The role of organisms in hyporheic processes : gaps in current knowledge, needs for future research and applications

Fifty years after the hyporheic zone was first defined (Orghidan, 1959), there are still gaps in the knowledge regarding the role of biodiversity in hyporheic processes. First, some methodological questions remained unanswered regarding the interactions between biodiversity and physical processes, both for the study of habitat characteristics and interactions at different scales. Furthermore, many questions remain to be addressed to help inform our understanding of invertebrate community dynamics, especially regarding the trophic niches of organisms, the functional groups present within sediment, and their temporal changes. Understanding microbial community dynamics would require investigations about their relationship with the physical characteristics of the sediment, their diversity, their relationship with metabolic pathways, their inter- actions with invertebrates, and their response to environmental stress. Another fundamental research question is that of the importance of the hyporheic zone in the global metabolism of the river, which must be explored in relation to organic matter recycling, the effects of disturbances, and the degradation of contaminants. Finally, the application of this knowledge requires the development of methods for the estimation of hydro- logical exchanges, especially for the management of sediment clogging, the optimization of self-purification, and the integration of climate change in environmental policies. The development of descriptors of hyporheic zone health and of new metrology is also crucial to include specific targets in water policies for the long-term management of the system and a clear evaluation of restoration strategies

Impact des eaux d'égouttage de sédiments contaminés sur des microorganismes aquatiques : évaluation contradictoire de la toxicité des sédiments

Les sédiments de cours d'eau ou de canaux font l'objet d'opérations de dragage lorsqu'ils augmentent le risque d'inondation ou limitent la navigation. Fréquemment contaminés dans les zones urbanisées, les matériaux collectés peuvent alors être mis en dépôts : décharge contrôlée, comblement de gravières et mise en dépôt sur sol. Dans ce dernier cas, les eaux d'infiltration ou de ruissellement issues des dépôts peuvent entraîner des effets sur les écosystèmes aquatiques adjacents suite à la remobilisation et à la dispersion des polluants sédimentaires. L'objectif de ce travail était d'évaluer les effets de ces eaux d'égouttage sur des microorganismes aquatiques, soit par des bioessais standardisés et normalisés (MetPlateÒ, croissance en 72h de Pseudo-kirchneriella subcapitata) soit par des approches fonctionnelles utilisant des communautés microbiennes naturelles d'un sédiment de référence, dans le cadre d'essais et d'exposition de courte durée aux eaux d'égouttage (mesures d'activités enzymatiques extracellulaires, respiration, nitrification et dénitrification, phosphatase et croissance algale. L'ensemble de ces paramètres décrit le potentiel métabolique (aussi bien sur le plan hydrolytique et dégradatif que sur celui de labiosynthèse) des microorganismes et donc leur capacité à contribuer aux grand cycles biochimiques (C, N, P). 5 sédiments et 5 eaux d'égouttage (EE) ont été analysé (nutriments et MO, micropolluants métalliques et organiques) et testé. Les résultats ont montré une grande diversité de réponse selon les bioessais: inhibition, stimulation ou indifférence. La glucosidase et le test MetplateÒ sont les plus sensibles aux eaux testées, leur inhibition reste faible. A l'inverse, la croissance de l'algue P. subcapitata est stimulée dans des proportions variables selon les concentrations d'EE testées alors que son activité phosphatasique reste peu modifiée. La complexité chimique de ces eaux riches en éléments nutritifs explique probablement la variablité des réponses malgré une forte charge en micropolluants (antagonismes d'action, toxicité masquée par une stimulation de croissance ou d'activité)

Assessment of in vivo lumbar inter-vertebral motion: Reliability of a novel dynamic weight-bearing magnetic resonance imaging technique using a side-bending task

