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O dwóch średniowiecznych koncepcjach celowości natury: Duns Szkot i Chatton
No full textArtykuł stanowi próbę zarysowania kilku istotnych wątków dwóch istotnych średniowiecznych koncepcji celowości. Twórcami owych koncepcji są Jan Duns Szkot i Walter Chatton. Autor skupia się na trzech zagadnieniach: (1) argumentach na rzecz przyjęcia teleologii naturalnej, (2) statusie ontologicznym celu, (3) statusie Boga jako przyczyny celowej. Dokonywane analizy mają pokazać, iż wiele poglądów wygłaszanych przez Dunsa Szkota i Chattona stanowiło podważenie wcześniejszej scholastycznej wizji całościowej teleologii, która swą najbardziej dojrzała postać otrzymała w myśli Tomasza z Akwinu, przygotowując nadejście nowożytnej krytyki celowości.This article seeks to outline several important themes of two medieval conceptions of final causality, whose authors are John Duns Scotus and Walter Chatton. The author focuses on three issues: (1) the arguments for natural teleology, (2) the ontological status of the end, (3) the status of God as a final cause. The aim of the analyses presented here is to show that many opinions presented by Duns Scotus and Chatton were undermining the previous scholastic vision of holistic teleology, which reached its most mature form in the thought of Thomas Aquinas — and in that way they have paved the way towards the modern critique of teleology
Advances in field noble gasmeasurements towards operationalhydrology
No full textInternational audienceIn natural waters, noble gas concentrations are governedby a diversity of relatively simple and well-studied physicalprocesses. As a result, noble gas measurements provideimportant information on various phenomena such asgroundwater residence time distribution (4He, 21Ne, 37Ar, 39Ar,40Ar, 85Kr, 81Kr), aquifer recharge conditions (temperature,elevation …) or aquifer-river exchange (222Rn).However, despite their interest, noble gas data remainrelatively scarce and punctual owing to the complexity andcosts of their production. In view of the spatial and temporalvariety and variability of the Hydrosphere dynamics a newinvestigation method is needed.This study approaches the concept of “operationalhydrology” aiming to enhance both the spatio-temporaldistribution and the quality of environmental data for athorough exploration of the Hydrosphere.In this perspective, we developed a new analytical toolbased on membrane inlet mass spectrometry (MIMS)allowing the continuous measurement of dissolved gases(Chatton et al., 2017).To illustrate our approach, we present atmospheric andradiogenic noble gas data (He, Ne, Ar, Kr, Xe) measured insitu with a CF-MIMS (Chatton et al, 2017) installed in amobile laboratory arranged in an all-terrain truck (CRITEXLab).This ongoing work focuses on groundwater and thefield investigation of residence time distribution, rechargeprocesses, water flow paths and mixing
A glimpse of the Anthropocene captured by environmental tracers in the groundwater of a fractured aquifer
No full textInternational audienceGoldschmidt 2021 Abstracthttps://doi.org/10.7185/gold2021.6897A glimpse of the Anthropocenecaptured by environmental tracers inthe groundwater of a fracturedaquiferDR. ELIOT CHATTON1, THIERRY LABASQUE2,WERNER AESCHBACH3, VIRGINIE VERGNAUD2 ANDLUC AQUILINA41CNRS UMR61182Univ. Rennes, CNRS, UMS 33433Institute of Environmental Physics4Université de Rennes 1 Géosciences Rennes UMR 6118Presenting Author: [email protected] Anthropocene is an epoch in Earth’s history that has beenproposed to characterise the global impact of human activities onthe Earth's atmosphere, biosphere, hydrosphere, geosphere, i.e.the Critical Zone.Just as for past climates, the signature of these anthropogenicimpacts are recorded by environmental tracers dissolved ingroundwater that could provide a better understanding ofgroundwater flows, residence time and mixing thus providinginformation on this major water resource both in terms ofquantity and quality.In this study, we use dissolved gases (CFCs, SF6, 4He, 14C,noble gases, VOCs, stable isotopes) and groundwater chemicalcomposition as environmental tracers to unveil insights of theAnthropocene in a fractured aquifer in the northwest of France.We analyse the impact of groundwater abstraction on residencetime and excess air composition. We evidence the influence ofclimate change on groundwater recharge temperature (noble gastemperatures, NGT). We also quantify the appearance ofanthropogenic compounds over the last decades.These observations enable us to define the Anthropocenesignature in groundwater and the distribution of its impacts onthe groundwater resource in order to gain a better picture of itsresilience in the future
