Éditeur(s) : Ecole nationale supérieure agronomique de Rennes
Résumé : Describe and gain understanding on fluctuations in animal population over time and space is a central goal of population ecology. This is also crucial to ensure the sustainable management of exploited resources, particularly those with complex population dynamics such as the bluefin tuna. The goal of this work is to collect bluefin tuna catches from the ancestral Mediterranean and Atlantic trap fisheries to (i) characterise long-term fluctuations in bluefin tuna population migrating in the Mediterranean, (ii) analyse their causes et (iii) assess their implications for fisheries management. The bluefin tuna main biological and ecological characteristics are first detailed. Then, the first part presents the trap fishery, and the process of collect and validation of the historical catches. This leads to develop a data base of 54 time-series more than 20 years long, the longest ones spanning about four centuries. Mean historical catches were around 15 000 tons/year ([7 000;25 000]). Time-series are analysed in a second part. Temporal variability of trap catches may be decomposed in three components: 100-year-long periodic fluctuations, 20-year cycles and inter-annual variations. These medium- to long-term fluctuations, representing more than 50% of the variability in the time-series, were synchronous all around the western Mediterranean and adjacent North Atlantic. In contrast, short-term variability was synchronous at a local scale only. It is argued that long-term fluctuations in trap catches could be considered as a proxy for those in abundance, and a synthetic time-series is computed to depict them. Biological and ecological processes that could cause such long-term fluctuations are discussed in a third part. We tested whether long-term fluctuations in Atlantic bluefin tuna might be related to large-scale environmental changes, using long time-series of the North Atlantic Oscillation (NAO), the Length of the Day index (LOD, a proxy of the atmospheric circulation index ACI) and the temperature. Spectral analyses of trap catches, LOD and temperature displayed similar spectra with peak at low frequency, whereas those of the NAO exhibited a broad band spectrum. Regression analyses and tests of correlation did not reveal any clear relationship between trap catches on the one hand and NAO and LOD on the other hand. In contrast, long-term fluctuations in trap catches appear to be negatively and significantly related to long-term trends in temperature. Underlying processes that could explain such a relationship are discussed, with special focus on changes in migration patterns. Finally, implications of such fluctuations in term of fisheries management are discussed in a fourth part. A simulation framework, in which a simulated population dynamics model is coupled with a VPA, is built to test the pertinence of the diagnostic of stock assessment according to different scenarios on fluctuations origins and population status. In the hypothesis of fluctuations linked to variations in the recruitment, VPA appears able to reconstruct the fluctuations but the predictions may be biased if natural fluctuations are not taking into account. In the hypothesis of fluctuations linked to changes in migration pattern, VPA is not able to reconstruct the population dynamics. In a precautionary approach, quotas which follow may be unsuitable in the best case, at worst dangerous if they are defined in comparison with a reference point. The concept of cible reference points, fixe and unique over time, appears not relevant for bluefin tuna; estimate trajectory reference pertinent may prove to be more pertinent.
Décrire et comprendre les fluctuations spatio-temporelles des espèces animales constituent les enjeux majeurs de l'écologie. La question est également cruciale pour réussir la gestion durable des ressources exploitées, en particulier celle du thon rouge, grand pélagique migrateur à la dynamique complexe. L'objectif de ce travail est de collecter les captures historiques de thon rouge par les madragues méditerranéennes et proche atlantiques pour (i) caractériser les fluctuations à long terme de la population migrante en Méditerranée, (ii) étudier leur déterminisme et (iii) évaluer leurs implications en terme de gestion des pêcheries. Après avoir décrit les principales caractéristiques biologiques et écologiques du thon rouge, la première partie présente la pêcherie à la madrague, puis le processus de collecte et de validation des données historiques de captures. Ce dernier conduit à la mise en place d'une base de données de 54 séries de plus de 20 ans, dont les plus longues s'étendent sur près de 4 siècles. Les productions historiques sont estimées à environ 15 000 tonnes/an ([7 000;25 000]). Les séries historiques de captures sont analysées dans la seconde partie. Leur variabilité temporelle peut être décomposée en trois composantes : de larges cycles pseudo-séculaires, des variations périodiques d'une vingtaine d'années et des fluctuations inter-annuelles. Les fluctuations à moyen et long terme, expliquant plus de la moitié de la variance des séries, sont synchrones à l'échelle du bassin méditerranéen occidental et du proche Atlantique. La variabilité inter-annuelle, en revanche, n'est synchrone qu'à une échelle locale. On montre finalement que les fluctuations à long terme des captures peuvent être considérées comme de bons indices des tendances des abondances de la population de thons rouges migrants en Méditerranée. Une série synthétique est construite pour les décrire. Les processus biologiques et écologiques susceptibles d'être à l'origine de ces fluctuations sont discutés dans la troisième partie. L'hypothèse d'un forçage environnemental à grande échelle est testée en utilisant des indices à long terme de l'Oscillation Nord Atlantique (NAO), de la longueur du jour (LOD, un indicateur de l'indice de circulation atmosphérique ACI) et de la température. Les analyses spectrales sur les séries de captures, du LOD et des températures révèlent des spectres similaires, avec un pic sur les basses fréquences, alors que celles sur le NAO conduisent à une large bande spectrale. Les régressions et les tests de corrélations ne montrent aucune relation significative entre les captures par les madragues et le NAO et le LOD. En revanche, les fluctuations à long terme des captures apparaissent significativement et négativement corrélées avec les fluctuations à long terme des températures. Les processus sous-jacents susceptibles d'expliquer une telle relation, en particulier des changements migratoires, sont discutés. Finalement, les implications des fluctuations pour la gestion de la pêcherie sont discutées dans une quatrième partie. Un cadre de simulation, couplant un modèle de dynamique de population à une VPA, est élaboré pour tester la pertinence des diagnostics d'évaluation de stock selon différents scénarios d'origine des fluctuations et d'état de la population. Dans l'hypothèse de fluctuations liées à des variations du recrutement, la VPA apparaît capable de reconstruire les fluctuations mais les prédictions sont biaisées lorsqu'il n'est pas tenu compte des fluctuations naturelles du stock. Dans l'hypothèse de fluctuations liées à des changements migratoires, la VPA est alors incapable de reproduire la dynamique de la population. Dans une approche de précaution, les quotas qui en découlent peuvent se révéler au mieux inappropriés, au pire dangereux s'ils sont définis par rapport à un point de référence. Ce concept de point cible, fixe et unique dans le temps, apparaît inapproprié pour le thon rouge ; estimer des "trajectoires de référence" serait sans doute plus pertinent.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2003/these-65.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/65/

