Genetic evidence supports recolonisation by Mya arenaria of western Europe from North America

The softshell clam Mya arenaria (L.) is currently widespread on the east and west coasts of North America. This bivalve also occurs on western European shores, where the post-Pleistocene origin of the species, whether introduced or relict, has been debated. We collected 320 M. arenaria from 8 locations in Europe and North America. Clams (n = 84) from 7 of the locations were examined for mitochondrial DNA variation by sequencing a section of the cytochrome oxidase 1 (COX1) gene. These were analysed together with 212 sequences, sourced from GenBank, from the same gene from 12 additional locations, chiefly from eastern North America but also 1 site each from western North America and from western Europe. Ten microsatellite loci were also investigated in all 320 clams. Nuclear markers showed reduced levels of variation in certain European samples. The same common COX1 haplotypes and microsatellite alleles were present throughout the range of M. arenaria, although significant differences were identified in haplotypic and allelic composition between many samples, particularly those from the 2 continents (Europe and North America). These findings support the hypothesis of post-Pleistocene colonisation of European shores from eastern North America (and the recorded human transfer of clams from the east to the west coast of North America in the 19th century).

Simulations of forest loss in North America, the Amazon, and combined using the Community Earth System Model

The netcdf files in this archive comprise climate model output from Community Earth System Model for experiments looking at forest loss over Western North America and the Amazon. For further description of the model and configuration for these experiments please see the accompanying manuscript: Synergistic ecoclimate teleconnections from forest loss in different regions structure global ecological responses Elizabeth S. Garcia, Abigail L. S. Swann, Juan C. Villegas, David D. Breshears, Darin J. Law, Scott R. Saleska, and Scott C. Stark published in PLOS ONE, 2016. Contact information in README.txt

DYNAMICS OF THE SHORT TERM AND LONG TERM AVIAN DISTRIBUTIONS IN NORTH AMERICA - THE ROLES OF VEGETATION HEIGHT HETEROGENEITY AND CLIMATIC FACTORS

Understanding how biodiversity spatially distribute over both the short term and long term, and what factors are affecting the distribution, are critical for modeling the spatial pattern of biodiversity as well as for promoting effective conservation planning and practices. This dissertation aims to examine factors that influence short-term and long-term avian distribution from the geographical sciences perspective. The research develops landscape level habitat metrics to characterize forest height heterogeneity and examines their efficacies in modelling avian richness at the continental scale. Two types of novel vegetation-height-structured habitat metrics are created based on second order texture algorithms and the concepts of patch-based habitat metrics. I correlate the height-structured metrics with the richness of different forest guilds, and also examine their efficacies in multivariate richness models. The results suggest that height heterogeneity, beyond canopy height alone, supplements habitat characterization and richness models of two forest bird guilds. The metrics and models derived in this study demonstrate practical examples of utilizing three-dimensional vegetation data for improved characterization of spatial patterns in species richness. The second and the third projects focus on analyzing centroids of avian distributions, and testing hypotheses regarding the direction and speed of these shifts. I first showcase the usefulness of centroids analysis for characterizing the distribution changes of a few case study species. Applying the centroid method on 57 permanent resident bird species, I show that multi-directional distribution shifts occurred in large number of studied species. I also demonstrate, plain birds are not shifting their distribution faster than mountain birds, contrary to the prediction based on climate change velocity hypothesis. By modelling the abundance change rate at regional level, I show that extreme climate events and precipitation measures associate closely with some of the long-term distribution shifts. This dissertation improves our understanding on bird habitat characterization for species richness modelling, and expands our knowledge on how avian populations shifted their ranges in North America responding to changing environments in the past four decades. The results provide an important scientific foundation for more accurate predictive species distribution modeling in future.

[North America

Scale ca. 1:9,000,000.

A map of North America : from the latest surveys and maps /

Relief shown pictorially.

A map of the United States of North America /

Shows many roads, has "Tennassee" on sheet 3, as well as the 22 line boundaries note.

