5th Summer School Flow and Transport in porous & fractured media



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Ecole d'été : 20-31/07/21

Du 20 au 31 juillet 2021, à Cargèse (Corse), l'équipe "Dynamique, Imagerie et Modélisation des Systèmes Environnementaux (DIMENV@risce)" du laboratoire Géosciences Rennes de l'OSUR organise une Ecole thématique CNRS.


L'école d’été de Cargèse a pour principal objectif de fournir une vue d'ensemble des processus fondamentaux et des avancées théoriques et méthodologiques récentes sur les écoulements, le transport de soluté et d’énergie, et les réactions biogéochimiques en milieux poreux et fracturés.

Pour cette 5ème édition, nous avons exploré plus particulièrement le rôle de ces processus dans le cadre de la zone critique ainsi que dans les interactions surfaces-souterrain. Y est aussi présenté l'état de l'art des applications actuelles, telles la gestion globale de l'eau, l’hydro-écologie, la géothermie, la séquestration du dioxyde de carbone, les problèmes de sismicité induite, l’intrusion des eaux salines, la remédiation des sols contaminés et l’évaluation des risques liés au stockage souterrain des déchets radioactifs et à l’exploitation du gaz de schiste.

Le contenu de l’école sera pensé pour permettre à des participants de diverses communautés d’acquérir les connaissances de base dans ce domaine et connaitre les dernières avancées scientifiques à la frontière des recherches actuelles. Le programme journalier comportera 2 cours fondamentaux d'une heure sur les processus fondamentaux et 3 cours spécialisés de 45 min dédiés aux derniers développements de la recherche. Une sortie terrain et des TPs seront également organisés sur i) les méthodes numériques, ii) l'imagerie en laboratoire, iii) les mesures de terrain innovantes en hydrogéophysique. Chaque participant a eu l'opportunité de présenter son travail de recherche lors d'une session poster. Le site de Cargèse est particulièrement favorable aux interactions informelles entre les participants et les conférenciers.

>>> Site web de l'Ecole d'été de Cargèse >>>



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Joris Heyman (Géosciences Rennes) / @


Clair comme du cristal, minéralogie du massif armoricain


 AHLeGall    31/07/2021 : 21:55

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Exposition d'Intérêt National

Une exposition sur la minéralogie du Massif armoricain se tient du 15 octobre 2020 au 31 juillet 2021 au Muséum du Mans. L’expo présente les minéraux d’exception du Massif armoricain : Pays de la Loire, Bretagne et Normandie. Elle a reçu le label Exposition d’intérêt national du ministère de la Culture.

Le patrimoine minéralogique de l’Ouest de la France est unique du fait de l’ancienneté de son étude et de la variété des minéraux découverts. L’exposition Clair comme du cristal, minéralogie du Massif armoricain présente, pour la première fois dans sa globalité, les minéraux d’exception du Grand Ouest, notamment de Bretagne, des Pays de la Loire et de Normandie.
Ces minéraux d'exception proviennent des principales collections publiques et privées françaises, notamment de l’école des Mines ParisTech, du Muséum national d’Histoire naturelle, des muséums de Nantes et de Laval, de l’université de Rennes 1, de la Maison des minéraux de Crozon et d’une dizaine de collections privées.
Les résultats de quatre siècles de prospection sont ainsi présentés, depuis des minéraux historiques puisés avant la Révolution française jusqu’aux découvertes contemporaines réalisées par des passionnés.
L’exposition a reçu le label Exposition d’intérêt national de la part du ministère de la Culture.

Philippe Boulvais et Michel Ballèvre (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes), Cécile Le Carlier de Veslud (CNRS, CReAAH) ont rédigé les articles sur la géologie, les minéralisations et les mines anciennes du Massif armoricain. Eric Marcoux complète le tout avec une histoire de la minéralogie armoricaine.

>>> L'évènement en ligne >>>
Musee Vert Le Mans




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Damien Gendry (Géosciences Rennes) / @
Alain-Hervé Le Gall (OSUR multiCOM) / @


Evaluation des séries temporelles Sentinel-1 & 2 pour l’identification et la caractérisation des continuités écologiques, des paysages boisés aux paysages agricoles


 AHLeGall    21/01/2021 : 22:55
 Aucun    Agenda

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21/01 : soutenance de thèse de Audrey Mercier (Université de Rennes 2, LETG-Rennes/BAGAP)

Audrey Mercier (Université de Rennes 2, LETG-Rennes/BAGAP) soutient sa thèse, intitulée "Evaluation des séries temporelles Sentinel-1 & 2 pour l’identification et la caractérisation des continuités écologiques, des paysages boisés aux paysages agricoles", le jeudi 21 janvier 2020 à 14:00

Devant le jury :

