Collective motion of self-propelled particles interacting without cohesion

We present a comprehensive study of Vicsek-style self-propelled particle models in two and three space dimensions. The onset of collective motion in such stochastic models with only local alignment interactions is studied in detail and shown to be discontinuous (first-order like). The properties of the ordered, collectively moving phase are investigated. In a large domain of parameter space including the transition region, well-defined high-density and high-order propagating solitary structures are shown to dominate the dynamics. Far enough from the transition region, on the other hand, these objects are not present. A statistically-homogeneous ordered phase is then observed, which is characterized by anomalously-strong density fluctuations, superdiffusion, and strong intermittency.Comment: Submitted to Physical Review

Permafrost - physical aspects and carbon cycling, databases and uncertainties

Permafrost is defined as ground that remains below 0°C for at least 2 consecutive years. About 24% of the northern hemisphere land area is underlain by permafrost. The thawing of permafrost has the potential to influence the climate system through the release of carbon (C) from northern high latitude terrestrial ecosystems, but there is substantial uncertainty about the sensitivity of the C cycle to thawing permafrost. Soil C can be mobilized from permafrost in response to changes in air temperature, directional changes in water balance, fire, thermokarst, and flooding. Observation networks need to be implemented to understand responses of permafrost and C at a range of temporal and spatial scales. The understanding gained from these observation networks needs to be integrated into modeling frameworks capable of representing how the responses of permafrost C will influence the trajectory of climate in the future

Development of an antibody fragment that stabilizes GPCR/G-protein complexes.

Single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) has recently enabled high-resolution structure determination of numerous biological macromolecular complexes. Despite this progress, the application of high-resolution cryo-EM to G protein coupled receptors (GPCRs) in complex with heterotrimeric G proteins remains challenging, owning to both the relative small size and the limited stability of these assemblies. Here we describe the development of antibody fragments that bind and stabilize GPCR-G protein complexes for the application of high-resolution cryo-EM. One antibody in particular, mAb16, stabilizes GPCR/G-protein complexes by recognizing an interface between Gα and Gβγ subunits in the heterotrimer, and confers resistance to GTPγS-triggered dissociation. The unique recognition mode of this antibody makes it possible to transfer its binding and stabilizing effect to other G-protein subtypes through minimal protein engineering. This antibody fragment is thus a broadly applicable tool for structural studies of GPCR/G-protein complexes

Electric control of collective atomic coherence in an Erbium doped solid

We demonstrate fast and accurate control of the evolution of collective atomic coherences in an Erbium doped solid using external electric fields. This is achieved by controlling the inhomogeneous broadening of Erbium ions emitting at 1536 nm using an electric field gradient and the linear Stark effect. The manipulation of atomic coherence is characterized with the collective spontaneous emission (optical free induction decay) emitted by the sample after an optical excitation, which does not require any previous preparation of the atoms. We show that controlled dephasing and rephasing of the atoms by the electric field result in collapses and revivals of the optical free induction decay. Our results show that the use of external electric fields does not introduce any substantial additional decoherence and enables the manipulation of collective atomic coherence with a very high degree of precision on the time scale of tens of ns. This provides an interesting resource for photonic quantum state storage and quantum state manipulation.Comment: 10 pages, 5 figure

General framework of the non-perturbative renormalization group for non-equilibrium steady states

This paper is devoted to presenting in detail the non-perturbative renormalization group (NPRG) formalism to investigate out-of-equilibrium systems and critical dynamics in statistical physics. The general NPRG framework for studying non-equilibrium steady states in stochastic models is expounded and fundamental technicalities are stressed, mainly regarding the role of causality and of Ito's discretization. We analyze the consequences of Ito's prescription in the NPRG framework and eventually provide an adequate regularization to encode them automatically. Besides, we show how to build a supersymmetric NPRG formalism with emphasis on time-reversal symmetric problems, whose supersymmetric structure allows for a particularly simple implementation of NPRG in which causality issues are transparent. We illustrate the two approaches on the example of Model A within the derivative expansion approximation at order two, and check that they yield identical results.Comment: 28 pages, 1 figure, minor corrections prior to publicatio

Diversite et Abondance Relative des Oiseaux d’Eau du Parc National de la Comoe, Cote d’Ivoire