Contribution des gaz dissous à la compréhension de la dynamique hydrobiogéochimique des eaux souterraines
No full textFor more than a century, global change has led to a profound modification of our societies, our lifestyles and, of course, our environment. This trajectory followed willy-nilly by all mankind has consequences for natural systems and already seems to lead the future generations ahead of serious challenges. In order not to compromise our ability to meet these future ordeals, and because of the urgent need for action, part of the scientific community has chosen to concentrate on the near-surface environment that supports terrestrial life: the Critical Zone. The emergence of this concept underlines the need to develop multidisciplinary scientific approaches integrating a wide variety of temporal and spatial scales. As the link between the different compartments of the Critical Zone (Atmosphere, Biosphere, Hydrosphere, Lithosphere and Pedosphere), water is an essential molecule controlling the exchanges of energy and matter whose dynamics require special attention. In view of the diversity and spatiotemporal variability of water and matter transfers arising in aquatic environments, new methods of investigation are needed. The general objective of this thesis is to describe the interest and the potential lying in the use of dissolved gases, especially when they are measured at high frequency in the field, in order to characterise the hydrobiogeochemical dynamics of the natural waters of the Critical Zone at different spatial and temporal scales. To perfect this ambition, this work focused first on the development of an innovative instrumentation, then, on the implementation of novel tracers integrated into original experimental setups and finally, on the acquisition, processing and analysis of different dissolved gas datasets focusing on groundwater.Depuis plus d’un siècle, les changements globaux sont à l’origine de profondes modifications de nos sociétés, nos modes de vie et il en va bien sûr de même pour notre environnement. Cette trajectoire empruntée, bon gré mal gré, par l’ensemble de l’humanité n’est pas sans conséquences pour les systèmes naturels et semble déjà mener les générations futures au-devant de grands défis. Afin de ne pas compromettre notre capacité à relever ces épreuves futures et, devant l’urgence du besoin d’action, une partie de la communauté scientifique a choisi de concentrer ses efforts sur la couche superficielle de notre planète qui soutient la vie terrestre : la Zone Critique. L’émergence de ce concept souligne la nécessité de développer des approches scientifiques pluridisciplinaires intégrant une large variété d’échelles de temps et d’espace. En tant que lien entre les différents compartiments de la Zone Critique (Atmosphère, Biosphère, Hydrosphère, Lithosphère et Pédosphère), l’eau est une molécule essentielle aux échanges d’énergie et de matière dont la dynamique requiert une attention particulière. Compte tenu de la diversité et de la variabilité spatiotemporelle des transferts d’eau et de matière dissoute dans les milieux aquatiques, de nouvelles méthodes d'investigations sont nécessaires. L'objectif général de cette thèse est de décrire l’intérêt et le potentiel qui résident dans l’utilisation des gaz dissous, en particulier lorsqu’ils sont mesurés à haute fréquence sur le terrain, afin de caractériser la dynamique hydrobiogéochimique des eaux naturelles de la Zone Critique à différentes échelles spatiales et temporelles. Pour parfaire cette ambition, ce travail s’est tout d’abord attaché au développement d'une instrumentation innovante puis, à la mise en place de nouveaux traceurs intégrés dans des dispositifs expérimentaux originaux et enfin, à l'acquisition, au traitement et à l'analyse de différents jeux de données de gaz dissous en se focalisant sur les eaux souterraines
