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XXème Congrès des Doctorants en Sciences de l’Environnement, 15-16 avril 2013, Site de Marseille – St Charles

Ecole Doctorale en Sciences de l’Environnement

(ED 251)

XXème Congrès des Doctorants

en

Sciences de l’Environnement

15-16 Avril 2013 Site de Saint-Charles

Marseille

http://gsite.univ-provence.fr/gsite/document.php?pagendx=12444&project=lce

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Préambule 5


PREAMBULE

Pour les vingt ans d’existence de notre Ecole Doctorale qui coïncide avec l’année « capitale européenne de la culture » pour Marseille, notre congrès s’installe dans le site historique des Sciences à Marseille, le campus de Saint-Charles, qui fête lui le centenaire de sa construction.

Cette année, le comité d’organisation était assuré par de jeunes chercheurs et doctorants du Laboratoire de Chimie de l'Environnement et son directeur, Henri Wortham, avec le soutien de la secrétaire de l’Ecole, Isabelle Hammad; je les en remercie vivement au nom de toute l’Ecole.

Le programme de cette année montre une nouvelle fois la diversité des sujets et le dynamisme de la recherche doctorale en Environnement à Aix-Marseille Université, à travers une soixantaine de communications orales ou par affiches faites par les doctorants. Nos conférenciers invités, que je remercie chaleureusement à cette occasion, représenteront diverses disciplines de l’école, le Génie des Procédés (Nicolas Roche, d’Aix-Marseille Université), les Géosciences (Philippe Paillou, de l’Université de Bordeaux) et l’Océanographie (Vincent Rigaud, de l’IFREMER), tandis qu’Eric Vindimian (de l’Irstea) nous parlera du rôle de la recherche scientifique dans l’évaluation des politiques publiques. Une recherche dans les archives m’a rappelé que le premier colloque de l’Ecole (que je dirigeais déjà…), le 7 Janvier 1994, avait eu comme conférenciers entre autres Gérard Mégie, futur Président du CNRS, décédé en 2004, et Jean-François Minster, futur directeur de l’INSU et actuellement directeur de la recherche chez Total : une bonne illustration de la place de la recherche en environnement dans les politiques publiques.

Je souhaite donc que ce congrès soit une fois de plus l’occasion d’approfondir les échanges, l’ouverture pluridisciplinaire, et le sentiment d’appartenance à une Ecole de tous ses membres !

Le directeur de l’ED251

Pierre Rochette

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Sommaire 7


SOMMAIRE Préambule 5

Programme du congrès 8

Résumés des conférenciers invités 12

Titres des Communications orales et des Posters 16

Résumés

1) Anthropologie Biologique 23

2) Chimie de l’Environnement 27

3) Ecologie 37

4) Environnement et Santé 49

5) Génie des Procédés 55

6) Géosciences de l’Environnement 65

7) Océanographie 89

Index (liste des participants par ordre alphabétique) 96

8 Programme


XXÈME CONGRÈS DES DOCTORANTS EN SCIENCES DE L’ENVIRONNEMENT -

PROGRAMME

Les posters seront visibles dans la salle de conférence n°1. La salle sera ouverte dès le lundi 15 avril à 8h, pour l’installation des posters.

Lundi 15 avril 2013

08h30-09h00 Accueil

09h00-09h10 Introduction Pierre ROCHETTE (Directeur ED251) Session du lundi matin – Présidente de session : Aurore HUTZLER 09h10-09h30 Cécile COURNEDE – Géosciences de l’Environnement p. 73 Etude paléomagnétique d’échantillons lunaires. 09h30-09h50 Audrey ROUSTAN – Environnement et Santé p. 52 Activité clastogène du glyphosate, de l’atrazine, et de leurs produits de dégradation : effets cocktails, photoactivation, et phytoprotection. 09h50-10h10 Dalia SALAMEH – Chimie de l’Environnement p. 34 Impacts atmosphériques des activités portuaires et industrielles sur les particules fines (PM2.5) à Marseille.

10h10-10h30 Lara SASSINE – Géosciences de l’Environnement p. 85 Etude du devenir des pesticides et contaminants émergents dans une nappe alluviale : Exemple de la nappe de la Vistrenque.

Pause-café

10h50-11h10 Delphine PLAIRE – Océanographie p. 94 Corrélation des dommages à l’ADN et des effets sur les traits d’histoire de vie lors d’une exposition multigénérationnelle à de l’uranium appauvri chez Daphnia magna.