  • Agnès Bégué : Directrice de recherche, CIRAD - UMR TETIS / Rapportrice
  • Hervé Nicolas :  Professeur, INRAE - UMR  SAS / Rapporteur 
  • Paola Mairota : Chercheuse, Université de Bari Aldo Moro   / Examinatrice
  • Sandrine Petit : Directrice de recherche, INRAE – UMR 1347 Agroécologie / Examinatrice
  • Samuel Corgne : Directeur de Recherche, LETG - UMR CNRS 6554  / Examinateur
  • Jacques Baudry : Directeur de Recherche, INRAE, UMR BAGAP / Co-Directeur de thèse


Résumé.
La perte des habitats est aujourd’hui considérée comme l’une des plus sérieuses menaces sur la biodiversité. Si de nombreuses études se sont concentrées sur le rôle de « conduit » des éléments boisés, très peu d’entre elles se sont focalisées sur le rôle des continuités écologiques au sein des mosaïques agricoles. Les objectifs de cette thèse étaient (1) d’évaluer la synergie des séries temporelles Sentinel 1 et 2 pour identifier et caractériser les éléments constitutifs des continuités écologiques à travers des classifications de l’occupation et de l’utilisation des sols et la caractérisation de cultures dans les paysages boisés et agricoles et (2) d’estimer l’impact de la structuration spatio-temporelle de ces paysages sur la biodiversité en utilisant des métriques dérivées des séries temporelles Sentinel. Les résultats ont mis en évidence que bien que les données S-2 soient plus adaptées que les données S-1 pour la discrimination des types d’occupation du sol dans les paysages boisés et des stades phénologiques du blé et du colza dans les paysages agricoles, l’usage combiné des données S-2 et S-1 améliore la précision des classifications les données S-1 présentant de surcroît un fort intérêt dans les zones nuageuses. Ils ont aussi montré l’intérêt des indicateurs polarimétriques dérivés des données S-1 pour caractériser les cultures du blé et de colza. Enfin, ils ont permis de souligner l’intérêt de la métrique d’hétérogénéité biophysique dérivée des données S-2 pour estimer précisément la distribution des espèces de carabes. L’usage de cette métrique, calculée avec des images gratuites et disponibles partout sur la Terre, continue et cohérente d’un site à l’autre et d’un type de culture à l’autre, devrait contribuer à l’étude de l’impact des continuités écologiques sur la biodiversité.​




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Audrey Mercier (Université de Rennes 2, LETG-Rennes/BAGAP) / @

"A la découverte de la recherche" 2021


 AHLeGall    15/01/2021 : 22:55

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Allez à la rencontre des élèves d'Ille-et-Vilaine pour leur parler de votre métier !

La 15ième édition de l'opération "A la découverte de la recherche" se déroulera du 8 mars au 23 avril 2021. Cette manifestation associe l'UR1, l'UR2, le CNRS, l'INRAE, L'institut AGRO AGROCAMPUS OUEST, INSERM, l'ENS Rennes, l'INRIA, l'INSA, l'ENSCR, Centrale-SUPELEC. Elle est réalisée en partenariat avec le Rectorat d'Académie de Rennes

A la découverte de la recherche


Présentation
Vous êtes chercheur.euse, enseignant.e-chercheur.euse, doctorant.e, post-doc, ATER, ingénieur.e-technicien.ne-administratif.ve : quelques soient votre discipline, campus, allez à la rencontre des élèves d'Ille-et-Vilaine pour leur parler de votre métier !

Cette idée vous intéresse ? Merci de prendre contact avec Alain-Hervé Le Gall  en précisant :
- votre discipline scientifique
- le titre de votre intervention
- un résumé en quelques lignes
- la durée de votre intervention
- le niveau de votre intervention (public visé : collèges et/ou lycées)
- vos disponibilités : emploi du temps dans la période donnée
- vos capacités de déplacements. Rennes ? Tout le département d'Ille-et-Vilaine ?
(ndlr : nous attirons votre attention sur le fait que le titre et le descriptif de votre intervention doivent être clairs et attractifs)

Ces renseignements apparaîtront dans un "catalogue" diffusé à tous les collèges et lycées d'Ille-et-Vilaine et permettront aux enseignants du secondaire de se positionner sur une intervention.

Une fois votre proposition choisie par un établissement, vous serez directement mis en relation avec les enseignants concernés afin de convenir d'une date de rencontre.

