Phase transition boundary between fcc and hcp structures in Fe-Si alloy and its implications for terrestrial planetary cores

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Altimetry for the future: Building on 25 years of progress

In 2018 we celebrated 25 years of development of radar altimetry, and the progress achieved by this methodology in the fields of global and coastal oceanography, hydrology, geodesy and cryospheric sciences. Many symbolic major events have celebrated these developments, e.g., in Venice, Italy, the 15th (2006) and 20th (2012) years of progress and more recently, in 2018, in Ponta Delgada, Portugal, 25 Years of Progress in Radar Altimetry. On this latter occasion it was decided to collect contributions of scientists, engineers and managers involved in the worldwide altimetry community to depict the state of altimetry and propose recommendations for the altimetry of the future. This paper summarizes contributions and recommendations that were collected and provides guidance for future mission design, research activities, and sustainable operational radar altimetry data exploitation. Recommendations provided are fundamental for optimizing further scientific and operational advances of oceanographic observations by altimetry, including requirements for spatial and temporal resolution of altimetric measurements, their accuracy and continuity. There are also new challenges and new openings mentioned in the paper that are particularly crucial for observations at higher latitudes, for coastal oceanography, for cryospheric studies and for hydrology. The paper starts with a general introduction followed by a section on Earth System Science including Ocean Dynamics, Sea Level, the Coastal Ocean, Hydrology, the Cryosphere and Polar Oceans and the ‘‘Green” Ocean, extending the frontier from biogeochemistry to marine ecology. Applications are described in a subsequent section, which covers Operational Oceanography, Weather, Hurricane Wave and Wind Forecasting, Climate projection. Instruments’ development and satellite missions’ evolutions are described in a fourth section. A fifth section covers the key observations that altimeters provide and their potential complements, from other Earth observation measurements to in situ data. Section 6 identifies the data and methods and provides some accuracy and resolution requirements for the wet tropospheric correction, the orbit and other geodetic requirements, the Mean Sea Surface, Geoid and Mean Dynamic Topography, Calibration and Validation, data accuracy, data access and handling (including the DUACS system). Section 7 brings a transversal view on scales, integration, artificial intelligence, and capacity building (education and training). Section 8 reviews the programmatic issues followed by a conclusion

Emending the Teacher : From Marcus the "Magician" to Valentinus and Back

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Altimetry for the future: building on 25 years of progress

In 2018 we celebrated 25 years of development of radar altimetry, and the progress achieved by this methodology in the fields of global and coastal oceanography, hydrology, geodesy and cryospheric sciences. Many symbolic major events have celebrated these developments, e.g., in Venice, Italy, the 15th (2006) and 20th (2012) years of progress and more recently, in 2018, in Ponta Delgada, Portugal, 25 Years of Progress in Radar Altimetry. On this latter occasion it was decided to collect contributions of scientists, engineers and managers involved in the worldwide altimetry community to depict the state of altimetry and propose recommendations for the altimetry of the future. This paper summarizes contributions and recommendations that were collected and provides guidance for future mission design, research activities, and sustainable operational radar altimetry data exploitation. Recommendations provided are fundamental for optimizing further scientific and operational advances of oceanographic observations by altimetry, including requirements for spatial and temporal resolution of altimetric measurements, their accuracy and continuity. There are also new challenges and new openings mentioned in the paper that are particularly crucial for observations at higher latitudes, for coastal oceanography, for cryospheric studies and for hydrology. The paper starts with a general introduction followed by a section on Earth System Science including Ocean Dynamics, Sea Level, the Coastal Ocean, Hydrology, the Cryosphere and Polar Oceans and the “Green” Ocean, extending the frontier from biogeochemistry to marine ecology. Applications are described in a subsequent section, which covers Operational Oceanography, Weather, Hurricane Wave and Wind Forecasting, Climate projection. Instruments’ development and satellite missions’ evolutions are described in a fourth section. A fifth section covers the key observations that altimeters provide and their potential complements, from other Earth observation measurements to in situ data. Section 6 identifies the data and methods and provides some accuracy and resolution requirements for the wet tropospheric correction, the orbit and other geodetic requirements, the Mean Sea Surface, Geoid and Mean Dynamic Topography, Calibration and Validation, data accuracy, data access and handling (including the DUACS system). Section 7 brings a transversal view on scales, integration, artificial intelligence, and capacity building (education and training). Section 8 reviews the programmatic issues followed by a conclusion