Plant Migrations Impact on Potential Vegetation and Carbon Redistribution in Northern North America from Climate Change

Forests have a prominent role in carbon storage and sequestration. Anthropogenic forcing has the potential to accelerate climate change and alter the distribution of forests. How forests redistribute spatially and temporally in response to climate change can alter their carbon sequestration potential. The driving question for this research was: How does plant migration from climate change impact vegetation distribution and carbon sequestration potential over continental scales? Large-scale simulation of the equilibrium response of vegetation and carbon from future climate change has shown relatively modest net gains in sequestration potential, but studies of the transient response has been limited to the sub-continent or landscape scale. The transient response depends on fine scale processes such as competition, disturbance, landscape characteristics, dispersal, and other factors, which makes it computational prohibitive at large domain sizes. To address this, this research used an advanced mechanistic model (Ecosystem Demography Model, ED) that is individually based, but pseudo-spatial, that reduces computational intensity while maintaining the fine scale processes that drive the transient response. First, the model was validated against remote sensing data for current plant functional type distribution in northern North America with a current climatology, and then a future climatology was used to predict the potential equilibrium redistribution of vegetation and carbon from future climate change. Next, to enable transient calculations, a method was developed to simulate the spatially explicit process of dispersal in pseudo-spatial modeling frameworks. Finally, the new dispersal sub-model was implemented in the mechanistic ecosystem model, and a model experimental design was designed and completed to estimate the transient response of vegetation and carbon to climate change. The potential equilibrium forest response to future climate change was found to be large, with large gross changes in distribution of plant functional types and comparatively smaller changes in net carbon sequestration potential for the region. However, the transient response was found to be on the order of centuries, and to depend strongly on disturbance rates and dispersal distances. Future work should explore the impact of species-specific disturbance and dispersal rates, landscape fragmentation, and other processes that influence migration rates and have been simulated at the sub-continent scale, but now at continental scales, and explore a range of alternative future climate scenarios as they continue to be developed.

Segmentation and kinematics of the North America-Caribbean plate boundary offshore Hispaniola

We explored the submarine portions of the Enriquillo–Plantain Garden Fault zone (EPGFZ) and the Septentrional–Oriente Fault zone (SOFZ) along the Northern Caribbean plate boundary using high-resolution multibeam echo-sounding and shallow seismic reflection. The bathymetric data shed light on poorly documented or previously unknown submarine fault zones running over 200 km between Haiti and Jamaica (EPGFZ) and 300 km between the Dominican Republic and Cuba (SOFZ). The primary plate-boundary structures are a series of strike-slip fault segments associated with pressure ridges, restraining bends, step overs and dogleg offsets indicating very active tectonics. Several distinct segments 50–100 km long cut across pre-existing structures inherited from former tectonic regimes or bypass recent morphologies formed under the current strike-slip regime. Along the most recent trace of the SOFZ, we measured a strike-slip offset of 16.5 km, which indicates steady activity for the past ~1.8 Ma if its current GPS-derived motion of 9.8 ± 2 mm a−1 has remained stable during the entire Quaternary.

Le Sylvicole inférieur au Méganticois : le cas du site Nepress (BiEr-21)

La découverte du site Nepress (BiEr-21) en 2004 et les saisons de fouilles subséquentes ont permis de découvrir de nombreux vestiges archéologiques. Ce mémoire a donc pour objectif de déterminer l’identité culturelle des occupants qui ont fréquenté le site, en prenant en considération les activités rituelles et la stratégie d’approvisionnement en matière lithique. Pour y parvenir, une analyse morpho-métrique de l’assemblage lithique a été effectuée. La distribution intra-site des artéfacts a également été prise en considération lors de l’analyse. Une séquence chronologique du Nord-Est américain remontant au Sylvicole inférieur est présentée dans ce mémoire. Une période d’occupation semble dominer sur le site Nepress, soit le Sylvicole inférieur. Cette manifestation est caractérisée par la présence d’artéfacts diagnostiques de la culture Meadowood. Ces objets sont un grattoir triangulaire bifacial Meadowood, ainsi qu’une imitation de pointe de type box-base.