11h10-11h30 Adrien MOULIN – Géosciences de l’Environnement p. 80 Cinématique de la faille d’Idrija (Dinarides nord, Slovénie) à partir de l’analyse de données Lidar.

11h30-12h20 Conférencier invité : Eric VINDIMIAN – IRSTEA p. 12 A quoi sert la recherche ? Illustration sur l'éclairage des politiques publiques.

12h20-14h00 Repas-Buffet et Session Posters

Programme 9


Session du lundi après-midi – Présidente de session : Dalia SALAMEH 14h00-14h50 Conférencier invité : Nicolas ROCHE – Aix-Marseille Université p. 13 Le traitement des eaux usées, un système complexe qui nécessite une approche globale et intégrée. 14h50-15h10 Isabelle DABAT PIVOTTO – Océanographie p. 90 Evolution et adaptation en environnement hétérogène et fluctuant : le cas de la gorgone Eunicella cavolinii. 15h10-15h30 Marion DURAND-GILLMANN – Ecologie p. 40 Rôle de Tomicus destruens (Coleoptera : Curculionidae) dans le processus de mortalité du Pin d'Alep.

Pause-café

15h50-16h10 Emmanuelle NOTTOLI –Géosciences de l’Environnement p. 81 Determination of long-lived radionuclide concentrations in nuclear waste by accelerator mass spectrometry.

16h10-16h30 Violaine PONSIN – Chimie de l’Environnement p. 33 Stimulation de l’atténuation naturelle du pétrole brut dans l’aquifère de la Plaine de la Crau : étude en microcosmes.

16h30-16h50 Luisa Maria LO GERFO – Anthropologie Biologique p. 25 La momification en Sicile : une étude complète d’une pratique pluriséculaire. 16h50-17h10 Aurore HUTZLER – Géosciences de l’Environnement p. 74 Isotopes Cosmogéniques et âge terrestre des météorites.

10 Programme


Mardi 16 avril 2013

08h30-09h00 Accueil

Session du mardi matin – Présidente de session : Violaine PONSIN 09h00-09h20 Camille DELCROIX – Génie des Procédés p. 58 Impact de la force ionique sur l’ultrafiltration de polysaccharides à usage thérapeutique. 09h20-09h40 Jérémie BERTHONNEAU – Géosciences de l’Environnement p. 66 Le rôle des minéraux argileux dans la dégradation de la pierre. 09h40-10h00 Mathilde CHOMEL – Ecologie p. 38 Mélange du peuplier hybride et de l’épinette blanche dans les plantations à croissance rapide : impacts sur le sol.

10h00-10h20 Quentin SCHENKELAARS – Océanographie p. 95 La voie RHO-ROCK : une voie conservée à l’échelle des Métazoaires lors des morphogenèses épithéliales.

Pause-café

10h40-11h00 Delphine KAIFAS – Chimie de l’Environnement p. 32 Nanoparticules de fer zéro-valent (NPFe0) pour la remédiation d’eaux souterraines.

11h00-11h20 Camille BOUCHEZ – Géosciences de l’Environnement p. 70 Etude de la régulation chimique du lac Tchad et des transferts vers la nappe quaternaire au cours des dernières décennies, à partir d’une modélisation couplée hydrologie/chimie.

11h20-12h10 Conférencier invité : Philippe PAILLOU – Université Bordeaux I p. 14 Cartographie de la paléo-hydrographie saharienne par télédétection radar.

12h10-14h00 Repas-Buffet et Session Posters

Programme 11


Session du mardi après-midi – Présidente de session : Camille BOUCHEZ 14h00-14h50 Conférencier invité : Vincent RIGAUD – IFREMER p. 15 From manned submersible to autonomous and hybrid systems. 14h50-15h10 Sandra BEDARIDA – Anthropologie Biologique p. 24 Histoire naturelle et évolutive des virus de la famille des Anelloviridae. 15h10-15h30 Olivia MICKALA – Géosciences de l’Environnement p. 79 Apports de la minéralogie des argiles et de la géochimie à l’étude des cap carbonates néoprotérozoïques du Congo et du Gabon.

Pause-café

15h50-16h10 Vincent BARTOLOMEI –Chimie de l’Environnement p. 29 Photoenhanced uptakes of NO2 by indoor surfaces: A new HONO source.