Principaux facteurs impliqués dans le dépérissement des forêts en Europe et en Amérique du Nord

Le dépérissement, après avoir dévasté de nombreuses forêts européennes, a fait son apparition en Amérique du Nord et récemment, au Québec. Tel qu'il nous apparaît aujourd'hui, il s'agit d'une maladie complexe qui conduit, par un affaiblissement progressif des arbres à une détérioration et une perte de feuillage, une réduction de croissance et une augmentation de susceptibilité à des stress secondaires. On distingue trois classes de facteurs responsables du dépérissement: prédisposant, incitant et accessoire. Nous les avons classifié ici sous forme de facteurs physiques (climatiques, édaphiques et anthropiques), chimiques (polluants atmosphériques) et biologiques (insectes défoliateurs, champignons). Les facteurs physiques n'expliquent pas le phénomène actuel où les dégâts ne cessent de s'aggraver. Les facteurs chimiques représentés par les polluants atmosphériques tels le dioxyde de soufre, les oxydes d'azote et l'ozone se manifestent toujours sous forme de mélanges qui, par effet de synergie, obtiennent une toxicité supérieure à la somme des différents facteurs pris isolément. Les facteurs biologiques ne jouent qu'un rôle secondaire; les défoliations peuvent être considérées comme des épisodes naturels dans la vie d'un arbre; les infestations par certains champignons sont en fait la conséquence même d'une détérioration physiologique déjà avancée des arbres touchés. Les érablières du Québec sont situées parfois sur des stations inadéquates, mais aussi dans les régions les plus polluées du Québec. Après avoir considéré les causes les plus probables, tout porte à croire que le dépérissement des forêts est le résultat d'un ensemble de facteurs agissant concurremment pour débalancer le fonctionnement de tout l'écosystème forestier. Ce dernier réagira différemment selon ses degrés de résistances génétique, physiologique et édaphique mais, si le stress environnemental persiste, la forêt succombera. Une fois amorçé, le processus de dépérissement se généralise et s'intensifie rapidement. En ce qui concerne les forêts de conifères du Québec, leur productivité ne semble pas encore amoindrie mais les symptômes de dépérissement pourraient se manifester bientôt si l'on se réfère à la situation en Europe et aux Etats-Unis qui a évolué de façon fulgurante depuis les 25 dernières années. Il est donc essentiel de poursuivre les études et les expériences de simulation pour déceler rapidement la moindre diminution de la productivité forestière ou de la qualité des arbres de nos forêts et, surtout, pour tenter d'y remédier

Principaux facteurs impliqués dans le dépérissement des forêts en Europe et en Amérique du Nord

Le dépérissement, après avoir dévasté de nombreuses forêts européennes, a fait son apparition en Amérique du Nord et récemment, au Québec. Tel qu'il nous apparaît aujourd'hui, il s'agit d'une maladie complexe qui conduit, par un affaiblissement progressif des arbres à une détérioration et une perte de feuillage, une réduction de croissance et une augmentation de susceptibilité à des stress secondaires. On distingue trois classes de facteurs responsables du dépérissement: prédisposant, incitant et accessoire. Nous les avons classifié ici sous forme de facteurs physiques (climatiques, édaphiques et anthropiques), chimiques (polluants atmosphériques) et biologiques (insectes défoliateurs, champignons). Les facteurs physiques n'expliquent pas le phénomène actuel où les dégâts ne cessent de s'aggraver. Les facteurs chimiques représentés par les polluants atmosphériques tels le dioxyde de soufre, les oxydes d'azote et l'ozone se manifestent toujours sous forme de mélanges qui, par effet de synergie, obtiennent une toxicité supérieure à la somme des différents facteurs pris isolément. Les facteurs biologiques ne jouent qu'un rôle secondaire; les défoliations peuvent être considérées comme des épisodes naturels dans la vie d'un arbre; les infestations par certains champignons sont en fait la conséquence même d'une détérioration physiologique déjà avancée des arbres touchés. Les érablières du Québec sont situées parfois sur des stations inadéquates, mais aussi dans les régions les plus polluées du Québec. Après avoir considéré les causes les plus probables, tout porte à croire que le dépérissement des forêts est le résultat d'un ensemble de facteurs agissant concurremment pour débalancer le fonctionnement de tout l'écosystème forestier. Ce dernier réagira différemment selon ses degrés de résistances génétique, physiologique et édaphique mais, si le stress environnemental persiste, la forêt succombera. Une fois amorçé, le processus de dépérissement se généralise et s'intensifie rapidement. En ce qui concerne les forêts de conifères du Québec, leur productivité ne semble pas encore amoindrie mais les symptômes de dépérissement pourraient se manifester bientôt si l'on se réfère à la situation en Europe et aux Etats-Unis qui a évolué de façon fulgurante depuis les 25 dernières années. Il est donc essentiel de poursuivre les études et les expériences de simulation pour déceler rapidement la moindre diminution de la productivité forestière ou de la qualité des arbres de nos forêts et, surtout, pour tenter d'y remédier

