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Coral calcification under daily oxygen saturation and pH dynamics reveals the important role of oxygen
Authors: Wijgerde Tim , Silva Catarina I. F. , Scherders Vera , van Bleijswijk Judith , Osinga Ronald 
Published: May 2014

ABSTRACT
Coral reefs are essential to many nations, and are currently in global decline. Although climate models predict decreases in seawater pH (∼0.3 units) and oxygen saturation (∼5 percentage points), these are exceeded by the current daily pH and oxygen fluctuations on many reefs (pH 7.8–8.7 and 27–241% O2 saturation). We investigated the effect of oxygen and pH fluctuations on coral calcification in the laboratory using the model species Acropora millepora. Light calcification rates were greatly enhanced (+178%) by increased seawater pH, but only at normoxia; hyperoxia completely negated this positive effect. Dark calcification rates were significantly inhibited (51–75%) at hypoxia, whereas pH had no effect. Our preliminary results suggest that within the current oxygen and pH range, oxygen has substantial control over coral growth, whereas the role of pH is limited. This has implications for reef formation in this era of rapid climate change, which is accompanied by a decrease in seawater oxygen saturation owing to higher water temperatures and coastal eutrophication.
Genetic regulation of mouse liver metabolite levels
Authors: Ghazalpour Anatole , Bennett Brian J , Shih Diana , Che Nam , Orozco Luz , Pan Calvin , Hagopian Raffi , He Aiqing , Kayne Paul , Yang Wen‐pin , Kirchgessner Todd , Lusis Aldons J 
Published: May 2014

AbstractWe profiled and analyzed 283 metabolites representing eight major classes of molecules including Lipids, Carbohydrates, Amino Acids, Peptides, Xenobiotics, Vitamins and Cofactors, Energy Metabolism, and Nucleotides in mouse liver of 104 inbred and recombinant inbred strains. We find that metabolites exhibit a wide range of variation, as has been previously observed with metabolites in blood serum. Using genome‐wide association analysis, we mapped 40% of the quantified metabolites to at least one locus in the genome and for 75% of the loci mapped we identified at least one candidate gene by local expression QTL analysis of the transcripts. Moreover, we validated 2 of 3 of the significant loci examined by adenoviral overexpression of the genes in mice. In our GWAS results, we find that at significant loci the peak markers explained on average between 20 and 40% of variation in the metabolites. Moreover, 39% of loci found to be regulating liver metabolites in mice were also found in human GWAS results for serum metabolites, providing support for similarity in genetic regulation of metabolites between mice and human. We also integrated the metabolomic data with transcriptomic and clinical phenotypic data to evaluate the extent of co‐variation across various biological scales.
L’intensification des pratiques agricoles et la mobilisation des ressources naturelles dans La Pampa du Sud du Brésil
Authors: Corbonnois Jeannine , Laurent François , Andreu-Boussut Vincent , Messner François , Roberto Verdum , Vieira Rosa Medeiros , Sogue Makhtar 
Published: May 2014

Le sud du Brésil qui possède un bon potentiel naturel en raison de son climat chaud et humide et de son relief favorable est voué principalement à l’élevage et aux cultures de soja, de riz et de maïs. Cette région, comme d’autres au Brésil, participe à la production de denrées agricoles pour le marché national et international. Elle est ainsi soumise à l’intensification des pratiques dont les impacts sur l’environnement sont notoires. L’étude concerne plus particulièrement le bassin versant de l’Ibicuí (46 800 km²), situé dans le sud-ouest de l’État de Rio Grande do Sul. Nous y avons déterminé l’occupation du sol et ses transformations au cours de la 1ère décennie du XXIe siècle, à partir de l’interprétation d’images MODIS. Les cartes qu’il a ainsi été possible de réaliser sont analysées sous l’éclairage du terrain et d’enquêtes auprès des acteurs de l’agriculture, effectuées entre 2007 et 2010. 3 secteurs spécifiques permettent de déterminer les pressions exercées par l’agriculture sur l’environnement : le secteur de Rosario do Sul où l’élevage est en régression et où se développent rapidement des plantations d’eucalyptus, le secteur d’Alegrete dédié à la riziculture et le secteur de São Francisco de Assis où les sols sableux soumis à l’érosion favorisent le retour à la prairie. L’article démontre ainsi que l’environnement est progressivement intégré à travers la gestion de l’eau dont il faut coordonner les usages, les pratiques culturales par le développement du semis direct et la protection de l’environnement par les lois sur les aires de protection permanentes (APP).
La forêt des Landes de Gascogne : vecteur de liens ?
Authors: Mora Olivier , Banos Vincent 
Published: May 2014