Les oiseaux d’eau constituent une des composantes remarquables de la faune aquatique. Cependant, elle est mal connue dans le nord du pays tout comme, au PNC qui héberge pourtant de nombreuses espèces d’oiseaux. Ce présent travail a pour but d’apporter pour la première fois des données aussi bien qualitatives que quantitatives sur les oiseaux d’eau du PNC en vue d’améliorer les connaissances sur cette catégorie de l’avifaune pour une meilleure gestion de ces oiseaux. Un inventaire ornithologique été mené de septembre 2017 à août 2019 au parc national de la Comoé sur les oiseaux d’eau dans trois différents types d’habitats (les mares, le fleuve Comoé et les savanes). Pour sa réalisation, la méthode des points d’écoute et des marches lentes marquées d’arrêts le long de la Comoé et de ces principaux affluents ont été préférées. À l’issu de nos inventaires 47 espèces d’oiseaux d’eau appartenant à 18 familles ont été inventoriées. Les non-passériformes avec 42 espèces représentent 89,36% de la richesse spécifique. Au niveau des familles, celle des Ardeidae représente 23,81% de la richesse spécifique totale avec 10 espèces. Au titre des abondances 2660 individus ont été observés sur l’ensemble de nos sites. Le Héron garde-bœuf Bubulcus ibis (570 individus, 21,43%) et l’Ombrette africaine Scopus umbretta (193individus, 07,26%) sont les espèces comptant les plus grands effectifs des oiseaux d’eau. Les espèces d'oiseaux d'eau ont plus fréquentés le parc entre octobre et avril et les abondances les plus importantes se situent entre décembre et mars. Seule la Cigogne épiscopale Ciconia episcopus est considérée comme vulnérable selon l’UICN (2022).   Waterbirds are a remarkable component of the aquatic fauna. However, it is poorly known in the north of Ivory Coast, as well as in the Comoé National Park, which is home to many bird species. The aim of this study is to provide for the first time qualitative and quantitative data on waterbirds in the Comoé National Park in order to improve knowledge of this category of avifauna for a better management of these birds. An ornithological inventory was conducted from September 2017 to August 2019 in the Comoé National Park on waterbirds in three different types of habitats (ponds, the Comoé River and savannahs). The method of count points and slow walks with stops along the Comoé River and its main tributaries were preferred. At the end of our surveys 47 species of waterbirds belonging to 18 families were inventoried. The non-passeriformes with 42 species represent 89.36% of the species richness. In terms of families, the Ardeidae family represents 23.81% of the total species richness with 10 species. In terms of abundance, 2660 individuals were observed on all our sites. The Cattle Egret Bubulcus ibis (570 individuals, 21.43%) and the Hamerkop Scopus umbretta (193 individuals, 07.26%) are the species with the highest numbers of waterbirds. Waterbird species visited the park most between October and April, with the highest abundances between December and March. Only the Woolly-Necked stork Ciconia episcopus is considered near threatened according to the IUCN (2022)

Diversité et Abondance Relative des Oiseaux d’Eau du Parc National de la Comoé, Côte d’Ivoire

Les oiseaux d’eau constituent une des composantes remarquables de la faune aquatique. Cependant, les oiseaux d’eau du nord de la Côte d’Ivoire et en particulier ceux du Parc National de la Comoé sont méconnus. L’objectif de ce travail est d’améliorer les connaissances de cette avifaune pour une meilleure gestion de ces espèces. Ces améliorations reposent sur des données qualitatives et quantitatives. Un inventaire ornithologique a été mené de septembre 2017 à août 2019 au Parc national de la Comoé sur les oiseaux d’eau dans trois différents types d’habitats (les mares, les forêts galeries et les savanes). Pour sa réalisation, la méthode des points d’écoute et des marches lentes marquées d’arrêts le long de la Comoé et de ces principaux affluents ont été appliquées. À l’issu de ces inventaires, 47 espèces d’oiseaux d’eau appartenant à 18 familles ont été inventoriées. Les non-Passériformes avec 42 espèces représentent 89,36% de la richesse spécifique. Au niveau des familles, celle des Ardeidae représente 23,81% de la richesse spécifique totale avec 10 espèces. Ce sont 2685 individus qui ont été observés sur l’ensemble de des sites. Le Héron garde-bœuf Bubulcus ibis (570 individus, 21,23%) et l’Ombrette africaine Scopus umbretta (193 individus, 07,19%) sont les espèces comptant les plus grands effectifs des oiseaux d’eau. Les espèces d'oiseaux d'eau ont plus fréquenté le parc en saison sèche (octobre et avril) et les abondances les plus importantes se situent entre décembre et mars. Au titre de l’utilisation des habitats par les oiseaux d’eau, il s’observe une préférence de ces derniers pour les forêts galeries. Seule la Cigogne épiscopale Ciconia episcopus est considérée comme proche de la menace selon l’UICN (2022).   Waterbirds are a remarkable component of aquatic fauna. However, little is known about the waterbirds of northern Côte d'Ivoire, and in particular those of the Comoé National Park. The aim of this work is to improve knowledge of this avifauna in order to improve the management of these species. These improvements are based on qualitative and quantitative data. An ornithological survey was carried out from September 2017 to August 2019 in the Comoé National Park on waterbirds in three different types of habitats (ponds, gallery forests, and savannahs). The method used was count points and slow walks with stops along the Comoé and its main tributaries. As a result of these surveys, 47 species of waterbirds belonging to 18 families were inventoried. The non-Passeriformes, with 42 species, accounted for 89.36% of the species richness. In terms of families, the Ardeidae family represented 23.81% of the total species richness, with 10 species. A total of 2,685 individuals were observed at all the sites. The Cattle Egret Bubulcus ibis (570 individuals, 21.23%) and the Hamerkop Scopus umbretta (193 individuals, 07.19%) were the species with the highest numbers of waterbirds. Waterbird species visited the park most during the dry season (October and April), with the greatest abundance between December and March. In terms of habitat use by waterbirds, there is a preference for gallery forests. Only the Woolly-Necked stork Ciconia episcopus is considered to be close to threatened according to the IUCN (2022)

