Résumé : Les stocks des éléments dans les sols, et en particulier ceux du carbone, sont en constante évolution sous l’effet de facteurs naturels (climat, végétation, teneurs en argiles, etc.) et anthropiques (usages des sols, etc.). Notre objectif est donc, (i) de mieux comprendre les relations entre type de sol, système de culture et quantité de carbone stockée, (ii) d’étudier les conséquences des changements d’usage et de gestion des terres sur les formes de matière organique dans les sols et (iii) de préciser le rôle de la matière organique sur les propriétés physiques des sols.Des situations agro-pédologiques représentatives des trois grands modèles minéralogiques des sols tropicaux (Sols à allophanes (argiles non cristallisées), Sols à argiles 1/1 et Sols à argiles 2/1) et présentant des systèmes culturaux de différents niveaux d’intensification (monocultures intensives destinées à l’exportation, systèmes paysans faiblement intensifiés, etc.) ont ainsi été sélectionnées sur les sols de Martinique. Par ailleurs, afin de limiter les effets des usages antérieurs des parcelles, nous avons généralement choisi des situations culturales âgées au minimum de 3 ans.L’analyse des stocks de carbone des différentes parcelles fait apparaître des comportements différents : dans les sols à allophanes, il y a un effet de la minéralogie sur la stabilisation des matières organiques ; dans les sols à argiles cristallisées, il existe une corrélation entre la teneur en carbone (ou le stock organique) et la texture (ou teneur en éléments fins), aussi bien pour les situations non cultivées que pour les situations sous cultures. L’amplitude des variations (diminution) des stocks en carbone observées sous l’effet de différents modes de gestion des sols, dépend elle aussi de la texture : dans les sols sableux, la potentialité de séquestration du carbone est faible ou nulle, en revanche, les potentialités de stockage du carbone sont plus fortes dans les sols argileux.L’estimation des stocks totaux de carbone à l’échelle de la Martinique, pour un mètre de profondeur et pour une situation moyenne entre les cartes d’usage des terres de 1969/1970 et 1979/1980, s’élèvent à 11,859 Mt de C calculés pour 95,8% de la surface.La distribution de la matière organique du sol varie avec la texture du sol : dans les sols sableux, à faibles teneurs en matière organique, les matières organiques sont principalement associées aux fractions sableuses ; dans les sols argileux, plus riches en matières organiques, 50 à 60 % de la matière organique sont associées à la fraction argileuse. De même, la dynamique de la matière organique dépend également de la texture du sol : dans les sols sableux, les variations des stocks organiques sont essentiellement dues à la perte ou à l’accumulation en carbone de la fraction sableuse ; dans les sols argileux, la fraction argileuse participe de manière prépondérante aux variations des stocks organiques de ces sols lors de leur mise en culture ou en prairie ; les sols sablo-argileux ont un comportement intermédiaire entre ces deux pôles.La stabilité structurale varie avec la minéralogie. Les andosols (ou ALL) présentent un haut degré d’agrégation et de stabilité, du à la présence d’allophanes et à leur association particulière avec les composés organiques. Dans les sols à argiles cristallisées, la stabilité de l’agrégation est plus élevée dans les sols à argiles 1/1 (ou LAC) ; les valeurs les plus faibles sont généralement observées dans les parcelles sur sols à argiles 2/1 (ou HAC). En outre, la mise en culture se traduit généralement par une diminution de la stabilité de l’agrégation.L’intensification des cultures (labours fréquents, faibles restitutions de matière organique au sol, etc.) accentue la perte de la stabilité de l’agrégation provoquée par la mise en culture, en particulier dans les parcelles sur sols à argiles 2/1 (ou HAC).
