Permutation-invariant distance between atomic configurations

We present a permutation-invariant distance between atomic configurations, defined through a functional representation of atomic positions. This distance enables to directly compare different atomic environments with an arbitrary number of particles, without going through a space of reduced dimensionality (i.e. fingerprints) as an intermediate step. Moreover, this distance is naturally invariant through permutations of atoms, avoiding the time consuming associated minimization required by other common criteria (like the Root Mean Square Distance). Finally, the invariance through global rotations is accounted for by a minimization procedure in the space of rotations solved by Monte Carlo simulated annealing. A formal framework is also introduced, showing that the distance we propose verifies the property of a metric on the space of atomic configurations. Two examples of applications are proposed. The first one consists in evaluating faithfulness of some fingerprints (or descriptors), i.e. their capacity to represent the structural information of a configuration. The second application concerns structural analysis, where our distance proves to be efficient in discriminating different local structures and even classifying their degree of similarity

Rap1b facilitates NK cell functions via IQGAP1-mediated signalosomes

Rap1 GTPases control immune synapse formation and signaling in lymphocytes. However, the precise molecular mechanism by which Rap1 regulates natural killer (NK) cell activation is not known. Using Rap1a or Rap1b knockout mice, we identify Rap1b as the major isoform in NK cells. Its absence significantly impaired LFA1 polarization, spreading, and microtubule organizing center (MTOC) formation in NK cells. Neither Rap1 isoform was essential for NK cytotoxicity. However, absence of Rap1b impaired NKG2D, Ly49D, and NCR1-mediated cytokine and chemokine production. Upon activation, Rap1b colocalized with the scaffolding protein IQGAP1. This interaction facilitated sequential phosphorylation of B-Raf, C-Raf, and ERK1/2 and helped IQGAP1 to form a large signalosome in the perinuclear region. These results reveal a previously unrecognized role for Rap1b in NK cell signaling and effector functions

Avancées, limites et perspectives de la Directive Cadre sur l’eau à l’échéance 2015

International audienceIntroduction&nbsp;: La DCE à l’horizon 2015Bases structurelles et scientifiques de la DCECauses des limites identifiéesPlus-value de ce dossier spécialPerspectives et champs de recherche</p

Relations sédimentaires récentes et actuelles entre un fleuve et son delta en milieu microtidal : Exemple de l'embouchure du Rhône

In order to explain the current degradation of the delta-coasts, we undertook a study on the modalities of the distribution of the river solid discharge on the littoral. Two approaches have been coupled: (1) the study of the secular evolution of the coastline and climatic and human impacts, based on the study of historical documents, and (2) the detailed study of the sedimentary mechanisms during floods, in the key zone of the river mouth. The main results show that the delta-coast is currently disconnected from the river, because the river inputs remain stored near the mouth. The floods do not contribute either to feed the littoral, because this is primarily fine particles that are brought into the sea. For as much, the river banks are more responsible than hydraulic dams in the beaches erosion, because of the important role of avulsion mechanism in the delta-plain progradation.Pour tenter d'expliquer la dégradation actuelle des littoraux deltaïques, nous avons mené une étude sur les modalités de la distribution des apports fluviaux sur le littoral. Deux approches ont été couplées : (1) l'étude de l'évolution séculaire du trait de côte et des forçages, basée sur l'exploitation de documents historiques, et (2) l'étude détaillée des mécanismes morphosédimentaires à l'occasion des crues, dans la zone clef de l'embouchure.Les principaux résultats montrent que le littoral deltaïque est actuellement déconnecté du fleuve car les sédiments fluviaux restent stockés à proximité de l'embouchure. Les crues ne contribuent pas non plus à alimenter le littoral, car c'est essentiellement des particules fines qui sont apportées en mer et transportées au large. Pour autant, les endiguements fluviaux ont une responsabilité bien supérieure à celle des grands barrages dans l'érosion des plages, en raison du rôle déterminant des avulsions dans l'édification de la plaine deltaïque

Quantifications des flux solides Rhodaniens à l’embouchure : Apports de la Durance pendant la crue exceptionnelle de Mai 2008