Éditeur(s) : ACH : Association of Caribbean Historians
Extrait de : 46e colloque de l'Association des historiens de la Caraïbe, du 11 au 15 mai 2014.
Description : La mise en commun des données archéologiques et historiques permet de dresser le portrait du réseau commercial associé à la Guyane au cours du XVIIIe siècle et de suivre ses fluctuations en conjonction avec les différents événements qui ont ponctué l'histoire de la Guyane au cours de cette période, notamment l'expédition de Kourou.
Siècle(s) traité(s) : 18
Droits : CC-BY-NC-ND - Attribution - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification
Permalien : http://www.manioc.org/fichiers/V14322
V14322

Éditeur(s) : HAL CCSD Paris : Muséum national d'histoire naturelle
Résumé : International audience
Coral reefs are one of the most diverse ecosystems on Earth and sustain millions of people worldwide.However, coral reefs are temporally dynamic and fragile systems subject to ever increasing disturbancesof anthoropogenic and natural origins. Understanding the patterns and trajectories of changes through time isurgently needed to estimate the resilience of coral reefs. To ascertain these patterns, we depend on the availabilityof long-term datasets, which are seldom available. In this study, we present the data set which allowed us to analysethe long-term trends of coral and fish assemblages for the island of Moorea (French Polynesia) from 1983to 2014, a dataset spanning 32 years, comprising two Acanthaster planci outbreaks (1987 and 2006) and severalhurricanes (1982, 1983, 1991 and 2010), on three permanent monitoring sites (quadrats of 50 × 2 m2) located onboth fringing and barrier reefs as well as on the outer slope. Coral cover oscillated significantly over time, particularlyon the outer slope where it suffered greatly from the effects of A. planci outbreaks and hurricanes. Totalfish and commercial fish abundances varied significantly across the three habitats. Prior to 2000, both total fishand herbivorous fish abundances increased on the barrier reef while after this time, numbers began to drop significantlyalong the outer slope. Species richness for total, commercialized and herbivorous fish increased over thesampling period for all three habitats. There were varied responses amongst species to disturbances on the outerslope over the sampling period: while some tended to disappear for a while before reappearing, others showed apeak in abundance in the middle of the sampling period, and still others increased or decreased continuously orwere stable over time. Our results support the view that coral reefs are highly dynamic systems and that differentfunctional groups show different temporal trajectories. While disturbance is probably the major driver for coralcover dynamics, its impact is less obvious for fish, possibly due to their mobility and population dynamics whichmay mask the effect of disturbance.
Les récifs coralliens sont des systèmes dynamiques et diversifiés régulièrement soumis à des perturbationsnaturelles et anthropiques, sources d’hétérogénéité spatiale et temporelle dans la structure et la dynamique deces communautés d’organismes que sont, entre autres, les poissons et les coraux. Récemment, il a été démontréque les activités humaines pouvaient modifier les régimes naturels de perturbations des récifs coralliens en transformantles événements ponctuels en perturbations persistantes ou en stress chronique, soit en introduisant denouveaux types de perturbations, soit en ajoutant ou altérant certaines perturbations naturelles nécessaires au bonmaintien de la dynamique inhérente aux récifs. Dans cette étude, nous présentons la base de données qui nouspermettra d’analyser les tendances à long-terme des assemblages de poissons et de coraux de l’île de Moorea(Polynésie française) entre 1983 et 2014 sur une période de 32 ans, comprenant deux proliférations d’Acanthasterplanci (1987 et 2006) et plusieurs cyclones (1982, 1983, 1991 et 2010), sur trois sites de suivi permanents(quadrats de 50 × 2 m2) sur les récifs barrière et frangeant ainsi que sur la pente externe. La couverture corallienneprésente de fortes oscillations, en particulier sur la pente externe où elle a répondu fortement à la proliférationd’A. planci et des cyclones. Les abondances des poissons totaux et des poissons commercialisés montrent destendances contrastées sur les trois habitats, avec, plus particulièrement, une augmentation sur le récif barrière etune diminution sur la pente externe après 2000. Ces tendances se retrouvent chez les poissons herbivores dansces deux habitats. La richesse spécifique des poissons totaux, commerciaux et herbivores, augmente de façoncontinue au cours de la période d’étude dans les trois habitats. Des groupes particuliers d’espèces répondentdifféremment aux perturbations de la pente externe au cours du suivi : alors que certaines espèces ont tendanceà disparaître pendant quelques années avant de réapparaître, d’autres présentent un pic en terme d’abondanceen milieu de suivi ; d’autres espèces ont des abondances qui augmentent ou diminuent de façon continue, etd’autres encore montrent des abondances stables. Ceci indique que les récifs coralliens sont des systèmes trèsdynamiques dans lesquels les perturbations naturelles peuvent affecter les espèces de façon différente. Alors quele régime de perturbations naturelles semble être important pour la dynamique de la couverture corallienne danscertains habitats, cela se retrouve beaucoup moins pour les poissons. Cette atténuation des fluctuations spatialeset temporelles peut être due aux aptitudes de dispersion de nombreuses espèces de poissons, capables de chercherun autre habitat favorable en cas de perturbation de l’habitat corallien d’origine.
ISSN: 0399-0974