Diversite et Abondance Relative des Oiseaux d’Eau du Parc National de la Comoe, Cote d’Ivoire

Les oiseaux d’eau constituent une des composantes remarquables de la faune aquatique. Cependant, elle est mal connue dans le nord du pays tout comme, au PNC qui héberge pourtant de nombreuses espèces d’oiseaux. Ce présent travail a pour but d’apporter pour la première fois des données aussi bien qualitatives que quantitatives sur les oiseaux d’eau du PNC en vue d’améliorer les connaissances sur cette catégorie de l’avifaune pour une meilleure gestion de ces oiseaux. Un inventaire ornithologique été mené de septembre 2017 à août 2019 au parc national de la Comoé sur les oiseaux d’eau dans trois différents types d’habitats (les mares, le fleuve Comoé et les savanes). Pour sa réalisation, la méthode des points d’écoute et des marches lentes marquées d’arrêts le long de la Comoé et de ces principaux affluents ont été préférées. À l’issu de nos inventaires 47 espèces d’oiseaux d’eau appartenant à 18 familles ont été inventoriées. Les non-passériformes avec 42 espèces représentent 89,36% de la richesse spécifique. Au niveau des familles, celle des Ardeidae représente 23,81% de la richesse spécifique totale avec 10 espèces. Au titre des abondances 2660 individus ont été observés sur l’ensemble de nos sites. Le Héron garde-bœuf Bubulcus ibis (570 individus, 21,43%) et l’Ombrette africaine Scopus umbretta (193individus, 07,26%) sont les espèces comptant les plus grands effectifs des oiseaux d’eau. Les espèces d'oiseaux d'eau ont plus fréquentés le parc entre octobre et avril et les abondances les plus importantes se situent entre décembre et mars. Seule la Cigogne épiscopale Ciconia episcopus est considérée comme vulnérable selon l’UICN (2022).   Waterbirds are a remarkable component of the aquatic fauna. However, it is poorly known in the north of Ivory Coast, as well as in the Comoé National Park, which is home to many bird species. The aim of this study is to provide for the first time qualitative and quantitative data on waterbirds in the Comoé National Park in order to improve knowledge of this category of avifauna for a better management of these birds. An ornithological inventory was conducted from September 2017 to August 2019 in the Comoé National Park on waterbirds in three different types of habitats (ponds, the Comoé River and savannahs). The method of count points and slow walks with stops along the Comoé River and its main tributaries were preferred. At the end of our surveys 47 species of waterbirds belonging to 18 families were inventoried. The non-passeriformes with 42 species represent 89.36% of the species richness. In terms of families, the Ardeidae family represents 23.81% of the total species richness with 10 species. In terms of abundance, 2660 individuals were observed on all our sites. The Cattle Egret Bubulcus ibis (570 individuals, 21.43%) and the Hamerkop Scopus umbretta (193 individuals, 07.26%) are the species with the highest numbers of waterbirds. Waterbird species visited the park most between October and April, with the highest abundances between December and March. Only the Woolly-Necked stork Ciconia episcopus is considered near threatened according to the IUCN (2022)

Mesoscopic theory for fluctuating active nematics

Peer reviewedPublisher PD