Évolution et transmission des savoir-faire céramiques au cours du Sylvicole (-1000 à 1550 de notre ère) : la station 3-avant de Pointe-du-Buisson (BhFl-1d), Haut-Saint-Laurent, Québec.

La station 3-avant de Pointe-du-Buisson (Beauharnois, Haut-Saint-Laurent, Québec) représente la plus importante collection de récipients de terre cuite datant du Sylvicole moyen ancien (-400 à 500 de notre ère) dans le Nord-Est américain. De plus, on trouve sur ce site une série continue d’occupations couvrant l’ensemble de la période Sylvicole. En dépit de complications d’ordre stratigraphique (terreau homogène et pédoturbations), des concepts et des méthodes évolutionnaires tirés de la théorie de l’hérédité duelle sont appliqués à l’étude de cet assemblage. D’un point de vue anthropologique, que nous apprend l’étude de l’évolution et de la transmission des savoir-faire d’une technologie que nous assumons exclusivement féminine au cours de la période Sylvicole? L’auteur défend que l’archéologie évolutionnaire permet de détecter le contexte de la transmission, c’est-à-dire l’organisation socioéconomique des populations du passé. L’examen des traits stylistiques suggère que la sédentarisation estivale des bandes amérindiennes à partir du Sylvicole moyen tardif favorise une homogénéisation des productions céramiques dans un contexte virilocal qui est la conséquence d’une transmission de type conformiste opérant sur un axe horizontal (entre pairs). Cependant, le passage probable des tribus iroquoiennes à l’uxorilocalité et à la matrilinéarité à la fin du Sylvicole se traduit par une saisissante hétérogénéisation des pots, qui s’explique possiblement par une sélection de marqueurs identitaire d’ordre clanique (transmission verticale entre parents et descendants). L’étude des traits techno-fonctionnels indique une diversification de la vaisselle de terre cuite à mesure que les populations intensifient leurs expériences sur les cultigènes. Dans l’ensemble, cette évolution trahit une attention accrue conférée à la performance des pots en tant que récipients culinaires. Par ailleurs, le concours de la sériation et de datations AMS permet la reconnaisance d’un taxon « Sylvicole moyen moyen » caractérisé par une modification morphologique et décorative des vases. Une enquête comparative portant sur un échantillon de 27 sites archéologiques de l’horizon Pseudo-scallop-shell démontre que la variation populationnelle est structurée en fonction de la localisation des communautés dans un bassin hydrographique spécifique. Par conséquent, l’auteur soumet des pistes en vue de l’élaboration d’une taxonomie robuste et propre au Sylvicole moyen ancien et au Sylvicole moyen moyen. Enfin, des indices de natures diverses (archéologiques, paléoethnobotaniques, ethnolinguistiques, paléoanthropologiques, et d’autres issus de la génétique des populations) suggèrent une identité proto-algonquienne des bandes des deux sous-périodes susmentionnées.

Les dépotoirs dans le schème d’établissement iroquoien : exemple du site Mailhot-Curran