hal-01282378
https://hal-univ-perp.archives-ouvertes.fr/hal-01282378

Éditeur(s) : EDP Sciences
Résumé : The reproductive dynamics of swordfish (Xiphias gladius) was investigated from catches of the Reunion Island-based longline swordfish fishery between 19-25 degrees S and 48-54 degrees E. Thus, 1727 swordfish (size range 75-289 cm, lower jaw-to-fork length, LJFL) were sampled on board commercial fishing vessels during the period of May 1998 to January 2001. Reproductive activity was assessed using macroscopic gonad characteristics, trends of gonadal indexes for both sexes, oocyte size-frequency distributions and microscopic investigation of oocyte development stages. Size at first maturity (L-50) for female and male swordfish was estimated in Indian Ocean for the first time. L50 was estimated at 170 cm and 120 cm (LJFL) for females and males, respectively. Spawning occurred from October to April in the vicinity of Reunion Island where sex ratio of caught populations fluctuated seasonally. The seasonal changes in sex ratio and the incidence of larger individuals at the beginning of the spawning season provide some preliminary indications of synchronized movements of swordfish between spawning grounds and neighboring regions. Our results add significantly to knowledge about the reproductive biology of swordfish in the southwestern Indian Ocean. An overview of the available information on reproductive biology and dynamics of swordfish in Indian Ocean and eastern Pacific indicated that spawning activity is localized in discrete areas, and showed that there is incomplete information on spawning grounds in this extended area.
La dynamique de la reproduction est étudiée chez des espadons (Xiphias gladius) capturés dans l'océan Indien, entre 19–25 °Sud et 48–54 °Est, par les palangriers de l'île de La Réunion. Ainsi, 1727 espadons de tailles comprises entre 75 et 289 cm (de l'extrémité de la mâchoire inférieure à la fourche caudale) ont été échantillonnés à bord de navires professionnels, de mai 1998 à janvier 2001. La reproduction est évaluée en analysant : les caractéristiques macroscopiques des gonades, l'évolution des indices gonadiques des deux sexes, les distributions de fréquence de taille des ovocytes et le développement des ovocytes au niveau microscopique. La taille à première maturité sexuelle (L50) des espadons de l'océan Indien est estimée pour la première fois ; elle atteint 170 cm pour les femelles et 120 cm pour les mâles. La saison de ponte s'étend d'octobre à avril aux abords de l'île tandis que le sexe-ratio fluctue de façon saisonnière. Les variations saisonnières du sexe-ratio et l'apparition de grands individus au début de la saison de ponte suggèrent des déplacements d'espadons entre cette zone de ponte et les régions voisines. Nos résultats apportent des informations fondamentales sur la biologie de la reproduction de l'espadon dans le sud-ouest de l'océan Indien. L'analyse de la bibliographie concernant biologie et la dynamique de la reproduction de l'espadon dans l'océan Indien et dans le Pacifique Est indique que l'activité de ponte est très localisée et que la connaissance des aires de pontes est encore incomplète dans cette région étendue.
Aquatic Living Resources (0990-7440) (EDP Sciences), 2009 , Vol. 22 , N. 1 , P. 45-58

Droits : 2009 EDP Sciences
http://archimer.ifremer.fr/doc/2009/publication-6353.pdf
DOI:10.1051/alr/2009007
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/6353/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Multiproxy analyses were performed on core MS27PT recovered in hemipelagic sediments deposited on the Nile margin in order to reconstruct Nile River palaeohydrological fluctuations during the last 100,000 years. The strontium and neodymium isotope composition of the terrigenous fraction and the major element distribution reveal large and abrupt changes in source, oscillating between a dominant aeolian Saharan contribution during arid periods and a dominant Nile River contribution during pluvial periods. Iron content shows a strong correlation with strontium and neodymium isotopes. This allows the use of a high-resolution continuous Fe record as a proxy of Blue Nile sediment input over the last 100,000 years. The detailed Fe record, with approximately 10 years resolution during pluvial periods, is consistent with subtropical African records of well-dated lake level fluctuations and thus constitutes a first continuous high resolution record of the East African monsoon regime intensity over Ethiopia.;The detailed Fe record shows the two main known pluvial periods attributed to strengthening of the African monsoon over Ethiopia, the Nabtian period from 14 to 8 ka cal BP and the Saharan period from 98 to 72 ka BR For the first time, the last glacial period (Marine Isotope Stage (MIS) 2,3 and 4) is documented with a continuous record showing large oscillations between high and low East African palaeo-monsoon regimes.;The end of the Nabtian period occurred at 8 ka in core MS27PT, i.e. much earlier than on the East Equatorial African region where it ended around 5.5 ka. We interpret this as evidence that the southward shift of the rain belt occurred 3000 years earlier over the Eastern Ethiopian Highland and propose that the gradual southward migration of the rain belt was associated with highly variable intensity and longer rainy seasons from 8 to 5 ka. During the last glacial period, two wet periods are present around 60-50 ka BP and 38-30 ka BP. These two humid periods are in phase with the rise of atmospheric CH4 concentrations suggesting that wetland tropical African area was one of the sources of the atmospheric CH4 during the MIS 3. During the Last Glacial Maximum and MIS 4, high Saharan aeolian influxes in phase with records of aeolian dust deposited in East Antarctica are documented. This study highlights the importance of reconstructions of monsoon rainfall fluctuation at high temporal resolution to better understand the link between low- and high-latitude climate variability at millennial timescales.
ISSN: 0277-3791

hal-00496481
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00496481
DOI : 10.1016/j.quascirev.2010.02.006

