• Energy Research
• biological sciences close
• FR close

Dans les latitudes tempérées élevées, les ongulés donnent généralement naissance dans une fenêtre temporelle étroite lorsque les conditions sont optimales pour la survie de la progéniture au printemps ou au début de l'été, et utilisent une photopériode changeante pour les conceptions temporelles afin d'anticiper ces conditions. Cependant, dans les basses latitudes tropicales, la variation de la durée du jour est minime et la variation des précipitations rend le cycle saisonnier moins prévisible. Néanmoins, plusieurs espèces d'ongulés conservent des pics de naissance étroits dans de telles conditions, tandis que d'autres montrent que les naissances se propagent assez largement tout au long de l'année. Nous avons étudié comment la variation des précipitations d'une année à l'autre et d'une année à l'autre a influencé le moment de la reproduction de quatre espèces d'ongulés montrant ces modèles contrastés dans la région de Masai Mara au Kenya. Les quatre espèces présentaient des pics de naissance au cours de la période optimale putative au début de la saison humide. Pour le hartebeest et l'impala, le pic de naissance est diffus et la progéniture naît tout au long de l'année. En revanche, le topi et le phacochère ont montré une concentration saisonnière étroite de naissances, avec des conceptions supprimées une fois que les précipitations mensuelles sont tombées en dessous d'un seuil. Les fortes précipitations de la saison précédente et les fortes pluies précoces de l'année en cours ont amélioré la survie au stade juvénile de toutes les espèces, à l'exception de l'impala. Nos résultats révèlent comment la variation des précipitations affectant la croissance des graminées et donc la nutrition des herbivores peut régir la phénologie reproductive des ongulés dans les latitudes tropicales où la variation de la longueur du jour est minime. Le mécanisme sous-jacent semble être la suppression des conceptions une fois que les gains nutritionnels deviennent insuffisants. En réagissant de manière proximale à la variation des précipitations au cours de l'année, les ongulés de la savane tropicale sont moins susceptibles d'être affectés négativement par les conséquences du réchauffement climatique sur la phénologie de la végétation que les ongulés du Nord montrant un contrôle photopériodique plus rigide sur le moment de la reproduction. En latitudes templadas altas, los ungulados generalmente dan a luz dentro de una ventana de tiempo estrecha cuando las condiciones son óptimas para la supervivencia de la descendencia en primavera o principios del verano, y utilizan conceptos cambiantes de fotoperíodo a tiempo para anticipar estas condiciones. Sin embargo, en latitudes tropicales bajas, la variación de la duración del día es mínima, y la variación de las precipitaciones hace que el ciclo estacional sea menos predecible. Sin embargo, varias especies de ungulados conservan picos de nacimiento estrechos en tales condiciones, mientras que otras muestran nacimientos muy extendidos a lo largo del año. Investigamos cómo la variación interanual de las precipitaciones influyó en el tiempo reproductivo de cuatro especies de ungulados que muestran estos patrones contrastantes en la región de Masai Mara en Kenia. Las cuatro especies exhibieron picos de nacimiento durante el periodo óptimo putativo en la estación húmeda temprana. Para hartebeest e impala, el pico de nacimiento era difuso y las crías nacían durante todo el año. Por el contrario, topi y jabalí mostraron una estrecha concentración estacional de nacimientos, con concepciones suprimidas una vez que las precipitaciones mensuales cayeron por debajo de un nivel umbral. Las altas precipitaciones en la temporada anterior y las altas lluvias tempranas en el año en curso mejoraron la supervivencia en la etapa juvenil para todas las especies, excepto los impalas. Nuestros hallazgos revelan cómo la variación de la precipitación que afecta el crecimiento de la hierba y, por lo tanto, la nutrición de los herbívoros, puede gobernar la fenología reproductiva de los ungulados en latitudes