Dans un premier temps, afin de constituer ce "catalogue", vos propositions doivent parvenir avant le vendredi 15 janvier 2021 à :
Alain-Hervé Le Gall / @ (correspondant de l'opération pour l'université de Rennes 1)


Taxonomie, phylogénie et biogéographie des fourmis Myrmicinae : apports des fossiles cénozoïques



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17/12 : soutenance de thèse de Cédric Chény (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes)

Cédric Chény (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes) soutient sa thèse, intitulée "Taxonomie, phylogénie et biogéographie des fourmis Myrmicinae : apports des fossiles cénozoïques", le jeudi 17 décembre 2020 à 09:30

Devant le jury :

  • Dany Azar — Rapporteur, Université du Liban, Fanar-El Matn, Liban
  • Bonnie Blaimer — Examinatrice, Museum für Naturkunde, Berlin, Allemagne
  • Frédéric Legendre — Rapporteur, Muséum national d’Histoire naturelle, Paris, France
  • André Nel — Examinateur, Muséum national d’Histoire naturelle, Paris, France
  • Didier Néraudeau — Examinateur, Géosciences Rennes, France
  • Mónica Solórzano-Kraemer — Examinatrice, Senckenberg Research Institute, Francfort, Allemagne
  • Vincent Perrichot — Directeur de thèse, Géosciences Rennes, France
  • Bo Wang — Co-directeur de thèse, Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Nankin, Chine


Résumé.
Avec plus de 7000 espèces, les fourmis Myrmicinae constituent l’un des plus grands succès écologiques de l’histoire. Pourtant, leur histoire évolutive reste encore mal comprise. Les diverses études phylogénétiques ont donné des résultats particulièrement contrastés, estimant une origine des Myrmicinae au Crétacé Supérieur, allant de -61 à -107 millions d’années. Les plus anciennes Myrmicines fossiles connues datent quant à elles de l’Éocène inférieur (50-55 Ma). Ces premiers fossiles semblent par ailleurs déjà diversifiées et certains constitueraient même des représentants de genres actuels, supportant ainsi les hypothèses moléculaires d’une origine ancienne. La découverte de nouvelles myrmicines fossiles dans les gisements éocènes de la Baltique et de l’Oise, et celles des gisements récemment découverts de l’ambre miocène de Zhangpu (Chine) et d’Éthiopie, ont par ailleurs fait apparaitre des incongruences entre l’âge des fossiles et leur âge d’apparition “moléculaire” estimé plus jeune (e.g., Lophomyrmex, Tetramorium, Trichomyrmex). Le présent travail cherche donc à préciser : 1) quand sont apparues les ‘premières’ Myrmicinae ; 2) quand sont apparues les grandes lignées (tribus et genres) actuelles et comment se sont-elles diversifiées au cours du Cénozoïque ? Sur l’ensemble du matériel étudié, nous comptabilisons et décrivons 9 nouvelles occurrences de genre qui étaient jusqu’à présent inconnus du registre fossile. À ces taxons s’ajoutent 14 nouvelles occurrences biogéographiques. Pour retracer l’évolution temporelle du groupe, nous avons intégré ces récentes occurrences en tant que nouveaux points de calibration fossiles dans l’analyse phylogénétique, à l’aide des plus récents outils (e.g., modèle FBD, modules CladeAge, Sampled Ancestors, etc.), à laquelle nous avons également intégré des taux de diversification (BAMM) et taux d’échantillonnage (TRiPS). L’effet des diverses modalités de calibration (calibration à la racine, du groupe-couronne ou à l’origine, modèles de distribution, node-dating vs. tip-dating) sur les estimations des temps de divergence est également testé et discuté. Des estimations sous différentes stratégie de sélection topologique (random vs. diversified sampling) ont également été réalisées. L’analyse phylogénétique avec un modèle GTR et un jeu non-partitionné a donné des résultats relativement satisfaisants comparativement aux précédents auteurs ayant utilisé un modèle HKY et une stratégie de partitionnement. L’analyse des temps de divergence sous divers modes de calibration a donné des résultats variables, et nous considérons que l’analyse CladeAge (BD-random-sampling) et FBD (diversified sampling) sont des approches viables, qui permettent vraisemblablement d’éviter une sous- ou surestimation importante. D’après ces seules analyses, les Myrmicinae seraient apparues entre -88 et -95 Ma. La tribu Myrmicini (groupe-couronne) apparait comme relativement jeune (40-50 Ma), tandis que la tribu Crematogastrini serait apparue entre -70 et -80 Ma. L’âge d’apparition des genres actuels (= groupe couronne) s’est montré généralement plus jeune que les estimations des précédents auteurs, malgré l’addition de nouvelles calibrations. L’histoire biogéographique a été revue, à l’aune des nouvelles occurrences et des résultats phylogénétiques. Le groupe serait apparu dans le Nouveau Monde au Crétacé Supérieur (85-95 Ma), sans toutefois montrer une appartenance plus marquée au Néarctique ou au Néotropique. Les grandes lignées se seraient ensuite rapidement dispersées, en particulier à l’Éocène à travers l’Antarctique, la Béringie et le Greenland. L’extension des latitudes tropicales à la suite d’évènements hyperthermiques (e.g., ETM, MECO, etc.) auraient permis des dispersions successives, et expliquerait la disparité des distributions actuelles, où les lignées basales Myrmicini et Pogonomyrmecini sont respectivement restreintes au Néarctique-Paléarctique et au Nouveau Monde, tandis que les lignées Stenammini, Solenopsidini, Attini et Crematogastrini, plus dérivées, montrent des distributions plus larges mais aussi beaucoup plus hétérogènes. Enfin, la faune myrmicine paléarctique apparait être un héritage de plusieurs dispersions au début de l’Éocène et au Miocène : 1) provenant du complexe indo-austral, notamment pour les Crematogastrini ; 2) de l’Afrotropique pour les Solenopsidini (e.g. Monomorium) et Attini (e.g. Strumigenys) ; 3) du Néarctique pour les Myrmicini, Stenammini (e.g. Aphaenogaster, Stenamma) et Attini (e.g. Pheidole).