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Les variations de la ligne de rivage à toutes les échelles comportent des informations fondamentales sur la dynamique du système côtier et son évolution morphologique. Nous avons étudié l'évolution de la ligne de rivage de la côte algéroise sur une longueur de 60 km, allant de l'embouchure de l'oued Réghaïa à l'est, à l'embouchure de l'oued Mazafran à l'ouest. Les variations de la ligne de rivage le long de cette portion côtière ont été obtenues à partir de photographies aériennes orthorectifiées et géo-référencées prises entre 1959 à 2003. Les fluctuations du taux net de variation sont évaluées durant les périodes 1959 -1999 pour les lignes de la côte ouest et de la Baie d'Alger, et 1959- 2003 pour la côte est. L'analyse spectrale par Transformée de Fourier des fluctuations du taux net de variation pour les trois lignes de rivage, montre un comportement en loi d'échelle, caractéristique des signaux stochastiques non stationnaires auto affines. Cette observation nous a conduit à utiliser une Transformée en Ondelettes Continue comme outil d'analyse des fluctuations des lignes de côte le mieux adapté pour quantifier l'existence de corrélations à longue portée associées aux propriétés d'invariance d'échelle que présentent ces signaux. En effet, les exposants de la loi d'échelle estimés par Transformée en Ondelettes Continue pour chacune des trois lignes de rivage qui font l'objet de l'étude varient localement dans l'intervalle [1,23, 1,80], confirmant ainsi les propriétés d'autoaffinité associées aux corrélations à longue portée de ces fluctuations. L'observation des propriétés d'auto-affinité suggère fortement que ces corrélations sont liées aux phénomènes d'érosion- accrétion de l'évolution du trait de côte, en relation avec le processus de réplication du transport des sédiments par un modèle stochastique de diffusion. Dans ce contexte, le point d'intérêt de notre démarche est d'apporter des éléments prédictifs de l'évolution morphologique de cette côte à l'échelle décennale pour une meilleure gestion et prévision des risques littoraux.
Bulletin du Service Géologique National

hal-00463846
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00463846

Éditeur(s) : Pergamon-elsevier Science Ltd
Résumé : The late Quaternary has experienced large glacial/interglacial climatic variations and related 10's to 100 meters high-amplitude sea level fluctuations at Milankovich frequencies from 10's to 100 kyr during which carbonate platform tops have been exposed and re-flooded in many occasions. This study focuses on the accumulation of calci-turbidites, the aragonite onset/sharp increase in fine sediments and their timing in deep basins adjacent to carbonate platforms. A particular emphasis is developed on the occurrence of the first gravity flow event and aragonite onset/sharp increase and their linkage to the initial re-flooding of the platform tops during deglaciations. Three basins adjacent to isolated platforms in the Bahamas, the Northern Nicaragua Rise, and the Gulf of Papua, were selected to represent pure carbonate versus mixed systems, in quiescent versus tectonically active settings, and various carbonate bank top morphologies, ranging from atoll to relatively deeply and narrowly flooded flat top banks. In spite of these differences, each record illustrates a clear relationship between the timing of platform top re-flooding and initiation of significant carbonate export by gravity flows and low-density plumes into the surrounding basins. The concept of "re-flooding window" is introduced to characterize the prolific period of time during which bank and atoll-tops are flooded enough to produce large export of bank-derived aragonite and of calci-turbidites in adjacent basins. According to our datasets, the main re-flooding windows have occurred mainly on the last part of the sea level rise at each glacial termination (T), those periods being marked by some of the highest rates of sea level rise. The analysis of a long-piston core from the earthquakes-prone Walton Basin (Northern Nicaragua Rise) demonstrates that sea level, not seismic activities, played a major role as trigger mechanism for the initiation of gravity flows since the last four glacial/interglacial transitions, and supports the existence of an extra glacial termination during the early portion of the transition from MIS 7.4 to MIS 7.3 (TIIIA). (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Quaternary Science Reviews (0277-3791) (Pergamon-elsevier Science Ltd), 2010-08 , Vol. 29 , N. 17-18 , P. 2010-2026

Droits : 2010 Elsevier Ltd All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/00012/12298/9095.pdf
DOI:10.1016/j.quascirev.2010.04.016
http://archimer.ifremer.fr/doc/00012/12298/

Éditeur(s) : HAL CCSD European Geosciences Union (EGU)
Résumé : International audience
Holocene climate fluctuations and human activity since the Neolithic have shaped present-day Mediter-ranean environments. Separating anthropogenic effects from climatic impacts to better understand Mediterranean pale-oenvironmental changes over the last millennia remains a challenging issue. High-resolution pollen analyses were un-dertaken on two cores from the Palavasian lagoon system (Hérault, southern France). These records allow reconstruction of vegetation dynamics over the last 4500 years. Results are compared with climatic, historical and archeological archives. A long-term aridification trend is highlighted during the late Holocene, and three superimposed arid events are recorded at 4600–4300, 2800–2400 and 1300–1100 cal BP. These periods of high-frequency climate variability coincide in time with the rapid climatic events observed in the Atlantic Ocean (Bond et al., 2001). From the Bronze Age (4000 cal BP) to the end of the Iron Age (around 2000 cal BP), the spread of sclerophyllous taxa and loss of forest cover result from anthropogenic impact. Classical Antiquity is characterized by a major reforestation event related to the concentration of rural activity and populations in coastal plains leading to forest recovery in the mountains. A major regional deforestation occurred at the beginning of the High Middle Ages. Around 1000 cal BP, forest cover is minimal while the cover of olive, chestnut and walnut expands in relation to increasing human influence. The present-day vegetation dominated by Mediterranean shrubland and pines has been in existence since the beginning of the 20th century.
ISSN: 1814-9324

hal-01447627
https://hal-univ-tlse2.archives-ouvertes.fr/hal-01447627
https://hal-univ-tlse2.archives-ouvertes.fr/hal-01447627/document
https://hal-univ-tlse2.archives-ouvertes.fr/hal-01447627/file/Azuara%20et%20al%202015_cor.pdf
DOI : 10.5194/cp-11-1769-2015

