Rapports des eaux souterraines avec les sols halomorphes et la végétation en Camargue

La répartition de la végétation des terrains naturels de Camargue est régie par l’interaction d’un ensemble de facteurs écologiques dont les plus apparents sont la salure des sols et la topographie, mais auxquels il faut ajouter la minéralisation et la profondeur des eaux souterraines, les conditions clima tiques, la texture, la structure et la teneur en eau des sols. Les terres les plus basses (moins de 0,50 m au-dessus du niveau de la mer) sont les plus salées, elles sont le domaine des groupements à Salicornes dont les mieux représentées sont, par ordre croissant de résistance au sel et à la sécheresse : — le groupement à Salicornia fruticosa ; — le groupement à A. glaucum et S. fruticosa ; le groupement à A. glaucum et Sphenopus divaricatus. Les terres les plus hautes sont moins soumises à l’influence du sel, elles sont occupées par les pelouses. Les sols sous pelouses ont une texture sablo-limoneuse et une structure grenue. Jusqu’au printemps, la percolation des pluies assure un bon lessivage superficiel et, bien que la teneur en sel de la nappe aquifère soit souvent assez forte, la concentration de la solution du sol dans la rizosphère reste inférieure à la limite fixée pour les sols salins. En été, le milieu devient légèrement salin et fortement xérique. Les sols des terrains bas sont des sols salins du type Solont- chak. Le maintien à faible profondeur des eaux souterraines entraîne des manifestations d’hydromorphie. La répartition des groupements végétaux dépend de l’intensité des remontées salines et des conditions hydriques régnant dans la rhizosphère. Elles- mêmes dépendent du climat, de la topographie, de la profondeur et de la salure des eaux souterraines. Le groupement à Salicornia fruticosa est hygrophile. Il occupe le pourtour des marais et les zones déprimées sous lesquelles la nappe aquifère est peu profonde. Le groupement à Arthrocnemum glaucum et Sphenopus diva- ricatus occupe les terrains trop secs ou trop salés pour qu’y pros père le Salicornietum fruticosae. Les annuelles du groupement les plus sensibles au sel occupent les micromilieux localement moins salés (« touradons » et cœur des touffes d’A. glaucum). Le groupement à A. glaucum et Salicornia fruticosa apparaît lorsque les conditions écologiques sont intermédiaires. On a pu établir les gammes des salinités des sols et des eaux souterraines compatibles avec chaque groupement végétal (voir fig. 3). Quand la teneur en sel s’élève dans la tranche superficielle du sol, la survie des végétaux devient de plus en plus précaire. Pour une teneur en Cl de la terre sèche supérieure à 20 %« (conduc tivité des extraits de pâtes saturées 80 mmhos), seules quelques maigres touffes d’A. glaucum continuent à végéter sur un sol qui se couvre d’ efflorescences salines : c’est le domaine de la sansouire. Pour une teneur en Cl de la terre sèche supérieure à 28 %0 (90 mmhos), toute vie végétale supérieure devient impossible et le sol nu se couvre d’une croûte saline blanchâtre : c’est le domaine duSoils of the Camargue are characterised by a predominance of fine particles, a high calcium and low organic matter content, and an over-riding importance of saline influences and surface hydromorphy. The distribution of vegetation in undisturbed areas of the Camargue depends upon the interaction of several factors, the most important of which are soil salinity and topography. Other contributory factors are mineralisation and depth of ground water, weather conditions and texture, structure and water content of the soil. The lower-lying areas (less than 0,50 m above sea-level) are the more saline. They are characterised by Salicornia commu nities among which the best represented are, in order of greater resistance to salinity and dryness : the Salicornia fruticosa community, the Arthrocnemum glaucum and S. fruticosa community and the A. glaucum and Sphenopus divaricatus community. Higher grounds, less influenced by salinity factors, support swards of vegetation. These soils have a loamy texture and a crumb like structure. Until spring the percolation of rain water results in appreciable leaching from the surface layers, and although the salt concentration of the water-table is often high, concentrations in the rhizosphere remain below the lower limit accepted as characteristic of saline soils. In summer, these soils become slightly saline and very dry. Low-lying areas are characterised by saline, hydromorphic soils (Solontchaks). The distribution of plant communities here depends upon the intensity of the rise in salinity and the hydric conditions in the rhizosphere. These conditions in turn depend upon climate, topography, depth and salt content of the water- table. The Salicornia fruticosa community is hygrophilic. It occurs all around marshes and in low-lying areas where the water-table is near the surface. The Arthrocnemum glaucum and Sphenopus divaricatus com munity occurs in areas which are too dry or too saline for the Salicornietum fruticosae. The less salt-tolerant annual plants of this community occur in less saline localities (« touradons » and in the centre of A. glaucum clumps). The A. glaucum and S. fruticosa community is found when ecological conditions fall between these two extremes. It has been possible to establish, for soils and underground waters, salinity ranges compatible with each plant community (see fig. 3). With increasing salt content in the surface layers, the sur vival of plants becomes more hazardous. When the Cl content of dried soil samples exceeds 20 %o vegetation in confined to scanty clumps of A. glaucum on soil covered with salt particles ; this is the area of « sansouires ». When the Cl content of a dried sample exceeds 28 %0 no phane rogams can grow and the bare ground becomes covered with a whitish crust of salt : this is the area of the « salant »