Soils elements stocks, and particularly those of carbon, are in constant evolution under natural factors effect (climate, vegetation, clays content, etc) and anthropic factors effect (soils uses, etc). Our objective is thus, (i) to better understand the relations between soil, farming system and stored carbon quantity, (ii) to study the consequences of soils uses changes and of soils managements changes on organic matter shapes in soil and (iii) to specify organic matter role on soil properties physics.Representative agri-pedological situations of the three great mineralogical models of tropical soils (allophonic soils (not crystallized clays), 1:1 clay soils and 2:1 clay soils) and presenting agricultural systems of various levels of intensification (intensive monocultures intended for export, slightly intensified farming systems, etc) were thus selected in the soils of Martinique. In addition, to limit the effects of their former uses, we generally chose to the minimum 3 years old farming situations.The analysis of the various lands carbon stocks reveals different behaviors: in allophonic soils, a correlation exists between carbon content (or organic stock) and texture (or fine elements content), as well for not cultivated as for cultivated situations. Variations ranges (reduction) of carbon stocks observed under various management soils systems effect, also depends on texture: in sandy soils, carbon sequestration potentiality is low or null, on the other hand, carbon storage potentialities are higher in clay soils.The estimation of total carbon stocks on the scale of Martinique, for one meter of depth and for and average situation between the use soils charts of 1969/70 and 1979/80, rises to 11,859 Mt of C calculated for 95,8% of the surface.Soil organic matter distribution varies with soil texture: in sandy soils, with low contents of organic matter, organics matters are mainly associated with the sandy fractions; in clay soils, richer in organic matters, 50 to 60% of the organic matters are associated with the argillaceous fraction. In the same way, the organic matter dynamics also depends on soil texture: in sandy soils, organic stocks variations are primarily due to carbon loss or accumulation of the sandy fraction; in clay soils, the argillaceous fraction takes part in a dominating way in organic stocks variations of these soils at the time of their setting in culture or meadow; the sand-clay soils have an intermediate behavior between these two poles.Structural stability varies with mineralogy. Andosols (or ALL) present a high degree of aggregation and stability, due to the presence of allophones and their particular association with the organics compounds. In crystallized clay soils, aggregation stability is higher in 1:1 clay soils (or LAC); the lowest values are generally observed in the lands on 2:1 clay soils (or HAC). Moreover, culture setting generally results in aggregation stability reduction.Cultures intensification (frequent ploughings, low organic matter restitutions to the soil, etc) accentuates aggregation stability loss caused by culture setting, particularly in lands on 2:1 clay soils (or HAC).

http://www.theses.fr/2012AGUY0513/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : National audience
La géologie a beaucoup évolué au cours des deux derniers siècles. On analyse l'histoire des géosciences autour du pôle universitaire montpelliérain, à travers l'évolution de la perception des paysages (illustré par l'exemple de la région du Pic Saint Loup) et de la connaissance géologique qui en découle. Les précurseurs ont d'abord établi la succession stratigraphique des roches, puis ils ont commencé de reporter les observations de surface sur des cartes. Les géologues ont ensuite tenté de comprendre les structures du sous-sol, d'abord à l'aide de coupes et plus récemment grâce à des représentations tridimensionnelles.
Annales SHHNH

hal-00933871
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00933871
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00933871/document
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00933871/file/200ansGeolSHHNH.pdf

Résumé : Aquafarming in Guyana (Macrobrachium Rosenbergii) finds itself confronted today with a serious economic problem linked to a concurrence of factors of differing origins. - The absence of markets (an apparently cyclical phenomenon) has hindered many operations and calls into question the producing sector in its current form (See table 5: stock SICA 1987). But behind this difficulty, other deeper and longer-lasting ones call for questions to be asked. During analysis of the sector, structural blockages appear from the first years of operations, which, combined with the prolonged absence of revenue, accelerates a process of decline (see the spiral of recession in the text). These other factors are: - 1) An environment that hinders the creation of new farms (difficulties and delay of basin construction sites, wavering about the chosen farming techniques, changes while engaged in operations...) - 2) A complete unawareness of the true capabilities of markets and competitors. - 3) An overestimation of possible yields in the first years. - 4) Underestimating cash flow needs and the consequences of taking out a large loan (see appendix 5, corporate earnings). - 5) Difficulty with implementing a solid and sustainable business structure. - 6) A serious and rapid deterioration of relations among the people involved in this production sector caused by a great deal of confusion about the role, attributions and sphere of expertise of each one of them (confusion in particular among IFREMER, France Aquaculture, and Guyane Aquaculture). Taken all together, these factors mean that we must consider today that the solutions proposed in response to the problem of marketing (See appendix 8 on the DDA proposal and appendix 9 on the GEM report), cannot suffice either to revive discontinued farms or to go ahead with planned projects.