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The Earth's magnetic field shows a large range of temporal variations from the year to several million years. I studied during my PhD thesis several aspects of these fluctuations, from recent secular variations to reversals. The first part of my manuscript deals with archeomagnetism, a discipline that allows to track the temporal variations of the Earth's magnetic field through millennia, mainly from archeological materials. I studied two sets of samples , one from Greece (Neolithic period 6800-3200 B.C.) and the other from Mexico (Palenque, Maya Classic period 320-840 A.D.), to acquire new archeointensity data in order to better constrain the secular variation of the geomagnetic field. By comparing my data with those available in the literature and with the various global and regional models, I showed that the secular variations during the Neolithic in Greece and during the first millennium in Central America are poorly defined. My data suggest that local components, not described by global models, may exist in these regions. They reinforce the importance of developing specific regional models. As a consequence, the acquisition of new high quality data is of main importance. The second part presents the description of a geomagnetic field reversal. This work was based on two points : first by studying transitional directions to provide new constraints on the possible preferred longitudinal paths of virtual geomagnetic poles (VGPs) and second by checking transitional paleointensities obtained on a volcanic sequence in Akaroa volcano (New Zealand). Indeed the transitional field intensity is significantly higher than the field intensity before and after the reversal. We re-sampled this sequence, and the directional results show a complex sequence of N-T-R-T-N-T-R polarity. The transitional VGPs obtained are clustered in two longitudinal bands through Australia and America. This observation seems to reinforce the assumption of a core-mantle interaction over several million years. Following a rock magnetic study, I selected samples that could provide a value for the Thellier and multispecimen paleointensity methods. The obtained paleointensity are relatively low (about 20 μT) during the polarity change and strong at the end of the sequence. Based both on the field strength values and on the radiochronological ages, showing that the sequence was erupted in a very short time, I suggest that only the C4AR.1n-C4Ar.1r reversal was recorded in this sequence. In this assumption, the reversal shows a complex path comparable to other reversals recorded in the northern hemisphere (for example the Steens Mountain ), including a rebound before stabilizing. Finally the last part is devoted to the development of a new methodology and a new apparatus to determine absolute paleointensity. Following the low success rate of paleointensity experiments from the previous study, I decided to test the multispecimen protocol, which can be applied to samples yielding a predominant multidomaine behavior. The main technical drawback of this method lies in the application of the laboratory field along the natural remanent magnetization, a difficult task to perform accurately in standard paleointensity ovens. Thus, we decided to adapt sample holders from our standard oven in order to allow the sample orientation in space and to develop an ultra-fast heating oven prototype particularly well-suited for this method, allowing to apply the laboratory field in the 3 dimensions. I checked the different multispecimen protocols on historical lavas from Reunion and Etna volcano, yielding very different magnetic mineralogies. For all flows, I obtained paleointensities very close from the expected values, regardless from the magnetic mineralogy, revealing the feasibility of our apparatus and the promising interest of the method. The application of various corrections on the statistical estimation of the intensity value or on the cooling rate had no significant impact on my results.
La première partie de ma thèse porte sur l'archéomagnétisme, discipline qui permet de retracer l'évolution temporelle du champ magnétique terrestre au travers des derniers millénaires, principalement à partir des matériaux archéologiques. J'ai étudié deux jeux d'échantillons provenant pour l'un de la Grèce (période néolithique, 6800-3200 avant J.C.) et pour l'autre du Mexique (Palenque, période Maya Classique 320-840 après J.C.), dans le but d'acquérir de nouvelles données d'archéointensité et de mieux contraindre la variation séculaire du champ magnétique terrestre. La comparaison de mes données avec celles disponibles dans la bibliographie et avec les différents modèles globaux et régionaux a mis en évidence que les variations séculaires au Néolithique en Grèce et au cours du premier millénaire en Amérique Centrale sont très mal définies. Mes données suggèrent que des composantes locales, non prisent en compte dans les modèles globaux peuvent exister au niveau de ces régions. Elles renforcent l'intérêt de développer des modèles régionaux précis. Pour ce faire, l'acquisition de nouvelles données de haute qualitéest un élément majeur. La deuxième partie traite de la description d'un renversement du champ magnétique terrestre. Cette étude a été basée sur deux points précis : étudier les directions transitionnelles afin d'apporter de nouvelles contraintes sur le possible confinement longitudinal des pôles géomagnétiques virtuels (PGV) d'une part, et d'autre part vérifier des paléointensités transitionnelles obtenues sur la séquence volcanique d'Akaroa (Nouvelle Zélande), dont l'intensité est significativement supérieure à celles des intensités avant et après le renversement. Nous avons ré-échantillonné cette séquence, et l'évolution directionnelle obtenue pour ce renversement est une succession complexe de polarités N-T-R-T-N-T-R. Les PGV obtenus semblent se regrouper sous deux bandes longitudinales sous l'Australie et l'Amérique, ce qui renforce l'hypothèse d'une interaction entre le manteau et le noyau sur plusieurs millions d'années. Suite à une étude de minéralogie magnétique, j'ai sélectionné les échantillons susceptibles de fournir une valeur de paléointensité par les méthodes de Thellier et du multispecimen. Les paléointensités obtenues sont relativement faibles (environ 20 μT) au cours du changement de polarité et forte à la fin de la séquence. Mon interprétation, basée à la fois sur les valeurs de l'intensité du champ et sur les données radiochronologiques montrant que la séquence s'est mise en place très rapidement, est de considérer que seul le renversement C4Ar.1n-C4Ar.1r a été enregistré dans cette séquence. Dans cette hypothèse, le renversement montre un cheminement complexe comparable à d'autres renversements enregistrés dans l'hémisphère nord (comme celui de la Steens Mountain par exemple), incluant un phénomène de rebond avant de se stabiliser. La troisième partie de ma thèse est consacrée au développement d'une nouvelle méthodologie et d'un nouvel appareillage pour déterminer des paléointensités. Le faible taux de réussite des expériences de paléointensité de l'étude précédente m'a poussé à m'intéresser au protocole multispecimen, qui peut s'appliquer aux échantillons possédant un comportement polydomaine. L'inconvénient technique majeur de cette méthode réside dans l'application du champ le long de l'aimantation naturelle, difficile à réaliser avec précision dans les fours standards. Pour ce faire, nous avons décidé de développer des porte-échantillons permettant d'orienter les échantillons dans l'espace pour le four standard et un prototype de four à chauffage ultra-rapide particulièrement bien adapté avec la possibilité d'orienter le champ appliqué dans les 3 dimensions. J'ai testé les différents protocoles de la méthode sur des laves historiques de la Réunion et de l'Etna, possédant des minéralogies très différentes. Pour l'ensemble des coulées étudiées, j'ai obtenu des paléointensités très proches des valeurs attendues, et ce indépendamment de la minéralogie, révélant ainsi le faisabilité de notre appareillage et le côté prometteur de la méthode. L'application de diverses corrections sur la statistique d'estimation de la valeur de l'intensité ou sur le taux de refroidissement n'ont eu aucun impact notable sur mes résultats.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719380