Abstract.
With more than 7000 species, the myrmicine ants constitutes one of the most successful ecological successes in history. Yet, their evolutionary history remains poorly understood. The various phylogenetic studies provided particularly heterogeneous results, estimating the origin of Myrmicinae during Upper Cretaceous, ranging from -61 to -107 Ma. The oldest known fossil Myrmicines date from Early Eocene (50-55 Ma), but these first fossils seem to be already diversified and some of them might even be fossil representatives of current genera, thus supporting the hypotheses of an ancient origin. The discovery of new fossil myrmicines in Eocene Baltic and Oise amber deposits, and those from the recently discovered Miocene Zhangpu (China) and Ethiopian amber deposits also revealed incongruences between the fossil age and their estimated younger ‘molecular’ apparition age (e.g., Lophomyrmex, Tetramorium, Trichomyrmex). The present work therefore seeks to clarify: 1) when did the ‘first’ Myrmicinae appear? 2) when did the current major lineages (tribes and genera) appear and how did they diversify during Cenozoic? From the complete studied material, we report and describe 9 new occurrences of genera that were previously unknown from the fossil record. In addition to these taxa, 14 new biogeographic occurrences are described. To trace the chronologic evolution of the group, we have integrated these recent occurrences as new fossil calibration points in phylogenetic analysis, performed with the most recent data-processing tools that allow a better consideration of palaeontological data (e.g., FBD model, CladeAge modules, Sampled Ancestors, etc.). We have also integrated diversification rates (BAMM) and sampling rates (TRiPS). The effect of various calibration modes (root-node, crown- or stem-, distribution models, node-dating vs. tip-dating) divergence dating estimates is also tested and discussed. Estimates under different topological sampling strategies (random vs. diversified sampling) were also carried out. Phylogenetic analysis with a GTR model and an unpartitioned data gave relatively satisfying results compared to previous authors that used a HKY and partitioning strategy. The divergence dating under different calibration modes gave variable results, and we consider CladeAge (BD-random-sampling) and FBD (diversified sampling) analysis to be viable approaches, which are likely to avoid significant under- or over-estimation. According only to these analyses, the Myrmicinae would have appeared between -88 and -95 Ma. The Myrmicini tribe (crown-group) appears to be relatively young (40-50 Ma), while the crown Crematogastrini tribe would have appeared between -70 and -80 Ma. The crown-group estimates of current genera were generally younger than the previous estimates despite the addition of newly calibrated genera. The biogeographic history has been reviewed in the light of new occurrences and phylogenetic results. The group is presumed to have appeared in the New World during Upper Cretaceous (85-95 Ma), without however showing a more pronounced belonging to Nearctic or Neotropic. The major lineages would have quickly spread out across the globe, particularly during Eocene through Antarctica, Beringia and Greenland. The extension of tropical latitudes following hyperthermal events (e.g., ETM, MECO, etc.) would have led to successive dispersions between New World and Old World, and would explain the apparent disparity of actual distributions. The basal lineages Myrmicini and Pogonomyrmecini are respectively restricted to the Nearctic-Palearctic and the New World, while the more derived lineages Stenammini, Solenopsidini, Attini and Crematogastrini show wider but also more heterogeneous distributions. Finally, the Palearctic myrmicine fauna appears to be an inheritance of several dispersions during Eocene and Miocene: 1) from the Indo-Austral complex, especially for Crematogastrini; 2) from Afrotropics for Solenopsidini (e. g. Monomorium) and Attini (e.g. Strumigenys); 3) from Nearctic for Myrmicini, Stenammini (e.g. Aphaenogaster, Stenamma) and Attini (e.g. Pheidole).




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Cédric Chény (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes) / @

Réponses des communautés microbiennes actives du sol à un apport de biostimulant et comparaison avec l’effet héritage des plantes



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Article dans Scientific Reports

Eve Hellequin, Cécile Monard, Marion Chorin, Nathalie Le bris, Virginie Daburon, Françoise Binet (Université de Rennes 1, CNRS, ECOBIO) et Olivier Klarzynski (BIO3G) publient en août 2020 un article dans la revue Scientific Reports sur les réponses des communautés microbiennes actives du sol à un apport de biostimulant et la comparaison avec l’effet héritage des plantes. Cette étude est la première à démontrer un effet positif et tardif d'un biostimulant sur les microorganismes actifs du sol. L'étude fournit également de nouvelles informations sur les réponses des microorganismes actifs du sol à un biostimulant du sol pouvant être utiles dans l’accompagnement de la transition de l’agriculture vers des pratiques agroécologiques.