(OCR non controlé) L'aquaculture en Guyane (Macrobrachium Rosenbergii) se trouve confrontée aujourd'hui à un grave problème économique lié à la conjonction de facteurs de natures distinctes. - L'absence de débouchés (phénomène en apparence conjoncturel) est venu bloquer bon nombre d'exploitations et remet en cause le secteur productif dans sa forme actuelle (Cf.tableau 5 : stock SICA 1987). Mais derrière cette difficulté, d'autres plus profondes et durables amènent à poser des questions. A l'analyse du secteur, des blocages structurels apparaissent, dès les premières années d'exploitation, qui combinés à l'absence prolongée de recettes, accélèrent un processus de déclin (cf dans le texte la spirale de la récession). Ces autres facteurs sont : - 1 ) Un environnement contraignant pour la création des fermes (difficultés et retard des chantiers de construction de bassins, hésitations sur les techniques d'élevage choisies, modifications en cours d'exploitation...) - 2 ) Une méconnaissance totale des capacités réelles des marchés et des concurrents. - 3 ) Une sur-estimation des rendements possibles les premières années. - 4 ) Une sous estimation des besoins de trésorerie et des conséquences d'un recours à l'emprunt important (cf annexe 5 résultats d'entreprises). - 5 ) Une difficulté à mettre en place une structure professionnelle solide et pérenne. - 6 ) Une grave et rapide dégradation des relations entre les acteurs de ce secteur de production causée par de sérieuses confusions sur le rôle, les attributions et les domaines de compétences de chacun d'eux (confusion notamment entre IFREMER, FRANCE AQUACULTURE, GUYANE AQUACULTURE). L'ensemble de ces facteurs fait que l'on doit considérer aujourd'hui que les solutions proposées en réponse au problème de commercialisation (Cf annexe 8 sur proposition DDA et annexe 9 sur rapport GEM), ne peuvent suffire ni pour relancer les fermes arrêtées ni pour réaliser les projets envisagés). Celles ci ne tiennent pas compte de la dégradation des relations entre les différents partenaires et reposent uniquement sur une intégration accrue des producteurs dans un environnement que pourtant la plupart ont déjà rejeté (ceci est caractéristique de la proposition de Mr FINET, DDA GUYANE ; cf annexe 8). - Il convient de plus de réviser sérieusement les seuils de rentabilité des entreprises en tenant compte d'un prix de revient qui intégre la totalité des charges imputables à ces productions et non plus seulement une partie comme cela a trop souvent été le cas. Le calcul du prix de revient sur la base des données comptables d'une exploitation (cf annexe 5) donne comme résultat la valeur de 90 Frs/Kg si on tient compte d'une estimation des charges imputables à une partie de production non pêchée, stockée en bassin. Si on ne prend pas en compte cette estimation, le prix s'établit au niveau de 130 Frs. Dans les deux cas les prix de vente actuels ne laissent entrevoir un quelconque bénéfice. Ceci résume bien le problème majeur de cette activité. Si on prévoit la remise en activité des fermes aujourd'hui stoppées, on doit prendre en considération que cela va inévitablement accroître leurs charges financières par un recours supplémentaire au crédit. Le prix de revient s'alourdira d'autant. Cette hypothèse n'étant réalisable qu'aprés une confiance retrouvée auprés des banquiers, ce qui en l'état actuel est loin d'être gagné. - C'est l'ensemble de ces contraintes qu'il convient de prendre en compte aujourd'hui si on souhaite tirer un bilan sérieux et objectif sur cette expérience dont les effets escomptés sont loin d'être obtenus (effet sur la balance commerciale déficitaire en crevettes, effet sur le développement de la Guyane...). Ce n'est qu'au terme d'un travail d'analyse technique mais aussi économique qu'un réajustement des prévisions de base pourra être effectué. Mais parallèlement à cette démarche, une re-définition de l'organisation du secteur doit être recherchée. Ceci passe entre autre par une re-définition claire de la place et du rôle de chacun des organismes qui sont amenés à intervenir dans cette activité. Sans cela toute proposition d'action risque d'aboutir à trés court terme à un nouvel échec.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/1988/rapport-2300.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2300/

