Добірка наукової літератури з теми "Proxy paléoenvironnemental"

RESUMO:Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica acerca de estudos ambientais realizados nos últimos onze anos no Brasil utilizando o bioindicador fitólitos, partículas de opala biogênica depositadas nas células vegetais. O objetivo é disponibilizar à comunidade científica trabalhos relevantes sobre a utilização dos fitólitos em estudos paleoambientais e arqueológicos desenvolvidos no Brasil. As pesquisas com fitólitos têm obtido um grande crescimento nos últimos anos, no entanto esse proxy ainda é pouco utilizado e valorizado no Brasil. Esses estudos são essenciais para compreensão da evolução das paisagens, inclusive as litorâneas, ao longo do tempo geológico, mas se mostram pouco difundidos em algumas regiões do Brasil. Como metodologia de pesquisa foi acessado principalmente o site “Periódicos CAPES”, bem como coletadas informações sobre teses, dissertações e monografias de pesquisadores nacionais. Os resultados indicaram que há uma concentração (45,7%) dos trabalhos em áreas de estudo na região Sudeste e essa disparidade se confirma quando analisamos também o número de publicações de trabalhos, cerca de 61,8% das publicações nacionais. Por fim, a espacialização da produção científica, concentrou-se principalmente na região Sudeste-sul do Brasil, mais precisamente nos estados do Rio de Janeiro, Paraná, Minas Gerais e Rio Grande do Sul.Palavras– chave: Bioindicadores; Fitólitos; Estudos Paleoambientais. RÉSUMÉ:Ce travail présente une révision bibliographique des études environnementales menées au Brésil au cours des onze dernières années à l’aide du bioindicateur phytolithes, qui sont des particules d’opales biogénique déposées dans des cellules végétales. L’objectif est de mettre à la disposition de la communauté scientifique des travaux pertinents sur l’utilisation des phytolithes dans les études paléoenvironnementales et archéologiques développées au Brésil. Les recherches sur les phytolithes ont connu une forte croissance ces dernières années, mais cet indicateur est encore peu utilisé et valorisé au Brésil. Ces études sont essentielles pour comprendre l’évolution des paysages, y compris les régions côtières, au cours des temps géologiques, mais elles ne sont pas très répandues dans certaines régions du Brésil. Comme méthodologie principale de recherche, le site Web "Périodiques CAPES" a été consulté, ainsi que des informations sur des thèses, mémoires et monographies de chercheurs nationaux. Les résultats indiquent une concentration (45,7%) des travaux dans la région du Sud-Est et cette disparité est confirmée lorsque on analyse également le nombre de publications, le Sud-est est responsable pour environ 61,8% des publications nationales. Enfin, la spatialisation de la production scientifique s'est principalement concentrée dans la région sud-est-sud du Brésil, plus précisément dans les États de Rio de Janeiro, Paraná, Minas Gerais et Rio Grande do Sul.Mots-clés: Bioindicateurs; Phytolithes; Etudes Paléoenvironnementales.

Les éléments traces, malgré leur rareté (moins de 100 parties par million) sur Terre, remplissent diverses fonctions : certains agissent comme des micronutriments, tandis que d'autres, appelés métaux critiques, possèdent des applications industrielles et médicales uniques. Dans les systèmes aquatiques naturels dépourvus d'oxygène, les transferts d'électrons impliquent des réactions biogéochimiques catalysées par le fer, le soufre et les éléments traces. Comprendre leur réactivité dans ces environnements reste un défi. Ma recherche de doctorat se concentre sur combler cette lacune de connaissance concernant trois éléments spécifiques (rhénium (Re), sélénium (Se) et gadolinium (Gd)). Ils existent sous diverses formes chimiques aqueuses dans l'eau : anion monovalent (perrhénate, ReO4—), anion divalent (sélénate, SeO42— et sélénite, SeO32—) ou cation (gadolinium, Gd3+). Le rhénium est un métal critique, tandis que le sélénium est un élément bioessentiel à faibles niveaux et devient toxique à des concentrations plus élevées. Le gadolinium est un élément des terres rares et un métal critique également, en raison de son utilisation étendue comme agent de contraste dans l'imagerie par résonance magnétique (IRM).Ces éléments sont les plus concentrés dans les sédiments marins formés dans des environnements dépourvus d'oxygène. Les phases minérales courantes comprennent la pyrite (FeS2) et la magnétite (Fe3O4), selon la teneur en sulfure dans ces environnements et l'origine (autogène vs détritique, par exemple, à partir de roches volcaniques) des particules. Ma recherche, présentée sur quatre