Vers une hydrochimie opérationnelle pour une exploration spatio-temporelle approfondie de la Zone Critique
No full textInternational audienceAu cours du siècle dernier, la Zone Critique a connu des changements remarquables dans le climat et l'utilisation des terres, ce qui a accru les pressions exercées sur l'Hydrosphère et a donné lieu à de nombreuses conséquences environnementales en termes de quantité et de qualité de l'eau. À l’avenir, la Zone Critique devra faire face au défi de fournir durablement des denrées alimentaires de qualité et de l'eau potable pour 9 milliards de personnes dans un contexte de réchauffement climatique. Pour l'Hydrosphère, ce défi doit être abordé avec une meilleure compréhension de la dynamique et de la résilience des milieux aquatiques (rivières, lacs, eaux souterraines, océans).Compte tenu de la variété spatiale et temporelle et de la variabilité de la dynamique des écoulements et des réactions biogéochimiques qui se produisent dans l’Hydrosphère, le développement de nouvelles méthodes d’observation est nécessaire. Cette étude aborde le concept d'«hydrochimie opérationnelle» visant à améliorer la distribution spatio-temporelle et la qualité des données environnementales pour une exploration approfondie de la Zone Critique.Pour illustrer notre approche, nous présentons des données de gaz dissous (He, Ar, N2, O2 et CO2) acquis à haute fréquence (1 mesure toutes les 10 secondes) in situ avec un CF-MIMS (Chatton et al, 2017) installé sur une embarcation légère sur l’étang de Lannénec (56). Ce travail en cours se concentre sur les eaux superficielles de l’étang de Lannénec (Ploemeur, Morbihan) et doit permettre de cartographier les flux d’eaux souterraines dans l’étang (recharge, origine des eaux, mélanges, temps de résidence) ainsi que la réactivité biogéochimique.La philosophie de l’ «hydrochimie opérationnelle» est amenée à être appliquée aux mesures in situ à haute fréquence de nombreux autres paramètres environnementaux (cations et anions, isotopes, micro-organismes) pour l'étude des différents compartiments de l’Hydrosphère (eaux souterraines, rivières, lacs et océans).Chatton E., Labasque T., de La Bernardie J., Guihéneuf N., Bour O., Aquilina L.; Field Continuous Measurement of Dissolved Gases with a CF-MIMS: Applications to the Physics and Biogeochemistry of Groundwater Flow; Environmental Science and Technology 51 (2017) 846−854; DOI: 10.1021/acs.est.6b0370
Vers une hydrochimie opérationnelle pour une exploration spatio-temporelle approfondie de la Zone Critique
No full textInternational audienceAu cours du siècle dernier, la Zone Critique a connu des changements remarquables dans le climat et l'utilisation des terres, ce qui a accru les pressions exercées sur l'Hydrosphère et a donné lieu à de nombreuses conséquences environnementales en termes de quantité et de qualité de l'eau. À l’avenir, la Zone Critique devra faire face au défi de fournir durablement des denrées alimentaires de qualité et de l'eau potable pour 9 milliards de personnes dans un contexte de réchauffement climatique. Pour l'Hydrosphère, ce défi doit être abordé avec une meilleure compréhension de la dynamique et de la résilience des milieux aquatiques (rivières, lacs, eaux souterraines, océans).Compte tenu de la variété spatiale et temporelle et de la variabilité de la dynamique des écoulements et des réactions biogéochimiques qui se produisent dans l’Hydrosphère, le développement de nouvelles méthodes d’observation est nécessaire. Cette étude aborde le concept d'«hydrochimie opérationnelle» visant à améliorer la distribution spatio-temporelle et la qualité des données environnementales pour une exploration approfondie de la Zone Critique.Pour illustrer notre approche, nous présentons des données de gaz dissous (He, Ar, N2, O2 et CO2) acquis à haute fréquence (1 mesure toutes les 10 secondes) in