Perspective by Massana
ISSN: 0962-1083

hal-01545321
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01545321
DOI : 10.1111/mec.13160

Éditeur(s) : HAL CCSD Public Library of Science
Résumé : International audience
The effects of biodiversity on the transmission of infectious diseases now stand as a cornerstone of many public health policies. The upper Amazonia and Guyana shield are hot-spots of biodiversity that offer genuine opportunities to explore the relationship between the risk of transmission of Chagas disease and the diversity of its triatomine vectors. Over 730 triato-mines were light-trapped in four geomorphological landscapes shaping French-Guiana, and we determined their taxonomic status and infection by Trypanosoma cruzi. We used a model selection approach to unravel the spatial and temporal variations in species abundance , diversity and infection. The vector community in French-Guiana is typically made of one key species (Panstrongylus geniculatus) that is more abundant than three secondary species combined (Rhodnius pictipes, Panstrongylus lignarius and Eratyrus mucronatus), and four other species that complete the assemblage. Although the overall abundance of adult triatomines does not vary across French-Guiana, their diversity increases along a coastal-inland gradient. These variations unravelled a non-monotonic relationship between vector biodiversity and the risk of transmission of Chagas disease, so that intermediate biodiversity levels are associated with the lowest risks. We also observed biannual variations in triatomine abundance, representing the first report of a biannual pattern in the risk of Cha-gas disease transmission. Those variations were highly and negatively correlated with the average monthly rainfall. We discuss the implications of these patterns for the transmission of T. cruzi by assemblages of triatomine species, and for the dual challenge of controlling Amazonian vector communities that are made of both highly diverse and mostly intrusive species.
ISSN: 1935-2727

Droits : http://creativecommons.org/licenses/by/
hal-01298091
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01298091
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01298091/document
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01298091/file/journal.pntd.0004427.PDF
DOI : 10.1371/journal.pntd.0004427

Éditeur(s) : Blackwell science
Résumé : The trophic level mean and variance, and the degree of omnivory for five Celtic Sea fish predators were estimated using a database of stomach content records characterized by a high level of taxonomic resolution. The predators occupied a high position in the food web, i.e. 4.75 for Atlantic cod Gadus morhua, 444 for haddock Melanogrammus aeglefinus, 4.88 for European hake Merluccius merluccius, 5.00 for megrim Lepidorhombus whiffiagonis and 5.27 for whiting Merlangius merlangus. The level of taxonomic resolution of the prey did not greatly affect mean T-L predator values; an effect on variance was evident, low resolution masking intra-population variability in T-L. Generalized additive models (GAM) were used to explain the variability of predator T-L caused by environmental variables (international Council for the Exploration of the Sea, ICES, division and season) and predator characteristics (total length, L-T). Significant year, location season and interaction effects were found for some species and with L-T, at the scale of ICES subdivision. The species-specific variability of T-L could be due to spatio-temporal variations in prey availability and in predator selectivity following ontogenetic changes. Omnivorous fish T-L. was less affected by spatio-temporal variations. In addition, results showed that the omnivory index and T-L variability provide dissimilar information on predator feeding strategy. Combining information on T-L. variability and omnivory allowed between within individual and between-individual components contributing to trophic niche width to be separated and the type of generalization of fish predators to be identified. (c) 2008 The Authors Journal compilation (c) 2008 The Fisheries Society of the British Isles.
Journal of Fish Biology (0022-1112) (Blackwell science), 2008-09 , Vol. 73 , N. 4 , P. 763-781

Droits : 2008 Wiley Blackwell Publishing, Inc. The Fisheries Society of the British Isles
http://archimer.ifremer.fr/doc/2008/publication-4699.pdf
DOI:10.1111/j.1095-8649.2008.01938.x
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/4699/

