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Livre Blanc sur les infrastructures françaises de recherche du domaine des sciences du système Terre et de l'environnement / Vision stratégique d'AllEnvi 2020 - 2030
No full textLes infrastructures de recherche sont des outils à la pointe des connaissances scientifiques et technologiques essentiels pour conduire les recherches liées aux grands enjeux du XXIème siècle sur lesquels l’Alliance nationale de recherche pour l’environnement (AllEnvi) se positionne. Maintenir à un haut niveau ces outils, les ancrer dans le paysage national et européen, en mutualiser certains ou porter de nouvelles candidatures pour répondre aux enjeux de recherche dans le domaine des sciences du système Terre et de l’environnement restent un objectif ambitieux et collectif.
Les membres d’AllEnvi se mobilisent avec l’ensemble de la communauté scientifique pour favoriser les synergies et assurer la durabilité des infrastructures sur le long terme, à l‘échelle nationale, européenne ou internationale, conférant ainsi à la France un rôle incontournable dans le paysage européen.
Ce document, préparé par le groupe transversal « Infrastructures, systèmes d’observation, services d’information environnementale et climatique » de l’alliance, présente, par grands milieux naturels, les infrastructures de recherche du domaine au niveau national (la plupart inscrites sur la feuille de route nationale des infrastructures de recherche) ou européen (essentiellement inscrite sur la roadmap ESFRI). Il analyse la manière dont elles permettent d’aborder les enjeux relatifs aux recherches en sciences de l’environnement et présente des propositions pour le futur du dispositif
Ruissellement et érosion en milieu polaire océanique. Exemple du bassin-versant du Zeppelinfjellet, Presqu'île de Brøgger, Spitsberg nord-occidental (79° N)
No full textRunoff is an azonal process which characteristics are often underestimated in polar environment. This hydrological and morphological study of a small watershed was carried out in North-West Spitsbergen. Hydrological characteristics (time and spatial changes) and origin (rainfall, snowmelt, permafrost ablation) are discussed. A quantitative study of erosion is also proposed for the three modes of sediment transportation.Le ruissellement est un processus d'érosion azonal dont l'efficacité est fréquemment sous-estimée dans
les milieux polaires et dont les caractéristiques sont méconnues. Fondée sur l’analyse hydrologique et géomorphologique d'un petit bassin-versant montagnard non englacé au Spitsberg nord-occidental (79° de latitude Nord, 12° de longitude Est), cette étude présente le calendrier estival précis du ruissellement et les variations spatiales et temporelles de ses débits. La question de son origine (pluviale, nivale ou fonte du pergélisol) est débattue en utilisant des méthodes chimiques et isotopiques. Couplée à cette étude hydrologique, une quantification de l'érosion par le ruissellement est présentée. Elle prend en considération les trois modes de transport assurés par le ruissellement (transport de fond, en suspension et en solution) dans le cadre de ce bassin-versant carbonaté.Mercier Denis, Marlin Christelle, Laffly Dominique. Ruissellement et érosion en milieu polaire océanique. Exemple du bassin-versant du Zeppelinfjellet, Presqu'île de Brøgger, Spitsberg nord-occidental (79° N). In: Cahiers du Centre nantais de recherche pour l'aménagement régional, n°49, 1998. Connaissance de l'érosion. pp. 159-179
Role of groundwater in the hydrology of a glacial catchment in continuous permafrost conditions in Spitsbergen (Austre Lovénbreen, 79°N : hydrodynamic and geochemical approaches
No full textL’hydrologie, la géochimie et la météorologie du petit bassin versant glaciaire à pergélisol continu du glacier Austre Lovén (10 km2, Spitsberg occidental, 79°N) ont été étudiées au cours des trois années hydrologiques 2010, 2011 et 2012 en vue de mieux définir le rôle des eaux souterraines de la nappe supra-pergélisol dans les flux d’eau et de solutés en sortie de bassin.Le travail de thèse a montré que la période d’écoulement survient en moyenne sur une période de 141 jours (σ = 4,5 jours) comprise entre les 9-10 mai et 26-27 octobre. La lame d’eau moyenne est de 0,940 m.a-1 (σ = 0,156 m.a-1) et se répartie à 79 % en eau de fonte (54 % de fonte de neige et de glace sur le glacier, 18 % de neige sur les versants et 7 % de neige dans la zone proglaciaire), 18 % en hauteurs de précipitation efficace et 3 % en décharge sous-glaciaire