situ avec un CF-MIMS (Chatton et al, 2017) installé sur une embarcation légère sur l’étang de Lannénec (56). Ce travail en cours se concentre sur les eaux superficielles de l’étang de Lannénec (Ploemeur, Morbihan) et doit permettre de cartographier les flux d’eaux souterraines dans l’étang (recharge, origine des eaux, mélanges, temps de résidence) ainsi que la réactivité biogéochimique.La philosophie de l’ «hydrochimie opérationnelle» est amenée à être appliquée aux mesures in situ à haute fréquence de nombreux autres paramètres environnementaux (cations et anions, isotopes, micro-organismes) pour l'étude des différents compartiments de l’Hydrosphère (eaux souterraines, rivières, lacs et océans).Chatton E., Labasque T., de La Bernardie J., Guihéneuf N., Bour O., Aquilina L.; Field Continuous Measurement of Dissolved Gases with a CF-MIMS: Applications to the Physics and Biogeochemistry of Groundwater Flow; Environmental Science and Technology 51 (2017) 846−854; DOI: 10.1021/acs.est.6b0370
Towards operational hydrology for a thorough spatio-temporalexploration of the Critical Zone
No full textInternational audienceOver the last century, the Critical Zone faced remarkable climate and land use changes increasing the pressures onthe Hydrosphere and giving rise to numerous environmental consequences in terms of water quantity and quality.From now on, the Critical Zone must face the challenge to supply 9 billion people with quality food and safedrinking water in a context of global warming. For the Hydrosphere, this challenge could be addressed with abetter understanding of the dynamics and resilience of aquatic environments (rivers, lakes, groundwaters, oceans).In view of the spatial and temporal variety and variability of flow dynamics and biogeochemical reactions occur-ring in the Hydrosphere a new investigation method is needed. This study approaches the concept of “operationalhydrology” aiming to enhance either the spatio-temporal distribution and the quality of environmental data for athorough exploration of the Hydrosphere.To illustrate our approach, we present natural and anthropogenic dissolved gas data (He, Ne, Ar, Kr, Xe, N2, O2,CO2, CH4, N2O, H2, BTEX, and some VOCs) measured in situ with a CF-MIMS (Chatton et al, 2016) installedin a mobile laboratory arranged in an all-terrain truck (CRITEX-Lab). This ongoing work focuses on groundwaterand the field investigation of residence time distributions, recharge processes (origins), water flow paths andmixing, biogeochemical reactivity and contamination (sources).The rationale behind “operational hydrology” could be applied to the field measurement at high-frequency ofmany other environmental parameters (temperature, cations, anions, isotopes, micro-organisms) not only for theinvestigation of groundwaters but also rivers, lakes and oceans.Eliot Chatton, Thierry Labasque, Jerome de La Bernardie, Nicolas Guihe neuf, Olivier Bour and LucAquilina; Field Continuous Measurement of Dissolved Gases with a CF-MIMS: Applications to the Physics andBiogeochemistry of Groundwater Flow; Environmental Science & Technology, in press, 2016
Quantification of conservative and reactive transport using a singlegroundwater tracer test in a fractured media
No full textInternational audiencedentification of biogeochemical reactions in aquifers and determining kinetics is important for the predictionof contaminant transport in aquifers and groundwater management. Therefore, experiments accounting for bothconservative and reactive transport are essential to understand the biogeochemical reactivity at field scale.This study presents the results of a groundwater tracer test using the combined injection of dissolved conservativeand reactive tracers (He, Xe, Ar, Br-, O2and NO3-) in order to evaluate the transport properties of a fracturedmedia in Brittany, France.Dissolved gas concentrations were continuously monitored in situ with a CF-MIMS (Chatton et al, 2016) allowinga high frequency (1 gas every 2 seconds) multi-tracer analysis (N2, O2, CO2, CH4, N2O, H2, He, Ne, Ar, Kr, Xe)over a large resolution (6 orders of magnitude). Along with dissolved gases, groundwater biogeochemistry