 

L’agriculture est en pleine transition vers des pratiques agroécologiques qui prennent en compte la biodiversité du sol et les processus écologiques. En guise d’alternative aux intrants chimiques, l’utilisation de biostimulants agricoles vise à améliorer indirectement la croissance des plantes et l’absorption des nutriments en stimulant par exemple des microorganismes bénéfiques. Contrairement aux engrais qui alimentent directement les plantes, les biostimulants du sol visent à stimuler les processus naturels tels que ceux qui sont médiés par les microorganismes. Bien que l’effet des biostimulants dédiés aux plantes soit bien documenté, il existe un manque de connaissance concernant les effets et le mode d’action de ceux qui agissent sur le fonctionnement biologique du sol.



Eve Hellequin Fig2 BiodivSol

 

Plusieurs catégories de biostimulants sont décrites selon leur matière première : les acides humiques et fulviques, les hydrolysats de protéines d'origine animale ou végétale, les composés contenant de l'azote ou des acides aminés, des extraits d'algues, de plantes (graines, feuilles, racines, exsudats de racines) ou encore de fruits, de la chitine et chitosane et enfin des inoculants microbiens.

Dans cette étude les chercheuses d'ECOBIO et leur colègue de la société BIO3G se sont intéressés à un biostimulant destinés au sol à base d’extrait d’algues brunes et d’acides aminés. Le biostimulant est appliqué directement sur les résidus de culture afin d’améliorer la décomposition de la litière et la minéralisation par les microorganismes saprophytes du sol et donc la libération de nutriments. Ainsi, la fertilité du sol est préservée voire même augmentée. Les biostimulants du sol peuvent agir indirectement sur les microorganismes en induisant par exemple des changements dans les propriétés physico-chimiques du sol. De la même manière, en sécrétant des exsudats de racinaires, les plantes peuvent aussi modifier les propriétés du sol et donc indirectement les communautés microbiennes. Les propriétés du sol étant plastiques, ces modifications induites par les plantes peuvent persister après leur disparition ou leur récolte (« effet héritage des plantes »). Afin d’évaluer les effets du biostimulant sur les microorganismes du sol, ils ont été comparés à ceux induits par l’effet héritage des plantes qui sont des régulateurs naturels des communautés microbiennes du sol.

 

Eve Hellequin Fig3 Algues Photos

 


Pour cela, une expérimentation en deux temps a été mise en place.  Une première phase ou le sol était nu ou planté par deux plantes phylogénétiquement différentes (une Brassicaceae, Arabidopsis thaliana et une Poaceae, Triticum  aestivum). Une seconde phase d’incubation afin de suivre la minéralisation du carbone organique du sol et de la litière provenant de T. aestivum en présence ou non de biostimulant. Les objectifs étaient de  i) déterminer les effets du biostimulant au cours du temps sur les bactéries et champignons actifs du sol et les conséquences sur la minéralisation du carbone organique et la libération de nutriments dans les sols nus, et ii) évaluer les effets du biostimulant sur les microorganismes actifs du sol par rapport à l’effet héritage dans les sols plantés.

 

Cette étude a permis de mettre en évidence que le biostimulant avait un effet tardif sur les microorganismes du sol et activait des bactéries promotrices de la croissance des plantes et des bactéries et champignons saprophytes après 49 jours d’incubations (Figure 2). Cependant, ces changements dans l’abondance des microorganismes décomposeurs actifs n’étaient pas associés à un taux de minéralisation plus élevé du carbone organique provenant du sol et/ou de la litière du sol (Figure 1). Nous avons également évalué un effet du biostimulant équivalent voire supérieur à celui de l’effet héritage des plantes A. thaliana ou T. aestivum. Par exemple, en fin d’incubation, en présence ou non de litière, le biostimulant augmentait de manière plus importante la richesse des champignons actifs.

Jusqu'à présent, cette étude est la première à démontrer un effet positif et tardif d'un biostimulant sur les microorganismes actifs du sol. Cette étude fournit de nouvelles informations sur les réponses des microorganismes actifs du sol à un biostimulant du sol pouvant être utiles dans l’accompagnement de la transition de l’agriculture vers des pratiques agroécologiques.

 


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Figure 1 : Cinétiques cumulées et journalières des émissions de C-CO2 et teneur en nutriments (NO3-, NH4+, PO43-) dans les sols nus avec ou sans litière et/ou biostimulant.

 

 

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Figure 2 : Composition des communautés bactériennes et fongiques actifs, richesse et diversité de Shannon dans les sols nus avec ou sans litière et/ou biostimulant.