pérenne. Les incertitudes sur la quantification des composantes de l’écoulement et de la lame d’eau écoulée elle-même ne permettent pas une quantification plus précise des flux en eau de la nappe supra-pergélisol. Cette étude montrerait donc qu’en termes de flux d’eau, la composante d’eau souterraine supra-pergélisol pourrait être négligeable et ne constituer qu’un réservoir de transit de l’eau. En effet, le suivi piézométrique montre que la nappe dégèle et regèle à des profondeurs similaires malgré la présence d’épisodes de recharge. Ces recharges qui surviennent majoritairement au profit d’épisodes pluvieux importants (hauteurs cumulées sur 2 à 8 jours supérieures à 20 mm) se déchargent lentement par une alimentation de la rivière par la nappe. Les suivis thermiques du sous-sol ont enfin permis d’établir que le toit du pergélisol supposé se situe à une profondeur de 2,50 m pour une puissance de nappe pouvant atteindre plus d’1,70 m, soit 70 % de la couche active. Par ailleurs, les données thermiques montrent des températures du sous-sol à moins de 0,5°C de la température de dégel, laissant supposer une dégradation prochaine du pergélisol avec par conséquent un accroissement de l’épaisseur de l’aquifère de la nappe supra-pergélisol (couche active).Les données de géochimie montrent une augmentation de la minéralisation des eaux de surface du bassin par des contributions d’eau souterraine le long des cours d’eau, preuve que les eaux de la nappe supra-pergélisol impactent les flux de solutés aux exutoires. Les analyses en chimie élémentaire (n = 178) conduites sur les différents composants du système hydrologique montrent que les eaux du bassin possèdent un faciès sulfaté-bicarbonaté calcique à bicarbonaté-sulfaté calcique lié à l’altération des carbonates et des sulfures des moraines récentes et dans l’altération d’aluminosilicates dans les moraines plus anciennes. Les données d’isotopie du strontium (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ; n = 8) corroborent un apport du calcium dissous par les aluminosilicates de par leur signature radiogénique. Les teneurs en ¹³C du CID des eaux (n = 30) sont cohérentes aussi bien avec un système ouvert sur le CO₂ du sol (à -20 ‰) et le CO₂ atmosphérique (entre -6,5 et -8 ‰) qu’avec un système fermé sur le CO₂ où la signature de δ ¹³C des carbonates marins (à 0 ‰) peut s’imposer par dissolution. Les données d’isotopie de la molécule d’eau (n = 592) ont permis d’identifier les signatures des différentes familles d’eau composant l’hydrosystème et de proposer un modèle de mélange entre 4 pôles expliquant les signatures des eaux aux exutoires du bassin versant : eaux de fonte, précipitations estivales, eaux sous-glaciaires et eaux de la nappe supra-pergélisol. Le couplage entre les teneurs en ¹⁸O et SO²₄⁻ des eaux aux exutoires confirme ce modèle de mélange, le renforçant même en termes de variations temporelles. La mesure de ³H-³He tendrait vers un temps de séjour court tandis que les premières mesures d’activité ¹⁴C (n = 15) sont faibles, renseignant une minéralisation des eaux par un carbone ancien.The hydrology, geochemistry and meteorology of a small, Arctic glacial watershed under continuous permafrost conditions (Austre Lovén glacier catchment area of 10 km2, western Spitsbergen, 79°N) were studied during the three hydrological years 2010, 2011 and 2012 to better define the role of suprapermafrost groundwater on both water and solute fluxes at basin outlet. The runoff period occurs on average over a 141 days period (σ = 4.5 days) between May 9-10 and October 26-27. The mean total discharge is 0.940 m a-1 (σ = 0.156 m a-1) divided into 79 % of meltwater (54 % of snowmelt and icemelt from the glacier, 18 % of snowmelt from the slopes and 7 % of snowmelt from the proglacial area), 18 % of effective summer precipitation and 3% of perennial subglacial discharge. Uncertainties in quantifying the runoff components and the total discharge itself don’t allow more precise quantification of water fluxes from the suprapermafrost groundwater by water balance. This study would so show that the suprapermafrost groundwater component would be negligible in the water balance and only constitute a transit tank for water. Indeed, the potentiometric level monitoring shows that the water-table thaws and freezes at similar depths despite recharge events occurring during summer. Those recharge events mainly occur in favor of important rain events (cumulative amounts on 2 to 8 days higher that 20 mm). The water-table discharges towards rivers. The