Transfert continent-océan: étude du colmatage et de la concentration en métaux lourds en baie du Marin (Martinique)

The Cul-de-sac du Marin, with its 11 km2 surface area, is the largest indentation along Martinique’s southern coast. Bordered to the North by Pointe Borgnesse and to the South by Pointe Marin, this haven was formerly a real plant and wildlife sanctuary. By the end of the 1970s, and especially in the beginning of the 1980s, the creation of an irrigated perimeter enabled the development of market gardening on the adjacent watersheds; since these are quite steep, fragile and scarcely covered with vegetation, the kinetic energy of the raindrops had a direct effect on them. Substantial volumes of sediment were transferred from the watersheds towards the coast. Such considerable volumes of sediment consist mainly of granuliferous and mineralogical clay, and for the most part, gather along the coastal fringe. Based on diachronic charting as well as on satellite imagery, accretion of the coastal outline has been estimated at 15 m, which corresponds to an increase of approximately 25 hectares. Despite heavy silting, this cul-de-sac is particularly polluted since readings reveal the presence of cadmium, copper and lead. Although these metals are present in the natural environment, the measured rates in the cul-de-sac greatly surpass traditionally admitted standards. The impact of the anthropogenic factor on land is all the more harmful on the marine environment since it is sustainable and highly polluting for the trophic chainD'une superficie de 11 km2 environ, le Cul-de-sac du Marin est la plus grande échancrure de la côte méridionale de la Martinique. Circonscrit au nord par la Pointe Borgnesse et au sud par la Pointe Marin, ce havre était jadis un véritable sanctuaire floristique et faunistique. A la fin des années 1970 mais surtout au début des années 1980, la mise en place d'un périmètre irrigué a permis le développement de cultures maraîchères sur les bassins versants adjacents ; ces derniers étant pentus, fragiles et peu couverts par la végétation, l'énergie cinétique des gouttes de pluie les a affectés directement. D'importants volumes sédimentaires ont été transférés des bassins versants vers le littoral. Ces importants volumes sédimentaires, prioritairement constitués d'argiles granulométriques et minéralogiques, s'accumulent essentiellement le long de la frange côtière. A partir d'analyses cartographiques et d'images satellitaires, la progradation du trait de côte a été estimée à 15 m, ce qui représente un gain de 25 ha environ. En liaison avec son important envasement, le cul-de-sac du Marin montre des zones de forte concentration en métaux lourds. Les analyses réalisées indiquent la présence de plomb, de cadmium et de cuivre. Si ces métaux sont présents dans la nature, les teneurs mesurées dans le cul-de-sac dépassent largement les normes traditionnellement admises. L'anthropisation du milieu terrestre a des répercussions d'autant plus nocives sur le milieu marin, qu'elles sont durables et polluantes pour la chaîne trophique

Impacts à long terme des changements d’usage sur la biodiversité et les sols

Les changements d’usage des sols recouvrent deux catégories bien différentes de changements : les changements de vocation agronomique d’un sol, de culture à forêt par exemple, et le changement d’itinéraire technique au sein d’une même vocation agronomique, telle que la conversion de taillis en futaie dans les forêts. Paradoxalement, les recherches en écologie forestière sur les impacts de ces changements se sont plus concentrées sur le premier aspect, et en particulier les conséquences à long terme de la recolonisation par la forêt des immenses territoires agricoles abandonnés depuis deux siècles en France, alors que les recherches en histoire forestière se sont plus intéressées aux pratiques et usages dans les forêts. Dans le cadre du projet FORGECO, nous abordons ces deux aspects. Dans le Vercors, dans le massif de la forêt d’Orléans et en Lorraine sont étudiés à la fois les impacts de la recolonisation forestière, mais aussi ceux de certaines pratiques anciennes. On compare ainsi dans le Vercors des zones anciennement exploitées en taillis ou précocement gérées en futaie, en Lorraine les anciens quarts en réserve avec les séries affouagères adjacentes, ou les anciennes forêts des salines avec les zones adjacentes préservées de la surexploitation, dans le massif d’Orléans les zones anciennement enrésinées ou non. On étudie les effets des anciens usages sur la composition des peuplements forestiers, les communautés végétales et la chimie des sols. Les premiers résultats obtenus suggèrent que le signal laissé par une ancienne agriculture est plus fort que celui dû aux anciennes pratiques forestières. L’agriculture ancienne perturbe de façon massive et durable la biodiversité des écosystèmes forestiers, et modifie de façon pérenne la chimie des sols. Dans le Vercors, le croisement avec des bases de données du Conservatoire Botanique permet pour la première fois l’identification des espèces de forêts anciennes de milieux montagnards. Les effets de la mise en culture ancienne s’observent facilement sur la flore phanérogamique, mais sont aussi significatifs sur certains assemblages de coléoptères saproxyliques. Les anciens traitements en taillis laissent des traces visibles dans la composition des peuplements et, dans les quarts de réserve en Lorraine, dans la teneur en matière organique du sol. La surexploitation pour les salines a aussi modifié durablement la flore herbacée. Dans le massif d’Orléans, l’enrésinement modifie significativement la flore, mais les impacts d’une ancienne mise en culture restent plus forts. Il apparaît aussi une interaction entre ces deux effets. Contrairement aux effets du reboisement, l’étude des impacts écologiques des pratiques forestières anciennes en forêt n’en est qu’à ses débuts. Les historiens ont mis en évidence de nombreuses situations comparatives qu’il reste à explorer