Estimations of the Rhône solid fluxes near the river mouth: inputs of the Durance during the extreme flood of May 2008. The EXTREMA project aims at studying natural processes which generate very strong matter fluxes and their impact on the pollutants redistribution into the different geosphere compartments. The present study focuses on the transition area between the river and the microtidal coast. Its goal is to determinate the consequences of extreme meteorological and climatic phenomena like floods and storms above the sedimentation processes on a prodeltaïc area, known as a main river inputs storage area. Two sediments sampling campaigns, achieved at the Grand Rhône River mouth in March and October 2008, enabled to sample sediment cores in the sedimentary interface of the prodeltaïc front with a lap-time of 6 months. This period was marked by three floods in April, May and September, with flow rates comprises between 3000 m3.s-1 and 4200 m3.s-1, for a mean annual river discharge of 1700 m3.s-1. These floods brough high solid discharges in the water column, until 1g.l-1, whereas the mean concentration is about 50 mg.l-1. Flood deposits are perfectly identified through the analysis of grain size spectra and 7Be concentration measured in cores sampled after the floods. The comparative study of the deposits between the two sampling periods shows that the floods led to the deposition of at least 34 to 43 cm of sediments around the 20 m and 30 m isobaths. It enables to provide a qualitative and quantitative sedimentary balance of the solid matters transfers during flood periods (bottom and suspended discharge).Le projet EXTREMA propose d’étudier les processus naturels générateurs de flux évènementiels de matière ainsi que leur impact sur la redistribution des polluants au sein des différents compartiments de la géosphère. L’étude présentée ici se focalise sur la zone de transition entre fleuve et littoral microtidal. Elle a pour objectif de déterminer les répercussions de phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes comme les crues et les tempêtes sur la sédimentation en zone prodeltaïque, reconnue comme zone de stockage principale des apports fluviaux. Deux campagnes de prélèvement, menées à l’embouchure du Grand Rhône en mars et en octobre 2008, ont permis de prélever des carottes dans l’interface sédimentaire du lobe prodeltaïque à 6 mois d’intervalle. Cette période a été marquée par trois crues notables aux mois d’avril, mai et septembre, entre 3000 m3.s-1 et 4200 m3.s-1, pour un débit moyen annuel d’environ 1700 m3.s-1. Ces crues ont transporté de fortes charges solides dans la colonne d’eau, jusqu’à 1g.l-1 alors que la concentration moyenne est de 50 mg. l-1 environ. Les dépôts de crue sont parfaitement identifiables au travers de l’analyse des spectres granulométriques et des concentrations en 7Be mesurées dans les carottes prélevées après les crues. L’étude comparative des dépôts entre les deux périodes d’échantillonnage montre que les crues ont entraîné le dépôt de 34 à 43 cm de sédiments entre les isobathes 20 et 30 mètres. Elle permet de proposer un bilan sédimentaire qualitatif et quantitatif des transferts solides en période de crue (charge de fond et MES).Marion Cédric, Maillet Grégoire. Quantifications des flux solides Rhodaniens à l’embouchure : Apports de la Durance pendant la crue exceptionnelle de Mai 2008. In: 31èmes Journées de l’Hydraulique de la Société Hydrotechnique de France. Morphodynamique et gestion des sédiments dans les estuaires, les baies et les deltas. 22 et 23 SEPTEMBRE 2009. 2009

ESTIMATION OF THE INVARIANT MEASURE OF A MULTIDIMENSIONAL DIFFUSION FROM NOISY OBSERVATIONS

We introduce a new approach for estimating the invariant density of a multidimensional diffusion when dealing with high-frequency observations blurred by independent noises. We consider the intermediate regime, where observations occur at discrete time instances $k\Delta_n$ for $k=0,\dots,n$, under the conditions $\Delta_n\to 0$ and $n\Delta_n\to\infty$. Our methodology involves the construction of a kernel density estimator that uses a pre-averaging technique to proficiently remove noise from the data while preserving the analytical characteristics of the underlying signal and its asymptotic properties. The rate of convergence of our estimator depends on both the anisotropic regularity of the density and the intensity of the noise. We establish conditions on the intensity of the noise that ensure the recovery of convergence rates similar to those achievable without any noise. Furthermore, we prove a Bernstein concentration inequality for our estimator, from which we derive an adaptive procedure for the kernel bandwidth selection

: Potential of the formation study superficial sediments of the estuary way of the Loire for understanding morphodynamic processes in mesotidal estuarine environment