© 2019 by Korean Society of Spine Surgery. Study Design: Between-session reliability of a magnetic resonance imaging (MRI) based experimental technique to quantify lumbar inter-vertebral motion in humans. Purpose: We have developed a novel, dynamic, MRI-based approach for quantifying in vivo lumbar inter-vertebral motion. In this study, we present the protocol\u27s reliability results to quantify inter-vertebral spine motion. Overview of Literature: Morphometric studies on intervertebral displacements using static, supine MRI and quantification of dynamic spine motion using different X-ray based radiography techniques are commonly found in the literature. However, reliability testing of techniques assessing real-time lumbar intervertebral motion using weight-bearing MRI has rarely been reported. Methods: Ten adults without a history of back pain performed a side-bending task on two separate occasions, inside an open-MRI, in a weight-bearing, upright position. The images were acquired during the task using a dynamic magnetic resonance (MR) sequence. The MRI imaging space was externally calibrated before the study to recreate the imaging volume for subsequent use in an animation software. The dynamic MR images were processed to create side-bending movement animations in the virtual environment. Participant-specific three-dimensional models were manually superimposed over vertebral image silhouettes in a sequence of image frames, representing the motion trials. Inter-vertebral axes and translation and rotational displacements of vertebrae were quantified using the animation software. Results: Quantification of inter-vertebral rotations and translations shows high reliability. Between-session reliability results yielded high values for the intra-class correlation coefficient (0.86-0.93), coefficient of variation (13.3%-16.04%), and Pearson\u27s correlation coefficients (0.89-0.98). Conclusions: This technique may be developed further to improve its speed and accuracy for diagnostic applications, to study in vivo spine stability, and to assess outcomes of surgical and non-surgical interventions applied to manage pathological spine motion

RÔLE DES IMPURETÉS ET DES ADDITIONS SUR LA CORROSION ET LA FRAGILISATION INTERGRANULAIRES D'ALLIAGES A BASE DE NICKEL

Nous avons étudié l'influence de l'addition d'un certain nombre d'éléments sur la corrosion intergranulaire et la fragilisation par l'hydrogène d'alliages très purs, à base de nickel. Nos essais montrent que le titane réduit la sensibilité à la corrosion intergranulaire de ces alliages. Cependant, l'action de cet élément s'exerce moins par un effet de stabilisation que par une modification de la diffusion intergranulaire du chrome. Les alliages de haute pureté sont extrêmement sensibles à la fragilisation par l'hydrogène et la rupture est intergranulaire. En revanche, dans les matériaux contenant du carbone en solution solide, la décohésion est intergranulaire. Par ailleurs, dans les alliages ayant subi un traitement de sensibilisation, la rupture est intergranulaire. Nos résultats semblent montrer que la fragilisation par l'hydrogène des joints de grains contenant des précipités de carbures doit être attribuée à la présence d'une très faible teneur en carbone au voisinage des particules de carbure et non pas à la formation de contraintes aux interfaces carbure-matrice.We have studied the specific influence of some additional elements on the intergranular corrosion and hydrogen embrittlement of very high purity nickel base alloys. Ours tests showed that titanium reduce intergranular corrosion susceptibility. However in these alloys titanium is not an effective stabilizer but acts on the chromium depletion mechanism. High purity alloys are very susceptible to hydrogen embrittlement and the fracture is of intergranular mode. In contrast with carbon doped alloys in solution annealed conditions, the fracture path observed is transgranular. Additionaly in carbide sensitized materials brittle fracture is intergranular. From these results it was concluded that brittle fracture of sensitized boundaries seems to be a consequence of the lower carbon content in the vicinity of the carbide particles. This conclusion is in marked contrast with the more usual assumption that brittle fracture of sensitized industrial alloys is related to the stresses developed in carbide precipitation process

Impact des pesticides sur les organismes non cible dans les écosystèmes aquatiques

National audienceDans le cadre d'un séminaire ayant pour ambition de rassembler essentiellement des enseignants-chercheurs, scientifiques et professionnels mobilisé sur les problématiques de la viticulture (DRAAF, CIVB, Viticulteurs etc..), cette intervention vise à éclairer les réponses ou les impacts éventuels des contaminants sur les écosystèmes . Les risques potentiels des intrants viticoles pour l'environnement aquatique sont illustrés sur le BV de la Morcille (Beaujolais)