Transferts et stockage de l’eau et des sels dans le profil pédologique des sols halomorphes camarguais

La répartition spatiale des différentes espèces de salicornes en Camarque est conditionnée, 1) par les variations de la compo sition chimique et la dynamique saisonnière des solutions salines dans la zone d’aération des sols halomorphes, 2) par la salinité et la dynamique des eaux souterraines, 3) par la durée de la submersion des sols en période pluvieuse. Ces conditions sont à leur tour régies par les facteurs de la pédogénèse locale : morphologie de basse plaine littorale sub-horizontale (nappe aquifère peu profonde et salée), héritage sédimentaire holocène (texture fine du matériau) et climat (évaporation > précipitations). Les mouvements verticaux des solutions du sol se traduisent par des profils salins et hydriques relativement simples à établir, mais qui ne permettent pas de quantifier directement la salinité et la pression osmotique des solutions, car toute l’eau présente dans le sol n’est pas disponible pour la solubilisation des sels et tous les sels présents ne sont pas toujours à l’état dissous, surtout dans les horizons proches de la surface du sol où se manifestent en été des accumulations de NaCl (salant blanc et salant pulvérulent), de CaC12 (salant humide) et de gypse souvent associé au calcaire. Pour accéder aux solutions du sol, deux méthodes ont été employées suivant les valeurs du pF. Pour les pF bas (période hivernale), l’extraction des solutions en place par des batteries de bougies poreuses, a permis de connaître les variations saisonnières de salinité (tableau 3.11) et d’établir un modèle du processus de dessalement au cours de la période automne-hiver. Pour les fortes valeurs du pF, une méthode indirecte a consisté à essayer de reconstituer les solutions du sol à partir des profils hydriques et salins et des lois réglant la composition ionique des solutions salines en voie de concentration. La faible profondeur de la nappe aquifère et la texture fine du matériau, favorables à l’ascension capillaire des solutions du sol assurent, dans la plupart des cas, une bonne alimentation en eau des zones rhizosphériques même en été, malgré la forte sol licitation vers le haut (E et ET). Les contraintes hydriques qu’ont à subir les halophytes résultent plus du potentiel osmotique des solutions salines (50 à 100 bars) que du potentiel capillaire. D’autre part, les différences de salinité des premiers décimètres des sols en été ne sont pas assez nettes sous les différentes espèces de salicornes pour expliquer leur répartition spatiale. Par contre, les différences de salinité des eaux souterraines sont bien marquées (35 à 70 g.l- 1 sous Salicornia fruticosa, 80 à 110 g.l-1 sous Arthrocnemum glaucum) et l’exploitation de la nappe aqui fère par un réseau racinaire profond, associée à la résistance plus ou moins grande à la submersion hivernale, peut expliquer cette répartition spatiale.The spatial distribution of different species of Salicornia in the Camargue depends upon 1) variations in the chemical composition and the seasonal dynamics of the soil solutions in the aerated layer of halomorphic soils, 2) the salinity and dynamics of ground water, and 3) the length of time that the soil is flooded during the rainy season. These conditions are in turn controlled by certain local factors : morphology of the sub horizontal low littoral plain (water table shallow and saline), a sediment of Holocene origin (composed of fine particles), and climate (evaporation > precipitation). Vertical movements of soil solutions are determined by saline and hydric profiles which are relatively simple to establish. They do not however, permit the direct quantification of the salinity and osmotic pressure of these solutions, as not all of the water present in the soil is available for the dissolution of salts and all the salts present are not always in a dissolved state. This is especially true for the layers near the surface where, during the summer, accumulations of NaCl (white and pulverulent “salant”), CaCl2 (moist “salant”) and of gypsum often mixed with calcium can be observed. In order to obtain samples of soil solutions, two methods were employed, depending on pF values. For low pF (winter period) the solutions were extracted by means of porous ceramic cups which permitted the observation of seasonal changes in salinity (table 3-11) as well as the establishment of a desalinization process during the autumn-winter period. For high pF values, an indirect method was employed to reconstitute the soil solutions on the basis of hydric and saline profiles and establish the laws governing the ionic composition of saline solutions undergoing concentration. Since the shallow water table and fine soils particles favor the capillary ascension of soil solutions, the rhizospheric zones receive, in most cases, a good supply of water even during the summer, despite a strong tendency to rise (E and ET). The hydric constraints on halophytes are due more to the osmotic potential of soil solutions (50 to 100 bars) than to capillary potential. Moreover, differences in the salinity of the first decimetres of the soil during summer are not large enough under different species of Salicornia to explain their spatial distribution. But the important differences in the salinity of ground water (35 to 70 g I-1 under Salicornia fruticosa, 80 to 110 g 1— 1 under Arthroc- nemum glaiicum) and the utilization of the water table by a deep root system, associated with a fairly strong resistance to winter flooding, can explain this distribution

