Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
Les plages sableuses constituent une frontière mobile et poreuse entre l'océan ouvert et la terre. La compréhension de la circulation dans les nappes de plage est importante pour une variété de processus physiques, biologiques et chimiques. On cherche à caractériser in-situ la dynamique souterraine sous la zone de swash. Le site atelier est la plage microtidale de Rousty (Camargue, France). L'étude, réalisée sur 48h les 13 et 14 décembre 2014, fait partie d'une plus grande campagne de mesure visant à caractériser la réponse hydro-morphologique de la plage de Rousty à une saison hivernale. La période présentée ici correspond à la phase de déclin d'une tempête modérée. La stratégie retenue dans le cadre de ce projet a été de déployer un réseau de15 capteurs de pression enterrés sous la zone de swash. Les caractéristiques des vagues incidentes, à la fois au large et dans la zone de surf interne, ont été mesurées conjointement à l'utilisation d'un LiDAR terrestre haute fréquence permettant de suivre la surface libre et l'évolution du lit sableux à haute fréquence sur la zone de swash. L'analyse des données moyennées dans le temps a mis en évidence la présence d'un schéma de circulation relativement robuste sous la zone de swash, qui se décale vers le large en suivant la descente du niveau moyen et la diminution de l'activité des vagues. La tendancedominante est un écoulement vers le large, avec une intensité maximale de l'ordre de 0.1mm/s modulé par des infiltrations et exfiltrations dans les parties hautes et basses de la zone de swash, respectivement. L'analyse haute fréquence à des événements de swash sélectionnés ont mis en évidence uncycle souterrain caractéristique.
XIV èmes Journées Nationales Génie Côtier – Génie Civil
toulon, France

hal-01357778
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01357778

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The presence of biological matter (biofilms) in deep geological sites for storage of, for instance, toxic elements or groundwater in aquifers was clearly proved. That biomass triggers physical and chemical processes which greatly modify the durability and the sustainability of the sites. These processes, mainly from oxidative/reductive reactions, are poorly understood. This is mainly due to the fact that former studies were done at the macroscopic level far away from the micrometric scale where relevant processes induced by bacteria take place. Investigations at microscopic level are needed. Thus, we developed an experimental set-up based on the combined use of optical microscopy (transmission), atomic force microscopy (AFM) and electrical and electro-chemical AFM microscopy (EC_AFM) in order to get simultaneous information on topographic and electro-chemical processes. The first highly sensitive step was to use AFM with biological samples in liquid environment: wepresent here a study about AFM imaging of living, moving or self-immobilized bacteria, in their genuine physiological liquid medium and in true in vivo conditions. No external immobilization protocol, neither chemical nor mechanical was needed. For the first time, the native gliding movements of Gram negative Nostoc cyanobacteria upon the surface were studied by AFM. AFM height and mechanical stiffness data were simultaneously acquired. From these, mechanical parameters, inner turgor pressure and Young modulus, were derived for different bacterial species (Anabaenopsis circularis, Rhodococcus wratislaviensis). Our study revealed that AFM imaging is thus possible on moving living species. These results open a large window on new studies of both dynamical phenomena of practical and fundamental interests such as the formation of biofilms and dynamic properties of bacteria in real physiological conditions. The second delicate step was to combine AFM and optical measurements with electrical ones. We mounted a new experimental set-up coupling real-time (i) monitoring of optical properties as the optical density (OD) evolution related to bulk bacterial growth in liquid or as the counting of number of bacteria adhering on the surface of the sample as well and (ii) electrical and electrochemical measurements. Furthermore, these results will shortly be applied to the optimized monitoring of the in-situ activity of bacteria consuming oil pollutants, following this way, in real-time, the bioremediation of an oilcontaminated soil (ANR ECOTECH_BIOPHY program).
La présence de matière biologique (biofilms) dans les sites de stockage géologique profond, d'éléments toxiques ou encore de l'eau potable des aquifères est maintenant clairement démontrée. Cette biomasse est à l'origine de processus physiques et chimiques qui modifient considérablement la durabilité et la pérennité des sites concernés. Ces processus, principalement de type oxydo-réductif, sont encore mal compris. Ceci est principalement dû aux méthodes d'investigation, principalement macroscopiques, loin de l'échelle micrométrique caractéristique des bactéries. Seules des études, basées sur des méthodes d'investigation locale, peuvent apporter les informations requises. Ainsi, nous avons développé un dispositif expérimental basé sur l'utilisation combinée de la microscopie optique (en transmission), la microscopie à force atomique (AFM) et la microscopie AFM en mode électrique et électrochimique (EC_AFM) afin d'obtenir des informations simultanées sur la topographie de l'échantillon et sur les processus électrochimiques à l'échelle des bactéries. La première étape sensible consistait à utiliser l'AFM sur des échantillons biologiques en milieu liquide: nous présentons ici les résultats de l'imagerie AFM en milieu liquide de plusieurs types de bactéries dans leurs conditions physiologiques naturelles (conditions in vivo). Aucun protocole d'immobilisation, ni chimique ni mécanique, n'a été nécessaire; et pour la première fois, les mouvements de reptation de cyanobactéries Nostoc ont été étudiés par l'AFM. Les études AFM ont permis d'acquérir des données topographiques mais aussi mécaniques : nous avons pu ainsi mesurer le module d'Young, la pression de turgescence de différentes souches bactériennes (Anabaenopsis circularis, Rhodococcus wratislaviensis). Cette étude complète, a révélé que l'imagerie AFM est donc possible sur des espèces vivantes en mouvement. Ces résultats ouvrent une grande fenêtre sur de nouvelles études d'intérêts tels que la formation de biofilms et les propriétés dynamiques de bactéries dans des conditions physiologiques réelles. La deuxième étape délicate était de combiner l'AFM aux mesures optiques et électriques. Nous avons développé un nouveau dispositif expérimental permettant (i) le suivi de l'évolution de la croissance bactérienne par la mesure des propriétés optiques comme la densité optique DO (pour le développement bactérien en volume - milieu planctonique) , ou l'analyse de l'image du substrat par comptage du nombre de bactéries sur la surface de l'échantillon (biofilm), et (ii) les mesures électriques et électrochimiques. L'ensemble de ces résultats sera prochainement appliqué au développement de nouveaux outils de surveillance d'une biodépollution de terrain contaminé par les hydrocarbures, par le suivi in situ et en temps réel de l'activité de bactéries dépolluantes (ECOTECH_BIOPHY ANR).
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01044714