Dans les Landes de Gascogne (France), les tempêtes de 1999 et de 2009 ont contribué à révéler le décalage croissant entre la forêt, sa filière, et les dynamiques territoriales portées par l’accentuation des mobilités résidentielles et touristiques. Considérant tout à la fois l’emprise de la forêt sur cet espace et les dynamiques actuelles de diversification – des usages et des territoires -, cet article s’interroge sur la manière dont la forêt participe à l’émergence de nouveaux collectifs et de nouvelles combinaisons territoriales entremêlant attentes résidentielles et mutations sectorielles. S’inspirant de la théorie de « l’acteur-réseau », il développe une approche permettant d’enquêter sur la diversité des liens à la forêt et leur « nouage » réciproque. La forêt est ainsi saisie comme un opérateur spatial qui génère, assemble et dissocie une multiplicité de liens. Prenant appui sur une étude prospective menée entre 2010 et 2012, la première partie de l’article décrit la trajectoire récente de cet espace forestier longtemps considéré comme un « désert », et les transformations des différents styles d’attachements qui fabriquent la forêt en fonction de son insertion dans différents réseaux (filière bois, usages sociaux de la forêt et écosystème forestier) qui sont autant de domaines distincts de la réalité (l’économie, le social et le culturel, la nature). La dernière partie traite, à partir de trois situations territoriales, de la pluralité des formes d’articulation et d’imbrication des liens actuellement tissés autour de la forêt landaise et souligne les enjeux d’enchevêtrement et d’exclusion qui caractérisent les devenirs possibles de ces assemblages.
L’environnement au profit des plus riches ? Construction et hybridation d’un front écologique métropolitain dans la Péninsule du Cap (Afrique du Sud)
Authors: Guyot Sylvain , Dellier Julien , Cerbelaud Fabien 
Published: May 2014

Espace compris entre la montagne de la Table et le cap de Bonne-Espérance, la Péninsule du Cap est un géosymbole de la colonisation de l’Afrique du Sud par les Blancs. Les deux éléments principaux de cette symbolique sont la Montagne et le fynbos. Les Blancs se sont retrouvés en position presque hégémonique sur la Péninsule avec l’application des lois d’apartheid dans les années 1950 et 1960. Débutent alors une histoire et une géographie du monopole territorial blanc sur la Péninsule du Cap et des stratégies à mettre en place pour le conserver. Les notions de front écologique et de front d’urbanisation sont ici utilisées pour interpréter la mobilisation des Blancs pour protéger les espaces naturels péninsulaires, élément central de leur capital paysager. Le front écologique péninsulaire est activé à leur initiative pour aboutir en 1998 à la création d’un parc national. Mais la formation d’une autorité métropolitaine et un nouveau front d’urbanisation de populations non-blanches se font alors aux dépens de ces « résidents historiques ». Sont examinées ensuite les stratégies diversifiées de défense de ces groupes de résidents, partagées entre conservation exclusive du patrimoine rural péninsulaire et projets environnementaux plus hybrides visant à mieux intégrer l’ensemble des habitants.
Anticiper la route : étude de cas dans l’est de la Guyane française
Authors: Nicolle Sandra , d’Hautefeuille Madeleine Boudoux 
Published: May 2014

La mise en place d’infrastructures routières en contexte amazonien pose des problématiques et des enjeux spécifiques dans la poursuite d’un développement durable des territoires. Si elles constituent effectivement l’un des outils majeurs des politiques publiques pour le développement économique des territoires amazoniens, elles sont en revanche largement critiquées en tant que vecteurs importants de déforestation et de déstructuration sociale. L’ouverture de routes en Guyane française, département d’outre-mer amazonien, constitue ainsi une responsabilité importante pour la France. L’étude d’impact est l’une des seules procédures permettant d’évaluer a priori les impacts sociaux et environnementaux d’un projet d’infrastructure routière, et de proposer des mesures adéquates à mettre en œuvre lors de sa réalisation. Elle constitue en outre le seul moment de consultation du public à propos du projet. Cet article réalise une évaluation ex post partielle de l’efficacité des dispositifs environnementaux et socio-économiques ex ante mis en place dans le cas d’une route nationale (RN2) de Guyane française, en tentant d’analyser les spécificités et marges d’amélioration propres à ce territoire.
Figures et importance de l’« expertise environnementale » dans la presse écrite
Authors: Létourneau Alain 
Published: May 2014