A point mutation in the Nul gene of bacteriophage λ facilitates phage growth in Escherichia coli with himA and gyrB mutations

A mutant of λ was isolated that grows in the Escherichia coli himAΔ/gyrB-him320 (Ts) double mutant at 42°C; conditions which are non-permissive for wild-type λ growth. The responsible mutation, ohm1 , alters the 40th codon of the Nul reading frame. The Nul and A gene products comprise the terminase protein which cleaves concatameric DNA into unit-length phage genomes during DNA packaging. The Nul-ohm1 gene product acts in trans to support λ growth in the double himA/gyrB mutant, and λ cos154 growth in the single himA mutant. The observation that an alteration in Nul suppresses the inhibition of growth in the double himA/gyrB mutant implicates DNA gyrase, as well as integration host factor, in the DNA: protein interactions that occur at the initiation of packaging.Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/47567/1/438_2004_Article_BF00322458.pd

Omiganan Enhances Imiquimod-Induced Inflammatory Responses in Skin of Healthy Volunteers

Omiganan (OMN; a synthetic cationic peptide) and imiquimod (IMQ; a TLR7 agonist) have synergistic effects on interferon responses in vitro. The objective of this study was to translate this to a human model for proof-of-concept, and to explore the potential of OMN add-on treatment for viral skin diseases. Sixteen healthy volunteers received topical IMQ, OMN, or a combination of both for up to 4 days on tape-stripped skin. Skin inflammation was quantified by laser speckle contrast imaging and 2D photography, and molecular and cellular responses were analyzed in biopsies. IMQ treatment induced an inflammatory response of the skin. Co-treatment with OMN enhanced this inflammatory response to IMQ, with increases in perfusion (+17.1%; 95% confidence interval (CI) 5.6%–30%; P < 0.01) and erythema (+1.5; 95% CI 0.25%–2.83; P = 0.02). Interferon regulatory factor-driven and NFκB-driven responses following TLR7 stimulation were enhanced by OMN (increases in IL-6, IL-10, MXA, and IFNɣ), and more immune cell infiltration was observed (in particular CD4+, CD8+, and CD14+ cells). These findings are in line with the earlier mechanistic in vitro data, and support evaluation of imiquimod/OMN combination therapy in human papillomavirus-induced skin diseases

Phage-mediated horizontal transfer of a Staphylococcus aureus virulence-associated genomic island

Staphylococcus aureus is a major pathogen of humans and animals. The capacity of S. aureus to adapt to different host species and tissue types is strongly influenced by the acquisition of mobile genetic elements encoding determinants involved in niche adaptation. The genomic islands νSaα and νSaβ are found in almost all S. aureus strains and are characterized by extensive variation in virulence gene content. However the basis for the diversity and the mechanism underlying mobilization of the genomic islands between strains are unexplained. Here, we demonstrated that the genomic island, νSaβ, encoding an array of virulence factors including staphylococcal superantigens, proteases, and leukotoxins, in addition to bacteriocins, was transferrable in vitro to human and animal strains of multiple S. aureus clones via a resident prophage. The transfer of the νSaβ appears to have been accomplished by multiple conversions of transducing phage particles carrying overlapping segments of the νSaβ. Our findings solve a long-standing mystery regarding the diversification and spread of the genomic island νSaβ, highlighting the central role of bacteriophages in the pathogenic evolution of S. aureus

A CI-Independent Form of Replicative Inhibition: Turn Off of Early Replication of Bacteriophage Lambda