Éditeur(s) : Inter-research
Résumé : Environmental conditions experienced by aquatic organisms are archived in biogenic carbonates such as fish otoliths, bivalve shells and coral skeletons. These calcified structures present an accretionary growth and variations in optical properties - color or opacity - that are used to reconstruct time. Full and reliable exploitation of the information extracted from these structures is, however, often limited as the metabolic processes that control their growth and their optical properties are poorly understood. Here, we propose a new modeling framework that couples both the growth of a biogenic carbonate and its optical properties with the metabolism of the organism. The model relies on well-tested properties of Dynamic Energy Budget (DEB) theory. It is applied to otoliths of the Bay of Biscay anchovy (Engraulis encrasicolus) for which a DEB model has been previously developed. The model reproduces well-known otolith patterns and thus provides us with mechanisms for the metabolic control of otolith size and opacity at the scale of an individual lifespan. Two original contributions using this framework are demonstrated. First, the model can be used to reconstruct the temporal variations in the food assimilated by an individual fish. Reconstructing food conditions of past and present aquatic species in their natural environment is key ecological information to better understand population dynamics. Second, we show that non-seasonal checks can be discriminated from seasonal checks, which is a well-recognized problem when interpreting fish otoliths. We discuss further developments of the model and the experimental settings required to test this new promising framework.
Marine Ecology-progress Series (0171-8630) (Inter-research), 2012 , Vol. 447 , P. 151-164

Droits : 2012 Inter-Research
http://archimer.ifremer.fr/doc/00060/17082/14593.pdf
DOI:10.3354/meps09492
http://archimer.ifremer.fr/doc/00060/17082/

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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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719380/file/thesefanjat2012.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Taylor & Francis
Résumé : International audience
In spite of several studies on factors affecting nitrogen (N) export in water, the spatiotemporal variability of N export is rarely addressed. This review aims at discussing the different factors involved in N export in water and the intra-annual variability of N occurrences in rivers at a watershed scale. From the analysis of the existing works some recommendations on future research work are proposed regarding (i) other N forms than nitrate being systematically considered for routine analysis or experimental studies (at least Kjheldal nitrogen), (ii) hydrologists and biogeochemists working together to better understanding of N dynamics according to water pathways, especially during “situations at risk,” (iii) water quality monitoring being reinforced both spatially and temporally, especially thanks to high frequency instrumentation, and (iv) accurate data on watersheds needed to give better explanations of N variations. We argue that a better understanding of spatiotemporal variability could greatly enhance the remediation of N export impacts, which is crucial to anticipate the impacts of global changes
ISSN: 1064-3389

hal-01195736
https://hal-univ-rennes1.archives-ouvertes.fr/hal-01195736
DOI : 10.1080/10643389.2015.1010432

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
We measure throw distributions for graben-bounding normal faults from two areas on Mars to investigate fault growth, displacement-length (D-max-L) scaling, and extensional strain using a complementary suite of techniques. Faults in the northern plains are inferred to be restricted at 2-3 km depth, as shown by a transition from linear scaling, with D-max-L ratios of similar to 1 x 10(-3), to nonlinear scaling for faults >50 km long. On the Alba Patera volcano, faults conform to linear Dmax-L scaling, with a Dmax-L ratio of similar to 6 x 10(-3), consistent with more deeply penetrating faults that are not restricted at depth. These grabens accommodate larger extensional strains (similar to 0.84%) than the faults in the northern plains (similar to 0.23%), with a temporal change from regionally distributed to localized deformation and associated increases in D-max-L ratio extensional strain, and perhaps down-dip fault height. The results suggest that both spatial and temporal variations in extensional strain and displacement-length scaling relations, along with fault restriction, are recorded by Martian fault populations. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.
ISSN: 0191-8141

hal-00420888
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00420888
DOI : 10.1016/j.jsg.2009.03.016

Éditeur(s) : HAL CCSD Public Library of Science
Résumé : International audience
Understanding how communities respond to natural disturbances is fundamental to assess the mechanisms of ecosystem resistance and resilience. However, ecosystem responses to natural disturbances are rarely monitored both through space and time, while the factors promoting ecosystem stability act at various temporal and spatial scales. Hence, assessing both the spatial and temporal variations in species composition is important to comprehensively explore the effects of natural disturbances. Here, we suggest a framework to better scrutinize the mechanisms underlying community responses to disturbances through both time and space. Our analytical approach is based on beta diversity decomposition into two components, replacement and biomass difference. We illustrate this approach using a 9-year monitoring of coral reef fish communities off Moorea Island (French Polynesia), which encompassed two severe natural disturbances: a crown-of-thorns starfish outbreak and a hurricane. These disturbances triggered a fast logistic decline in coral cover, which suffered a 90% decrease on all reefs. However, we found that the coral reef fish composition remained largely stable through time and space whereas compensatory changes in bio-mass among species were responsible for most of the temporal fluctuations, as outlined by the overall high contribution of the replacement component to total beta diversity. This suggests that, despite the severity of the two disturbances, fish communities exhibited high resistance and the ability to reorganize their compositions to maintain the same level of total community biomass as before the disturbances. We further investigated the spatial congruence of this pattern and showed that temporal dynamics involved different species across sites; yet, herbivores controlling the proliferation of algae that compete with coral communities were consistently favored. These results suggest that compensatory changes in bio-mass among species and spatial heterogeneity in species responses can provide further
ISSN: 1932-6203