Sur les questions de gouvernance environnementale, soit les prises de décisions qui affectent l’environnement, le recours à l’expertise de tiers est souvent nécessaire pour répondre aux besoins des décideurs incluant des groupes citoyens, que ce soit au niveau municipal ou régional : qu’on pense aux spécialistes de l’énergie ou des ressources naturelles, aux hydrologues, aux climatologues, ingénieurs, etc. Dans les sociétés démocratiques, pour les décideurs tout comme pour les membres du public, les médias sont souvent un point d’accès privilégié, même à l’heure d’internet, pour se faire une opinion sur des questions d’intérêt. Quelle place les experts de type universitaires et affiliés occupent-ils sur la question environnementale, et jusqu’à quel point les articles de journaux viennent-ils appuyer ou même s’aligner sur leur expertise dans les discussions ? Pour traiter ces questions, à partir d’un corpus préalablement construit regroupant tous les recours à l’expertise universitaire dans les articles de journaux parus en 2009 dans La Presse, Le Soleil et Le Devoir, nous avons isolé et analysé les textes portant sur des questions de gouvernance environnementale. Nous identifions les catégories de celle-ci en repérant les traitements les plus importants et en les commentant. Le but de la recherche est de voir jusqu’à quel point les opinions expertes dominent les articles traités. Après avoir donné un cadre général pour situer la problématique, nous présentons le corpus, donnons des éléments quantitatifs sur ce dernier, analysons les aspects descriptif, évaluatif et prescriptif et donnons des commentaires d’ensemble sur ce corpus restreint, mais tout de même assez représentatif de l’actualité.
Indicateurs de mesure de la pression anthropique sur les ressources naturelles : exemple de la périphérie du Parc « W » dans la commune rurale de Tamou au Niger
Authors: Moussa Mahamadou Sani , Amadou Boureima 
Published: May 2014

Cet article retrace l’expérience d’un projet de recherche universitaire dans la lignée des travaux sur la gestion des ressources naturelles, la dynamique du paysage et de l’écosystème d’un espace rural périphérique à l’aire protégée du W du Niger. À travers le mode de production agricole dans le terroir villageois de Senokonkédjé et le système pastoral à Tulwarey, tous deux dans la commune rurale de Tamou, l’étude vise à caractériser le milieu, dégager essentiellement des indicateurs physiques, écologiques et sociaux qui mettent en évidence l’évolution et la transformation du milieu. Ces indicateurs qui sont à la fois qualitatifs et quantitatifs servent d’outils pour la mesure et l’évaluation de l’état de pression anthropique sur la Réserve totale de faune de Tamou (RTFT) et le parc national du W. L’occupation humaine, par le processus de l’immigration, l’avancée progressive des espaces de culture, le surpâturage des lieux, les sécheresses récurrentes ainsi que l’utilisation pernicieuse des ressources naturelles donnent l’étendue des changements intervenus et annoncent les signes précurseurs des menaces qui pèsent sur la RTFT et l’aire sanctuaire de la réserve du W. L’approche méthodologique est basée sur le processus inclusif et itératif avec les acteurs opérant à la périphérie de la réserve dans les deux terroirs villageois et la commune de Tamou. Elle met l’accent sur l’observation des pratiques anthropiques à travers le système agropastoral, la lecture et la perception des populations à travers l’évolution récente de l’espace ces 40 dernières années. Elle est complétée par l’analyse des données et statistiques des cartes thématiques produites dans le cadre du projet. Les résultats montrent une recrudescence d’activités anthropiques en direction de la réserve que jadis, cet espace n’a jamais connu ; une nette transformation du paysage sur le plan physique et biologique. Ces résultats sont exprimés sous forme d’indicateurs qui permettent d’apprécier l’état actuel de pression sur la réserve et sa périphérie immédiate. Ils sont à même d’aider dans la prise de décision pour une gestion durable des ressources naturelles dans cet espace assez spécifique.
L’approche interactionniste pour l’analyse d’un projet d’agroforesterie villageoise sur le plateau des Batéké (République démocratique du Congo)
Authors: Reyniers Camille 
Published: May 2014