Several earlier studies have described an unusual exclusion phenotype exhibited by cells with plasmids carrying a portion of the replication region of phage lambda. Cells exhibiting this inhibition phenotype (IP) prevent the plating of homo-immune and hybrid hetero-immune lambdoid phages. We have attempted to define aspects of IP, and show that it is directed to repλ phages. IP was observed in cells with plasmids containing a λ DNA fragment including oop, encoding a short OOP micro RNA, and part of the lambda origin of replication, oriλ, defined by iteron sequences ITN1-4 and an adjacent high AT-rich sequence. Transcription of the intact oop sequence from its promoter, pO is required for IP, as are iterons ITN3–4, but not the high AT-rich portion of oriλ. The results suggest that IP silencing is directed to theta mode replication initiation from an infecting repλ genome, or an induced repλ prophage. Phage mutations suppressing IP, i.e., Sip, map within, or adjacent to cro or in O, or both. Our results for plasmid based IP suggest the hypothesis that there is a natural mechanism for silencing early theta-mode replication initiation, i.e. the buildup of λ genomes with oop+ oriλ+ sequence

Histoire et dynamique des forêts anciennes du nord de la France par l’étude des archives du sol. Approche méthodologique et statistique de la pédoanthracologie.

Historical ecology traces the evolution of ecosystems and landscapes in time while taking into consideration the influence of human practices. To this cross-disciplinary approach, we added another convergence in associating pedoanthracology which aims acutely at reconstructing ancient forest ecosystems. However, the question of its representativeness arises to assess the real contribution of pedoanthracology in understanding past human-forest interactions in context of European temperate deciduous forest. Through this work, our goal was to develop a new sampling protocol based on a data analysis methodology taken from ecology to ensure the representativeness of taxonomic and quantitative pedoanthracological data.To be consistent with this purpose, two ancient forests of northern France were chosen: Compiègne and Saint Gobain. We explored the archives of each anthracological massif considering the pedological impact on vegetation. Three soil types have been prospected: podzols, cambisols and luvisols. An original mixed protocol was established combining a vertical methodology, soil pits (2.25 m²), with a horizontal procedure based on a 1000 m² auger grid in upper soil horizons (0-20 cm). To determine the representativeness of the sampling method, each liter was treated individually. Charcoals were extracted to measure anthracomasses from which spatial autocorrelation was tested by the Moran I Index. For Compiègne, taxonomic identifications were achieved to evaluate the specific richness. We used rarefaction curves and the additive partitioning of species diversity to analyze the representativeness of sampling efforts in liters and charcoals. Fifteen fragments were then selected and radiocarbon dated. The whole results were subsequently confronted with archeological and historical data including Lidar imagery. The results of spatial autocorrelation indicate that charcoals are randomly and heterogeneously distributed regardless of measurement scales. Soil and biological disturbances (bioturbation, distribution of burnt trees) may have caused this lack of overall spatial pattern. The taxonomic richness increases fastly with augers even though they contain less taxa than the pits. The sampling efforts are inadequate for the pits and must be specifically adapted by horizon. Only augers have reached representativeness thresholds. The minimal sampling effort is influenced by the sampling method as well as the pedological context. We observe that the combination of the two sampling techniques more efficiently reflects the anthracological diversity than either applied separately. Horizontal samplings are thus relevant to take into account the spatial variability and to supply new taxa enriching the anthracological assemblages of the pits. The pedoanthracological sampling strategy proves to be crucial since it affects the results. The synthesis of the data provided by the different disciplines enables us to establish three stages related to the Compiégnois territory: the forest recolonization during the early Middles Ages, the establishment of a large oak-birch open canopy forest shaped by the using rights until the late Middle Ages and finally a beech-oak canopy closure from the 18th century to nowadays. The historical ecology can then rely on pedoanthracology as a trustworthy source of information correlating with hypothesis and scenarii from other disciplines such as history and archeology in the reconstruction of landscapes and forest history in northern France and western Europe.L’écologie historique retrace l’évolution des écosystèmes et paysages dans le temps tout en considérant l’influence des pratiques humaines. C’est une approche pluridisciplinaire à laquelle nous avons associé la pédoanthracologie particulièrement encline à reconstituer les écosystèmes forestiers anciens. Cependant, la