Résumé : L’objet de cette thèse est l’étude des comportements mécanique et à la corrosion d’un nouveau système de fondation, dit pieux SPIRMEC, adapté aux structures légères. Le travail s’est focalisé sur deux grands aspects. Le premier aspect concerne l’analyse du comportement sous chargement axiale des pieux SPIRMEC sur la base de l’expérimentation et de la modélisation numérique dans un sol mou non cohésif. Quant au deuxième aspect, il traite du problème de la corrosion de l’acier constituant le pieu dans un environnement tropical humide. Le comportement des pieux SPIRMEC sous une charge axiale de traction, dans un sol fin non cohésif, a montré le développement d’une surface cylindrique de rupture. Celle-ci ne dépend pas de la configuration géométrique des pieux tel que : l’espacement S, le diamètre d’hélice Dh et le diamètre du tube d. En adoptant ce critère de rupture et à l’aide d’une analyse statistique des données, nous avons proposé quatre méthodes analytiques de prédiction de la capacité portante des pieux SPIRMEC à partir des essais in-situ et au laboratoire qui sont: •Méthode CPT basée sur la résistance de pointe pénétromètrique (essai CPT), •Méthode MPT basée sur la pression limite pressiomètrique (essai MPT), •Méthode du couple d’installation, •Méthode analytique basée sur les paramètres de cisaillement de sol notamment l’angle de frottement interne (essais triaxial et boîte de cisaillement). Ces méthodes tiennent compte de la géométrie du pieu, du procédé de mise en oeuvre et de la compacité du sol. L’analyse de performance des méthodes proposées a montré que les méthodes analytique et CPT représentent mieux le comportement des pieux testés. La modélisation numérique du comportement des pieux SPIRMEC sous charge axiale de traction a été également étudiée à l’aide du code de calcul Plaxis 2D. Un modèle axisymétrique a été adopté pour modéliser la géométrie de la structure. Le modèle de comportement hardening soil a été retenu pour modéliser le comportement élastoplastiq des couches de sol. Un modèle élastique linéaire a été retenu pour le pieu. Quant au comportement de l’interface sol-structure, il a été pris en compte par un modèle élastoplastique basé sur les critères de Mohr-Coulomb. L’expansion du sol résultant de l’installation des pieux a été approchée par une cavité cylindrique. Cette dernière a été modélisée par des déformations volumiques anisotropes. Nous avons constaté, qu’appliquer une déformation volumique de l’ordre de 40% permet une bonne concordance entre les résultats numériques et expérimentaux. L’étude paramétrique nous a également permis de constater l’existence d’une variation linéaire entre la capacité portante et l’espacement S. Le comportement de l’acier galvanisé dans le sol a été également étudié au moyen de trois approches: électrochimique, visuelles grâce au microscope électronique et gravimétrique. Les tests électrochimiques de corrosion du zinc ont été réalisés dans la solution de sol artificielle pour deux périodes bien distinctes : saison des pluies et après 8 mois de contact sol-pieu. Une forte dépendance est constatée de la vitesse de corrosion de zinc au pH et à la conductivité de la solution. La vitesse de corrosion est plus importante en saison des pluies qu’après 8 mois de contact de pieu avec le sol. Les fortes concentrations en sulfates semblent augmenter la vitesse de corrosion. Les analyses menées au MEB montrent que la zone de fluctuation de nappe et en surface externe (sol/air) sont les zones les plus corrodées. La comparaison entre les différentes techniques d’évaluation de la vitesse de corrosion a montré que l’eau de nappe peut être utilisée comme un milieu représentatif du profil chimique d’un sol non cohésif et légèrement granulaire.