tel-00719380
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719380
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719380/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719380/file/thesefanjat2012.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag
Résumé : International audience
The Nile delta sedimentation constitutes a continuous high resolution (1.6 mm/year) record of Ethiopian African monsoon regime intensity. Multiproxy analyses performed on core MS27PT recovered in hemipelagic Nile sediment margin (<90 km outward of the Rosetta mouth of the Nile) allow the quantification of the Saharan aeolian dust and the Blue/White Nile River suspended matter frequency fluctuations during the last 21 cal. ka BP. The radiogenic Sr and Nd isotopes, clay mineralogy, bulk elemental composition and palynological analyses reveal large changes in source components, oscillating between a dominant aeolian Saharan contribution during the LGM and the Late Holocene (~4 to 2 cal. ka BP), a dominant Blue/Atbara Nile River contribution during the early Holocene (15 to 8.4 cal. ka BP) and a probable White Nile River contribution during the Middle Holocene (8.4 to 4 cal. ka BP). The following main features are highlighted: 1. The rapid shift from the LGM arid conditions to the African Humid Period (AHP) started at about 15 cal. ka BP. AHP extends until 8.4 cal. ka BP, and we suggest that the Ethiopian African Monsoon maximum between 12 and 8 cal. ka BP is responsible for a larger Blue/Atbara Nile sediment load and freshwater input into the Eastern Mediterranean Sea. 2. The transition between the AHP and the arid Late Holocene is gradual and occurs in two main phases between 8.4 and 6.5 cal. ka BP and 6.5 to 3.2 cal. ka BP. We suggest that the main rain belt shifted southward from 8.4 to ~4 cal. ka BP and was responsible for progressively reduced sediment load and freshwater input into the eastern Mediterranean Sea. 3. The aridification along the Nile catchments occurred from ~4 to 2 cal. ka BP. A dry period, which culminates at 3.2 cal. ka BP, and seems to coincide with a re-establishment of increased oceanic primary productivity in the western Mediterranean Sea. We postulate that the decrease in thermo-haline water Mediterranean circulation could be part of a response to huge volumes of fresh-water delivered principally by the Nile River from 12 to 8.4 cal. ka BP in the eastern Mediterranean. We propose that the large hydrological change in Ethiopian latitude could be a trigger for the 8.2 ka cooling event recorded in high latitude. Revel R., Colin C., Bernasconi S., Combourieu-Nebout N., Ducassou E., Grousset F.E., Rolland Y., Migeon S., Brunet P., Zhaa Y., Bosch D., Mascle J.,. "21,000 years of Ethiopian African moonsoon variability recorded in sediments of the western Nile deep sea fan", Regional Environmental Change,
ISSN: 1436-3798

hal-00836300
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Éditeur(s) : Séminaire CLAROM, 14èmes journées de l'Hydrodynamique, Val de Reuil, 18-20 novembre 2014
Résumé : From measurements obtained at high level frequency over a long period of time, we aim to determine the different characteristics of the flow situated in the IFREMER (French Research Institute for Exploration of the Sea) wave and current flume tank in Boulogne-Sur-Mer. This 2 data measured with a LDV (Laser Doppler Velocimetry) allows to get the characteristics of turbulence and the incident velocity fluctuations. The well-controlled conditions in the flume and the high sampling frequency of LDV system will give us a good estimate of the different flow characteristics such as dissipation, the Reynolds number, the injection scales, Taylor and Kolmogorov. The objective is to place the marine current turbine in this flow and then to study the influence of turbulence on the rotor of this turbine. The flow velocity is imposed and two different rates of turbulence are analysed.
A partir de données à haute fréquence acquises pendant une longue période de temps, on cherche à déterminer les différentes caractéristiques de l’écoulement généré au bassin d’essais à houle et courant d’IFREMER à Boulogne-Sur-Mer. Ces données mesurées avec un système LDV permettent de caractériser la turbulence et les fluctuations de la vitesse du courant incident. Les conditions contrôlées du bassin et les longues périodes d’acquisition du système LDV nous donneront une bonne estimation des différentes caractéristiques de l’écoulement tels que la dissipation, le nombre de Reynolds, les échelles d’injection, de Taylor et de Kolmogorov. Dans un deuxième temps nous étudions les effets de la turbulence de l’écoulement sur le comportement d’une hydrolienne tri-pale à axe horizontal.L’objectif est de placer la maquette d’hydrolienne dans cet écoulement et étudier l’influence de la turbulence sur le rotor de cette turbine. La vitesse de l’écoulement est imposée et deux taux de turbulence différents ont été étudiés.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00247/35814/34329.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00247/35814/

Éditeur(s) : ISTPM
Résumé : Les résultats des recherches effectuées par la "Thalassa", au cours de l'été 1971, sur le plateau de la Guyane française, montrent qu'à cette période de l'année les rendements étaient nettement insuffisants pour donner lieu à une exploitation rentable de la part des flotilles de pêche qui avaient d'ailleurs déserté ce secteur. Toutefois, la courte durée de la campagne ne permet pas d'extrapoler ces résultats à un cycle annuel complet car on connaît mal le comportement des crustacés et des poissons de cette région en fonction des variations du milieu. Les conditions hydrologiques rencontrées sont, en effet, sujettes à des fluctuations plus ou moins importantes, notamment dans la couche superficielle qui est influencée par les apports irréguliers de l'Amazone et sur les fonds de 50 à 70 m où elles sont assujetties aux mouvements plus profonds du large. De telles variations brutales sont susceptibles d'entraîner la dispersion ou la concentration de certaines espèces dans des secteurs particuliers, voire l'enfouissement des crevettes dans des terriers. Il apparaît d'ailleurs que la répartition de la faune est également liée à la nature des fonds autant qu'à la situation thermohaline du moment et l'on ne peut dire, faute d'éléments de comparaison, si les conditions observées en juillet étaient optimales ou non pour la plupart des espèces. La faible quantité de crevettes pêchées par la "Thalassa" sur le plateau continental au cours des chalutages, pourtant effectués dans les meilleures conditions, ne permet pas de définir de façon suffisamment précise les classes d'âge qui permettraient d'estimer s'il y a surexploitation ou non de ces espèces. Toutefois, les statistiques présentées par l'armement le plus important, basé à Cayenne, montre, pour l'ensemble de la région située entre le Maroni et l'Amazone, une baisse sensible du rendement journalier qui est passé de 189 kg de crevettes étêtées en 1967 à 137 kg en 1970, soit, approximativement, de 30 à 22 kg à l'heure de crevettes entières. Quant aux résultats obtenus, sur les poissons commerciaux, ils sont relativement faibles (400 kg par heure au maximum) surtout pour une région où ils ne sont pratiquement pas exploités. Ces ressources ne peuvent représenter qu'un appoint, néanmoins appréciable, pour les professionnels locaux ou même antillais qui fréquenteraient cette zone. Mais là encore, on ne connaît rien des migrations des principales espèces capturées qui peuvent être plus nombreuses à certaines époques, d'autant plus que d'autres, communes à ces régions, n'ont fait que de rares apparitions au cours des chalutages.
Science et Pêche (0036-8350) (ISTPM), 1972 , Vol. 210 , P. 1-22