question de sa représentativité écologique se pose afin d’évaluer sa contribution réelle dans la compréhension des interactions homme-forêt passées en contexte de forêt feuillue tempérée européenne. Par ce travail, notre objectif était de mettre au point un nouveau protocole d’échantillonnage doté d’une méthode d’analyse des données empruntées à l’écologie afin de s’assurer de la représentativité des données pédoanthracologiques quantitatives et taxonomiques.En adéquation avec cet objectif, ce sont deux forêts anciennes du nord de la France qui ont été choisies : Compiègne et Saint Gobain. Nous avons exploré les archives anthracologiques de chaque massif en considérant l’impact stationnel sur la végétation. Trois types de sol ont ainsi été prospectés : podzols, cambisols et luvisols. Un protocole original a été établi couplant une approche verticale, fosse pédologique (2.25 m²), à une approche horizontale s’appuyant sur un maillage tarière (1000 m²) des horizons superficiels du sol (0-20 cm). Pour mesurer la représentativité de l’échantillonnage, chaque litre prélevé a été traité individuellement. Les charbons en ont été extraits pour mesurer les anthracomasses dont l’autocorrélation spatiale a été testée par l’indice I de Moran. Pour Compiègne, les identifications taxonomiques ont été réalisées pour déterminer les richesses spécifiques. Nous avons utilisé les courbes de raréfactions et la partition additive de la diversité pour analyser la représentativité des efforts d’échantillonnages en nombre de litres et de charbons. Quinze fragments ont ensuite été sélectionnés et datés au radiocarbone et l’ensemble des résultats finalement confronté aux données archéologiques et historiques incluant les imageries Lidar.Les résultats de l’autocorrélation spatiale indiquent que la distribution des charbons est aléatoire et hétérogène à plusieurs échelles de mesure. Les perturbations pédologiques et biologiques (bioturbation, répartition des arbres brûlés) sont probablement la cause de cette absence globale de patron spatial. Concernant la richesse taxonomique, elle augmente plus rapidement avec les tarières même si elles recueillent moins de taxons que les fosses. Les efforts d’échantillonnages sont insuffisants pour les fosses et doivent être adaptés en fonction des horizons. Seules les tarières ont atteint des seuils de représentativité. L’effort minimal d’échantillonnage est influencé par la méthode de prélèvement ainsi que le contexte pédologique. Nous constatons que l’emploi combiné des deux méthodes de prélèvements rend mieux compte de la diversité anthracologique que l’une ou l’autre appliquée séparément. Les prélèvements horizontaux sont pertinents dans la prise en compte de la variabilité spatiale et l’apport de nouveaux taxons enrichissant les inventaires des fosses. La stratégie d’échantillonnage pédoanthracologique se révèle cruciale car elle détermine les résultats obtenus. La synthèse des données apportées par les différentes approches, nous permet de situer la recolonisation forestière du territoire Compiégnois durant le haut Moyen-Âge puis l’établissement d’un massif très ouvert de type chênaie-bétulaie façonné par les droits d’usages jusqu’à la fin du Moyen-Âge et enfin une forêt fermée de type hêtraie-chênaie à partir du XVIIIème siècle jusqu’à nos jours. L’écologie historique peut alors employer la pédoanthracologie comme une source fiable d’informations venant parfaitement se corréler avec les hypothèses et scénarii des autres disciplines telles que l’histoire et l’archéologie dans la reconstitution de l’histoire des paysages et des écosystèmes forestiers du Nord de la France et de l’ouest Européen

Les garennes de la forêt de Compiègne. Une approche géohistorique et paléoenvironnementale d’un espace cynégétique

Introduit depuis l’Europe méridionale aux XIIe-XIIIe siècles, le lapin (Oryctolagus cuniculus L.) fait l’objet d’élevage intensif, destiné à la fois à la provision de bouche des élites, à la vente sur les marchés et au plaisir de la chasse. Cet élevage conduit au façonnement d’espaces spécifiques, les garennes, dont le terme progressivement désigne exclusivement les enclos à lapins. Utilisées jusqu’à la fin de l’époque moderne, les garennes royales de la forêt de Compiègne sont issues de l’appropriation de terres de culture, boisées et aménagées pour l’élevage des lapins. Abandonnées à partir de la Révolution, elles sont aujourd’hui absorbées par la forêt. Si elles laissent peu de sources textuelles, le croisement de la cartographie ancienne, de la prospection archéologique sous couvert forestier et des données paléoenvironnementales (pédologie, anthracologie, botanique), permet de restituer l’organisation, les paysages et les destinées de ces espaces originaux.Buridant Jérôme, Feiss Thomas. Les garennes de la forêt de Compiègne. Une approche géohistorique et paléoenvironnementale d’un espace cynégétique. In: Du terroir au garde-manger planétaire. Actes du 138e Congrès national des sociétés historiques et scientifiques, « Se nourrir : pratiques et stratégies alimentaires », Rennes, 2013. Paris : Editions du CTHS, 2016. pp. 38-48. (Actes des congrès nationaux des sociétés historiques et scientifiques, 138-8