chapitres, étudie les processus de réduction de surface (Re(VII), Se(VI) et Se(IV)) et la sorption (Gd(III)) sur/dans les particules de magnétite et de pyrite. En utilisant diverses méthodes analytiques telles que la spectroscopie XAFS, la spectroscopie STEM-EELS et le MC-ICP-MS, notre étude révèle des voies réactives distinctes. Re(VII) réagit avec l'eau sulfurée pour former des nanoparticules de Re(III, IV, V)2S7, tandis qu'à des concentrations plus faibles, le Re est réduit et incorporé dans les particules, selon des voies caractérisées par une fraction isotopique moindre avec la pyrite qu'avec la magnétite. Nous montrons également que les nanoparticules de pyrite réduisent le Se(VI) et le Se(IV), jusqu'à obtenir du Se(0) en surface ou du Se(-I) en structure, selon que l'adsorption ou la co-précipitation se produit. Enfin, le Gd se substitue au Fe(III) dans les nanoparticules de magnétite jusqu'à une substitution de 5% de Fe par Gd. Nous tentons d'unifier le comportement d'affinité de ces éléments traces et d'autres avec les sédiments riches en Fe anoxiques à la lumière du principe des acides et des bases durs et mous.L'étude apporte de nouvelles perspectives sur les mécanismes qui régissent la séquestration des métaux et métalloïdes dans les environnements sédimentaires. La signification de cette recherche réside dans sa pertinence pour les entreprises scientifiques et technologiques contemporaines, en particulier pour comprendre comment les processus dans les systèmes riches en Fe et en sulfures fonctionnent, tels que les éléments traces, la mobilité du Fe et du S, l'équilibre des masses dans les cycles sédimentaires mondiaux, jusqu'à l'exploration, l'exploitation minière et le recyclage des gisements potentiels de métaux. De plus, elle améliore notre compréhension actuelle de l'utilisation des proxies paléoenvironnementaux pour reconstruire la formation de la Terre. Enfin, cette étude a également des implications pour le traitement des déchets nucléaires et de la pollution, en particulier dans la gestion de la contamination par le sélénium (Se) et le gadolinium (Gd)
Trace elements, despite their scarcity (less than 100 parts per million) on Earth, serve diverse purposes: some act as micronutrients, while others, known as critical metals, possess unique industrial and medical applications. In oxygen-deprived natural aquatic systems electron transfers involve biogeochemical reactions catalyzed by iron, sulfur and trace elements. Understanding their reactivity in these environments remains a challenge. My Ph.D. research focus on filling this knowledge gap concerning three specific elements (rhenium (Re), selenium (Se), and gadolinium (Gd)). They exist in various chemical aqueous species in water: monovalent anion (perrhenate, ReO4—), divalent anion (selenate, SeO42—and selenite, SeO32—) or cation (Gadolinium, Gd3+). Rhenium is a critical metal, while selenium is a bioessential element at low levels, and becomes toxic in higher concentrations. Gadolinium is a rare earth element and a critical metal as well, due to its wide use as a contrast agent in magnetic resonance imaging (MRI).These elements are most concentrated in marine sediments formed in oxygen-deprived environments. Common mineral phases include pyrite (FeS2) and magnetite (Fe3O4) depending on sulfide content in those environments, and origin (autogenic vs. detritic, e.g., from volcanic rocks) of the particles. My research, presented across four chapters, investigates surface reduction (Re(VII), Se(VI) and Se(IV)) and the sorption (Gd(III)) processes on/into magnetite and pyrite particles. Employing various analytical methods such as XAFS spectroscopy, STEM-EELS spectro microscopie and MC-ICP-MS, our study reveals distinct reactive pathways. Re(VII) reacts with sulfidic water to form Re(III, IV, V)2S7 nanoparticles, while at lower concentrations Re is reduced and incorporated into particles, in different pathways characterized by less isotopic fractionation with pyrite than with magnetite. We also show that pyrite nanoparticles reduce Se(VI) and Se(IV), down to surface Se(0) or structure Se(-I) depending on whether adsorption or co-precipitation occurs. Lastly, Gd substitutes for Fe(III) in magnetite nanoparticles up to 5% Fe substitution by Gd. We attempt to unify the affinity behaviour of these and other trace elements with anoxic Fe-bearing sediments in the light of the hard and soft acids and bases principle.The study provides new insights into the mechanisms that govern the sequestration of metals and metalloids in sedimentary settings. The significance of this research lies in its relevance to contemporary scientific and technological endeavours, particularly in understanding how processes in Fe and sulfidic systems work like trace elements, Fe and S mobility, mass balance in the global sedimentary cycles to the exploration, mining and recycling of potential repositories of metals. Furthermore, it enhances our current understanding of the use of palaeoenvironmental proxies to reconstruct the Earth's formation. Finally, this study also has implications for the treatment of nuclear waste and pollution, particularly in the management of selenium (Se) and gadolinium (Gd) contamination

