Galactic fountains and outflows in star forming dwarf galaxies: ISM expulsion and chemical enrichment

We investigated the impact of supernova feedback in gas-rich dwarf galaxies experiencing a low-to-moderate star formation rate, typical of relatively quiescent phases between starbursts. We calculated the long term evolution of the ISM and the metal-rich SN ejecta using 3D hydrodynamic simulations, in which the feedback energy is deposited by SNeII exploding in distinct OB associations. We found that a circulation flow similar to galactic fountains is generally established, with some ISM lifted at heights of one to few kpc above the galactic plane. This gas forms an extra-planar layer, which falls back to the plane in about $10^8$ yr, once the star formation stops. Very little or no ISM is expelled outside the galaxy system for the considered SFRs, even though in the most powerful model the SN energy is comparable to the gas binding energy. The metal-rich SN ejecta is instead more vulnerable to the feedback and we found that a significant fraction (25-80\%) is vented in the intergalactic medium, even for low SN rate ($7\times 10^{-5}$ - $7\times 10^{-4}$ yr$^{-1}$). About half of the metals retained by the galaxy are located far ($z >$ 500 pc) from the galactic plane. Moreover, our models indicate that the circulation of the metal-rich gas out from and back to the galactic disk is not able to erase the chemical gradients imprinted by the (centrally concentrated) SN explosions.Comment: 19 pages, MNRAS accepte

About the Chemical Evolution of dSphs (and the peculiar Globular Cluster Omega Cen)

We present three dimensional hydrodynamical simulations aimed at studying the dynamical and chemical evolution of the interstellar medium (ISM) in isolated dwarf spheroidal galaxies (dSphs). This evolution is driven by the explosion of Type II and Type Ia supernovae, whose different contribution on both the dynamics and chemical enrichment is taken into account. Radiative losses are effective in radiating away the huge amount of energy released by SNe explosions, and the dSph is able to retain most of the gas allowing a long period (>2-3 Gyr) of star formation, as usually observed in this kind of galaxies. We are able to reproduce the stellar metallicity distribution function (MDF) as well as the peculiar chemical properties of strongly O-depleted stars observed in several dSphs. The model also naturally predicts two different stellar populations, with an anti-correlation between [Fe/H] and velocity dispersion, similarly to what observed in the Sculptor and Fornax dSphs. These results derive from the inhomogeneous pollution of the SNe Ia, a distinctive characteristic of our model. We also applied the model to the peculiar globular cluster (GC) Omega Cen in the hypothesis that it is the remnant of a formerly larger stellar system, possibly a dSph.Comment: To appear in the IAU Symposium 255, "Low-Metallicity Star Formation: From the First stars to Dwarf Galaxies", contributed talk, 5 page

Star formation feedback and metal enrichment by SN Ia and SN II in dwarf spheroidal galaxies: the case of Draco

We present 3D hydrodynamical simulations aimed to study the dynamical and chemical evolution of the interstellar medium in dwarf spheroidal galaxies. This evolution is driven by the explosions of Type II and Type Ia supernovae, whose different contribution is explicity taken into account in our models. We compare our results with detailed observations of the Draco galaxy. We assume star formation histories consisting of a number of instantaneous burst separated by quiescent periods. Because of the large effectiveness of the radiative losses and the extended dark matter halo, no galactic wind develops, despite the total energy released by the supernovae is much larger than the binding energy of the gas. This explains why the galaxy is able to form stars for a long period (> 3 Gyr), consistently with observations. In this picture, the end of the star formation and gas removal must result from external mechanisms, such as ram pressure and/or tidal interaction with the Galaxy. The metallicity distributions of the stars found in our models agree very well with the observed one. We find a mean value =-1.65 with a spread of ~1.5 dex. The chemical properties of the stars derive by the different temporal evolution between Type Ia and Type II supernova rate, and by the different mixing of the metals produced by the two types of SNe. We reproduce successfully the observed [O/Fe]-[Fe/H] diagram. However, our interpretation of this diagram differs from that generally adopted by previous chemical models. In fact, we find that the chemical properties of the stars derive, besides the different temporal evolution of the SNe II and SNe Ia rates, from the spatial inhomogeneous chemical enrichment due to the different dynamical behaviour between the remnants of the two types of supernovae.Comment: 20 pages, 14 figures (1 added), MNRAS accepted, Minor changes following referee repor

Forces et faiblesses de la gestion des risques au Japon : une réflexion à partir de la crise liée à l’éruption du volcan Usu (Hokkaido) de 2000

International audienceOpinions on the risk management in Japan today generally go into two clear-cut directions : in one, the negative aspects prevail, in particular since the Kôbe seism, in the other — more frequent — only the positive aspects are being considered. However, in the past, way before the Kôbe’s earthquake, more balanced and more realistic opinions were formulated. In this perspective, this article discusses the risk management strengths and weaknesses shown during the period going from the renewal of activity of the Usu volcano on the island of Hokkaidô, to its eruption on March 31st, 2000. Contradictions were manifest, they are the reflection of a logic where the preservation of the economic interests of a tourist region with rare unthreatened spaces must rely on the cultural context.Les points de vue sur la gestion des risques au Japon sont généralement tranchés. Ce sont parfois ses aspects négatifs qui prédominent, notamment depuis le séisme de Kôbe. Le plus souvent, cependant, seuls les aspects positifs sont retenus. Des avis plus équilibrés et plus réalistes ont toutefois été formulés, et ce, dès avant Kôbe. C’est dans cet esprit que l’article tente de mettre en lumière les points forts mais également les faiblesses observées à l’occasion de la reprise d’activité du volcan Usu sur l’île d’Hokkaidô et son éruption du 31 mars 2000. Des contradictions ont été constatées en matière de gestion du risque volcanique. Elles semblent répondre à une logique: préserver les intérêts économiques, tout en s’appuyant sur le contexte culturel, d’une région touristique où les espaces non exposés sont rares