hal-01212344
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01212344
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01212344/document
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01212344/file/journal.pone.0138696.pdf
DOI : 10.1371/journal.pone.0138696

Éditeur(s) : Université de la Nouvelle-Calédonie
Résumé : Estimating diversity and abundance of fish is fundamental for the understanding of community structure and dynamics of coral reefs. Observations are generally gathered using Underwater Visual Census (UVC). These informations can also be collected by underwater video techniques involving no diver and allowing a high spatial and temporal coverage. The first part of this PhD thesis is a review of publications using underwater video techniques between 1952 and 2012. The second part present two rotating video systems used to study the diversity of ichthyofauna and habitats in the lagoon of New Caledonia: the STAVIRO (for "STAtion VIdeo ROtative") and the MICADO (for "Module d’Imagerie Côtier, Autonome pour le Développement de l’Observation sous-marine"). The third part of this work is a comparison of these techniques with UVCs and an analysis of the “observer effect” for the rotating video techniques. The comparison between rotating video systems and UVC showed that: (i) fish community data collected by UVC and by STAVIRO differed significantly; (ii) species richness and density of large species were not significantly different between techniques; (iii) species richness and density of small species were higher for UVC; (iv) density of fished species was higher for STAVIRO; and (v) only UVC detected significant differences in fish assemblages structure across reef type. The comparison of fish counts obtained from the same videos by different observers showed that for a defined list of species, estimates of species richness and total abundance can be considered as similar between observers with sufficient experiences (> 6 months). The last part of this PhD is an application of rotating video techniques to the study of daily temporal variations of the ichthyofauna. Daily variations were observed depending on the time of day and the tidal state and typical patterns of variations have been described for some species groups. The outcomes of this work bring original insights of new techniques complementary to traditional techniques in order to enhance our understanding of the functioning and dynamic of coral reef.
L’estimation de la diversité et de l’abondance des espèces de poissons est fondamentale pour comprendre la structure des communautés et la dynamique des récifs coralliens. Les observations sont généralement obtenues par des recensements visuels en scaphandre autonome (UVC). Ces informations peuvent également être obtenues de manière originale grâce aux observations issues des techniques vidéo sous-marines modernes sans plongeur qui permettent des couvertures spatiales et temporelles accrues. La première phase de ce travail de thèse synthétise l’ensemble des travaux ayant été effectués avec des techniques vidéo entre 1952 et 2012. La seconde phase, présente deux systèmes vidéo rotatifs complémentaires, utilisés pour étudier la diversité de l’ichtyofaune et des habitats marins dans le lagon de Nouvelle-Calédonie : le STAVIRO (pour « STAtion VIdéo ROtative ») et le MICADO (pour « Module d’Imagerie Côtier, Autonome pour le Développement de l’Observation sous-marine »). La troisième phase de ce travail consiste à comparer ces systèmes vidéo aux UVC puis à examiner l’effet « observateur » inhérent aux techniques vidéo rotatives. Il résulte de cette étude que : (i) les observations des communautés de poissons par UVC et STAVIRO différaient significativement, (ii) la richesse spécifique et la densité des espèces de grande taille n'étaient pas significativement différentes entre les techniques, (iii) la diversité et la densité des espèces de petite taille étaient plus élevés avec les UVC; (iv) la densité des espèces pêchées était plus élevée avec les STAVIRO et (v) seuls les UVC ont détecté des différences de structure des assemblages en fonction du type de récif. L’étude de l’effet « observateur » a montré que sur une liste d’espèces définie, les dénombrements et les identifications des individus peuvent être considérées comme similaires entre observateurs ayant une expérience suffisante (> 6 mois). La dernière phase de ce travail a permis d’appliquer la technique MICADO à l’étude des variations temporelles de l’ichtyofaune d’un site corallien à l’échelle de la journée. Elle a permis de mettre en évidence des variations cycliques journalières en fonction de l’heure et de la marée et des « profils type » de variations ont pu être identifiés pour certains groupes d’espèces. Ce travail de thèse permet ainsi de participer au développement de nouvelles techniques d’observations complémentaires des techniques traditionnelles afin d’enrichir les connaissances du fonctionnement et de la dynamique des écosystèmes coralliens.