Mantle helium in Southern Quebec groundwater: A possible fossil record of the New England hotspot

International audienceThe Monteregian Hills are an alignment of magmatic intrusions of Cretaceous age located in the St. Lawrence Lowlands, Quebec, Canada. Their origin is controversial and numerous studies have failed to decipher between a hotspot trail or sub-continental magmatism related to the opening of the North Atlantic Ocean. Here, we show that 17.7 ± 9.6% of the helium of the modern to Holocene-aged groundwater from the regional aquifer is of mantle origin, with a 3He/4He (R) of up to 1.42 times the atmospheric ratio (Ra). It suggests that a fossil Monteregian Hills magmatic signal, diluted by local radiogenic helium and preserved in the Monteregian Hills intrusions, is leached locally by flowing modern or sub-modern groundwater. Helium isotopic measurements by pyrolysis in Monteregian Hills bulk rocks and clinopyroxene separates show R/Ra values of up to 4.96, suggesting that fossil mantle helium has been partially preserved in these rocks and their mineral phases. Monte Carlo simulations of a magma aging model shows that the initial 3He/4He ratio in these Cretaceous intrusions could have been between 21 ± 10Ra and 33 ± 28Ra (2σ), favoring the hypothesis that the Monteregian Hills are the product of the passage of the North American plate over the New England hotspot. This study raises the prospect of using modern groundwater as an archive of mantle He over a hundreds of millions of years timescale

Ecotoxicological assessment of Rare Earth Elements for aquatic ecosystems by normalized assays

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⁸⁷Sr/⁸⁶Sr Ratios and Atmospheric Noble Gases in Theistareykir Geothermal Fluids: A Record of Glacial Water

The determination of the current and past recharge sources, as well as the reconstruction of the timing of the recharge in geothermal reservoirs, is required in order to correctly assess the resource potential of these systems. Theistareykir is a newly developed geothermal field close to the well-known exploited fields of Krafla and Námafjall in NE Iceland. In this study, the 87Sr/86Sr ratios measured in deep geothermal fluids are presented and, together with the Cl and noble gas signatures, are used to place constraints on the fluid sources. The Cl/Sr and 87Sr/86Sr ratios show a peculiar and unique composition among Icelandic geothermal fluids. The 87Sr/86Sr ratios range from 0.70355 to 0.70671, suggesting the presence of a significant seawater component—possibly marine aerosols added to rain or snowfall—as well as an additional source of Sr leached from local basalts. Moreover, a correlation between the atmospheric noble gas (ANGs) elemental ratios Ne/Ar, Kr/Ar and Xe/Ar, and the 87Sr/86Sr ratios is observed. The latter results from the mixing of meteoric water with Sr leached from local basalts, meteoric water containing unrelated Sr from seawater, and recharge water with ANGs derived from trapped air bubbles in snow. We suggest that the combined ANGs and Sr seawater signatures are representative of a glacial water source derived from the melting of compacting snow

Fate, accumulation and biological effects of Rare Earth Element (REE) mixtures in a model freshwater food web

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