L’Arctique canadien est affecté par des changements rapides de ses écosystèmes naturels depuis plusieurs années. Dans le but d’accroître nos connaissances sur la variabilité climatique de la région du lac Nettilling (Nunavut), l’objectif du projet est de reconstruire les conditions climatiques passées afin de prévoir les impacts des changements futurs en utilisant une approche « multi-proxy » basée sur des paramètres physiques, chimiques et biologiques de carottes de sédiment lacustre. Des carottes sédimentaires lacustres ont été prélevées dans une baie au nord-est du lac Nettilling. Ce site a été choisi selon l’hypothèse que les crues d’eau de fonte de la calotte glaciaire Penny affectent les processus sédimentaires du lac et qu’un signal climatique est enregistré dans la séquence sédimentaire. Les résultats montrent la succession du Petit Age Glaciaire suivi du réchauffement récent. On démontre aussi que les profils géochimiques sont fortement corrélés avec d’autres indicateurs climatiques (carottes de glace, avancées glaciaires et varves). Mots-clés : Lac Nettilling (Île de Baffin), sédiments lacustres, géochimie, paléolimnologie, paléoenvironnements, changements climatiques.

Un total de cinq séquences a été étudié sur le Mont Lozère afin de reconstruire la dynamique paysagère et les usages du sol sur la longue durée. L’approche multiproxy utilisé a permis de déterminer les principaux rythmes d’anthropisation et de déterminer son caractère régional et/ou local. Ce travail mené à haute résolution spatiale, chronologique et analytique a permis d’intégrer les résultats avec les données obtenus dans le cadre du PCR-Mont Lozère, afin de caractériser les modes d’occupation de la montagne qui ont modelé ce paysage culturel depuis le Néolithique jusqu’à nos jours. Une longue histoire des interactions socio-environnementales a été mise en évidence au Mont Lozère, avec une première phase à caractère agropastoral dès le Néolithique ancien, vers ca. 4550-4400 cal BC. Le Néolithique final est une période clé caractérisée par un important impact agropastoral fondé sur l’utilisation du feu pour l’ouverture de clairières. Pendant l’Âge du Fer, un déboisement marqué dans les espaces d’altitude et de piedmont coïncide avec un développement des activités agropastorales et métallurgiques. Le Haut Moyen Âge se caractérise par l’amplification des déforestations, contemporaines d’un essor des activités agropastorales. Durant le Moyen Âge Central, un système diversifié d’exploitation des ressources naturelles inclue de la métallurgie, l’agriculture, le pastoralisme, l’extraction minière et le charbonnage. Le développement agropastoral du Bas Moyen Âge aboutit à une déforestation marquée du massif qui s’étend jusqu’à la moitié du 19ème siècle, quand commencent la déprise agropastorale et les reboisements au Mont Lozère. L’histoire de la nardaie qui caractérise les espaces sommitaux suit ces phases majeures de l’anthropisation et dévoile le rôle clé qu’a joué l’agropastoralisme dans la genèse et l’évolution de ce paysage culturel de moyenne montagne
Five sedimentary sequences have been studied in the Mont Lozère with the aim to reconstruct the landscape dynamics and the land-use through the longue durée. The use of a multi-proxy analysis has allowed us both to identify distinct rhythms of human-induced landscape shift and to establish the local/regional extent of these changes. The use of high spatial, chronological and analytical resolution has enabled a correct integration of the results of this research with those supplied by the PCR-Mont Lozère project. As a result, a series of land-uses in a mountain environment from the Neolithic to present time has been proposed. A long history of socio-environmental interactions in Mont-Lozère is evidenced. A first shepherding phase in Early Neolithic (4550-4400 cal BC) has been evidenced. During Late Neolithic pastoral practices and related slash-and-burn strategies attain its highest activity. In the Iron Age Period a noticeable deforestation of both foothills and higher environments takes place as a