Cet article aborde la mise en place d’un projet d’agroforesterie villageoise, pour la gestion intégrée des ressources naturelles, dans le hameau de Duale Mitterrand (52 ménages) situé sur le plateau des Batéké (République démocratique du Congo). Il repose sur un travail de terrain effectué entre février et mai 2012 dans le cadre du mémoire de fin d’études du master en sciences et gestion de l’environnement de l’Université Libre de Bruxelles (ULB). L’objectif principal de l’article est d’étudier l’hypothèse selon laquelle la réussite d’un projet agroforestier en milieu villageois dépend de son insertion dans les normes locales de gestion des terres ainsi que de l’intégration de l’ensemble des acteurs dans le dispositif. La première partie présente les trois concepts clés du discours du projet : la gestion intégrée des ressources naturelles comme logique d’intervention, l’approche terroir comme méthodologie et l’agroforesterie comme dispositif. La seconde partie analyse comment ces concepts ont été appliqués sur le terrain. Nous utilisons une perspective interactionniste pour étudier l’intégration du projet agroforestier en milieu rural villageois. Elle nous permet de déterminer l’organisation du territoire, de la production et de la déforestation à partir d’une analyse des différents acteurs du terroir. La typologie dégagée situe les acteurs en fonction de leur accès sur les ressources naturelles, et nous permet de révéler les logiques d’exploitation spécifiques, le lien avec la dynamique de déforestation et leur intégration dans le dispositif agroforestier.
Differential Impact of CD27 and 4-1BB Costimulation on Effector and Memory CD8 T Cell Generation following Peptide Immunization
Authors: Willoughby Jane E. , Kerr Jonathan P. , Rogel Anne , Taraban Vadim Y. , Buchan Sarah L. , Johnson Peter W. M. , Al-Shamkhani Aymen 
Published: May 2014

Abstract
The factors that determine differentiation of naive CD8 T cells into memory cells are not well understood. A greater understanding of how memory cells are generated will inform of ways to improve vaccination strategies. In this study, we analyzed the CD8 T cell response elicited by two experimental vaccines comprising a peptide/protein Ag and an agonist that delivers a costimulatory signal via CD27 or 4-1BB. Both agonists increased expansion of Ag-specific CD8 T cells compared with Ag alone. However, their capacity to stimulate differentiation into effector and memory cells differed. CD27 agonists promoted increased expression of perforin and the generation of short-lived memory cells, whereas stimulation with 4-1BB agonists favored generation of stable memory. The memory-promoting effects of 4-1BB were independent of CD4 T cells and were the result of programing within the first 2 d of priming. Consistent with this conclusion, CD27 and 4-1BB–stimulated CD8 T cells expressed disparate amounts of IL-2, IFN-γ, CD25, CD71, and Gp49b as early as 3 d after in vivo activation. In addition, memory CD8 T cells, generated through priming with CD27 agonists, proliferated more extensively than did 4-1BB–generated memory cells, but these cells failed to persist. These data demonstrate a previously unanticipated link between the rates of homeostatic proliferation and memory cell attrition. Our study highlights a role for these receptors in skewing CD8 T cell differentiation into effector and memory cells and provides an approach to optimize vaccines that elicit CD8 T cell responses.
Unique Temporal and Spatial Expression Patterns of IL-33 in Ovaries during Ovulation and Estrous Cycle Are Associated with Ovarian Tissue Homeostasis
Authors: Carlock Colin I. , Wu Jean , Zhou Cindy , Tatum Kiana , Adams Henry P. , Tan Filemon , Lou Yahuan 
Published: May 2014

Abstract
Ovaries are among the most active organs. Frequently occurring events such as ovulation and ovarian atresia are accompanied with tissue destruction and repairing. Critical roles of immune cells or molecules in those events have been well recognized. IL-33 is a new member of the IL-1 cytokine gene family. Recent studies suggest its roles beyond immune responses. We systemically examined its expression in ovaries for its potential roles in ovarian functions. During ovulation, a high level of IL-33 was transiently expressed, making it the most significantly upregulated immune gene. During estrous cycle, IL-33 expression levels fluctuated along with numbers of ovarian macrophages and atresia wave. Cells with nuclear form of IL-33 (nIL-33+ cells) were mostly endothelial cells of veins, either in the inner layer of theca of ovulating follicles during ovulation, or surrounding follicles during estrous cycle. Changes in number of nIL-33+ cells showed a tendency similar to that in IL-33 mRNA level during estrous cycle. However, the cell number sharply declined before a rapid increase of macrophages and a surge of atresia. The decline in nIL-33+ cell number was coincident with detection of higher level of the cytokine form of IL-33 by Western blot, suggesting a release of cytokine form of IL-33 before the surge of macrophage migration and atresia. However, IL-33 Ab, either by passive transfer or immunization, showed a limited effect on ovulation or atresia. It raises a possibility of IL-33’s role in tissue homeostasis after ovarian events, instead of a direct involvement in ovarian functions.
Improved mapping of sea ice production in the Arctic Ocean using AMSR‐E thin ice thickness algorithm
Authors: Iwamoto Katsushi , Ohshima Kay I. , Tamura Takeshi 
Published: May 2014