Droits : Ifremer
http://archimer.ifremer.fr/doc/1972/publication-7015.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/7015/

Résumé : La présente synthèse fait un historique des activités thonières en Nouvelle-Calédonie et dresse un bilan des données disponibles dans ce domaine. Ces données sont d'origines diverses (Agences des Pêches des pays étrangers pratiquant la pêche hauturière, Commission du Pacifique Sud, ORSTOM, Service Territorial de la Marine Marchande et des Pêches Maritimes, Services des Pêches des Provinces, ...). Certaines sont incomplètes et de mauvaise qualité. Elles se présentent sous forme disparate (données historiques informatisées des armements étrangers agrégées par mois et par carré de 5° de côté, fiches de pêche manuscrites, rapports scientifiques, rapports de mission, ... ). Elles ne sont donc pas directement accessibles et utilisables par les professionnels de la pêche thonière. Après informatisation, le recueil de l'ensemble de ces données a été transféré à l'ORSTOM et à la Structure de Gestion et de Valorisation Locale (SGVL) du programme ZoNéCo pour analyse. Cette analyse a permis de situer la production thonière en Nouvelle-Calédonie dans son contexte régional et de décrire son évolution depuis 1962. Les données de pêche postérieures à la mise en place de la ZE, et notamment celles qui correspondent à la période 1983-1994, ont été analysées en détail de façon à faire ressortir les fluctuations interannuelles, saisonnières et géographiques des prises et des rendements pour les principales espèces. Cette analyse a mis en évidence l'existence de zones et de saisons préférentielles de capture en tentant de les relier aux fluctuations des caractéristiques hydrologiques (structures thermique et haline). Les principaux résultats de cette synthèse sont récapitulés dans la conclusion.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00105/21639/19220.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00105/21639/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Aricle soumis à Solar Energy
In order to qualify the fluctuating nature of solar radiation under tropical climate, we classify daily distributions of the clearness index kt by estimating a finite mixture of Dirichlet distributions without assuming any parametric hypothesis on these daily distributions. The method is applied to solar radiation measurements performed in Guadeloupe (16°2 N, 61 W) where important fluctuations can be observed even within a short period of a few minutes. The results put in evidence four distinct classes of distributions corresponding to different types of days. The sequence of such classes can be of interest for prediction.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00289567

hal-00289567
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Éditeur(s) : Elsevier
Résumé : The aim of this study was to distinguish between sources of the complex variety of Marennes-Oléron Bay suspended particulate organic matter (SPOM) contributing to the tropho-dynamics of the Marennes-Oléron oyster farming bay. Basic biomarkers (Chl a, C/N and POC/Chl a ratios), carbon and nitrogen stable isotopes from SPOM were analyzed and the microalgae community was characterized. The sampling strategy was bimonthly from March 2002 to December 2003; samples were taken from an intertidal mudflat. Four main sources contributed to the SPOM pool: terrigenous input from rivers, neritic phytoplankton, resuspended microphytobenthos and periodic inputs from intertidal Zostera noltii meadows. Seasonal fluctuations were observed in both years of the study period: (1) SPOM collected in the spring of 2002 (δ13C = −250/00 to −230/00) was mainly composed of fresh estuarine inputs; (2) SPOM from the summer and fall of 2002 and 2003 was predominantly neritic phytoplankton (δ13C = − 220/00 to −190/00); (3) SPOM from the winter of 2002, spring of 2003 and winter of 2003 (δ13C = −21 to −230/00) was composed of a mixture of decayed terrigenous river inputs and pelagic phytoplankton, which was predominantly resuspended microphytobenthos. In the summer of 2003—the warmest summer on record in southern France and Europe—SPOM was particularly enriched for 13C, with δ13C values ranging from −140/00 to −120/00. Pulses in δ13C values, indicative of 13C-enriched decaying materials, extended into the fall. These were attributed to benthic intertidal inputs, including both resuspended microphytobenthos and Z. noltii detritus. Changes in SPOM sources in Marennes-Oléron Bay may lead to differences in the quality of the trophic environment available for reared oysters.
Estuarine, Coastal and Shelf Science (0272-7714) (Elsevier), 2008-07 , Vol. 78 , N. 3 , P. 576-586