monitoring of ground temperature indicates that the frozen ground (supposed permafrost) top is located at a maximum depth of 2.50 m for a groundwater thickness reaching up to 1.70 m, or 70 % of the active layer. Thermal data show ground temperatures between 0 and - 0.5°C, close to thaw temperature, which let suppose a permafrost degradation between 2.50 and 3.40 m deep is about to occur due to climate warming. Consequently, the suprapermafrost groundwater aquifer (active layer) is expected to thicken. Geochemical data show an increase of the basin surface water mineralization by groundwater contribution along the rivers, proof of a suprapermafrost groundwater impact on the solutes fluxes at the outlets. Elementary chemical analyses (n = 178) performed on the different components of the hydrological system show that basin waters have a sulfate-bicarbonate calcium to bicarbonate-sulfate calcium type linked to carbonates dissolution and sulfides (pyrite) oxydation in the recent moraines and to aluminosilicates weathering in older moraines. Strontium isotopic data (87Sr/86Sr; n = 8) are consistent with a contribution in dissolved calcium from aluminosilicates according to their radiogenic signature. The ¹³C contents of water DIC (n = 30) are consistent just as well with a system open on the soil CO₂ (at -20 ‰) and the atmospheric CO₂ (between -6.5 et -8 ‰) than with a system closed on the CO₂ where the δ ¹³C of marine carbonates (at 0 ‰) control the δ ¹³C signature by dissolution. Isotopic data of the water molecule (n = 592) are helpful to separate the signatures of the different water masses of the hydrosystem and to propose a 4 end-members mixing model explaining the river water signature: meltwaters, summer precipitations, subglacial water and suprapermafrost groundwater. The coupling between river water contents in ¹⁸O and SO²₄⁻ confirms this mixing model, even reinforcing it in terms of temporal variations. The unique measurement of ³H-³He tends to a short residence time while the first ¹⁴C activity data (n = 15) are low, giving a water mineralization by an old carbon
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Study of the interface between the Trarza groundwater and the Atlantic Ocean between Nouakchott and the Senegal River (South-West Mauritania)
No full textLe changement climatique constitue un défi majeur qui a pour conséquence une modification de l’équilibre entre les nappes côtières et les océans. L’augmentation global du niveau marin (de l’ordre de +3 mm /an) couplée à une baisse du niveau piézométrique des nappes adjacentes conduit au déplacement de la position de l’interface eau-douce/eau de mer dans les aquifères côtiers vers le continent. La compréhension de la dynamique de l’interface et des mélanges entre eau douce et eau marine est essentielle pour assurer une bonne gestion des ressources en eau souterraine de la frange littorale où vit une grande partie de la population mondiale. En Afrique de l’Ouest, la zone côtière sahélienne dans le sud de la Mauritanie soumis à un climat particulièrement aride (pluviométrie allant de 100 et 250 mm) concentre environ 1/3 de la population du pays. Sous les effets combinés de l’essor démographique et de l’expansion des villes, la demande croissante en eau est exponentielle alors que les ressources sont limitées. Pour étudier la relation entre l'Océan Atlantique, l'aquifère du Trarza et les eaux de surface dont le fleuve Sénégal dans le sud-ouest de la Mauritanie, une approche hydrodynamique a été combinée à des méthodes géochimiques (éléments majeurs, Br-, isotopes stables de la molécule d’eau). Un ensemble de 102 échantillons (91 eaux souterraines et 11 eaux de surface) ont été collectés entre 2018 et 2019 sur deux secteurs du sud-ouest mauritanien : la zone de Tiguend (relations océan/nappe simple) et la zone du Parc National de Diawling ou PND (relations océan/nappe/ fleuve complexes). Dans le secteur de Tiguend, l’écoulement des eaux souterraines se fait d’Ouest à l’Est c'est-à-dire de l’Océan Atlantique vers l’intérieur des terres. La comparaison entre le niveau de la nappe et les variations du niveau de la mer en zone côtière montre l’influence hydrodynamique de la marée sur le niveau d’eau de la nappe avec une évolution journalière de 3 à 5 cm du niveau de la nappe. Les résultats géochimiques dans le secteur de Tiguend ont mis en évidence une forte minéralisation des puits les plus proches de l’océan influencés par l’intrusion de l’eau de mer. La piézométrie générale du PND montre la présence d’un dôme