Contamination des milieux aquatiques Camarguais par les résidus de produits phyto sanitaires

Les auteurs font état des résultats qu’ils ont obtenu au terme de deux années de recherches sur la contamination des milieux aquatiques cam arguais par les résidus de produits phytosanitaires. En Camargue, les techniques culturales employées, notam ment en riziculture : irrigation intensive et extensive, lutte chimique contre les parasites, menacent de pollution l’ensemble des milieux aquatiques et plus particulièrement les étangs de la Réserve Naturelle Zoologique et Rotanique. Les polluants sont d’origine rhodanienne ou proviennent des traitements agricoles, herbicides et insecticides. L’étude concernant les herbicides est délicate à mener et les résultats obtenus jusqu’à présent sont trop fragmentaires pour pouvoir être interprétés. Des résultats plus complets concernant les insecticides montrent que la contamination de l’eau est encore très faible, mais que l’accumulation des résidus organochlorés aux différents échelons trophiques des biocœnoses présente un réel danger. Les pesticides les plus fréquemment rencontrés sont alpha HCH (d’origine rhodanienne), gamma HCH (d’origine rhodanienne et agricole). La présence à des doses décelables de DDT est moins courante. D’autres résidus ne sont soupçonnés dans l’eau que du fait de leur présence dans les tissus animaux (dieldrine). D’autres enfin ne sont décelés qu’en période de traitement des cultures (les organophosphorés et notamment le parathion), ou à la faveur de circonstances particulières (polychlorocamphane) . Les polychlorobiphényles présents dans le milieu posent un problème. Leur origine est probablement mixte (Rhône et spé cialités commerciales de pesticides agricoles où ils servent d’adjuvant). Ces organochlorés très stables sont accumulés à des taux relativement importants aussi bien dans les sédiments que dans les végétaux et les animaux aquatiques et présentent un réel danger pour la conservation des milieux naturels. La conciliation de l’agriculture et de la conservatoin de la nature en Camargue est subordonnée à deux conditions : le rejet au Rhône de toutes les eaux de drainage des cultures jusqu’à présent déversées dans le Vaccarès et la recherche de pratiques culturales moins polluantes que celles actuellement employées.Results are given of a two year study on the pollution by pesticide-residues of the aquatic environment in the Camargue. The agricultural techniques employed, notably in rice-growing (intensive and extensive irrigation, chemical control of pests) threaten the whole aquatic environment in the Camargue with pollution, particularly the lakes situated in the « Réserve Naturelie Zoologique et Botanique ». These pollutants originate from the Rhône river and from agricultural treatments using herbicides and insecticides. Herbicide studies have proved difficult to conduct and results obtained to date are too fragmentary to allow a clear interpretation. More detailed results on insecticides show that water pollu tion is still very low but that the accumulation of organo- chlorides at the different trophic levels of the ecosystem presents a real threat. The pesticides most frequently recorded are alpha HCH (BHC) (Rhone origin) and gamma HCH (Rhone and agricultural origin). Detectable doses of DDT are less frequently recorded. Other residues are only suspected in water because of their presence in animal tissues (dieldrin). Lastly, others are only revealed during the period when crops are treated (organophosphates and espe cially parathion) or as a result of very particular circumstances (polychlorocamphene) . The presence of polychlorobiphenyls in the environment raises a special problem. They probably have a mixed origin (Rhone and commercial types of agricultural pesticides where they serve as an adjuvant). These very stable organochlorides are accumulated at relatively high rates in sediments as well as in aquatic plants and animals, and present a real danger to the conservation of natural habitats. The conciliation of agriculture and nature conservation in the Camargue is dependent on two conditions : return into the Rhone of all run-off water from crops, at present discharged into the « Etang du Vaccarès », and research into cultural methods which produce less pollution than those in current use

