Stable water isotopes and the physical environment

This paper presents the characteristics of the fractionation of water isotopes which occurs during evaporation and freezing of water. It shows how these characteristics can be used for studying some aspects of the physical environment, namely hydrological and glaciological issues. On the one hand, case studies regarding the hydrological cycle are considered. They deal with the relative contributions of runoff and groundwater to the discharge of rivers, of plant transpiration and direct evaporation in the arid regions atmosphere and of different water sources in aquifer recharge. On the other hand, the paper explains how the water isotopes are used in the study of the Antarctic Ice Sheet as climatic archives as well as how they allow to understand the formation of more than 200 m of lake ice present above the liquid water of subglacial Lake Vostok in East Antarctica. This case study approach demonstrates that stable water isotopes can be an ideal tool to account for many processes active in the physical environment.Cet article présente les caractéristiques du fractionnement isotopique qui affecte les molécules d’eau pendant les changements d’état que sont l’évaporation et la transformation en glace. Il montre ensuite comment ces caractéristiques peuvent être utilisées pour étudier certains aspects de l’environnement physique, à savoir des problèmes hydrologiques et glaciologiques. D’une part on expose une série d’études de cas concernant le cycle de l’eau. Ces études visent à déterminer les contributions relatives du ruissellement et des eaux de nappe dans le débit des rivières, de l’évaporation directe et de la transpiration des végétaux dans l’atmosphère des régions arides et de différentes sources dans l’alimentation des aquifères. D’autre part le présent article explique comment on recourt aux isotopes stables de l’eau pour étudier les calottes glaciaires en tant qu’archives climatiques et comment ils permettent de comprendre la formation de plus de 200 m de glace de lac à la surface de l’eau du lac sous-glaciaire de Vostok en Antartide orientale. Les différentes études de cas présentées dans l’article démontrent à quel point le recours aux isotopes stables de l’eau s’avère performant pour expliquer de nombreux processus actifs dans l’environnement physique

Characterising rainfall regimes in relation to recharge of the Sierra de Gador-Campo de Dalias aquifer system (S-E Spain)

This paper demonstrates the use of the deuterium excess parameter to distinguish between origin of precipitation in the Mediterranean basin. Isotope signatures in precipitation from the GNIP network around the Mediterranean basin and literature data are combined with isotopic data from aquifers in south east Spain to explain the typology of the precipitation events dominating recharge. Although precipitation from Atlantic origin (d-excess = 10‰) occurs more frequently in the western Mediterranean basin, the quantities in each event are generally moderate to low. Important rainfall events generally have Mediterranean origin (d-excess=15‰). The total precipitation in Gibraltar is a mixture between precipitation from both origins (d-excess in Gibraltar = 12.39‰). However, with increasing volume of the storms the Mediterranean character dominates. These heavier storms contribute mainly to recharge, as illustrated by the d-excess of 13.8‰ in deep groundwater of the Campo de Dalias (Almeria province). One of the challenges to meet ever-growing water demands is to increase recharge from events with a low return period yielding intermediate quantities per event, but forming the bulk of the annual precipitation.Cet article met en avant le paramètre «excès en deutérium» dans la détermination de l’origine des précipitations dans le bassin méditerranéen. Afin d’expliquer la nature des précipitations qui dominent la recharge de l’aquifère, nous avons combiné les signatures isotopiques fournies par le réseau GNIP avec les données de la littérature ainsi que des teneurs isotopiques provenant d’aquifères du sud-est de l’Espagne. Dans la partie ouest du bassin méditerranéen les précipitations provenant de l’Atlantique (excès en d. = 10‰) sont fréquentes mais celles d’origine méditerranéenne (excès en d. = 15‰) possèdent des volumes mensuels plus importants. La teneur isotopique des précipitations totales à Gibraltar indique une origine géographique mixte des pluies (excès en d. à Gibraltar = 12,39 ‰). Plus les volumes mensuels de pluie sont élevés plus le caractère méditerranéen s’affirme. Ces fortes précipitations contribuent principalement à la recharge, en effet l’excès en deutérium des nappes profondes du Campo de Dalias (province d’Almeria) correspond à 13,8 ‰. L’un des défis rencontrés pour satisfaire la demande croissante d’eau consiste à accroître la recharge à partir de précipitations présentant une faible période de retour et produisant des quantités moyennes de pluie par événement, mais qui constituent la majeure partie des précipitations annuelles

From the Vostock Ice Core to a Jupiter's Moon

Souchez Roland. From the Vostock Ice Core to a Jupiter's Moon. In: Bulletin de la Classe des sciences, tome 11, n°7-12, 2000. pp. 433-440

Géomorphologie polaire et radiocarbone

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Les glaces polaires

32 figures et 35 photos couleur hors texteinfo:eu-repo/semantics/publishe

L'enregistrement dans les glaces polaires de l'influence de l'homme sur l'atmosphère

Souchez Roland. L'enregistrement dans les glaces polaires de l'influence de l'homme sur l'atmosphère. In: Bulletin de la Classe des sciences, tome 18, n°7-12, 2007. pp. 341-349

Les glaces polaires, archives de notre environnement

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Ice-cored moraines in South Western Ellesmere Island, Canada

The north-west margin of the main ice cap in south-western Ellesmere Island is fringed by ice-cored moraines. The formation of these moraines seems to be more complex than simple upwarping of the foliation bands at the margin of the ice cap. At one locality, where outer and inner zones can be distinguished on the basis of lithological composition, debris in the outer zone is composed of material from farther back under the ice cap than debris in the inner zone. In another locality, localized ridges cross each other independently of the trend of the main ridge.The time required to obtain the quantity of debris forming the moraine at the ice surface is estimated to be between 65 and 200 years.info:eu-repo/semantics/publishe

Observations sur la composition et la genèse des dépôts morainiques des Sör-Rondane occidentales

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Ice composition and global change

Number SP0438info:eu-repo/semantics/publishe