piézométrique peu marqué mais avéré sous la dune côtière, avec un écoulement de part et d’autre de la dune en direction de l’Océan et la plaine inondable. Ailleurs, dans le parc, la nappe est principalement alimentée en saison des pluies par l’infiltration latérale des eaux de surface du fleuve Sénégal en période d’inondation dont les flux sont contrôlés par un réseau de canaux et de vannes. Dans les dunes intérieures (Ziré et Birette) l’écoulement des eaux est l’inverse des dunes côtières : il se produit du pied de la dune vers l’intérieur des dunes, c’est-à-dire des zones inondées par le fleuve Sénégal vers l’intérieur de la dune où la nappe atteint une cote de - 4 m. La minéralisation des eaux est très hétérogène dans l'espace avec un contraste lié à la nature de l’encaissant et de l’alternance des saisons sèches et humides (importance de l’évaporation). Cette hétérogénéité chimique et isotopique montre plusieurs ensembles d’eaux allant du douce au saumâtres. Les résultats géochimiques des eaux situés sur les dunes (côtière et intérieures) dans le PND montrent des eaux douces avec la même signature que la pluie et l’eau du fleuve Sénégal et attestent d’une recharge active de la nappe côtière.Climate change is a major challenge that has resulted in a change in the balance between coastal aquifers and the oceans. The global increase in sea level (of the order of +3 mm/year) coupled with a drop in the piezometric level of adjacent aquifers leads to the displacement of the position of the freshwater/seawater interface in the coastal aquifers to the mainland. Understanding the dynamics of the interface and the mixing between freshwater and marine water is essential to ensure proper management of groundwater resources on the coastal strip where a large part of the world's population lives. In West Africa, the Sahelian coastal zone in southern Mauritania, which is subject to a particularly arid climate (rainfall ranging from 100 to 250 mm), concentrates around 1/3 of the country's population. Under the combined effects of population growth and the expansion of cities, the growing demand for water is exponential while resources are limited. To study the relationship between the Atlantic Ocean, the Trarza aquifer and surface waters including the Senegal River in southwestern Mauritania, a hydrodynamic approach was combined with geochemical methods (major elements, Br-, stable isotopes of the water molecule). A set of 102 samples (91 groundwater and 11 surface water) were collected between 2018 and 2019 in two sectors of southwestern Mauritania: theTiguend area (ocean/simple aquifer relationships) and the Diawling National Park PNDarea (complex ocean/groundwater/river relations). In the Tiguend sector, groundwater flows from west to east, that is to say from the Atlantic Ocean to inland. The comparison between the level of the waterand the variations of the sea level in the coastal zone shows the hydrodynamic influence of the tide on the water level of the aquifer with a daily evolution of 3 to 5 cm of the level of the water. Geochemical results in the Tiguend area have shown strong mineralization in wells closest to the ocean influenced by seawater intrusion. The general piezometry of the PND shows the presence of a little marked but proven piezometric dome under the coastal dune, with a flow on either side of the dune towards the ocean and the floodplain. Elsewhere in the park, the aquifer is mainly alimented in the rainy season by the lateral infiltration of surface water from the Senegal River during flooding, the flows of which are controlled by a set of canals and valves. In the interior dunes (Ziré and Birette) the flow of water is the opposite of the coastal dunes: it occurs from the foot of the dune towards the interior of the dunes, that is to say areas flooded by the river Senegal towards the interior of the dune where the aquifer reaches a level of - 4 m. The mineralization of the waters is very heterogeneous in space with a contrast linked to the nature of the rock and the alternation of dry and wet seasons (significance of evaporation). This chemical and isotopic heterogeneity shows several sets of waters ranging from fresh to brackish. The geochemical results of the waters located on the dunes (coastal and inland) in the PND show fresh waters with the same signature as the rain and the water of the Senegal River and attest to an active recharge of the coastal aquifer
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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