tel-01044714
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Résumé : L’ouvrage « Elevage de la Crevette Bleue en Nouvelle-Calédonie – Bases biologiques et zootechnie » est sans aucun doute le document de référence dont la crevetticulture de Nouvelle-Calédonie avait besoin. L’élaboration de cette synthèse des connaissances a été initiée lors du déroulement du projet de recherche Ifremer DESANS (DEfi SANté Stylirostris) construit sur la période 2003-2006 et a été finalisée sous le projet DEDUCTION (DEveloppement DUrable de la Crevetticulture, Traitement de l’Information et Observatoire de la filière en Nouvelle-calédonie) en cours sur la période 2007-2010.Il décrit les nombreux éléments à prendre en compte pour la création d’une ferme, qu’il s’agisse de la façon de constituer le dossier, des réalités socio-économiques, des caractéristiques du milieu et des coûts.D’emblée,le futur éleveur saura que seule une approche systémique permettra de positionner le projet dans son contexte environnemental. Les auteurs étudient ensuite l’impact des principaux paramètres physico-chimiques et biologiques du milieu sur la santé et la croissance des crevettes en introduisant la notion dynamique de «fonctionnement écologique» d’un bassin, la troisième partie traitant des causes de l’instabilité de l’écosystème que chacun d’eux constitue. Enfin, sont décrites les méthodes à mettre en œuvre dans la conduite des élevages, depuis l’introduction des post-larves jusqu’à la récolte et enfin le conditionnement.

Droits : 2009 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/00251/36229/34789.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00251/36229/