tropicales donde la variación de la duración del día es mínima. El mecanismo subyacente parece ser la supresión de las concepciones una vez que las ganancias nutricionales se vuelven insuficientes. Al responder proximalmente a la variación de las precipitaciones dentro del año, es menos probable que los ungulados de la sabana tropical se vean afectados negativamente por las consecuencias del calentamiento global para la fenología de la vegetación que los ungulados del norte que muestran un control fotoperiódico más rígido sobre el tiempo reproductivo. In high temperate latitudes, ungulates generally give birth within a narrow time window when conditions are optimal for offspring survival in spring or early summer, and use changing photoperiod to time conceptions so as to anticipate these conditions. However, in low tropical latitudes day length variation is minimal, and rainfall variation makes the seasonal cycle less predictable. Nevertheless, several ungulate species retain narrow birth peaks under such conditions, while others show births spread quite widely through the year. We investigated how within-year and between-year variation in rainfall influenced the reproductive timing of four ungulate species showing these contrasting patterns in the Masai Mara region of Kenya. All four species exhibited birth peaks during the putative optimal period in the early wet season. For hartebeest and impala, the birth peak was diffuse and offspring were born throughout the year. In contrast, topi and warthog showed a narrow seasonal concentration of births, with conceptions suppressed once monthly rainfall fell below a threshold level. High rainfall in the previous season and high early rains in the current year enhanced survival into the juvenile stage for all the species except impala. Our findings reveal how rainfall variation affecting grass growth and hence herbivore nutrition can govern the reproductive phenology of ungulates in tropical latitudes where day length variation is minimal. The underlying mechanism seems to be the suppression of conceptions once nutritional gains become insufficient. Through responding proximally to within-year variation in rainfall, tropical savanna ungulates are less likely to be affected adversely by the consequences of global warming for vegetation phenology than northern ungulates showing more rigid photoperiodic control over reproductive timing. في خطوط العرض المعتدلة العالية، تلد ذوات الحوافر عمومًا في غضون فترة زمنية ضيقة عندما تكون الظروف مثالية لبقاء النسل في الربيع أو أوائل الصيف، وتستخدم تغيير الفترة الضوئية إلى مفاهيم زمنية لتوقع هذه الظروف. ومع ذلك، في خطوط العرض الاستوائية المنخفضة، يكون تباين طول اليوم ضئيلًا، ويجعل تباين هطول الأمطار الدورة الموسمية أقل قابلية للتنبؤ. ومع ذلك، فإن العديد من الأنواع ذوات الحوافر تحتفظ بقمم ولادة ضيقة في ظل هذه الظروف، في حين أن البعض الآخر يظهر أن الولادات تنتشر على نطاق واسع خلال العام. لقد حققنا في كيفية تأثير التباين في هطول الأمطار خلال العام وبين الأعوام على التوقيت التكاثري لأربعة أنواع من ذوات الحوافر تظهر هذه الأنماط المتناقضة في منطقة ماساي مارا في كينيا. أظهرت جميع الأنواع الأربعة قمم ولادة خلال الفترة المثلى المفترضة في موسم الأمطار المبكر. بالنسبة لحيوان النحل والامبالا، كانت ذروة الولادة منتشرة وولدت ذرية على مدار العام. على النقيض من ذلك، أظهر التوبي والخنزير الحربي تركيزًا موسميًا ضيقًا للولادات، مع قمع المفاهيم بمجرد انخفاض هطول الأمطار الشهري إلى ما دون مستوى العتبة. عزز ارتفاع هطول الأمطار في الموسم السابق وارتفاع الأمطار المبكرة في العام الحالي البقاء على قيد الحياة في مرحلة الشباب لجميع الأنواع باستثناء الإمبالا. تكشف النتائج التي توصلنا إليها كيف أن تباين هطول الأمطار الذي يؤثر على نمو العشب وبالتالي تغذية الحيوانات العاشبة يمكن أن يحكم الفينولوجيا الإنجابية لذوات الحوافر في خطوط العرض الاستوائية حيث يكون تباين طول اليوم ضئيلًا. يبدو أن الآلية الأساسية هي قمع المفاهيم بمجرد أن تصبح المكاسب الغذائية غير كافية. من خلال الاستجابة القريبة من التباين في هطول الأمطار خلال العام، فإن ذوات الحوافر في السافانا الاستوائية أقل عرضة للتأثر سلبًا بعواقب الاحترار العالمي على فينولوجيا الغطاء النباتي من ذوات الحوافر الشمالية التي تظهر تحكمًا دوريًا ضوئيًا أكثر صرامة في توقيت التكاثر.