Wavelets techniques for pointwise anti-Holderian irregularity

In this paper, we introduce a notion of weak pointwise Holder regularity, starting from the de nition of the pointwise anti-Holder irregularity. Using this concept, a weak spectrum of singularities can be de ned as for the usual pointwise Holder regularity. We build a class of wavelet series satisfying the multifractal formalism and thus show the optimality of the upper bound. We also show that the weak spectrum of singularities is disconnected from the casual one (denoted here strong spectrum of singularities) by exhibiting a multifractal function made of Davenport series whose weak spectrum di ers from the strong one

Multifractal Analysis of inhomogeneous Bernoulli products

We are interested to the multifractal analysis of inhomogeneous Bernoulli products which are also known as coin tossing measures. We give conditions ensuring the validity of the multifractal formalism for such measures. On another hand, we show that these measures can have a dense set of phase transitions

Equilibrium states of the pressure function for products of matrices

Let $\{M_i\}_{i=1}^\ell$ be a non-trivial family of $d\times d$ complex matrices, in the sense that for any $n\in \N$, there exists $i_1... i_n\in \{1,..., \ell\}^n$ such that $M_{i_1}... M_{i_n}\neq {\bf 0}$. Let $P \colon (0,\infty)\to \R$ be the pressure function of $\{M_i\}_{i=1}^\ell$. We show that for each $q>0$, there are at most $d$ ergodic $q$-equilibrium states of $P$, and each of them satisfies certain Gibbs property.Comment: 12 pages. To appear in DCD

Molecular modeling of a tandem two pore domain potassium channel reveals a putative binding Site for general anesthetics

[Image: see text] Anesthetics are thought to mediate a portion of their activity via binding to and modulation of potassium channels. In particular, tandem pore potassium channels (K2P) are transmembrane ion channels whose current is modulated by the presence of general anesthetics and whose genetic absence has been shown to confer a level of anesthetic resistance. While the exact molecular structure of all K2P forms remains unknown, significant progress has been made toward understanding their structure and interactions with anesthetics via the methods of molecular modeling, coupled with the recently released higher resolution structures of homologous potassium channels to act as templates. Such models reveal the convergence of amino acid regions that are known to modulate anesthetic activity onto a common three- dimensional cavity that forms a putative anesthetic binding site. The model successfully predicts additional important residues that are also involved in the putative binding site as validated by the results of suggested experimental mutations. Such a model can now be used to further predict other amino acid residues that may be intimately involved in the target-based structure–activity relationships that are necessary for anesthetic binding

Some Aspects of Multifractal analysis

The aim of this survey is to present some aspects of multifractal analysis around the recently developed subject of multiple ergodic averages. Related topics include dimensions of measures, oriented walks, Riesz products etc

Spadin, a Sortilin-Derived Peptide, Targeting Rodent TREK-1 Channels: A New Concept in the Antidepressant Drug Design

We found that spadin, a natural peptide derived from sortilin, blocks the mouse TREK-1 channel and might be an efficient and fast-acting antidepressant

The pore structure and gating mechanism of K2P channels

K2P potassium channels are important regulators of cellular excitability. This study reveals that in contrast to most other K+ channels the primary gating mechanism in the K2P channel TREK-1 does not involve opening and closure of the cytoplasmic bundle crossing, but takes place close to or within the selectivity filter