Évaluation de l'efficacité de trois méthodes d'échantillonnage pour la récupération des charbons de bois du sol dans des sites anthropiques tropicaux

International audienceThe recovery and identification of wood charcoals from soil not associated to archaeological excavation is called pedoanthracology. Researchers in this field use different sampling methods, and only one study, in a temperate context, has compared their efficiency so far. In this paper, we compare the efficiency of three sampling methods on charcoal concentration (> 4 mm) and on taxonomic representativeness in a tropical environment for the first time. These methods are pit sampling, auger sampling and opportunistic handpicking of charcoal on tree uprooted mounds or in the soil excavated during the digging of a pit. Our results suggest that the two digging methods (pit and auger) allow to recover similar charcoal concentrations whatever the site and the depth under consideration. But as expected, the charcoal concentration of a site depends on its history (e.g. type of activity). We also show that the estimation of the minimal sampling effort required to obtain taxonomically representative assemblages, in terms of number of charcoals and of auger samplings, varied greatly depending on the site and on the presence of overrepresented taxa. Finally, our results show that auger cores were often monospecific (34 %). Nevertheless, they allowed to recover different taxa from the pit method, with 18 to 21 % of the taxa exclusive to the first method and 30 to 40 % of the taxa exclusive to the second one in the sites under consideration. Charcoals from opportunistic handpicking also allowed to improve the taxonomic diversity of the whole assemblage of a site with 5 to 15 % of the taxa being exclusive to this method. The three methods are therefore complementary and we suggest to use the three of them to obtain the best taxonomic diversity in an anthracological assemblage and to overcome the specific biases of each method. With this study, we hope that we will help tropical (pedo)anthracologists to optimize charcoal sampling in anthropogenic sites were the sampling design cannot benefit from archaeological excavations.La collecte et l'identification de charbons de bois de sol non associées à des fouilles archéologiques est appelée pédoanthracologie. Les chercheurs dans ce domaine utilisent différentes méthodes d'échantillonnage, et une seule étude, dans un contexte tempéré, a comparé leur efficacité jusqu'à présent. Dans cet article, nous comparons pour la première fois l'efficacité de trois méthodes d'échantillonnage sur la concentration en charbon de bois (> 4 mm) et sur la représentativité taxonomique dans un environnement tropical. Ces méthodes sont l'échantillonnage en fosse, l'échantillonnage à la tarière et le prélèvement manuel opportuniste de charbon de bois sur des monticules d'arbres déracinés ou dans le sol excavé lors du creusement d'une fosse. Nos résultats suggèrent que les deux méthodes de creusement (fosse et tarière) permettent de retrouver des concentrations de charbon de bois similaires quels que soient le site et la profondeur considérés. Mais comme prévu, la concentration en charbon de bois d'un site dépend de son histoire (ex. : type d'activité). Nous montrons également que l'estimation de l'effort d'échantillonnage minimal requis pour obtenir des assemblages taxonomiquement représentatifs, en termes de nombre de charbons de bois et de nombre de prélèvements à la tarière, varie fortement en fonction du site et de la présence de taxons surreprésentés. Enfin, nos résultats montrent que les tarières étaient souvent monospécifiques (34 %). Néanmoins, ils ont permis de récupérer des taxons différents de la méthode de la fosse, avec 18 à 21 % des taxons exclusifs à la première méthode et 30 à 40 % des taxons exclusifs à la seconde dans les sites considérés. Les charbons provenant d'une collecte manuelle opportuniste ont également permis d'améliorer la diversité taxonomique de l'ensemble de l'assemblage d'un site avec 5 à 15 % des taxons exclusifs à cette méthode. Les trois méthodes sont donc complémentaires et nous proposons de les utiliser toutes les trois pour obtenir la meilleure diversité taxonomique dans un assemblage anthracologique et pour surmonter les biais spécifiques de chaque méthode. Avec cette étude, nous espérons aider les (pédo)anthracologues tropicaux à optimiser l'échantillonnage des charbons de bois dans les sites anthropiques où le plan d'échantillonnage ne peut bénéficier des fouilles archéologiques