Référence
Hellequin, E., Monard, C., Chorin, M. et al. Responses of active soil microorganisms facing to a soil biostimulant input compared to plant legacy effects. Sci Rep 10, 13727 (2020). doi.org/10.1038/s41598-020-7069




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Eve Hellequin (Université de Rennes 1, ECOBIO ; UMR METIS, Sorbonne Université) / @

 

 

 


Modélisation et enregistrement morphologique, détritique et thermochronologique de l’érosion glaciaire



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14/12 : soutenance de thèse de Maxime Bernard (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes)

Maxime Bernard (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes) soutient sa thèse, intitulée "Modélisation et enregistrement morphologique, détritique et thermochronologique de l’érosion glaciaire", le lundi 14 décembre 2020 à 14:00

Devant le jury :

  • Jean Braun (Rapporteur, GFZ Potsdam, Allemagne)
  • Pierre Valla (Rapporteur, Université de Grenoble, France)
  • Peter Van der Beek (Examinateur, Université de Potsdam, Allemagne)
  • Cécile Gautheron (Examinatrice, Université de Paris-Saclay, France)
  • Marc Jolivet (Examinateur, Géosciences Rennes, France)
  • Kerry Gallagher (Directeur de thèse, Géosciences Rennes, France)
  • Philippe Steer (Co-directeur de thèse, Géosciences Rennes, France)

Résumé : Le Cénozoïque est marqué par un refroidissement global du climat et des périodes glaciaires/interglaciaires qui se sont intensifiées au milieu du Pléistocène passant de cycles de retour de 40 ka à 100 ka. Des observations montrent une augmentation des taux d’érosion globaux à la même période. L’érosion impacte la dynamique des chaines de montagnes en focalisant la déformation. Ainsi, un débat existe depuis 30 ans à savoir quel est l’impact du climat sur l’évolution des chaines de montagnes, contrôlée au premier ordre par la tectonique. Bien que notre compréhension de l’érosion glaciaire et de son impact sur le relief ait significativement augmentée depuis, des ambiguïtés demeurent quant à son rôle dans l’augmentation récente des taux d’érosion.  Dans ces travaux de thèse, j’adopte une approche de modélisation numérique pour contraindre d’une part, le rôle de la lithologie sur la distribution spatiale de l’érosion glaciaire, et d’autre part, l’impact du transport glaciaire sur les enregistrements de thermochronologie détritique caractérisant la distribution spatiale de l’érosion. Les résultats montrent que la lithologie contrôle la distribution spatiale de l’érosion, en déterminant la résistance des substrats rocheux à l’érosion, modulant ainsi la morphologie des vallées glaciaires. Le transport glaciaire limite le mélange latéral des sédiments et favorise leur stockage en amont dans les glaciers tributaires montrant de faibles vitesses d’écoulement. Cela impacte les distributions d’âges détritiques thermochronologiques collectés au front des glaciers, en tamponnant la contribution réelle des versants et favorisant la contribution des basses altitudes proches du site d’échantillonnage ; pouvant mener à des interprétations erronées de la distribution spatiale de l’érosion glaciaire. Ainsi, ces travaux apportent de nouvelles connaissances au débat actuel, ainsi que des perspectives quant à l’apport de la modélisation numérique dans l’évaluation des outils de diagnostic comme la thermochronologie.

 

Abstract :

The Cenozoic is marked by a global climatic cooling and glacial/interglacial periods which intensified in the mid-Pleistocene from return cycles of 40 ka to 100 ka. Observations show an increase in global erosion rates during the same period. Erosion impacts the dynamics of mountain ranges by focusing deformation. Thus, there is a debate for 30 years about the impact of climate on the evolution of mountain ranges, controlled at first order by tectonics. Although our understanding of glacial erosion and its impact on the relief has increased significantly since then, ambiguities remain as to its role in the recent increase in erosion rates.  In this thesis work, I adopt a numerical modelling approach to constrain, firstly, the role of lithology on the spatial distribution of glacial erosion and, secondly, the impact of glacial transport on detrital thermochronology records characterizing the spatial distribution of erosion. The results show that lithology controls the spatial distribution of erosion by determining the resistance of bedrock to erosion, thus impacting the morphology of glacial valleys. Glacial transport limits the lateral mixing of sediments and promotes their storage upstream in tributary glaciers showing low ice sliding velocities. This impacts the thermochronological detrital age distributions collected at the glacier fronts, by buffering the real contribution of hillslopes and promoting the contribution of low altitudes near the sampling site; this can lead to erroneous interpretations of the spatial distribution of glacial erosion. Thus, this work brings new knowledge to the current debate, as well as perspectives on the contribution of numerical modelling in the evaluation of diagnostic tools.




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Maxime Bernard (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes) / @

Future landscape scenarios: implications for biodiversity and ecosystems services



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10/12 : SEMINAIRE OSUR "PAYSAGE" 2020

Le séminaire OSUR "Paysage" du 10/12 est maintenu en visio

La thématique du paysage est commune à de nombreux laboratoires rennais. La dynamique des paysages est en particulier un axe fort des recherches en environnement menées dans le cadre de l’Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), avec le soutien de l'INSU (via l'appel d'offre interne de l'OSUR) et de l'InEE (via le DIPEE).