Éditeur(s) : ISTPM
Résumé : Shell is the basis of the distinction between the different species of molluscs. But the elements defining the shape and colour of the shell can vary according to the environmental conditions. So much so that, in numerous cases, a whole range of intermediates can be found between two species. Among molluscs, oysters are considered as a particularly confused group. Their shells are indeed extremely variable. All sorts of intermediates can be found. They usually attach themselves using their bottom valve, and, depending on the shape of the substrate, salinity conditions, temperature, outside environment, they present a wide range of individual variations. I had the opportunity to examine the larval shells of some of our coastal species. I noticed that each species had a specific prodissoconch, with a constant shape and no fundamental individual variations, an understandable fact given their planktonic life. The hinge and the position of the ligament in the hinge enable the definition of their genus. During the study of the collections of oysters from some of the world's most renowned museum (1), I tried to isolate the prodissoconches of the different species. I found them attached to the adult shells, making sure that all the prodissoconches attached to the top of the adult shells showed the same morphological characteristics. (unverified OCR)
LAMARCK, en 1806, dans l'ouverture de son Cours sur les «Animaux sans Vertèbres», s'exprimait ainsi : «En attendant, souvenons-nous que rien de tout cela n'est dans la nature, qu'elle ne connaît ni Classes, ni Ordres, ni Genres, ni Espèces, malgré le fondement que paraissent leur donner les portions de la série naturelle que nous offrent nos collections et que parmi les corps organisés, il n'y a réellement que des individus et des races diverses qui se nuancent dans tous les degrés de l'organisation. » Ainsi, pour LAMARCK, les cadres de la Classification zoologique seraient artificiels, ce seraient des créations de l'esprit, ayant seulement pour but de faciliter l'étude du monde vivant. Effectivement lorsqu'on consulte, comme je l'ai fait, les «Collections Lamarck» des Musées de Paris et de Genève. on s'aperçoit que, pour LAMARCK, le moindre caractère morphologique qui différencie une coquille de Mollusque d'une autre est une entité. Il multipliait le nombre des espèces et créait des variétés. Pour CUVIER (2) : «Le travail des nomenclatures, besogne facile, qui ne demande aucune intelligence a fait négliger la science véritable.» Et dit-il, ailleurs (:1) : «Après tout je n'ai pas jeté cette esquisse de division pour servir aux commençans à trouver les noms des espèces; qu'ils emploient pour cela tel système artificiel qu'ils trouveront le plus facile; cela est juste... » Les systèmes en question ne seraient donc que jeux de l'esprit, pour CUVIER également. Notre pensée a beaucoup évolué depuis cette époque. Nous pouvons dire maintenant que la Vie est la manière d'être des protéines et qu'il existe autant de protéines que d'espèces. Dès 1912, Jacques LOEB disait (4) : «Qu'en toute certitude, chaque animal a des substances germinatives spécifiques et que les substances germinatives diffèrent chimiquement d'un animal à l'autre, Les qualités chimiques d'un oeuf de poulet font qu'il ne peut donner naissance qu'à un poulet.» La notion d'espèce chimique vivante nous entraîne, par ailleurs, vers une nouvelle conception des autres groupes de la classification. L'individu porteur de caractères particuliers par lesquels il peut seulement être défini, est aussi porteur d'un noyau protoplasmique spécifique et enfin d'autres, propres successivement à la famille, à l'ordre, à la classe et à l'embranchement dont il fait partie. Cela est très important, car toutes ces catégories de la classification zoologique ne nous apparaissent plus alors comme de simples entités, subjectives, formelles, mais comme ayant effectivement une réalité précise dans le monde extérieur. La recherche et la définition correcte des espèces apparaissent alors comme un travail de première importance. Lorsqu'on poursuit des recherches embryologiques, physiologiques, biologiques ou autres sur un organisme, il est indispensable de savoir d'une manière précise en présence de quelle espèce on se trouve. Par ailleurs, comment parler de l'évolution des espèces si leur existence objective n'est pas admise et si elles ne sont pas correctement définies? Toute l'histoire de la Zoologie est marquée par l'effort constant de préciser les caractères de l'espèce et d'en faire une réalité objective. Chez les Mollusques, la coquille a servi de base essentielle pour la distinction des espèces. Mais les éléments de la forme et de la couleur de la coquille varient avec les conditions du milieu de telle sorte qu'on trouve dans de nombreux cas, tous les intermédiaires entre deux espèces. Parmi les Mollusques, les Huîtres constituaient un groupe particulièrement confus. En effet, leurs coquilles sont extrêmement variables. On rencontre tous les intermédiaires. Elles se fixent le plus souvent sur un support par la valve inférieure et là selon la forme du support, selon les conditions de la salinité, de la température, du milieu extérieur, elles présentent une immense gamme de variations individuelles. J'ai été amené à examiner les coquilles larvaires de quelques espèces de nos côtes. J'ai constaté que chaque espèce avait une prodissoconque particulière, d'une forme constante et sans variations individuelles fondamentales ce qui se conçoit aisément, étant donné leur vie planctonique. Leur charnière et la position du ligament par rapport à cette dernière, permettent de définir les genres, En étudiant les collections d'Huîtres des grands musées du monde (1), j'ai cherché à isoler les prodissoconques des diverses espèces. Je les ai trouvées sur les coquilles adultes où elles s'étaient fixées. m'assurant chaque fois que les prodissoconques conservées au sommet des coquilles adultes présentaient les mêmes caractéristiques morphologiques. J'ai microphotographié la plupart des coquilles larvaires étudiées. Ce sont les épreuves qui sont reproduites ici. J'en ai fait faire des dessins au trait et pour quelques-unes dont les microphotographies manquent, on trouvera les dessins au trait réalisé à la chambre claire. Chaque espèce est bien définie par sa coquille larvaire. La meilleure démonstration en est fournie par les deux espèces. si voisines par leurs coquilles adultes, Ostrea edulis et Ostrea chilensis; leurs prodissoconques sont spectaculairement différentes. Je remercie Monsieur le Directeur de l'Institut scientifique et technique des Pêches maritimes qui a bien voulu accepter de publier le résultat de ces recherches dans la belle Revue des Travaux de son Institut. (OCR non contrôlé)
Revue des Travaux de l'Institut des Pêches Maritimes (0035-2276) (ISTPM), 1967-06 , Vol. 31 , N. 2 , P. 127-199