Droits : Université de la Nouvelle-Calédonie
http://archimer.ifremer.fr/doc/00189/30050/28536.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00189/30050/

Résumé : Preliminary analysis of the impact of an environmental change on ichtyologic fauna marinates and fishing in Guyanese water enter within the framework of the program CHALOUPE (dynamic Change of the exploited marine biodiversity and the viability of the Fisheries) coordinated by Ifremer Cayenne and financed by the ANR (National Agency of Research). The study focuses on: -analysis temporal variations of various environmental parameters (sea surface temperature and salinity, the phenomenon El Niño) -fish physical characteristics (tolerances of temperature and salinity, maximum height, distribution…) - analysis of the unloadings per unit of effort of the inshore fishing and an economic analysis of the selling price of fish Data are found on data bases and are given by scientists. The statistical studies and the cartographic representations show that there is an increase in temperature of water in Guiana since the end of the Nineties. The model AquaMaps® simulates the potential consequences of this reheating on the fish distribution. Certain stocks of fishing are weakened. For the moment, if the composition of the captures of inshore fishing changes, that seems more due to a change of fishing strategy than due to an impact of the climatic change. In addition, the average value of the capture increased for reason commercial.
Les analyses de l’impact d’un changement environnemental sur la faune ichtyologique marine et la pêche dans les eaux guyanaises entrent dans le cadre du programme CHALOUPE (CHAngement gLObal, dynamiqUe de la biodiversité marine exploitée et de la viabilité des Pêcheries) coordonné par l’Ifremer Cayenne et financé par l’ANR (Agence Nationale de la Recherche). L’étude porte sur : -l’analyse des variations temporelles de différents paramètres environnementaux (température et salinité de surface des eaux, le phénomène El Niño) à l’échelle de quelques décennies -les caractéristiques physiques des poissons (tolérances de températures et de salinité (taille maximum, répartition…) ; -l’analyse des débarquements par unité d’effort de la pêche côtière depuis les années 70 ; -une analyse économique de la pêche ; Les données sont récoltées à partir de bases de données et au près de différents chercheurs. Les études statistiques et les représentations cartographiques démontrent qu’il y a bien une augmentation de température des eaux en Guyane depuis la fin des années 90. Le modèle statistique sous AquaMaps® permet de simuler les conséquences potentielles de ce réchauffement sur la répartition des poissons. Dans un tel contexte, certains stocks de pêche sont fragilisés. Pour le moment, si la composition des captures de la pêche côtière se modifie dans le même temps, cela semble plus du fait de changement de stratégie de pêche que du fait de l’impact du changement climatique. Par ailleurs, la valeur moyenne de la capture a augmenté pour des raisons commerciales.

Droits : 2006 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/00077/18855/16429.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00077/18855/

Éditeur(s) : Elsevier Science Inc
Résumé : Based on multi-sensor optical remote sensing techniques, more than 80 medium and high spatial resolution satellite images were used for studying the turbidity patterns of Danube Delta waters. During a selected 4-year temporal coverage (2006 to 2009), the turbidity gradients were simultaneously analyzed in the delta plain lakes and in the Black Sea western-northwestern coastal zone. Two distinct, but complementary, methodologies for retrieving turbidity were employed, one for the lakes and the other for the coastal zone. After comparing the turbidity satellite-derived turbidity products with in-situ measurements, the inter-comparability of the products was independently verified. Then, through an integrative analysis, the initial hypothesis of turbidity control by the Danube River inputs was tested in both areas (Delta plain and coastal zone). Seasonal turbidity patterns were identified together with the mechanisms responsible for its important temporal and spatial variability. Reciprocal contributions derived from the association of multi-scale satellite products were highlighted. (C) 2013 Elsevier Inc. All rights reserved.
Remote Sensing Of Environment (0034-4257) (Elsevier Science Inc), 2013-05 , Vol. 132 , P. 86-101