The purpose of this thesis is to study the both behaviors mechanical and of the corrosion of a new foundation system, called spirec piles, for lightweight structures. The work was based on two main aspects. The first aspect concerns the analysis of behavior of the spirmec piles under axial loading on the basis of experimental and numerical modeling in a non-cohesive soft soil. On the second aspect, it addresses the problem of corrosion of steel forming the pile in a humid tropical environment. The behavior of the tested piles under axial traction load, in a non-cohesive soil, showed the development of a cylindrical surface of failure. This does not depend on the geometrical configuration of the tested piles such that: the spacing s, the helix diameter dh and the diameter of the shaft. By adopting this failure criterion and using statistical data analysis, we proposed four analytical methods for predicting the bearing capacity of the piles from in-situ and laboratory tests, which are: cpt method based on tip resistance penetrometer (cpt test), mpt method based on pressuremeter limit pressure (test mpt), method of installation torque and analytical method based on the shear parameters of soil (triaxial tests and shear box). These methods take into account the geometry of the pile, the method and implementation of soil compaction. Performance analysis of the proposed methods showed that the analytical methods and cpt represent better the behavior of piles tested. An axisymmetric condition was assumed to model this geometry in two-dimensional space. In this study, we proposed to model the pipe screw pile with plates elements available in plaxis 2d. The helixes were modeled as circular disks. Interface elements were incorporated along the pile to simulate the soil-pile interaction. Hardening soil model was chosen to describe the soil with drained behavior was assigned for all layers. Linear elastic for pile and elastic plastic model based on the mohr-coulomb criterion was used to describe the interface behavior. The lateral expansion generated by the pile shaft was modeled by anisotropic volumetric strains (ɛxx=ɛzz, ɛyy=0). The pile behavior under tensile loading at different volumetric strains, it is clear that the best fit was obtained at volumetric strain of 40%. The parametric study also allowed us to establish the existence of a linear variation between the bearing capacity and spacings. The behavior of the galvanized steel in the ground has also been studied using three approaches such as: electrochemical, microscopic imaging and gravimetrically. Electrochemical tests of the corrosion of the zinc have been made in artificial soil solution into two periods, the rainy season and after eight months of contact soil-pile. Is a strong dependence of the observed corrosion rate of the zinc at the ph and conductivity of the solution. The corrosion rate is higher in the rainy season compared to eight months of contact of the pile with soil. High sulfate concentrations increase the rate of corrosion. The meb analysis shows that the fluctuation zone of the water table is the most corroded area. Comparison between the different methods of evaluating the corrosion rate showed that the ground water may be used as a representative profile of the chemical environment of a non-cohesive soil and slightly granular.

http://www.theses.fr/2014AGUY0790/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Tropical rainforests are complex ecosystems, rarely investigated from ground-level. The canopy, highest part of the cover, can on the other hand be studied by several remote sensing tools. The aim of this study is to assess in what way the canopy is related to the forest structure below and the forest dynamic. We looked for correlation between the canopy texture (crown size) observed from aerial photographs and various parameters of the forest (spatial and demographic structure, forest dynamic, floristic structure). We worked on the Paracou experimental device, in French Guiana, at two different scales. 1- At a local scale (6.5 ha ; scale of the photographs 1: 4 000), we demarcated six sub-plots with big crowns in the canopy and six with small crowns. 2- At a forest scale (approximately one hundred ha ; scale of the photograph 1: 25 000), we compared 2 forest plots: one with a rough canopy texture and one with a smooth canopy texture. We found that the size of the crowns in the canopy do not express the same characteristics of the fore according to the scale of study : at the local scale, difference in crown size means a difference in basal area but not in density, while at the forest scale it is the opposite. Several hypotheses related to the sylvigenetic cycle, the floristic structure or the nature of the substratum are suggested to explain these results.
Les forêts tropicales humides (FTH) sont des écosystèmes complexes difficiles à étudier depuis le sol. Leur canopée, partie supérieure du couvert, est en revanche abordable par divers outils de télédétection. Cette étude vise à déterminer en quoi la structure de la canopée est le reflet de la structure forestière sous-jacente et de la dynamique spatio-temporelle qui s'y exerce. Nous avons donc recherché des corrélations, entre la texture de canopée (taille des couronnes) vue sur des photographies aériennes, et différents paramètres de la forêt sous-jacente (structure spatiale et démographique, dynamique forestière, structure floristique). Ce travail a été abordé sur le dispositif expérimental forestier de Paracou, en Guyane Française, à 2 échelles différentes. 1- A l'échelle de la parcelle (6,5 ha ; photographies au 1: 4 000), nous avons délimité des placettes à grosses couronnes en canopée et des placettes à petites couronnes. 2- A l'échelle du massif forestier (une centaine d'ha ; photographies IGN au 1: 25 000) nous comparons une parcelle de texture de canopée, grossière et une parcelle de texture fine. Le résultat principal de notre étude est que la taille des couronnes en canopée ne reflète pas les mêmes caractéristiques du couvert selon l'échelle de l’étude : à l'échelle de la parcelle, des différences de taille de couronnes traduisent des différences de surface terrière mais pas de densité, tandis qu'à l'échelle du massif forestier c'est l'inverse. Plusieurs hypothèses, invoquant des différences dans le stade sylvigénétique, la composition floristique ou la nature du substrat des placettes ou parcelles comparées, sont proposées pour expliquer ces résultats.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189180

hal-01189180
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189180
PRODINRA : 12184

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This work aims at studying the sedimentary record of the Gulf of Lion margin during the post-rift evolution. Methodology is based on the exploitation of a disparate database (the BRGM Banque du Sous-Sol, industrial seismic reflection, exploration boreholes, onshore outcrops), which -through high-resolution onshore-ofshore correlations- leads to interpretations of the post-rift evolution of distinct segments of the margin. The part played by the Messinian salinity crisis in the margin evolution is underlined. The processes of the subsequent restoration of the margin during the Plio-Quaternary are analysed. The distinct evolutions observed on different segments o the margin are related to local forçings (structural heritage and /or variable sediment flux). The results are used to improve the knowledge of littoral aquifers reservoirs.