Dans ce mémoire, intitulé « Les dépotoirs dans le schème d’établissement iroquoien: exemple du site Mailhot-Curran», je m’attèle à définir les modes de rejets des déchets dans le contexte d’un schème d’établissement sédentaire semi-permanent au Sylvicole supérieur. Les dépotoirs des sites archéologiques ne semblent pas obtenir toute l’attention analytique qui leur est due et l’étude des modes de rejets a longtemps été négligée. Pourtant, les amas de déchets sont récurrents sur les sites du Nord-Est américain et ce depuis le Sylvicole moyen. L’étude approfondie de l’organisation d’un site iroquoien se doit de passer par la compréhension des modes d’élimination des déchets, puisque la gestion des rejets est généralement le reflet de la structure du site et du type de peuplement. Les dépotoirs peuvent fournir des informations précieuses sur les zones d’activité, la fonction du site ou encore la durée d’occupation. Le village de Mailhot-Curran témoigne de plusieurs concentrations d’objets. Je souhaite établir si ces concentrations de vestiges peuvent être qualifiées de dépotoirs et si oui, peut-on en distinguer différents types? D’autre part, je m’intéresse à l’aspect social qui encadre la mise en place de dépotoirs. Bien que les dépotoirs soient des indices associés aux premières traces de sédentarité saisonnière, leur présence est précisément liée au phénomène de sédentarisation annuelle. Il s’agit également de définir le geste culturel, l’assainissement d’un village étant un schéma culturel très répandu. De ce geste de rejet découle forcément le choix d’un emplacement, ainsi que le concept de «flux de déplacement» des déchets. Il s’agit de déterminer le lien entretenu entre les aires d’activités et les aires de dépôts primaires et secondaires. Pour ce faire, il est primordial d’évaluer la densité, l’hétérogénéité et le contenu des dépotoirs. Suite à la définition de l’ensemble de ces concepts appliqués au site Mailhot-Curran, je souhaite, à travers une étude comparative, répondre à la question suivante : Les dépotoirs peuvent-ils refléter une pratique culturelle commune aux villages iroquoiens de la région de Saint-Anicet?

Les dépotoirs dans le schème d’établissement iroquoien : exemple du site Mailhot-Curran

Dans ce mémoire, intitulé « Les dépotoirs dans le schème d’établissement iroquoien: exemple du site Mailhot-Curran», je m’attèle à définir les modes de rejets des déchets dans le contexte d’un schème d’établissement sédentaire semi-permanent au Sylvicole supérieur. Les dépotoirs des sites archéologiques ne semblent pas obtenir toute l’attention analytique qui leur est due et l’étude des modes de rejets a longtemps été négligée. Pourtant, les amas de déchets sont récurrents sur les sites du Nord-Est américain et ce depuis le Sylvicole moyen. L’étude approfondie de l’organisation d’un site iroquoien se doit de passer par la compréhension des modes d’élimination des déchets, puisque la gestion des rejets est généralement le reflet de la structure du site et du type de peuplement. Les dépotoirs peuvent fournir des informations précieuses sur les zones d’activité, la fonction du site ou encore la durée d’occupation. Le village de Mailhot-Curran témoigne de plusieurs concentrations d’objets. Je souhaite établir si ces concentrations de vestiges peuvent être qualifiées de dépotoirs et si oui, peut-on en distinguer différents types? D’autre part, je m’intéresse à l’aspect social qui encadre la mise en place de dépotoirs. Bien que les dépotoirs soient des indices associés aux premières traces de sédentarité saisonnière, leur présence est précisément liée au phénomène de sédentarisation annuelle. Il s’agit également de définir le geste culturel, l’assainissement d’un village étant un schéma culturel très répandu. De ce geste de rejet découle forcément le choix d’un emplacement, ainsi que le concept de «flux de déplacement» des déchets. Il s’agit de déterminer le lien entretenu entre les aires d’activités et les aires de dépôts primaires et secondaires. Pour ce faire, il est primordial d’évaluer la densité, l’hétérogénéité et le contenu des dépotoirs. Suite à la définition de l’ensemble de ces concepts appliqués au site Mailhot-Curran, je souhaite, à travers une étude comparative, répondre à la question suivante : Les dépotoirs peuvent-ils refléter une pratique culturelle commune aux villages iroquoiens de la région de Saint-Anicet?