Droits : Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/1967/publication-3761.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/3761/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Volatile-rich, silica-undersaturated alkaline lavas record the important role of fluids during fluid-rock and magma-rock interactions in the mantle, which are key processes to understand the dynamics of the convective mantle and lithosphere-asthenosphere interactions in intracontinental settings. The aim of this thesis is to bring new constraints on the genesis of alkaline magmas by characterizing the crystallization conditions, the source and the partial melting processes taking part in the genesis of olivine nephelinites, pyroxene nephelinites and basanites from the Jbel Saghro volcanic field in the Moroccan Anti Atlas.The petrological and geochemical study of rocks and minerals coupled with the analysis of fluid inclusions constrains the pre-eruptive conditions of Saghro nephelinites to 1.7–2.2 GPa and ~1350 °C. Minerals show that nephelinitic magmas are rich in volatile elements (Cl, F, S), and fluid inclusions indicate that magmas were saturated with a CO2-rich fluid at pressures > 590 MPa. The various mineralogical assemblages and the presence of peridotite xenoliths suggest a rapid ascent for olivine nephelinites and more complex processes at depth for pyroxene nephelinites.Fractional crystallization and partial melting modelling of Saghro mafic lavas indicate that they are low-degree melts (0.6–2.5 %) of an amphibole-bearing carbonated peridotite enriched in incompatible elements, at the garnet-spinel transition (~80–85 km). Saghro nephelinites display a temporal evolution with a slight increase of the degree of melting and a decrease of the amount of residual amphibole from the oldest (olivine nephelinites, 9.6 Ma) to the most recent (pyroxene nephelinites, 2.9 Ma). Basanites form a system that is independent from nephelinites and are slightly higher-degree melts. Important variations in their chemical composition suggest variable amounts of fractional crystallization during ascent.The peculiar characteristics of Saghro nephelinites and basanites (enrichment in incompatible elements, negative anomalies in K, Zr, Hf and Ti, high Ca/Al and Zr/Hf ratios) indicate that their source was affected by carbonatitic metasomatism. The influence of this metasomatism is stronger for pyroxene nephelinites than for olivine nephelinites. These results suggest fluid-rock interactions beneath the Northwest African Craton, leading to the formation of a metasomatized mantle by CO2-rich carbonatitic components at the lithosphere-asthenosphere transition. The origin of the metasomatism inducing source enrichment and the formation of amphibole veins could be attributed to the melting of relict subducted oceanic lithosphere. The relatively low melting temperatures (< 1350 °C) suggest the absence of a thermal anomaly beneath the Jbel Saghro, and thus support a lithosphere delamination model as precursor of Saghro volca0,3nism. However, the increasing degree of partial melting over time, also observed in the Middle Atlas, together with the isotopic and geochemical similarities with Canary Islands alkaline lavas does not allow us to discard the influence of a deviation of the Canary mantle plume beneath northwest Africa.
Les laves alcalines sous-saturées riches en éléments volatils sont les marqueurs du rôle important des fluides dans le manteau et des interactions fluide-roche et magma-roche, processus clés pour comprendre la dynamique du manteau convectif et les interactions asthénosphère-lithosphère en domaine intracontinental. L’objectif de cette thèse est d’apporter de nouvelles contraintes sur la genèse des magmas alcalins en caractérisant les conditions de cristallisation, la source et les processus de fusion partielle à l’origine des néphélinites à olivine, des néphélinites à pyroxène et des basanites du champ volcanique du Jbel Saghro dans l’Anti-Atlas marocain.L’étude pétrologique et géochimique des roches et des minéraux, couplée à l’analyse des inclusions fluides a permis de contraindre les conditions pré-éruptives des néphélinites de Saghro à 1.7–2.2 GPa et ~1350 °C. Les minéraux montrent que les magmas néphélinitiques sont riches en éléments volatils (Cl, F, S), et les inclusions fluides indiquent que les magmas étaient saturés en fluide riche en CO2 à des pressions > 590 MPa. Les différents assemblages minéralogiques des néphélinites et la présence de xénolites péridotitiques suggèrent une ascension rapide des néphélinites à olivine et des processus plus complexes en profondeur pour les néphélinites à pyroxène.La modélisation des processus de cristallisation fractionnée et de fusion partielle des laves mafiques de Saghro a permis de déterminer qu’elles sont issues de faibles taux de fusion partielle (0.6–2.5 %) d’une péridotite carbonatée enrichie en éléments incompatibles, au niveau de la transition grenat–spinelle (~80–85 km) et en présence d’amphibole. Les néphélinites de Saghro montrent une évolution temporelle avec une légère augmentation du taux de fusion et une diminution de la quantité d’amphibole au résidu des plus anciennes (néphélinites à olivine, 9.6 Ma) aux plus récentes (néphélinites à pyroxène, 2.9 Ma). Les basanites forment un système indépendant des néphélinites et sont issues de taux de fusion plus élevés. Les fortes variations dans leur composition chimique suggèrent qu’elles ont subi de la cristallisation fractionnée lors de leur ascension.Les caractéristiques particulières des néphélinites et basanites de Saghro (enrichissement en éléments incompatibles, anomalies négatives en K, Zr, Hf et Ti, rapports Ca/Al et Zr/Hf élevés) indiquent que leur source a subi un métasomatisme principalement carbonatitique. L’influence de ce métasomatisme est plus forte pour les néphélinites à pyroxène que pour les néphélinites à olivine, impliquant une évolution temporelle de l’intensité du métasomatisme. Ces résultats suggèrent des interactions fluide-roche sous le craton Nord-Ouest Africain, entraînant la formation d'un manteau métasomatisé par des composants carbonatitiques riches en CO2 au niveau de la transition lithosphère-asthénosphère. L’origine du métasomatisme provoquant l’enrichissement de la source et la formation de veines d’amphibole pourrait être liée à la fusion de reliquats de croûte océanique subductée. Les températures de fusion relativement faibles (< 1350 °C) suggèrent l’absence d’anomalie thermique sous le Jbel Saghro, et favorisent donc un modèle de délamination de la lithosphère comme initiateur du volcanisme. Cependant, l’augmentation du taux de fusion partielle au cours du temps, également observée dans le Moyen Atlas, et les similitudes isotopiques et géochimiques avec les laves alcalines des îles Canaries ne permettent pas d’exclure une influence du panache des Canaries sur la source du volcanisme alcalin du Jbel Saghro.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01615888