International audienceThe position of estuaries where river meets sea makes the study of their hydro-sedimentary functioning very complex. In September2012 for 30 consecutive days measurements were carried out in the Loire estuary between Nantes and Pointe Saint Gildas (externalestuary) in order to determine the sedimentary presence on the surface. This is the first part of a survey into the morpho-sedimentray variabilityof the estuary set up by OSUNA - the Observatoire des Sciences de l’Univers Nantes Atlantique. Multibeam bathymetric measurementscoupled with very high resolution seismic measurements served as the basis for the study of the morphology and the architectureof the sedimentary bodies on the surface. Real time cartography of the sedimentary texture (RoxAnn software and sonar mosaic) wascalibrated by the 320 sediments samples taken by the Van Veen sampler. Finally, hydrological variability in the zone is constrained by the8 tide gauges, 5 thermo-saline-turbidity stations (SYVEL - GIP Loire network) and the acquisition of 30 CTD profiles in the water column. Theresults of the first treatment of the data are given in this article in order to evaluate the scientific potential of the complementarity of theinformation brought by each of these apparatuses in the estuary.La position des estuaires à l’interface entre fleuve et mer rend l’étude de leur fonctionnement hydro-sédimentaire complexe. En septembre2012 pendant 30 jours consécutifs, des mesures ont été menées dans l’estuaire de la Loire entre Nantes et la Pointe Saint Gildas(estuaire externe) afin de caractériser la couverture sédimentaire de surface. Cette mission constitue l’état initial du suivi de la variabilitémorpho-sédimentaire de l’estuaire initié dans le cadre de l’Observatoire des Sciences de l’Univers Nantes Atlantique - OSUNA. Desmesures bathymétriques multifaisceaux, couplées à des mesures sismiques THR servent de base à l’étude de la morphologie et de l’architecturedes corps sédimentaires de surface. La cartographie en temps réel de la texture sédimentaire (logiciel RoxAnn et mosaïquesonar) sera calibrée par les 320 prélèvements de sédiments réalisés à la benne Van Veen. Enfin la variabilité hydrologique de la zone estcontrainte par les relevés de 8 marégraphes, 5 stations thermo-salino-turbidité de surface (réseau SYVEL - GIP Loire) et l’acquisition de30 profils CTD dans la colonne d’eau. Les résultats des premiers traitements de données sont présentés dans cet article afin d’évaluer lepotentiel scientifique de la complémentarité des informations apportées par chacun de ces appareils en milieu estuarien

Quantifications des flux solides rhôdaniens à l’embouchure : apports de la Durance pendant la crue exceptionnelle de mai 2008

Le projet EXTREMA propose d’étudier les processus naturels générateurs de flux évènementiels de matière ainsi que leur impact sur la redistribution des polluants au sein des différents compartiments de la géosphère. L’étude présentée ici se focalise sur la zone de transition entre fleuve et littoral microtidal. Elle a pour objectif de déterminer les répercussions de phénomènes météorologiques et climatiques extrêmes comme les crues et les tempêtes sur la sédimentation en zone prodeltaïque, reconnue comme zone de stockage principale des apports fluviaux. Deux campagnes de prélèvement, menées à l’embouchure du Grand Rhône en mars et en octobre 2008, ont permis de prélever des carottes dans l’interface sédimentaire du lobe prodeltaïque à 6 mois d’intervalle. Cette période a été marquée par trois crues notables aux mois d’avril, mai et septembre, entre 3000 m3.s-1 et 4200 m3.s-1, pour un débit moyen annuel d’environ 1700 m3.s-1. Ces crues ont transporté de fortes charges solides dans la colonne d’eau, jusqu’à 1 g.l-1 alors que la concentration moyenne est de 50 mg.l-1 environ. Les dépôts de crue sont parfaitement identifiables au travers de l’analyse des spectres granulométriques et des concentrations en 7Be mesurées dans les carottes prélevées après les crues. L’étude comparative des dépôts entre les deux périodes d’échantillonnage montre que les crues ont entraîné le dépôt de 34 à 43 cm de sédiments entre les isobathes 20 et 30 mètres. Elle permet de proposer un bilan sédimentaire qualitatif et quantitatif des transferts solides en période de crue (charge de fond et MES)

Connexions entre le Rhône et son delta (partie 2) : évolution du trait de côte du delta du Rhône depuis le début du XVIIIe siècle

Sur le littoral du delta du Rhône, seules les plages à proximité de l’embouchure actuelle du fleuve bénéficient encore des apports terrigènes du fleuve. Afin de préciser le modèle de fonctionnement général de ce delta et les processus d’alimentation des plages actuelles, cette étude propose une interprétation des phases historiques d’évolution de l’embouchure principale du Rhône s’appuyant sur la numérisation et le géoréférencement d’un important fond de données cartographiques historiques. La méthode utilisée consiste en une comparaison des distances maximales séparant deux traits de côtes consécutifs. L’analyse des vitesses maximales moyennes d’évolution du trait de côte au niveau de l’embouchure active au cours des deux derniers siècles montre ainsi une tendance générale au ralentissement de la progradation du lobe actif, une très forte variabilité de la position du trait de côte et l’apparition de périodes de recul du littoral dans la deuxième moitié du xxe siècle. Une approche qualitative permet de relier ces variations du trait de côte à l’embouchure à la double emprise de contraintes allocycliques qui influent sur la charge solide fluviale, et de contraintes autocycliques liées au rôle que joue l’espace disponible en mer sur l’accumulation et l’organisation des apports fluviaux à l’embouchure. Il apparaît ainsi que la diminution de la charge solide au cours des deux derniers siècles n’influe pas sur les modalités d’édification du lobe actif, mais sur la vulnérabilité de ce dernier.On the shores of the Rhône delta, only beaches close to the river mouth benefit from direct terrigeneous input. In order to understand the mechanisms of river sediment discharge distribution at the coastline, our work uses a large historic data base to compare the maximum distances separating two consecutive historic coast lines. Near the active mouth and during the last two centuries, an analysis of average and maximum shifts in coastline position shows a general decline of active lobe progradation rates, with highly irregular rates of shorter-term coastline fluctuation embedded within this trend. Erosion of the lobe is observed only during the second half of the 20th century. Using a qualitative approach, variations in the position of the coastline are explained by two independent causes: external forcing factors such as the human impact and climate, which control the volume, nature and grain size of the sediment output ; but also an autocyclic component, which is linked to the interaction between submarine parameters such as accomodation space, sedimentation rate, and river channel response through avulsion. It appears that the decrease in sediment discharge of the Rhône River over the last 200 years has not influenced the growth of the active submarine lobe, but affects its vulnerabilit