AbstractNew and improved estimates of sea ice production in the Arctic Ocean are derived from AMSR‐E satellite and atmospheric reanalysis data for the period 2002–2011, at a spatial resolution of 6.25 km and using a newly developed fast‐ice mask. High ice production in the major coastal polynyas is well demonstrated. The total annual cumulative ice production in the major 10 polynya regions is about
. The interannual variability of the ice production for each polynya is presented during 2002–2011. No obvious relationship is noted between the ice production and the recent drastic reduction in the preceding summer Arctic sea ice extent. Most polynya regions exhibit maximum ice production in autumn (October – November), before areas offshore have been covered with consolidated pack ice. Sea ice production from October to November in the marginal ice zone of the Pacific Ocean sector is negatively correlated with summer ice extent there. The ice production from October to November of 2007 (a record minimum summer ice extent) was about twice as large as that in other years. The high ice production area shifted to higher latitudes i.e., toward the deep Canada Basin, due to the retreat of the summer ice edge. We speculate that the resultant increase in brine input could change the oceanic structure in the basin, specifically deepening the winter mixed layer.
Recent climate tendencies on an East Antarctic ice shelf inferred from a shallow firn core network
Authors: Schlosser E. , Anschütz H. , Divine D. , Martma T. , Sinisalo A. , Altnau S. , Isaksson E. 
Published: May 2014

AbstractNearly three decades of stable isotope ratios and surface mass balance (SMB) data from eight shallow firn cores retrieved at Fimbul Ice Shelf, East Antarctica, in the Austral summers 2009–2011 have been investigated. An additional longer core drilled in 2000/2001 extends the series back to the early eighteenth century. Isotope ratios and SMB from the stacked record of all cores were also related to instrumental temperature data from Neumayer Station on Ekström Ice Shelf. Since the second half of the twentieth century, the SMB shows a statistically significant negative trend, whereas the δ18O of the cores shows a significant positive trend. No trend is found in air temperature at the nearest suitable weather station, Neumayer (available since 1981). This does not correspond to the statistically significant positive trend in Southern Annular Mode (SAM) index, which is usually associated with a cooling of East Antarctica. SAM index and SMB are negatively correlated, which might be explained by a decrease in meridional exchange of energy and moisture leading to lower precipitation amounts. Future monitoring of climate change on the sensitive Antarctic ice shelves is necessary to assess its consequences for sea level change.
Nitrate deposition to surface snow at Summit, Greenland, following the 9 November 2000 solar proton event
Authors: Duderstadt Katharine A. , Dibb Jack E. , Jackman Charles H. , Randall Cora E. , Solomon Stanley C. , Mills Michael J. , Schwadron Nathan A. , Spence Harlan E. 
Published: May 2014

AbstractThis study considers whether spikes in nitrate in snow sampled at Summit, Greenland, from August 2000 to August 2002 are related to solar proton events. After identifying tropospheric sources of nitrate on the basis of correlations with sulfate, ammonium, sodium, and calcium, we use the three‐dimensional global Whole Atmosphere Community Climate Model (WACCM) to examine unaccounted for nitrate spikes. Model calculations confirm that solar proton events significantly impact HOx, NOx, and O3 levels in the mesosphere and stratosphere during the weeks and months following the major 9 November 2000 solar proton event. However, solar proton event (SPE)‐enhanced NOy calculated within the atmospheric column is too small to account for the observed nitrate peaks in surface snow. Instead, our WACCM results suggest that nitrate spikes not readily accounted for by measurement correlations are likely of anthropogenic origin. These results, consistent with other recent studies, imply that nitrate spikes in ice cores are not suitable proxies for individual SPEs and motivate the need to identify alternative proxies.