Droits : 2008 Elsevier Ltd All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/2008/publication-4313.pdf
DOI:10.1016/j.ecss.2007.11.001
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/4313/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Forty years after the image of the Mediterranean transformed into a giant salty lake was first conceived, the fascinating history of the Messinian Salinity Crisis (MSC) still arouses great interest across a large and diverse scientific community. Early outcrop studies which identified severe palaeoenvironmental changes affecting the circum-Mediterranean at the end of the Miocene, were followed by investigations of the marine geology during the 1950s to 1970s. These were fundamental to understanding the true scale and importance of the Messinian event. Now, after a long period of debate over several entrenched but largely untested hypotheses, a unifying stratigraphic framework of MSC events has been constructed. This scenario is derived mainly from onshore data and observations, but incorporates different perspectives for the offshore and provides hypotheses that can be tested by drilling the deep Mediterranean basins.The MSC was an ecological crisis, induced by a powerful combination of geodynamic and climatic drivers, which had a great impact on the subsequent geological history of the Mediterranean area, and on the salinity of the global oceans. These changed the Mediterranean's connections with both the Atlantic Ocean and the freshwater Paratethyan basins, causing high-amplitude fluctuations in the hydrology of the Mediterranean. The MSC developed in three main stages, each of them characterized by different palaeoenvironmental conditions. During the first stage, evaporites precipitated in shallow sub-basins; the MSC peaked in the second stage, when evaporite precipitation shifted to the deepest depocentres; and the third stage was characterized by large-scale environmental fluctuations in a Mediterranean transformed into a brackish water lake.The very high-resolution timescale available for some Late Miocene intervals in the Mediterranean makes it possible to consider environmental variability on extremely short time scales including, in some places, annual changes. Despite this, fundamental questions remain, some of which could be answered through new cores from the deepest Mediterranean basins. Improvements in seismic imaging and drilling techniques over the last few decades make it possible to plan to core the entire basinal Messinian succession for the first time. The resulting data would allow us to decipher the causes of this extreme environmental change and its global-scale consequences.
ISSN: 0025-3227

hal-01115664
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01115664
DOI : 10.1016/j.margeo.2014.02.002

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
In order to qualify the fluctuating nature of solar radiation under tropical climate, we classify daily distributions of the clearness index kt by estimating a finite mixture of Dirichlet distributions without assuming any parametric hypothesis on these daily distributions. The method is applied to solar radiation measurements performed in Guadeloupe (16°2 N, 61 W) where important fluctuations can be observed even within a short period of a few minutes. The results put in evidence four distinct classes of distributions corresponding to different types of days. The sequence of such classes can be of interest for prediction.
ISSN: 0038-092X

hal-01527878
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01527878
DOI : 10.1016/j.solener.2009.01.010

Éditeur(s) : Elsevier Science Bv
Résumé : The timing, routing and processes of sediment transfer from the continents to the oceans at millennial time-scale are still largely unknown. The potential of turbidite systems (dominantly deposited during sea-level lowstands) to record global or regional environmental fluctuations is usually under-exploited because of the difficulty to obtain robust chronostratigraphic constraints in turbiditic deposits, and therefore to tie changes in sedimentary processes to environmental fluctuations. We were able to obtain a millennial-scale chronostratigraphy based on oxygen isotopes of the scarce foraminifera preserved in turbiditic deposits of the Rhone Turbidite System within the Western Mediterranean. Our results show that 1) objective criteria can be defined for the selection of foraminifera preserved within the pelagic intervals between the turbiditic sequences, in order to obtain a reliable isotope stratigraphy; 2) Turbidites triggered by hyperpycnal currents are described for the first time within the Rhone Turbidite System. They are related to the periods of direct fluvial connection with the canyon head (during the sea-level lowstand and early rise), and to a period of high sediment flux in relation with the massive recession of the Rhone glaciers in the Alps; 3) The lithofacies change passing from hyperpycnal to “Bouma-type” is dated at ca 19 cal. ka BP, which might correspond to an acceleration of sea-level rise (19-ka Meltwater Pulse,).
Sedimentary Geology (0037-0738) (Elsevier Science Bv), 2015-06 , Vol. 323 , P. 148-166

Droits : 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/00266/37712/35730.pdf
DOI:10.1016/j.sedgeo.2015.04.009
http://archimer.ifremer.fr/doc/00266/37712/

Éditeur(s) : Pergamon-elsevier Science Ltd
Résumé : Quantitative analyses on calcareous nannofossil assemblages on high temporal resolution (600-800 years) have been carried out from Core KC01B in the Ionian Sea (Eastern Mediterranean) throughout Marine Isotope Stage (MIS) 13-9, between 500 and 300 ka. This is an interval of considerable climate changes, known as the Mid-Brunhes event, which includes MIS 11, considered as a possible analogue for future interglacial conditions. In the Mediterranean core, the interval is characterized by the dominance of Gephyrocapsa spp., as also known from ocean records. Calcareous nannofossil abundance fluctuations have been interpreted in terms of modification of sea surface primary productivity/water stratification and temperature. Specifically, the increase in abundance of Gephyrocapsa caribbeanica and small Gephyrocapsa coupled with decreases of Florisphaera profunda, Syracosphaera spp. and Rhabdosphaera spp. suggests enhanced primary productivity/mixed surface waters during interglacial stages and at the Terminations, which can be interpreted in terms of interaction between climate changes and mesoscale oceanographic circulation. On the other hand, distributions of Calciosolenia spp., Oolithotus spp. and Umbilicosphaera sibogae, which are in phase with delta O-18 curve showing higher abundances at the lighter values of the marine isotope record, are considered as warm-water indicators. Biotic proxies point to peculiar climate dynamics through the MIS 12-11 transition (i.e. Termination V). High productive, cool, low salinity and turbid surface waters characterize the early MIS 11(421-408 ka) and likely reflect enhanced continental humidity/monsoon activity over North Africa and increased runoff into the basin. A late surface water warming with respect to Termination V is established at about 403 ka, during a period of low insolation forcing, almost coeval with the deposition of sapropel S11. A climate optimum, lasting about 15 ky (403-389 ka), is then recorded during a period of low insolation forcing centred at 398 ka. The later part of MIS 11 is characterized by climate deterioration at about 389 ka. Comparison with results from subtropical to polar Atlantic records suggests a remarkable relation between Mediterranean and Atlantic climate regimes.
Quaternary International (1040-6182) (Pergamon-elsevier Science Ltd), 2013-03 , Vol. 288 , P. 97-111

Droits : 2011 Elsevier Ltd and INQUA. All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/00181/29194/27593.pdf
DOI:10.1016/j.quaint.2011.12.007
http://archimer.ifremer.fr/doc/00181/29194/

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