Droits : 2013 Elsevier Inc. All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/00135/24622/23607.pdf
DOI:10.1016/j.rse.2013.01.009
http://archimer.ifremer.fr/doc/00135/24622/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Volatile-rich, silica-undersaturated alkaline lavas record the important role of fluids during fluid-rock and magma-rock interactions in the mantle, which are key processes to understand the dynamics of the convective mantle and lithosphere-asthenosphere interactions in intracontinental settings. The aim of this thesis is to bring new constraints on the genesis of alkaline magmas by characterizing the crystallization conditions, the source and the partial melting processes taking part in the genesis of olivine nephelinites, pyroxene nephelinites and basanites from the Jbel Saghro volcanic field in the Moroccan Anti Atlas.The petrological and geochemical study of rocks and minerals coupled with the analysis of fluid inclusions constrains the pre-eruptive conditions of Saghro nephelinites to 1.7–2.2 GPa and ~1350 °C. Minerals show that nephelinitic magmas are rich in volatile elements (Cl, F, S), and fluid inclusions indicate that magmas were saturated with a CO2-rich fluid at pressures > 590 MPa. The various mineralogical assemblages and the presence of peridotite xenoliths suggest a rapid ascent for olivine nephelinites and more complex processes at depth for pyroxene nephelinites.Fractional crystallization and partial melting modelling of Saghro mafic lavas indicate that they are low-degree melts (0.6–2.5 %) of an amphibole-bearing carbonated peridotite enriched in incompatible elements, at the garnet-spinel transition (~80–85 km). Saghro nephelinites display a temporal evolution with a slight increase of the degree of melting and a decrease of the amount of residual amphibole from the oldest (olivine nephelinites, 9.6 Ma) to the most recent (pyroxene nephelinites, 2.9 Ma). Basanites form a system that is independent from nephelinites and are slightly higher-degree melts. Important variations in their chemical composition suggest variable amounts of fractional crystallization during ascent.The peculiar characteristics of Saghro nephelinites and basanites (enrichment in incompatible elements, negative anomalies in K, Zr, Hf and Ti, high Ca/Al and Zr/Hf ratios) indicate that their source was affected by carbonatitic metasomatism. The influence of this metasomatism is stronger for pyroxene nephelinites than for olivine nephelinites. These results suggest fluid-rock interactions beneath the Northwest African Craton, leading to the formation of a metasomatized mantle by CO2-rich carbonatitic components at the lithosphere-asthenosphere transition. The origin of the metasomatism inducing source enrichment and the formation of amphibole veins could be attributed to the melting of relict subducted oceanic lithosphere. The relatively low melting temperatures (< 1350 °C) suggest the absence of a thermal anomaly beneath the Jbel Saghro, and thus support a lithosphere delamination model as precursor of Saghro volca0,3nism. However, the increasing degree of partial melting over time, also observed in the Middle Atlas, together with the isotopic and geochemical similarities with Canary Islands alkaline lavas does not allow us to discard the influence of a deviation of the Canary mantle plume beneath northwest Africa.
Les laves alcalines sous-saturées riches en éléments volatils sont les marqueurs du rôle important des fluides dans le manteau et des interactions fluide-roche et magma-roche, processus clés pour comprendre la dynamique du manteau convectif et les interactions asthénosphère-lithosphère en domaine intracontinental. L’objectif de cette thèse est d’apporter de nouvelles contraintes sur la genèse des magmas alcalins en caractérisant les conditions de cristallisation, la source et les processus de fusion partielle à l’origine des néphélinites à olivine, des néphélinites à pyroxène et des basanites du champ volcanique du Jbel Saghro dans l’Anti-Atlas marocain.L’étude pétrologique et géochimique des roches et des minéraux, couplée à l’analyse des inclusions fluides a permis de contraindre les conditions pré-éruptives des néphélinites de Saghro à 1.7–2.2 GPa et ~1350 °C. Les minéraux montrent que les magmas néphélinitiques sont riches en éléments volatils (Cl, F, S), et les inclusions fluides indiquent que les magmas étaient saturés en fluide riche en CO2 à des pressions > 590 MPa. Les différents assemblages minéralogiques des néphélinites et la présence de xénolites péridotitiques suggèrent une ascension rapide des néphélinites à olivine et des processus plus complexes en profondeur pour les néphélinites à pyroxène.La modélisation des processus de cristallisation fractionnée et de fusion partielle des laves mafiques de Saghro a permis de déterminer qu’elles sont issues de faibles taux de fusion partielle (0.6–2.5 %) d’une péridotite carbonatée enrichie en éléments incompatibles, au niveau de la transition grenat–spinelle (~80–85 km) et en présence d’amphibole. Les néphélinites de Saghro montrent une évolution temporelle avec une légère augmentation du taux de fusion et une diminution de la quantité d’amphibole au résidu des plus anciennes (néphélinites à olivine, 9.6 Ma) aux plus récentes (néphélinites à pyroxène, 2.9 Ma). Les basanites forment un système indépendant des néphélinites et sont issues de taux de fusion plus élevés. Les fortes variations dans leur composition chimique suggèrent qu’elles ont subi de la cristallisation fractionnée lors de leur ascension.Les caractéristiques particulières des néphélinites et basanites de Saghro (enrichissement en éléments incompatibles, anomalies négatives en K, Zr, Hf et Ti, rapports Ca/Al et Zr/Hf élevés) indiquent que leur source a subi un métasomatisme principalement carbonatitique. L’influence de ce métasomatisme est plus forte pour les néphélinites à pyroxène que pour les néphélinites à olivine, impliquant une évolution temporelle de l’intensité du métasomatisme. Ces résultats suggèrent des interactions fluide-roche sous le craton Nord-Ouest Africain, entraînant la formation d'un manteau métasomatisé par des composants carbonatitiques riches en CO2 au niveau de la transition lithosphère-asthénosphère. L’origine du métasomatisme provoquant l’enrichissement de la source et la formation de veines d’amphibole pourrait être liée à la fusion de reliquats de croûte océanique subductée. Les températures de fusion relativement faibles (< 1350 °C) suggèrent l’absence d’anomalie thermique sous le Jbel Saghro, et favorisent donc un modèle de délamination de la lithosphère comme initiateur du volcanisme. Cependant, l’augmentation du taux de fusion partielle au cours du temps, également observée dans le Moyen Atlas, et les similitudes isotopiques et géochimiques avec les laves alcalines des îles Canaries ne permettent pas d’exclure une influence du panache des Canaries sur la source du volcanisme alcalin du Jbel Saghro.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01615888