A partir de cette spécialisation affirmée dans l’étude du paysage et reconnue au niveau national et international, sur des périodes diverses et avec des objectifs différents, nous proposons de conjuguer ces différents regards pour aborder la dynamique et le fonctionnement des paysages (consulter le programme et les interventions des séminaires 2014-2015 / 2015-2016 / 2016-2017 / 2017-2018 / 2018-2019)

Les laboratoires concernés ont, chacun dans leur domaine, une capacité d’expertise et de formation reconnue, le paysage étant un objet au croisement des sciences humaines et des sciences de la nature.

Dans ce contexte, nous proposons aux professionnels, chercheurs, enseignants chercheurs, ingénieurs, techniciens et doctorants de ces différentes disciplines un regard croisé sur le paysage dans le cadre d’un séminaire interdisciplinaire, avec le soutien de l'INSU (via l'appel d'offre interne de l'OSUR) et de l'InEE (via le DIPEE).

Les objectifs de ces séminaires sont triples :
1. Proposer aux participants une approche structurée de l’analyse du paysage en faisant intervenir des disciplines différentes et en s’appuyant sur des résultats de recherche et des retours d’expériences.
2. Développer l’interconnaissance entre professionnels, , chercheurs, enseignants-chercheurs, doctorantsautour d’un objet commun, le paysage
3. Permettre une rencontre entre courants épistémologiques, théoriques et méthodologiques différents, et contribuer à en identifier les points d’accroche et de complémentarité.


Calendrier des quatre jours de formation

1- Paysage et Transitions Energétiques : lundi 23 novembre 2020
2- Future landscape scenarios: implications for biodiversity and ecosystems services : mercredi 10 décembre
3- A venir
4- A venir





Influence du climat sur les transferts de carbone organique dissous, nitrate et phosphate dans une tête de bassin versant agricole


 AHLeGall    10/12/2020 : 22:55

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10/12 : soutenance de thèse de Laurent Strohmenger (UMR SAS, INRAE Institut Agro, Rennes)

Laurent Strohmenger (UMR SAS, INRAE Institut Agro) soutient sa thèse, intitulée "Influence du climat sur les transferts de carbone organique dissous, nitrate et phosphate dans une tête de bassin versant agricole", le jeudi 10 décembre 2020 à 14:00

Devant le jury :

  • Christophe Cudennec, Professeur à l’Institut Agro Rennes (représentant ED)
  • Ilja Van Meerveld, Senior Researcher at University of Zürich (rapporteure)
  • Vazken Andreassian, Ingénieur en chef des ponts, eaux et forêts et HDR à INRAE Antony (rapporteur)
  • Florence Habets, Directrice de Recherche au CNRS et Professeure associée à l’ENS Paris (examinatrice)
  • Cécile Dagès, Chargée de Recherche à INRAE Montpellier (examinatrice)
  • Markus Hrachowitz, Associate Professor at TU Delft (invité)
  • Chantal Gascuel-Odoux, Directrice de Recherche à INRAE Rennes (directrice de thèse)
  • Ophélie Fovet, Chargée de Recherche à INRAE Rennes (encadrante de thèse)



En raison de la situation sanitaire, la soutenance n’est malheureusement pas ouverte au public. Il sera toutefois possible d’assister à la soutenance en visioconférence.



Résumé:

Au XXe siècle, l’agriculture a perturbé les écosystèmes naturels et notamment la qualité des masses d’eaux de surface. Ces dégradations se manifestent par des développement anormaux d’espèces végétales au détriment de la biodiversité aquatique causés par des concentrations excessives en nitrate (NO3) et phosphate (SRP), deux élément dont l’origine agricole a été démontrée. Outre les pratiques agricoles, le climat influence également les processus biogéochimiques qui contrôle la réactivité et les transferts de ces éléments au sein d’un bassin versant. La compréhension de ces processus de transferts est cruciale pour en permettre la gestion à l’échelle du paysage dans un objectif de reconquête de la qualité des eaux. Les premières directives de mitigation des pollutions agricoles ont amorcé des tendances à la diminution des concentrations en NO3 et SRP dans les rivières. Cependant, la distinction entre les effets du climat et ceux des pratiques agricoles sur l’évolutions des concentrations reste incertaine.

L’objectif de la thèse est d’identifier les relations entre le climat et les transferts de carbone organique dissous (DOC), NO3 et SRP dans une tête de bassin versant agricole. Ces trois éléments sont complémentaires par leurs origines (naturelle pour DOC, agricole pour NO3 et SRP), leurs distributions spatiales (en surface pour DOC et SRP, en profondeur pour le NO3) et la sensibilité présumée du DOC par rapport au climat (notamment à la température). Cette étude s’appuie sur un jeu de données hydro-climatiques et chimiques acquis à haute fréquence sur le bassin versant agricole de Kervidy‑Naizin (Morbihan, Bretagne, France) entre 2002 et 2017.