NNT : 2015MONTS070
tel-01615888
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01615888/document
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Résumé : L’aquaculture de crevettes Litopeneus stylirostris, qui est apparue en 1970 en Nouvelle-Calédonie, est devenue une activité économique importante aujourd’hui avec 17 fermes en production et un tonnage de 2000 tonnes en 2004. Situées sur des zones d’arrière mangrove, les fermes exercent une pression sur l’environnement limitrophe, notamment les mangroves. Le rejet des eaux usées des fermes aquacoles dans le lagon semble constituer le principal impact sur l’environnement côtier. La présente étude qui a été lancée dans le cadre du programme ZoNéCo a pour principal objectif l’évaluation d’éventuels impacts de l’aquaculture sur les mangroves de Nouvelle-Calédonie. Elle s’attache : - d’une part à étudier l’évolution des différentes strates végétales d’une mangrove en terme de structure et de superficie par le biais d’analyses diachroniques de photographies aériennes de 3 sites (2 sites jouxtant des fermes aquacoles aux caractéristiques différentes et 1 site vierge) ; - d’autre part à analyser in situ quelques paramètres physico-chimiques (pH, potentiel d’oxydo-réduction, concentrations d’azote et de phosphore totaux dans l’eau, le sédiment et les feuilles de palétuviers) et biologiques (richesse spécifique et densité des organismes mégabenthiques du sédiment à proximité des bassins) sur ces trois sites et voir dans quelle mesure ils peuvent être utilisés comme indicateurs d’impacts. L’analyse diachronique des photographies aériennes depuis 1954 jusqu’en 2004 a mis en évidence sur les sites proches de fermes aquacoles une progression et une densification des palétuviers Rhizophora vers l’intérieur des terres. Cette évolution qui était minime avant construction des fermes est plus marquée depuis. En revanche, peu de changements ont été observés sur le site vierge. Parallèlement, un développement de zones envasées et l’apparition de trouées ont été observés sur les sites exploités depuis l’établissement des fermes. La description de la végétation et les mesures des paramètres physico-chimiques montrent des différences significatives entre sites et au sein même d’un site. La pertinence des méthodologies et l’interprétation des variations intra et inter sites sont discutées. Le faible nombre d’observations ne nous permet pas d’attribuer les variations à un éventuel impact de l’aquaculture. D’autres études seront nécessaires pour valider ces résultats.

Droits : ADECAL/ZONECO
http://archimer.ifremer.fr/doc/00198/30913/29284.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00198/30913/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : Master Recherche
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Notre étude porte sur la caractérisation à l'échelle de l'hectare de la variabilité spatiale (1) du fonctionnement microbien du sol et (2) de sa stabilité (i.e. de sa réponse à un stress). Elle a été menée sur une forêt tropicale humide (forêt primaire) proche de Kourou en Guyane (site de Paracou). Les indicateurs fonctionnels utilisés sont les potentiels d'activités respiratoires (RP) et dénitrifiantes (OP). La variabilité spatiale du fonctionnement microbien du sol a fait l'objet d'un nombre important d'études mais très peu d'entre elles ont concerné ce type d'écosystème. Un autre aspect novateur réside dans la recherche de la variabilité spatiale de la stabilité du fonctionnement. A notre connaissance, il s'agit de la première étude de ce type en milieu tropical comme en milieu tempéré. Les principales conclusions sont les suivantes : (1) à l'échelle 10m (grille principale) les coefficients de variation (CV) des potentiels de fonction sont similaires pour les 2 processus et élevés (RP : 53% ; OP : 54%) au regard des valeurs de la littérature sur des milieux tempérés, mais RP et OP présentent des variabilités spatiales différentes à des échelles inférieures ; (2) l'utilisation d'un indice de densité locale (ID) des arbres n'a pas permis de mettre en évidence une corrélation entre les répartitions spatiales de la végétation et du fonctionnement microbien du sol. De même, aucun déterminisme clair de l'intensitè des potentiels microbiens n'a pu être dégagé par la prise en compte de la variabilité des caractéristiques physico-chimiques du sol; (3) un stress thermique génère à très court terme (résistance) un accroissement de la spatialisation du potentiel de respiration. A plus long terme, la variabilité inter-échantillons s'atténue pour retrouver ses valeurs initiales et, (4) l'activité originelle (avant stress) n'est pas corrélée avec la résistance et est négativement corrélée aux valeurs observées 15 et 30 jours après le stress. Outre son intérêt intrinsèque, cette étude vise à se doter de données de « cadrage » sur la forêt primaire (non perturbée) qui nous permettront d'accéder à de meilleures évaluations et compréhensions des mécanismes impliqués dans la réponse des écosystèmes tropicaux à l'anthropisation lors de projets en cours. Un exemple de ce type d'application est brièvement décrit.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189259

hal-01189259
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189259
PRODINRA : 20250

Résumé : Les crevettes pénéides maintenues captives dans des cages posées sur le fond des bassins d'élevage subissent un stress dû au sédiment qui peut être évalué par la comparaison entre la valeur de la pression osmotique de leur hémolymphe et celle des crevettes libres du même bassin. Les objectifs des travaux réalisés à la station de Saint-Vincent (SASV, Nouvelle Calédonie) étaient de confirmer la variabilité spatiale de l'intensité du stress et de rechercher dans les sédiments un indicateur physique ou chimique corrélé à ce stress. Des lots de 25 à 30 crevettes de 13,2g, pêchées à l'épervier, ont été placés dans des cages de grillage métallique déposées en 12 points du bassin d'élevage. Les cages ont été relevées au bout de 24 heures et la pression osmotique des crevettes au stade d'inter-mue C comparée à celles d'individus libres pêchés le même jour. L'expérience ayant été renouvelée 4 fois, le plan expérimental était constitué de 4 blocs de 12 cages. Les caractéristiques du sédiment ont été étudiées sur deux séries de mesures in situ (pH de l'eau interstitielle, potentiel d'oxydoréduction) ou de prélèvements (matière sèche, taux de matière organique, teneur en azote ammoniacal) réalisés à proximité immédiate du point de dépôt des cages. L'étude révèle l'existence d'un gradient significatif d'intensité du stress chez les crevettes captives, elle a permis de détecter une corrélation linéaire très significative entre le pH de surface des sédiments et la capacité osmorégulatrice des crevettes. Ces observations ont été confirmées par une étude expérimentale réalisée à Tahiti au Centre Océanologique du Pacifique.