NNT : 2015MONTS070
tel-01615888
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01615888
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01615888/file/53752_CHAMBOREDON_2015_archivage_cor.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Public Library of Science
Résumé : International audience
Understanding the factors underlying the spatio-temporal distribution of infectious diseases provides useful information regarding their prevention and control. Dengue fever spatio-temporal patterns result from complex interactions between the virus, the host, and the vector. These interactions can be influenced by environmental conditions. Our objectives were to analyse dengue fever spatial distribution over New Caledonia during epidemic years, to identify some of the main underlying factors, and to predict the spatial evolution of dengue fever under changing climatic conditions, at the 2100 horizon. We used principal component analysis and support vector machines to analyse and model the influence of climate and socio-economic variables on the mean spatial distribution of 24,272 dengue cases reported from 1995 to 2012 in thirty-three communes of New Caledonia. We then modelled and estimated the future evolution of dengue incidence rates using a regional downscaling of future climate projections. The spatial distribution of dengue fever cases is highly heterogeneous. The variables most associated with this observed heterogeneity are the mean temperature, the mean number of people per premise, and the mean percentage of unemployed people, a variable highly correlated with people's way of life. Rainfall does not seem to play an important role in the spatial distribution of dengue cases during epidemics. By the end of the 21st century, if temperature increases by approximately 3°C, mean incidence rates during epidemics could double. In New Caledonia, a subtropical insular environment, both temperature and socio-economic conditions are influencing the spatial spread of dengue fever. Extension of this study to other countries worldwide should improve the knowledge about climate influence on dengue burden and about the complex interplay between different factors. This study presents a methodology that can be used as a step by step guide to model dengue spatial heterogeneity in other countries.
ISSN: 1935-2727