Le premier volet de recherche porte sur l’analyse de ce jeu de données pour identifier les conditions hydro-climatiques qui contrôlent les concentrations en solutés à l’exutoire du bassin versant pour plusieurs échelles temporelles (long terme, saisonnier et évènementielle). Le second volet de recherche porte sur la modélisation des dynamiques annuelles et évènementielles du débit et des concentrations en DOC et NO3 à l’exutoire du bassin versant de Kervidy-Naizin dans le but de mieux contraindre nos connaissances sur les sources et chemins d’écoulement de l’eau et des solutés jusqu’à la rivière.

Les résultats montrent que les pratiques agricoles et le climat contrôlent les dynamiques des concentrations en solutés sur le long terme, alors que les conditions hydrologiques (humidité du bassin versant et précipitations) contrôlent davantage les dynamiques saisonnières et évènementielles. De plus, les concentrations en DOC et NO3 montrent des dynamiques opposées pour les trois échelles temporelles. La modélisation a mis en évidence que ces oppositions entre DOC et NO3 sont principalement contrôlées par la distribution spatiale de leurs concentrations dans deux compartiments dont les temps de résidence sont contrastés. Le réservoir souterrain, dont l’écoulement est lent et saisonnier, présente des concentrations fortes en NO3 et faibles en DOC. A l’inverse, le réservoir superficiel de bas de versant (la zone riparienne), dont la réponse à un évènement de pluie est rapide et qui soutient les écoulements en crue, présente des concentrations faibles en NO3 et fortes en DOC.

Le climat influence indirectement les dynamiques saisonnières et évènementielles des concentrations en DOC et NO3 dans la rivière par son effet sur les chemins d’écoulement de l’eau dans le bassin versant. En effet, ces derniers dépendent de l’état hydrologiques du bassin versant (humidité des sols, niveaux de nappes) qui à leur tour, contrôlent les contributions relatives des compartiments souterrain et riparien au débit, et par conséquent les concentrations dans la rivière




Contact OSUR

Laurent Strohmenger (UMR SAS, INRAE Institut Agro, Rennes)

Landscape habitats and Ecosystem Services mapping for landscape management


 AHLeGall    09/12/2020 : 22:55

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09/12 : école d'hiver / winter school ALICE

Based on ALICE advances and outcomes, the objective of the one-day Winter school is to provide insights and tools for landscape characterisation, from habitats mapping, connectivity to ecosystem services assessment. The Winter school will be virtual, based on practical examples, being replicable to any other case study.

The target audience are young or senior scientists interested in the Land Change Science methods.

Attendants should have some basic skills in GIS (QGis, ArcGis) and R softwares.



Registration is free of charge, please fill in the form.

First registrations will ensure online interaction with scientists during the tutorials as the number of connections might be limited.




 

PROGRAMME

9.00-9.30 am    Introduction on Land cover mapping and dynamics (T. Houet – CNRS France)

ALICE philosophy, in line with the Land Change Science, will be introduced to better understand links between land cover maps, habitats and landscape connectivity mapping, and ecosystems services. Basics on land cover mapping using remote sensing and freely available datasets will be present, as an input for any of the following tutorials.

9.30-12.00 am  Tutorial 1: Habitat mapping using remote sensing and in situ data (J.M. Alvarez – IHC Spain)

A current challenge of biodiversity and conservation is the estimation of the spatial extent of habitat types across broad territories. In the absence of fine-resolution maps, predictive modelling helps in assessing the spatial distribution of vegetation types. A framework for mapping the area of occupancy (AOO) of habitat types will be presented, using a combination of remote sensing based modelling and in situ vegetation surveys for ALICE case studies.

1.30-3.00 pm    Tutorial 2: Landscape connectivity using CHLOE software (H. Boussard – INRAe France)

Landscape composition and configuration greatly affect biodiversity throughout the connectivity of landscape features. CHLOE_LandscapeMetrics allows the provisioning of multiscale landscape analyses such as landscape connectivity within a user-friendly framework under QGis.

3.00-5.00 pm    Tutorial 3: Ecosystem Services assessment using k.LAB (Stefano Balbi – BC3)

This tutorial will introduce the participants to the k.LAB technology powering the ARIES (ARtificial Intelligence for Ecosystem Services) project, which redefines ecosystem service assessment and valuation for decision-making. The ARIES approach to mapping natural capital, natural processes, human beneficiaries, and service flows to society is a powerful new way to visualise, value, and manage the ecosystems on which the human economy and well-being depend.

5.00-5.30 pm     Conclusions: future directions (T. Houet – CNRS France)


>>> Further information on ALICE Project >>>


Contact OSUR
Thomas Houet (CNRS, LETG-Rennes) / @