AbstractA large number of small- to medium-sized community ponds exist in most parts of the Terai region in Nepal. Such ponds could be a viable alternative for other forms of surface irrigation. But, with the lack of efficient management, many of these ponds remain underutilized. An effort was made to facilitate the rehabilitation of such a pond in a selected village of Rupandehi District in Western Terai region of Nepal. This paper aims to evaluate the changed water availability situation in post-monsoon seasons after the pond rehabilitation. The paper also evaluates the feasibility of such interventions especially focusing on the potential to provide additional water and improve agricultural productivity. Results showed small increases in quantifiable indicators such as water availability, cropping intensity, productivity and income. The new institutional setup improved water allocation, improved operation and maintenance, and increased social awareness among the people about the importance of underutilized water resources. The intervention has the potential to be replicated in similar contexts.

In order to reduce production costs and environmental impact of bioethanol from sugar beet low purity syrup 2, an intensification of the industrial alcoholic fermentation carried out by Saccharomyces cerevisiae is necessary. Two fermentation processes were tested: multi-stage batch and fed-batch fermentations with different operating conditions. It was established that the fed-batch process was the most efficient to reach the highest ethanol concentration. This process allowed to minimize both growth and ethanol production inhibitions by high sugar concentrations or ethanol. Thus, a good management of the operating conditions (initial volume and feeding rate) could produce 15.2% (v/v) ethanol in 53 h without residual sucrose and with an ethanol productivity of 2.3 g L h−1.

A natural holm oak forest was selectively thinned to test thinning as a tool to reduce tree mortality, increase productivity, and reverse the recent regression of the dominant species (Quercus ilex) induced by climate change. Thinning increased aboveground productivity and reduced stem mortality in this Mediterranean forest during four years just after thinning, contributing to the maintenance of forest functioning under changing climatic conditions. Q. ilex was the only species positively affected by the thinning: stem growth increased for all stem sizes, and mortality was significantly lower in thinned plots. On the contrary, mortality rates of Phillyrea latifolia and Arbutus unedo were not significantly lower. Stem growth increased for P. latifolia only in the smallest stem-size class. Our results highlight the suitability of selective thinning for improving the forest productivity and ensuring the conservation of Mediterranean coppices. Other benefits of selective thinning, such as a decrease in the risk of fire dispersion and an increase in the water supply for human populations, are also discussed.

1. Marine Heat Waves (MHWs) are episodes of anomalous warming in the ocean that can last from a few days to months. MHWs have different characteristics in terms of intensity, duration, and frequency and generate thermal stress on marine ecosystems. In reef ecosystems, they are one of the main causes of decreased presence and abundance of corals, invertebrates, and fish. The deleterious capacity of thermal stress often depends upon biotic factors such as resource availability (bottom-up control on predators) and predation (top-down control on prey). Despite the evidence of thermal stress and biotic factors affecting individual species, the combined effects of both stressors on the entire reef ecosystems are far less studied. 2. Here, using a food-web modeling approach, we estimated the rate of change in species’ biomass due to different MHW scenarios based on their physical characteristics. Specifically, we modeled the mechanistic link between species’ consumption rate and seawater temperature (thermal stressor), simulating species’ biomass dynamics for different MHW scenarios under different trophic control assumptions (biotic factor). 3. We find that total reef ecosystem biomass declined by 10% ± 5% under MHWs with severe intensity and top-down control assumption. The bottom-up control assumption moderates the total ecosystem biomass reduction by 5% ± 5%. Irrespective of the MHW scenario and the trophic control assumption, the most substantial biomass changes occur among top, meso-predators, and corals (5% to 20% ± 10%).4. Since habitat degradation may lead to reef ecosystems governed by top-down control on prey, our findings point to the critical importance of protecting reef ecosystems as a pivotal strategy to alleviate the impacts of thermal stress induced by MHWs. Overall, our results provide a unified understanding of the interplay between abiotic stressors and biotic factors in reef ecosystems under extreme thermal events, offering insights into present baselines and future ecological states for reef ecosystems.

Glaciers are retreating globally, and the resulting ice-free areas provide an experimental system for understanding species colonization patterns, community formation, and dynamics. The last several years have seen crucial advances in our understanding of biotic colonization after glacier retreats, resulting from the integration of methodological innovations and ecological theories. Recent empirical studies have demonstrated how multiple factors can speed up or slow down the velocity of colonization and have helped scientists develop theoretical models that describe spatiotemporalchanges in community structure. There is a growing awareness of how different processes (e.g., time since glacier retreat, onset or interruption of surface processes, abiotic factors, dispersal, biotic interactions) interact to shape community formation and, ultimately, their functional structure through succession. Here, we examine how these studies address key theoretical questions about community dynamics and show how classical approaches are increasingly being combined with environmental DNA metabarcoding and functional trait analysis to document the formation of multitrophic communities, revolutionizing our understanding of the biotic processes that occur following glacier retreat.