Transfert de la charge du fond en période de crue dans une embouchure microtidale et bilan sédimentaire associé pour le littoral limitrophe (Grand Rhône, France)

Transfer of fluvial bedload during flood events in a microtidal river mouth and associated beach nourishments (Rhône River mouth, France) We perform a Sediment Trend Analysis (STA) to investigate sediment transport mechanisms in a microtidal mouth during different hydroclimatic conditions. The aims is to determine the directions of residual transport and mode of distribution of the fluvial sediment input in an environment that is very difficult to equip with instrumentation during flood and storm periods. The modelling results and grain-size distributions of surface sediments clearly show three vector fields during periods of low river discharge. The first vector field corresponds to an upstream zone under fluvial influence. The second field is characteristic of an intermediate zone, confined inside the river mouth and marked by heterogeneous sedimentation. This sector is interpreted as the confrontation zone between fluvial and marine dynamics. Farther offshore, on the delta front, the vectors are oriented towards the river and at counter slope. In this deeper zone (bathymetry from -5 m to -20 m), the vectors are interpreted as representing a lag deposit. During medium and extreme flood events, sediments transfers are similar, apart from an increase in the vector length. Consequently, the STA method shows that, even during flood events, the river solid discharge is not particularly transferred towards the adjoining upper shoreface. And in the context of a wave-dominated delta, the distribution of surface sedimentation in a microtidal mouth remains controlled mainly by the swell, even in periods of flood when the intensity of river dynamics is exacerbated.Pour déterminer les modalités du transport sédimentaire dans une embouchure microtidale en période de crue, nous appliquons la procédure de Gao et Collins (1992) basée sur l'analyse de la répartition des paramètres sédimentométriques. L'objectif est de déterminer les directions de transport résiduel et les modalités de répartition des apports solides fluviaux dans un milieu très difficile à instrumenter en période de crue et de tempête. Durant les périodes de basse énergie, les résultats de la modélisation et des observations des spectres granulométriques des sédiments de surface montrent un transit sédimentaire organisé en trois champs de vecteurs. Le premier champ correspond à la zone amont influencée directement par les dynamiques fluviales (chenal). Le second secteur se situe au coeur de la barre d’embouchure et constitue une zone d’interface entre les dynamiques marines et fluviales, caractérisée par une couverture sédimentologique multimodale. Enfin, un troisième faisceau de vecteurs est observé sur le front du lobe prodeltaïque. Il s’oriente en direction du centre de l’embouchure même en période de crue. Ce type de transport à contre pente semblant improbable, nous interprétons ces vecteurs comme des « lag deposits » . En période de crue extrême ou moyenne, les transferts sédimentaires dans la zone d’embouchure ne semblent pas s’organiser différemment. De manière remarquable, seule l’intensité du transport est accrue. Finalement, on ne note donc pas de transfert sédimentaire particulier vers les plages adjacentes en période de crue. Quant à la distribution des sédiments de surface dans une embouchure microtidale, en contexte de delta dominé par les houles, elle semble principalement contrôlée par les houles, même en période de crue lorsque les dynamiques fluviales sont exacerbées.Maillet Grégoire, Vella Claude, Sabatier François, Poizot Emmanuel, Mear Yann. Transfert de la charge du fond en période de crue dans une embouchure microtidale et bilan sédimentaire associé pour le littoral limitrophe (Grand Rhône, France). In: 31èmes Journées de l’Hydraulique de la Société Hydrotechnique de France. Morphodynamique et gestion des sédiments dans les estuaires, les baies et les deltas. 22 et 23 SEPTEMBRE 2009. 2009