Droits : 1997 Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/00131/24265/22263.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00131/24265/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Geological storage of CO2 is one of diverse technologies being explored to reduce atmospheric carbon fromindustrial processes (i.e. fossil fuel combustion). One of the specific features of CO2 injection is the possibility ofgeochemical reactions (dissolution – precipitation) between mobile reactive brine (e.g. formation water enrichedin CO2) and the host rock during the spatial and temporal evolution of CO2. That leads to modifications in thepore structure, which in turn change the flow dynamics of the reservoir (e.g. the permeability k). Then, thesesstructural modifications can largely control the injectivity, so that the pressure field in the reservoir and also theCO2 propagation. Accordingly, it is crucial to explore the changes in the reservoir properties (e.g. structural andhydrodynamic) induced during a CO2 injection and specially the relationships between them (e.g. k or reactivesurface-Sr versus porosity-φ , k versus rock heterogeneity), for developing predictive modelling tools of thetransport and reaction processes occurring during a CO2 injection and reliable risk assessment. In the case ofcarbonate rocks, the application of the predictive models of transport and reaction is still challenging, because oftheir high heterogeneity so that the incertitude in the reaction kinetics of carbonate minerals.From this perspective, we realized brine-enriched in CO2 percolation experiments through carbonate rocksamples in thermodynamic conditions expected during CO2 injection in deep reservoirs (T = 100°C et P =12MPa). The permeability changes k(t) is monitored during the experiments and the porosity variationφ (t) iscalculated from chemical analyses of the sampled outlet fluids, using ICP-EAS. The pore structure modificationsare investigated from high resolution X ray micro tomography images acquired from the synchrotron ofGrenoble (ESRF). Depending to the dissolution regime, controlled by the reservoir rock fabric and the chemicalcomposition of the brine (e.g. PCO2), we observed that a modification of pore structure can either improve(atypical result in dissolution context) or impair the value of the permeability k.
Le stockage géologique du CO2 est l’une des diverses technologies étant explorées afin deréduire les émissions de carbone atmosphérique des processus industriels (i.e. combustion del’énergie fossile). L’une des spécifiques caractéristiques de l’injection du CO2 en profondeurreste la possibilité de réactions géochimiques (dissolution-précipitation) entre la saumureréactive mobile (e.g. eau de formation enrichie en CO2) et la roche encaissante durantl’évolution spatiale et temporelle du CO2, conduisant à des modifications dans la structure despores et par conséquent dans les propriétés d’écoulement du réservoir (e.g. la perméabilité k).Donc, ces changements structuraux peuvent largement contrôler l’injectivité, ainsi que lechamp de pression dans le réservoir et aussi la propagation du CO2. Il demeure ainsi cruciald’explorer les changement dans les propriétés de réservoirs (e.g. structurales ethydrodynamiques) induits durant une injection de CO2 et explicitement les relations existantesentre eux (e.g. k ou surface réactive-Sr versus porosité-φ , k versus hétérogénéité de la roche),afin de développer des outils de modélisation prédictive des processus de transport etréactionnels se produisant durant une injection de CO2 et d’évaluer de façon fiable les risques.Dans le cas des réservoirs carbonatés, l’application des modèles prédictifs de transport réactifdemeure toujours un enjeu, car contrainte par la forte hétérogénéité en leur sein ainsi que parl’incertitude dans la cinétique de réactions des minéraux carbonatés dans ce contexte. Danscette optique, nous avons réalisé des expériences de percolation à travers des échantillons deroches carbonatées dans les conditions thermodynamiques de stockage en profondeur (T =100°C et P =12 MPa). L’évolution de la perméabilité k(t) est suivie au cours desexpériences ; et la variation de la porosité φ (t) est calculée à partir des résultats d’analyseschimiques au ICP-AES des fluides de sortie échantillonnés. L’investigation des modificationsapportées à la structure des pores est réalisée par le biais de la Micro-Tomographie hauterésolution à rayon X, acquise au synchrotron de Grenoble (e.g. ESRF).Dépendant du régime de dissolution, contrôlé par la fabrique de la roche réservoir et lacomposition chimique de la saumuré chargée en CO2 (e.g. PCO2 engagée), on a observéqu’une modification de la structure de la roche peut soit améliorer soit détériorer (résultatatypique en contexte de dissolution) la valeur de la perméabilité k.
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Éditeur(s) : HAL CCSD Ecole nationale du génie rural
Résumé :  
A l'échelle de l'arbre, la fertilité chimique des sols semble expliquer la localisation majoritairement superficielle du système racinaire, alors que le type de drainage explique la forte variabilité de sa répartition verticale. Les racines profondes, malgré leur faible proportion, jouent un rôle important pour extraire l'eau en saison sèche. A l'échelle du peuplement, les variations latérales du sol influent sur des processus tels que la compétition inter-individuelle et la sylvigénèse. Pour les sols de terre ferme, plus les conditions édaphiques sont contraignantes, plus les gros arbres sont rares dans le peuplement forestier. Celui-ci est dense lorsque le sol est très aminci, moins dense en situation hydromorphe. Le sol influence nettement la composition floristique des peuplements. Mais d'autres facteurs tels la dynamique sylvigénétique ou la dynamique propre à chaque population ont un poids très important. Des résultats divergents conduisent à formuler de nouvelles hypothèses, parmi celles-ci l'influence majeure de l'épaisseur du profil d'altération.
ISSN: 0035-2829