Connaissance et compréhension des risques côtiers : aléas, enjeux, représentations, gestion

Depuis une trentaine d’années, la place de la vulnérabilité n’a cessé d’évoluer dans la recherche sur les risques et la gestion de ces derniers. Sans vraiment porter ombrage aux recherches sur l’aléa, même si ces dernières sont parfois englobées dans les études de vulnérabilité, les rapports de force entre aléa et vulnérabilité se sont modifiés. Parmi les raisons qui expliquent cette situation : les incertitudes de plus en plus reconnues en matière d’aléa (prédictions, zonages…) et une approche de la vulnérabilité devenue moins militante, mais plus solide sur le plan méthodologique, plus « scientifique ». Cependant, si la vulnérabilité semble plus crédible qu’à ses débuts, est-elle pour autant devenue plus opérationnelle ? Le conférencier tentera de donner des éléments de réponse à cette question à partir de quelques pistes et de sa propre expérience de recherche sur les vulnérabilités dans les pays du Sud. Parmi ces pistes, l’approche systémique (concrétisée par exemple par le modèle PAR : Pressure and release) constitue une avancée indéniable mais, en elle-même, elle permet peut-être davantage de démêler la complexité de la vulnérabilité et donc, de mieux la comprendre, que de la réduire concrètement. La résilience offre une autre piste. Extrait du monde scientifique au sein duquel différentes acceptions sont défendues, le concept est éminemment politique sur le terrain. C’est notamment une manière d’afficher en positif ce que la vulnérabilité présente en négatif même si de nombreux chercheurs soulignent que la résilience n’est pas l’inverse de la vulnérabilité. Les discours des bailleurs de fonds et des politiques considérant la résilience comme un gage de qualité, avec de « bonnes pratiques » et de « bons élèves », ne suffisent cependant pas à rendre opérationnel ce concept et, à travers lui, celui de vulnérabilité. Pour sa part, l’approche par l’enjeu aborde la vulnérabilité à partir des éléments ou ressources du territoire qui permettent son fonctionnement, son développement ou la gestion de situations de crise, en d’autres termes, à partir d’éléments qui interpellent directement les gestionnaires du territoire. L’approche est ainsi davantage opérationnelle que celles qui placent les aléas au premier plan, elle est prometteuse en termes de réduction des vulnérabilités, mais elle demande à être validée sur divers terrains et à différentes échelles. La vulnérabilité intéressant plusieurs champs disciplinaires, on peut aussi aborder la question à partir de la manière dont les différentes disciplines produisent des connaissances. Il est clair que les travaux pluridisciplinaires sur la vulnérabilité qui se sont multipliés ces dernières années ont contribué à donner l’image d’un concept plus crédible et plus opérationnel. Encore faudrait-il, pour que cela se concrétise en termes de gestion, que ces disciplines puissent travailler en interdisciplinarité sur des objets communs plutôt que de juxtaposer des points de vue aussi pertinents soient-ils

Forces et faiblesses de la gestion des risques au Japon : une réflexion à partir de la crise liée à l’éruption du volcan Usu (Hokkaido) de 2000

International audienceOpinions on the risk management in Japan today generally go into two clear-cut directions : in one, the negative aspects prevail, in particular since the Kôbe seism, in the other — more frequent — only the positive aspects are being considered. However, in the past, way before the Kôbe’s earthquake, more balanced and more realistic opinions were formulated. In this perspective, this article discusses the risk management strengths and weaknesses shown during the period going from the renewal of activity of the Usu volcano on the island of Hokkaidô, to its eruption on March 31st, 2000. Contradictions were manifest, they are the reflection of a logic where the preservation of the economic interests of a tourist region with rare unthreatened spaces must rely on the cultural context.Les points de vue sur la gestion des risques au Japon sont généralement tranchés. Ce sont parfois ses aspects négatifs qui prédominent, notamment depuis le séisme de Kôbe. Le plus souvent, cependant, seuls les aspects positifs sont retenus. Des avis plus équilibrés et plus réalistes ont toutefois été formulés, et ce, dès avant Kôbe. C’est dans cet esprit que l’article tente de mettre en lumière les points forts mais également les faiblesses observées à l’occasion de la reprise d’activité du volcan Usu sur l’île d’Hokkaidô et son éruption du 31 mars 2000. Des contradictions ont été constatées en matière de gestion du risque volcanique. Elles semblent répondre à une logique: préserver les intérêts économiques, tout en s’appuyant sur le contexte culturel, d’une région touristique où les espaces non exposés sont rares