consequence of the overall increase farming and metallurgical activities. Forest clearances increase even more during High-Medieval times, at the same time that farming activities reinforce. During the Middle Ages a more complex and diversified land-use system, including farming, metallurgy, mining and charcoal production, is recorded. The development of farming activities in the Late Medieval resulted in a more evident forest clearance of the Massif. This area remained unchanged until the 19th century, when the decay of agriculture and shepherding occurs and forest replanting in Mont Lozère is recorded. The history of highland herb communities of Nardus stricta correctly matches the main phases of land-use and underlines the key-role of farming in the genesis and evolution of this cultural landscape
Se han estudiado cinco secuencias sedimentarias en el Mont Lozère con el objetivo de reconstruir la dinámica paisajística y los usos del suelo en la longue durée. La utilización de un análisis multiproxy ha permitido determinar los principales ritmos de antropización y establecer su carácter regional y/o local. La alta resolución espacial, cronológica y analítica hapermitido la integración de resultados con aquellos obtenidos en el marco del PCR-Mont Lozère y proponer los usos de la montaña que han modelado el paisaje cultural desde el Neolítico hasta la actualidad. Se ha evidenciado una larga historia de las interacciones socioambientales en el Mont Lozère, con una primera fase de carácter agropastoral en el Neolítico Antiguo, en ca. 4550-4400 cal BC. El Neolítico Final es una fase de marcado impacto agropastoral en la que se generalizan las quemas para abrir claros en el bosque. En la Edad del Hierro se inicia una marcada deforestación en el piedemonte y los espacios de altitud, coincidiendo con un desarrollo agropastoral y metalúrgico. En el periodo altomedieval se amplifican las deforestaciones coincidiendo con un marcado incremento de las actividades agropastorales. En la Plena Edad Media se evidencia un sistema diversificado que implica metalurgia, agricultura, pastoreo, minería y carboneo. El desarrollo agropastoral de la Baja Edad Media supone una marcada deforestación en el macizo que se extiende hasta mitad del s. XIX, momento en que se inicia el declive del agropastoralismo y empiezan las reforestaciones en el Mont Lozère. La historia de las formaciones herbosas con Nardus stricta de los espacios somitales sigue estas principales fases de antropización y revela el papel clave del agropastoralismo en la génesis y evolución de este paisaje cultural

L’objectif de ma thèse est de mieux comprendre le fonctionnement de deux proxies de température de surface de l’océan (SST), les indices Uk’37 et TEX86, notamment en terme de saison et de profondeur de production des alcènones et des tétraéthers sur lesquels ils reposent, au cours des 160 000 dernières années au niveau de la marge ibérique. L’originalité de ce projet de thèse réside dans sa double approche, avec d’une part l’acquisition des enregistrements sédimentaires, et d’autre part l’utilisation d’un outil de modélisation régionale couplée physique-biogéochimie pour simuler ces proxies sous 3 modes climatiques : au présent, lors du dernier maximum glaciaire, et lors d’événements de Heinrich. La confrontation des résultats des biomarqueurs avec ceux de tests de scénarios de production par la modélisation ont conduit aux conclusions suivantes. L’Uk’37 enregistre bien des SSTs moyennes annuelles, alors que le TEX86 présente a priori des températures beaucoup trop élevées pour cette zone. La formulation d’une calibration régionale pour le TEX86 permet d’obtenir des SSTs moyennes annuelles cohérentes. Le meilleur endroit de la marge ibérique pour appliquer ces deux paléothermomètres est le site de Shackleton. Après analyse fine des timings des signaux multiproxies, le TEX86 semble être produit à des profondeurs intermédiaires, potentiellement par des communautés d’Archées d’origine méditerranéenne. Les variations de gradients thermiques latitudinaux ont été quantifiées, et des réorganisations de masses d’eaux de surface et intermédiaire au niveau de la marge ibérique ont été envisagées selon le climat glaciaire/interglaciaire lors des évènements de type Heinrich