hal-01031882
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Résumé : Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux propriétés physiques et chimiques de six accessions de Mammea americana afin de pouvoir identifier les accessions les plus prometteuses pour la vente en frais ou la transformation. Nous avons également cherché à évaluer l’activité antioxydante de la pulpe, identifier et quantifier ses composés phénoliques et optimiser leur extraction à l’aide de la technique assistée par ultrasons.Nos résultats montrent que les accessions étudiées présentent des caractéristiques physiques, physico-chimiques et fonctionnelles significativement différentes. Pavé 11, Lézarde et Ti Jacques sont intéressants pour la vente en frais, en raison de leurs fruits sucrés avec une teneur élevée en caroténoïdes et composés phénoliques totaux. Sonson, Pavé 11 et Lézarde présentent une adaptabilité à la transformation. La composition polyphénolique de la pulpe déterminée par HPLC-DAD et UPLC-MS, a mis en évidence la présence d’acides phénoliques, de tanins condensés, de flavonols et flavanols dans nos échantillons. D’autre part, les tests d’activité antioxydante (DPPH et ORAC) révèlent que Ti jacques est l’extrait le plus actif. Un plan d’expérimentation a été mis en œuvre afin d’optimiser l’extraction des polyphénols à l’aide d’une technique d’extraction assistée par ultrasons. Les résultats montrent que l’extrait obtenu est riche en polyphénols et contient les mêmes teneurs en acides phénoliques et flavonols comparé à celui obtenu par la méthode conventionnelle. De plus, l’extrait obtenu à l’aide d’un solvant « vert » possède de bonnes propriétés organoleptiques.
Our work focuses on the physical and chemical properties of six mamey apple cultivars in order to select elite cultivars suitable for food processing or as table fruit. The antioxidant activity of the fruit pulp, the identification and quantification of the polyphenols responsible for it, and ultrasound assisted extraction method were also investigated.According to our results, the postharvest routes for every cultivar could be different. Pavé 11, Lézarde and Ti Jacques were found to be good for consumption, giving sweeter fruits with high total phenolic and carotenoid contents. Sonson, pavé 11 and Lézarde had suitable characteristics for the manufacturing of mamey products. The polyphenolic composition of the pulp determined by HPLC-DAD and UPLC-MS showed the presence of phenolic acids, condensed tannins, flavonols and flavanols. The results of the antioxidant test (DPPH and ORAC) point out that the most antioxidant cultivar was Ti Jacques. The design and optimization of the ultrasound assisted extraction method has done for polyphenols extraction. The results showed that the polyphenols rich extract contains the same content of phenolic acids and flavonols in comparison to the conventional method. Additionally, the dry extract obtained with a “green” solvent, had good organoleptic properties.

http://www.theses.fr/2014AGUY0702/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Semi-volatile organic compounds (SVOCs) refer to a broad spectrum of molecules from different chemical families that have numerous properties. They can be used as pesticides, plasticizers, flame retardants, surfactants, lubricants, etc. Consequently, they are introduced in numerous applications in buildings or used daily by the entire population. Once emitted through evaporation or abrasion in the indoor environment or introduced from the outdoors, their chemical or biological degradation is limited, and they persist indoors. This persistence also explains why some SVOCs that were banned a few years ago are still detected in the air and dust inside buildings. In indoor environments, SVOCs are divided between the gas phase, airborne particles, and dust settled on floors and surfaces. SVOCs are of concern due to their established or suspected health effects and their widespread exposure through different environmental media and pathways. The objective of the thesis was to study the concentrations of 66 SVOCs on airborne particles (PM10) and 48 SVOCs in settled dust in two samples of dwellings randomly selected across France. PM10 were sampled during the nationwide housing survey carried out by the French Observatory of indoor air quality in 2003-2005. The dust samples were collected from vacuum cleaner bags during a nationwide survey carried out in French dwellings where at least one child aged 6 months to 6 years lived (2008-2009). The SVOCs to be analyzed had prior been selected using a ranking method based on their toxicity and indoor concentrations. The data analysis focused in particular on the identification of French specificities in terms of detected molecules and measured concentrations. It highlighted some determinants of exposure, e.g., influence of particle size, type of dust collected, dust bioaccessibility, which are not always considered and limit the comparability of results. The measured concentrations were also used to assess the health ranking implemented prior to this work and to confirm its relevance. The concentrations measured both in the air and in settled dust were compared to study the similarities in terms of concentrations and SVOC mixtures. Finally, the exposure doses to SVOCs were calculated for both a child and an adult to assess the respective contributions of inhalation and ingestion to these compounds in particulate phase in dwellings.
Les composés organiques semi-volatils (COSV) font l’objet d’une attention croissante depuis une dizaine d’années. Utilisés dans de nombreux produits et matériaux du quotidien, ils sont émis dans les bâtiments par dispersion lors de l’usage, par évaporation ou abrasion. Du fait de leurs caractéristiques physico-chimiques, ces composés se répartissent à la fois dans l’air, en phases gazeuse et particulaire, et dans les poussières déposées au sol, sur le mobilier et les objets. Compte tenu du temps passé par la population dans les bâtiments, en particulier par les populations sensibles comme les enfants, les femmes enceintes et les personnes âgées, l’exposition à ces substances mérite d’être documentée, tenant compte des voies d’exposition en jeu : inhalation, ingestion et contact cutané. La thèse a porté sur les COSV présents en phase particulaire dans les logements. L’objectif de la thèse visait à exploiter les mesures de 66 COSV dans les particules en suspension de diamètre inférieur à 10 µm (PM10) et de 48 COSV dans les poussières au sol de taille inférieure à 100 µm considérées comme étant celles adhérant à la peau. Ces mesures ont été réalisées dans le cadre de deux campagnes nationales : la campagne « Logements » de l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur conduite en 2003-2005 et l’enquête Plomb-Habitat dont les prélèvements ont eu lieu en 2008-2009. Une hiérarchisation des molécules jugées prioritaires au regard de leur impact sanitaire potentiel avait permis au préalable d’établir la liste des COSV à mesurer. L’exploitation de ces données de contamination a notamment porté sur l’identification d’éventuelles spécificités françaises au regard des molécules en présence et/ou des concentrations mesurées. Elle a permis de mettre en lumière un ensemble de facteurs déterminants de l’exposition (influence de la taille des particules, du type de poussières collectées, de leur bioaccessibilité), qui ne sont pas toujours considérés et qui limitent par ailleurs la comparabilité des résultats. Les concentrations mesurées ont aussi permis d’évaluer rétrospectivement la hiérarchisation sanitaire et d’en confirmer la pertinence. Les concentrations des COSV quantifiés à la fois dans l’air et au sol ont été mises en perspective afin d’examiner dans quelle mesure les particules en suspension et les poussières déposées sont similaires en termes de concentrations et de mélanges de COSV en présence. Enfin, l‘estimation des doses d’exposition aux COSV à partir d’équations simples, de variables humaines d’exposition et des données de contamination a permis une première évaluation des contributions respectives de l’inhalation et de l’ingestion aux expositions domestiques des enfants et adultes à ces composés en phase particulaire.
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NNT : 2015REN1B033
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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