Droits : http://creativecommons.org/licenses/by/
pasteur-01247037
https://hal-riip.archives-ouvertes.fr/pasteur-01247037
https://hal-riip.archives-ouvertes.fr/pasteur-01247037/document
https://hal-riip.archives-ouvertes.fr/pasteur-01247037/file/journal.pntd.0004211.pdf
DOI : 10.1371/journal.pntd.0004211

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Several major earthquakes have struck the 2500 km long Himalayan range during the past century. However, both the maximum size of such earthquakes and the probability of occurrence of a magnitude 9 megaquake are still a mater of debate. In this framework it is of key importance to investigate the lateral segmentation of the Himalayan arc in order to deepen our understanding of the mechanisms that control such events as well as their extents. Besides the remarkably uniform tectonic set-up and the fact that most studies on the Himalayas have focused on Central Nepal, several indications of along strike changes can be gathered.This thesis brings new constraints on lateral variations of crustal structure and of deformation between western Nepal (~80°E) and eastern Bhutan (~92°E).The first part of this thesis focuses on the lateral variations of crustal structure. In the past three years we have carried out four land gravity campaigns. We have established 366 new gravity measurement points to fill the data gaps in central and western Nepal as well as in Bhutan. This new dataset, together with available seismological data, is used to constrain thermo-mechanical models of the bending of the India plate underneath the Himalayas. While the inferred crustal geometry does not exhibit major along-strike variations over central and eastern Nepal, the shorter wavelength flexure of the lithosphere in Bhutan is associated with a weaker upper mantle rheology.The second part focuses on the lateral variations of recent deformation in the Himalayas. Fifteen years of paleoseismological investigations have extended the catalogue of major Himalayan events over the last millennium. Combining these information with secular loading, we assess the spatial and temporal stress changes on the Main Himalayan Thrust along the orogen over the last nine centuries. Our calculations indicate that inter-seismic loading has now nearly overcome the Coulomb stress decrease caused by the great ~1100 medieval earthquake. Our results also point out that the 1897 Shillong plateau earthquake does not have a major influence on the stress accumulated on the Main Himalayan Thrust since then. In order to better characterize active tectonics in the Bhutan Himalayas where no studies were done so far, we carried out a morphotectonic analysis in the south-central part of the kingdom. We show that the same amount of Holocene deformation is accommodated on the frontal thrust in Bhutan as on the neighbouring portions of the Himalayan arc. We also find evidences for two major (M>8) earthquakes on this thrust in the Bhutan Himalayas during the last millennium. Our results therefore show that Bhutan cannot be considered as a seismic gap. They also challenge the interpretation of one single ~1100 medieval mega-event that would have ruptured the Main Frontal Thrust from central Nepal to eastern Bhutan.
Au cours du dernier siècle, plusieurs séismes majeurs ont affecté l'Himalaya. Cependant, la taille maximale de ces événements et la probabilité d'occurrence de méga-séismes avec des magnitudes proches de 9 sont toujours matière à débat. L'étude de la segmentation de l'arc Himalayen est donc primordiale afin de comprendre les mécanismes qui contrôlent ces séismes ainsi que leur extension spatiale. La compréhension du cycle sismique en Himalaya est aujourd'hui essentiellement basée sur des études menées au Népal central, ce qui limite notre connaissance de son fonctionnement tri-dimensionnel. Ce travail de thèse permet d'apporter de nouvelles contraintes sur les variations latérales de la déformation crustale dans la zone comprise entre l'ouest Népal (~80°E) et l'est Bhoutan (~92°E). La première partie de cette thèse est consacrée à l'étude des variations latérales de la structure lithosphérique. Quatre campagnes gravimétriques ont été réalisées entre 2010 et 2012. Elles ont permis d'étendre le réseau gravimétrique Népalais jusqu'à l'ouest Népal et d'établir le premier réseau gravimétrique Bhoutanais. Ce nouveau jeu de données, combiné avec les données sismologiques disponibles, permet de contraindre des modèles thermo-mécaniques de la flexure de la plaque Indienne sous l'Himalaya. Les résultats suggèrent qu'il n'existe pas de