My PhD project aims at better understanding the functioning of both organic proxies of sea surface temperature (SST), Uk’37 and TEX86, especially in terms of season and depth of alkenone and tetraether production, over the last 160 000 years on the Iberian Margin. The originality of this project lies in its double approach: on the one hand, with the acquisition of Uk’37 and TEX86 sedimentary records from the Iberian Margin, and on the other hand with the use of a coupled physics-biogeochemistry regional model to simulate these temperature proxies for 3 climate modes: at present, during the last glacial maximum, and during Heinrich Stadials. The comparison of biomarker results with those from modeling tests of production scenarios provided the following conclusions. Uk’37 does record annual mean SSTs, whereas TEX86 shows a priori too high temperature for this area. The formulation of a regional calibration for TEX86 index enables to obtain coherent past annual mean SSTs. The best location to apply both paleothermometers on the Iberian Margin is the Shackleton site. After refined analysis of multiproxy signal timings, TEX86 production seems to take place at intermediate depth, potentially by archaean communities coming from the Mediterranean Sea. Latitudinal thermal gradient variations are quantified, and glacial/interglacial surface and intermediate water masses reorganizations during 'Heinrich like' events are considered

Se han estudiado cinco secuencias sedimentarias en el Mont Lozère con el objetivo de reconstruir la dinámica paisajística y los usos del suelo en la longue durée. La utilización de un análisis multiproxy ha permitido determinar los principales ritmos de antropización y establecer su carácter regional y/o local. La alta resolución espacial, cronológica y analítica ha permitido la integración de resultados con aquellos obtenidos en el marco del PCR-Mont Lozère y proponer los usos de la montaña que han modelado el paisaje cultural desde el Neolítico hasta la actualidad. Se ha evidenciado una larga historia de las interacciones socioambientales en el Mont Lozère, con una primera fase de carácter agropastoral en el Neolítico Antiguo, en ca. 4550-4400 cal BC. El Neolítico Final es una fase de marcado impacto agropastoral en la que se generalizan las quemas para abrir claros en el bosque. En la Edad del Hierro se inicia una marcada deforestación en el piedemonte y los espacios de altitud, coincidiendo con un desarrollo agropastoral y metalúrgico. En el periodo altomedieval se amplifican las deforestaciones coincidiendo con un marcado incremento de las actividades agropastorales. En la Plena Edad Media se evidencia un sistema diversificado que implica metalurgia, agricultura, pastoreo, minería y carboneo. El desarrollo agropastoral de la Baja Edad Media supone una marcada deforestación en el macizo que se extiende hasta mitad del s. XIX, momento en que se inicia el declive del agropastoralismo y empiezan las reforestaciones en el Mont Lozère. La historia de las formaciones herbosas con Nardus stricta de los espacios somitales sigue estas principales fases de antropización y revela el papel clave del agropastoralismo en la génesis y evolución de este paisaje cultural.
Five sedimentary sequences have been studied in the Mont Lozère with the aim to reconstruct the landscape dynamics and the land-use through the longue durée. The use of a multi-proxy analysis has allowed us both to identify distinct rhythms of human-induced landscape shift and to establish the local/regional extent of these changes. The use of high spatial, chronological and analytical resolution has enabled a correct integration of the results of this research with those supplied by the PCR-Mont Lozère project. As a result, a series of land-uses in a mountain environment from the Neolithic to present time has been proposed. A long history of socio-environmental interactions in Mont-Lozère is evidenced. A first shepherding phase in Early Neolithic (4550-4400 cal BC) has been evidenced. During Late Neolithic pastoral practices and related slash-and-burn strategies attain its highest activity. In the Iron Age Period a noticeable deforestation of both foothills and higher environments takes place as a consequence of the overall increase farming and metallurgical activities. Forest clearances increase even more during High-Medieval times, at the same time that farming activities reinforce. During the Middle Ages a more complex and diversified land-use system, including farming, metallurgy, mining and charcoal production, is recorded. The development of farming activities in the Late Medieval resulted in a more evident forest clearance of the Massif. This area remained unchanged until the 19th century, when the decay of agriculture and shepherding occurs and forest replanting in Mont Lozère is recorded. The history of highland herb communities of Nardus stricta correctly matches the main phases of land-use and underlines the key-role of farming in the genesis and evolution of this cultural landscape.