L'objectif de ce travail est l'étude de l'enregistrement sédimentaire de la marge du Golfe du Lion pendant son évolution post-rift. On met au point une méthodologie basée sur l'exploitation et de données disparates (Banque du Sous-Sol du BRGM, sismique réflexion industrielle, forages pétroliers profonds, affleurements de terrain), conduisant à des corrélations terre-mer haute-résolution et aboutissant à des interprétations de l'évolution post-rift de plusieurs segments de la marge. On met en évidence le rôle de la crise de salinité messinienne dans l'évolution de la marge et les modalités de la reconstruction de celle-ci, pendant le Plio-Quaternaire. Les évolutions variables selon les segments sont analysées, et mises en relation avec les contrôles locaux (héritages et /ou flux sédimentaires différents). Ces résultats sont appliqués à des problématiques de réservoirs aquifères littoraux.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438146

tel-00438146
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438146
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438146/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438146/file/theseduvail.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Mon travail de DEA a pour objectif d'analyser la variabilité structurale des couverts forestiers guyanais à partir du signal laser enregistré lors de la campagne aéroportée du BRGM en 1996 (Delor et al., 1998). On s'attachera surtout à construire une démarche méthodologique permettant de caractériser la structure spatiale du signal, afin d'évaluer la faisabilité d'une typologie des peuplements à partir de ces données. Mon travail s'intéresse donc à une caractéristique particulière des peuplements forestiers, vus par le haut : la canopée1. En faisant ce choix, nous faisons l'hypothèse implicite que la canopée apporte des informations pertinentes sur le peuplement forestier sous-jacent. Plusieurs travaux ont en effet permis de donner une signification écologique à la structure de la canopée. Birnbaum (1997) relie les différences structurales entre deux canopées de parcelles forestières à leur stade sylvigénétique ; Dosso (1990) et Paget (1999) ont également démontré que des différences de structure de canopée estimées à partir de photos aériennes pouvaient être corrélées à la structure dendrométrique et floristique du peuplement estimées au sol. Ainsi, la taille des arbres, leur organisation tridimensionnelle, mais aussi la dynamique interne du peuplement (taille et fréquence des trouées) impriment leur empreinte dans le relief de la canopée. La canopée joue également un rôle fonctionnel important dans les échanges gazeux avec l'atmosphère (émission d'O2, absorption de CO2, évapotranspiration) et l'assimilation de l'énergie lumineuse (photosynthèse). A ce titre, sa structure résulte, comme pour beaucoup d'autres surfaces biologiques, de processus biotiques d'auto-organisation.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189532

hal-01189532
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189532
PRODINRA : 45820

Résumé : Le fluide chaud produit par les forages de la centrale géothermique de Bouillante (Guadeloupe) est enrichi en espèces dissoutes telles que la silice qui peuvent précipiter sous forme de dépôts solides lors de son refroidissement et gêner fortement la production électrique. L’un des principaux objectifs de ce travail de thèse a donc été d’améliorer l’état des connaissances sur les conditions physiques, chimiques et cinétiques de la précipitation de la silice amorphe à Bouillante. Après une étude des caractéristiques physico-chimiques des fluides et des dépôts associés au champ de Bouillante, des expériences sur la cinétique de précipitation de la silice, sur site, pour une large gamme de température (25 - 90°C) et de pH (4 - 12) ont été menées et analysées en détail.Pour l’ensemble de ces expériences, seule la polymérisation (réversible) de la silice dissoute, sous forme de suspensions colloïdales très stables en solution, a été observée. La modélisation des données expérimentales de cinétique montre que la vitesse de polymérisation de la silice suit une loi d’ordre 2 vis-à-vis de la silice dissoute jusqu’à l’équilibre en accord avec une dimérisation de la silice. Par