variations latérales majeures du comportement mécanique de la lithosphère Indienne entre le centre et l'est Népal contrairement au Bhoutan où une rigidité flexurale plus faible est nécessaire pour expliquer les données.La deuxième partie de cette thèse est consacrée à l'étude des variations latérales des déformations récentes dans le prisme Himalayen. Les études paléosismologiques menées depuis 15 ans en Himalaya ont permis d'étendre le catalogue des événements majeurs sur le dernier millénaire. En intégrant à la fois les contraintes disponibles sur ces séismes majeurs et le chargement séculaire, nous étudions les variations spatiales et temporelles de l'état de contrainte du chevauchemlent Himalayen principal le long de l'arc. Nos calculs montrent que même dans la cas où un méga-séisme se serait produit en ~1100 en Himalaya, le chargement séculaire a quasiment compensé la chute de contrainte associée. Les modèles montrent aussi que le séisme du Shillong ne joue pas un rôle majeur sur les contraintes accumulées sur le chevauchement Himalayen depuis 1897 au niveau du Bhoutan. Enfin, nous présentons les premières contraintes sur la tectonique active au Bhoutan. L'étude morphotectonique réalisée au centre du Sud-Bhoutan a permis de montrer que la majeure partie de la déformation Holocène est accommodée au niveau du front Himalayen, comme au Népal. Nous montrons aussi des évidences de ruptures de surface avec des décalages verticaux de plusieurs mètres associés à deux séismes majeurs sur le dernier millénaire. Ces évidences remettent en cause l'interprétation d'un méga-séisme en ~1100.
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NNT : 2013MON20074
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Éditeur(s) : NRC
Résumé : Universal kriging was used to model the spatio-temporal variability in the acoustic density of tuna aggregations recorded during star echosounding surveys around moored fish aggregating devices (FADs) in Martinique (Lesser Antilles). The large-scale deterministic drift in the tuna spatial distribution was modeled using an advection-diffusion equation applied to animal grouping. Residuals from the drift were modeled as a random component with small-scale spatial correlation. An estimation variance formula was derived from this deterministic-statistical mixed model to assess the mean precision of density estimates of daytime tuna aggregation. The mean relative error obtained with our star design for daytime surveys was 24%. The methodology was applied to estimate daily maxima of tuna biomass around moored FADs during four monthly sea cruises. The daily peak of tuna biomass aggregated around moored FADs was 9 t on average (standard deviation = 4). Estimation variances for different survey designs were compared for optimizing sampling strategy.
La distribution spatiale d'agrégations de thons autour de dispositifs de concentration de poissons (DCP) ancrés a été étudiée en Martinique (Petites Antilles) au moyen de parcours acoustiques en étoile. Les densités acoustiques géoréférencées attribuées aux thons ont été analysées à l'aide d'un modèle de krigeage universel. Une tendance à large échelle a été identifiée dans la distribution spatiale des thons. Cette tendance a été modélisée de façon déterministe au moyen d'une équation d'advection–diffusion appliquée aux groupes d'animaux. Les résidus de la tendance ont été modélisés comme une composante aléatoire du modèle, spatialement corrélée à faible échelle. De ce modèle, qui contenant une composante déterministe et une composante statistique, a été déduite une formule permettant de calculer la variance d'estimation de la densité diurne moyenne de l'agrégation de thons autour des DCP. L'erreur relative moyenne commise sur l'estimation de la densité de thons lors d'un parcours en étoile diurne a été estimée à 24 %. Cette méthode a été appliquée afin d'estimer les maxima journaliers de biomasse de l'agrégation de thons observés lors de quatre campagnes en mer mensuelles successives autour des DCP ancrés. La biomasse maximale de thons agrégée autour des DCP ancrés durant une phase diurne était en moyenne de 9 t (écart type : 4). Les variances d'estimation obtenues avec différents parcours acoustiques ont été comparées afin d'optimiser la stratégie d'échantillonnage.
Canadian journal of fisheries and aquatic sciences (0706-652X) (NRC), 2008-06 , Vol. 65 , N. 6 , P. 1193-1205

Droits : 2008 National Research Council Canada
http://archimer.ifremer.fr/doc/2008/publication-4559.pdf
DOI:10.1139/F08-050
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/4559/