Exchange, know-hows, and interpersonal segmentation : an assessment of the archaic component of the Gaudreau (BkEu-8) site, Weedon, Quebec

Le site Gaudreau est un site perturbé et à occupations multiples situé dans le sud-est du Québec, et présente des occupations datant du Paléoindien Récent jusqu’à la période historique. Les occupations Archaïques du site, noté par la présence de bifaces diagnostiques de l’Archaïque Supérieur et de l’Archaïque Terminal et par des Macrooutils de l’Archaïque Moyen et de l’Archaïque Supérieur, sont le sujet principal de ce mémoire. Puisqu’aucune occupation ne peut être différencié horizontalement ni verticalement, et qu’aucun objet non-diagnostique ne peut être associé avec certitude, seul un échantillon de 32 objets ont été observés. Étant donné la faible taille de l’échantillon analysé, il est fort probable qu’un plus grand nombre de sources de matières premières aient été utilisés durant les occupations de l’Archaïque. Toutefois, un réseau de matières premières lithiques similaire à ceux des sites du Lac Mégantic a été observé, avec une forte représentation de la rhyolite Kineo-Traveller et des cherts Appalachiens. Des cherts des Grands Lacs et le quartzite de Cheshire sont aussi présents. Le mudstone silicifié d’origine locale et le quartz sont par contre faiblement représentés dans l’échantillon, probablement dû à un biais de proximité de source. L’analyse technique de l’échantillon, sans contrôle pour les pratiques techno-économiques, dénote plusieurs récurrences techniques à l’intérieur des unités typologiques, sans toutefois appuyer des différences récurrentes significatives entre les matières premières de régions différentes. À cause de la taille de l’échantillon et du contexte perturbé, la pertinence des fortes similarités entre certains objets est douteuse. La segmentation interpersonnelle des chaînes opératoires ne pouvait être déterminée dans l’échantillon. Cependant, les résultats incitent plutôt à croire que les matières premières devaient circuler sous diverses formes. Il peut être considéré que, en dehors des matières premières locales, les occupants Archaïques du site Gaudreau n’avaient pas d’accès direct aux matières premières exogènes.

Exchange, know-hows, and interpersonal segmentation : an assessment of the archaic component of the Gaudreau (BkEu-8) site, Weedon, Quebec

Le site Gaudreau est un site perturbé et à occupations multiples situé dans le sud-est du Québec, et présente des occupations datant du Paléoindien Récent jusqu’à la période historique. Les occupations Archaïques du site, noté par la présence de bifaces diagnostiques de l’Archaïque Supérieur et de l’Archaïque Terminal et par des Macrooutils de l’Archaïque Moyen et de l’Archaïque Supérieur, sont le sujet principal de ce mémoire. Puisqu’aucune occupation ne peut être différencié horizontalement ni verticalement, et qu’aucun objet non-diagnostique ne peut être associé avec certitude, seul un échantillon de 32 objets ont été observés. Étant donné la faible taille de l’échantillon analysé, il est fort probable qu’un plus grand nombre de sources de matières premières aient été utilisés durant les occupations de l’Archaïque. Toutefois, un réseau de matières premières lithiques similaire à ceux des sites du Lac Mégantic a été observé, avec une forte représentation de la rhyolite Kineo-Traveller et des cherts Appalachiens. Des cherts des Grands Lacs et le quartzite de Cheshire sont aussi présents. Le mudstone silicifié d’origine locale et le quartz sont par contre faiblement représentés dans l’échantillon, probablement dû à un biais de proximité de source. L’analyse technique de l’échantillon, sans contrôle pour les pratiques techno-économiques, dénote plusieurs récurrences techniques à l’intérieur des unités typologiques, sans toutefois appuyer des différences récurrentes significatives entre les matières premières de régions différentes. À cause de la taille de l’échantillon et du contexte perturbé, la pertinence des fortes similarités entre certains objets est douteuse. La segmentation interpersonnelle des chaînes opératoires ne pouvait être déterminée dans l’échantillon. Cependant, les résultats incitent plutôt à croire que les matières premières devaient circuler sous diverses formes. Il peut être considéré que, en dehors des matières premières locales, les occupants Archaïques du site Gaudreau n’avaient pas d’accès direct aux matières premières exogènes.