wasmonitored through the sampling of major anions and cations, trace elements and microbiological diversity.The results show breakthrough curves allowing the combined quantification of conservative and reactive transportproperties. This ongoing work is an original approach investigating the link between heterogeneity of porousmedia and biogeochemical reactions at field scale.Eliot Chatton, Thierry Labasque, Je ́roˆme de La Bernardie, Nicolas Guihe ́neuf, Olivier Bour and LucAquilina; Field Continuous Measurement of Dissolved Gases with a CF-MIMS: Applications to the Physics andBiogeochemistry of Groundwater Flow; Environmental Science & Technology, in press, 2016
Quantification of conservative and reactive transport using a singlegroundwater tracer test in a fractured media
No full textInternational audiencedentification of biogeochemical reactions in aquifers and determining kinetics is important for the predictionof contaminant transport in aquifers and groundwater management. Therefore, experiments accounting for bothconservative and reactive transport are essential to understand the biogeochemical reactivity at field scale.This study presents the results of a groundwater tracer test using the combined injection of dissolved conservativeand reactive tracers (He, Xe, Ar, Br-, O2and NO3-) in order to evaluate the transport properties of a fracturedmedia in Brittany, France.Dissolved gas concentrations were continuously monitored in situ with a CF-MIMS (Chatton et al, 2016) allowinga high frequency (1 gas every 2 seconds) multi-tracer analysis (N2, O2, CO2, CH4, N2O, H2, He, Ne, Ar, Kr, Xe)over a large resolution (6 orders of magnitude). Along with dissolved gases, groundwater biogeochemistry wasmonitored through the sampling of major anions and cations, trace elements and microbiological diversity.The results show breakthrough curves allowing the combined quantification of conservative and reactive transportproperties. This ongoing work is an original approach investigating the link between heterogeneity of porousmedia and biogeochemical reactions at field scale.Eliot Chatton, Thierry Labasque, Je ́roˆme de La Bernardie, Nicolas Guihe ́neuf, Olivier Bour and LucAquilina; Field Continuous Measurement of Dissolved Gases with a CF-MIMS: Applications to the Physics andBiogeochemistry of Groundwater Flow; Environmental Science & Technology, in press, 2016
Quantification of conservative and reactive transport using a singlegroundwater tracer test in a fractured media
No full textInternational audiencedentification of biogeochemical reactions in aquifers and determining kinetics is important for the predictionof contaminant transport in aquifers and groundwater management. Therefore, experiments accounting for bothconservative and reactive transport are essential to understand the biogeochemical reactivity at field scale.This study presents the results of a groundwater tracer test using the combined injection of dissolved conservativeand reactive tracers (He, Xe, Ar, Br-, O2and NO3-) in order to evaluate the transport properties of a fracturedmedia in Brittany, France.Dissolved gas concentrations were continuously monitored in situ with a CF-MIMS (Chatton et al, 2016) allowinga high frequency (1 gas every 2 seconds) multi-tracer analysis (N2, O2, CO2, CH4, N2O, H2, He, Ne, Ar, Kr, Xe)over a large resolution (6 orders of magnitude). Along with dissolved gases, groundwater biogeochemistry wasmonitored through the sampling of major anions and cations, trace elements and microbiological diversity.The results show breakthrough curves allowing the combined quantification of conservative and reactive transportproperties. This ongoing work is an original approach investigating the link between heterogeneity of porousmedia and biogeochemical reactions at field scale.Eliot Chatton, Thierry Labasque, Je ́roˆme de La Bernardie, Nicolas Guihe ́neuf, Olivier Bour and LucAquilina; Field Continuous Measurement of Dissolved Gases with a CF-MIMS: Applications to the Physics andBiogeochemistry of Groundwater Flow; Environmental Science & Technology, in press, 2016
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