contre, durant l’étape initiale de la réaction, une loi d’ordre 4 semble mieux adaptée, suggérant des réactions de polymérisation plus complexes avec formation de tétramères. La température a un effet limité sur la cinétique de polymérisation de la silice comparé à l’effet du pH qui est beaucoup plus important. L’énergie d’activation de la réaction globale est de 41 - 54 kJ pour des pH compris entre 5 et 8.La caractérisation de la silice précipitée a mis en évidence des différences notables entre la structure poreuse de la silice solide prélevée sur les installations de surface et celle de la silice colloïdale obtenue par polymérisation lors des expériences de cinétique, ce qui semble indiquer que des mécanismes différents interviennent dans ces deux contextes de précipitation de la silice dissoute.Le deuxième objectif de cette thèse était d’évaluer la possibilité de valoriser la silice extraite de l’eau géothermale de Bouillante dans un procédé de traitement des eaux naturelles par adsorption. Pour cela, les propriétés d’adsorption de la silice géothermale brute et fonctionnalisée par le poly(ethylèneimine) (ou PEI) ont été étudiées pour deux polluants : un colorant, le bleu de méthylène et un métal lourd, le plomb. Les résultats obtenus montrent que la silice brute possède une grande capacité d’adsorption vis-à-vis du bleu de méthylène. En outre, la fonctionnalisation de la silice par le PEI permet d’améliorer sa capacité d’adsorption vis-à-vis du plomb en solution, en accord avec un modèle cinétique du pseudo-second ordre suggérant une chimisorption. Le modèle d’isotherme de Redlich-Peterson est également en très bon accord avec les données expérimentales.
The hot geothermal fluid produced by the geothermal power plant of Bouillante (Guadeloupe) contains various dissolved components such as silica that can precipitate as solid deposits during their cooling and cause serious problems on the electricity generation. One of the aim of this study is to improve the understanding on the physical, chemical and kinetics conditions of the amorphous silica precipitation in the Bouillante geothermal field. After a study on the physical and chemical characteristics of the Bouillante fluids and deposits which can form during their exploitation, experiments on the kinetics of silica precipitation, on site, under a large range of temperature (25 – 90°C) and pH (4 – 12) have been carried out and analyzed in detail.During on site kinetics experimentations only dissolved silica polymerization (reversible) as colloidal gel, very stable in solution, was observed. Modeling of the experimental data showed that the kinetics polymerization is characterized by a 2-order kinetic law relative to dissolved silica until the equilibrium that is consistent with silica dimerization. On the other side, the initial stage of the reaction is better characterized by a 4-order kinetic law that suggested more complex polymerization reactions with tetramers formation.Temperature has a little effect on the polymerization kinetics compared with the pH which has an effect more important. The activation energy of silica precipitation calculated between 25 and 90°C, is about 41 - 54 kJ for pH ranging to 5 - 8.The characterization of the silica precipitate reveals significant differences in the porous structure of the silica collected on the surface installations and the one obtained from kinetic experiments that suggests different precipitation mechanisms. The second objective of this thesis was to evaluate the possibility to promote geothermal silica for the treatment of natural waters containing contaminants by adsorption. Adsorption properties of the untreated and functionalized by poly(ethylèneimine) (ou PEI) geothermal silica have been investigated for two pollutants: a colorant, the methylene blue and a heavy metal, the lead.Results showed that untreated silica has a great adsorption capacity concerning the methylene blue. Besides, silica functionalization by the PEI allows improving the adsorption capacity for lead in solution. The adsorption kinetics curves followed a pseudo-second order model consistent with a chimisorption. The isotherm model of Redlich-Peterson fitted well the experimental data.

http://www.theses.fr/2014AGUY0698/document