Résumé : Face aux difficultés d’identification des arbres de la famille des Lauracées et dans un but d’établissement d’une production durable et certifiée d’huiles essentielles, l’entreprise KLR a voulu mettre en place un nouvel outil d’identification multi-critères qui consiste à croiser plusieurs types de caractères afin d’obtenir une détermination taxonomique fiable.Trois méthodes d’identification ont été utilisées : la chimie (analyse de l’odeur de l’écorce), le code barre génétique et l’anatomie du bois. Une analyse par positionnement multidimensionnel non-métrique a permis de faire un tri des critères anatomiques du bois pertinents dans l’identification des Lauracées étudiées, au final 14 critères ont été retenus. D’après les données anatomiques dont nous disposons, nous proposons une clé de détermination au genre. En génétique, la technique de code barres de la région chloroplastique intergénique trnH-psbA a été appliquée aux individus récoltés. En comparant les séquences de tous les individus, 40% des individus peuvent être identifiés au genre car ils présentent des haplotypes uniques. Des haplotypes au sein des genres ont été déterminés et permettent d’identifier l’espèce pour 40 à 100 % des individus selon le genre. L’analyse SPME de l’odeur des écorces a permis de définir pour chaque espèce une carte d’identité chimique à partir des molécules majoritaires. Des chémotypes ont été définis au sein des espèces Licaria cannella, Ocotea indirectinervia et Sextonia rubra. Ces trois domaines d’observation ont permis de constituer une base de type Xper2 pour l’identification.Un criblage des essences intéressantes de par leur rendement en huile essentielle a été effectué. En ce qui concerne la partie extraction de l’huile essentielle, trois espèces montrent un rendement en huile essentielle de l’écorce supérieur à 0,3% et 5 espèces montrent un rendement en huile essentielle du bois supérieur à 0,3%. Les évaluations olfactives menées par un expert ont permis de séparer les huiles distillées en 5 différentes notes. Nous avons jugé intéressant de savoir si l’outil d’identification multicritère pouvait prédire les compositions et rendements en huile essentielle de l’espèce identifiée avant l’abattage de l’arbre. Des études complémentaires ont donc été menées. Pour plus de la moitié des arbres, la signature de l’écorce, la composition de l’huile essentielle de l’écorce et la composition de l’huile essentielle du bois sont similaires. La tentative d’établir un lien entre les caractéristiques des cellules à huile et le rendement s’est avérée infructueuse.
In order to develop a sustainable production of certified essential oils extracts, the compangy KLR has struggled with the identification of the trees from the family of Lauraceae. This is the main reason that led to the project of creating an identification tool for this family.This tool would be based on three approaches: chemistry (chemical signature of the dark), wood anatomy and genetic barcoding. By means of a non-metric multidimensional scaling analysis, we selected a list of 14 relevant wood anatomical features that can identify the trees to the genera. For the genetics, the barcoding of trnH-psbA an intergenic region of the DNA has been used. When comparing all the sequences from all the individuals, 40% of the individuals can be identified to the genera because of their specific haplotype. Haplotypes within the genera have also been established. Chemical identity cards have been set with the SPME analysis technique and chemotypes have been defined inside the species Licaria cannella, Ocotea indirectinervia and Sextonia rubra. These three identification approaches allowed us to construct an identification tool on Xper².During the study, we aimed to screen what species would be interesting for its essential oil yield. Three species showed an essential oil bark yield above 0.3%. five species showed an essential oil wood yield above 0.3%. An expert held an olfactory evaluation on the oils and divided the essential oils in five olfactory groups. We found it relevant to improve the identification tool by trying to predict the compositions of the oils before the three was cut down. In the case of the half of trees studied by SPME analyses, the composition of the wood and the bark essential oils were similar. On the other hand, no link was found between the oil cells dimensions and the essential oil yield.

http://www.theses.fr/2012AGUY0516/document