16h10-16h30 Raja ZMEMLA – Géosciences de l’Environnement p. 87 Etude de comportement à long terme de phosphogypse tunisien stocké sur terril et valorisé en technique routière.

16h30-16h50 Mathieu SANTONJA – Ecologie p. 46 Effet de la « mixité des litières » sur le processus de décomposition des litières dans une forêt à chêne pubescent. 16h50-17h10 Marion KERSALE – Océanographie p. 91 Etude de la dispersion dans les eaux côtières de la Méditerranée nord- occidentale. 17h10-17h30 Martine RUZZIER – Collège Doctoral Intervention sur les actions de formations du Collège Doctoral.

POT DE CLOTURE Avec remise de prix aux doctorants ayant présenté les meilleures communications

12 Résumés des conférenciers-invités


RESUMES DES CONFERENCIERS INVITES Lundi 15 avril 11h30 - 12h20

Eric Vindimian Directeur Régional Languedoc-Roussillon Irstea

A quoi sert la recherche ? Illustration sur l'éclairage des politiques publiques.

[email protected]

La question peut paraître incongrue, la recherche sert à produire de nouvelles connaissances. C'est vrai et cela reste son objectif premier, indispensable, conditionné à la liberté du chercheur et qu'il faut préserver à tout prix. La société est ensuite en capacité de s'approprier ces connaissances et de les valoriser.

Pourtant la recherche est bien plus que la production de connaissances. Son rôle pour l'innovation industrielle est bien connu, on distingue souvent deux modes : la recherche fondamentale et la recherche finalisée. Le rôle de cette dernière est précisément de favoriser l'innovation et donc le développement économique. Un troisième mode existe qui a plus de mal à se faire reconnaître, il s'agit de la recherche en appui des politiques publiques. Cette méconnaissance est un paradoxe. Convaincus de l'importance de la recherche, les politiques acceptent la nécessité de financer une recherche fondamentale dont le seul objectif est la connaissance. Ils soutiennent fermement les programmes de recherche finalisée avec un objectif de valorisation industrielle. Cependant ils se mobilisent peu pour une recherche qui éclairerait leur propre politique. La culture de notre pays porte certainement quelques responsabilités, nos élites étant, jusqu'à peu, très rarement formées par la recherche. Mais cette explication ne suffit pas, nos partenaires européens ne font pas beaucoup mieux, la commission européenne non plus.

Pourtant les enjeux sont importants, la recherche est nécessaire pour connaître aussi bien les pressions anthropiques sur les écosystèmes et les humains que les effets qu'elles produisent, pour comprendre les mécanismes biologiques, physiques, chimiques et écologiques à l'œuvre et leurs évolutions ainsi que pour comprendre les enjeux sociaux des atteintes à l'environnement et pour proposer des solutions préventives et curatives. Cette recherche obéit à des modes très particuliers, notamment en matière de co-construction de la problématique de recherche entre les chercheurs et les décideurs publics. Elle comporte des enjeux locaux, nationaux et internationaux. Elle mérite un soutien qui passe aussi par la mobilisation des chercheurs dans une logique de responsabilisation sociale de la recherche.



Lundi 15 avril 14h00 - 14h50

Nicolas Roche Aix-Marseille Université

Le traitement des eaux usées, un système complexe qui nécessite une approche globale et intégrée.

[email protected]

Les stations d'épuration des eaux usées (STEP) sont parmi les procédés les plus complexes à gérer et à mettre en œuvre, car : - (i), ils sont soumis en permanence à des variations (quotidiennes, hebdomadaires et saisonnières) de charges polluantes ce qui rend leur fonctionnement à un état stationnaire optimal hypothétique - (ii), ils associent des procédés biologiques et des procédés physico-chimiques dont les interactions sont complexes et difficiles à quantifier, notamment dans une optique de modélisation du fonctionnement des STEP, du fait de leur interdépendance - (iii), les biomasses biologiques épuratrices sont de compositions et de natures complexes, notamment pour les biomasses libres (boues activées) caractérisées par un comportement rhéologique non newtonien qu'il est nécessaire d'intégrer dans les problématiques de transfert de matière et d'écoulement - (iv), traiter de l'eau c'est aussi et surtout produire des sous-produits (boues en excès) et consommer de l'énergie, ces deux paramètres sont à intégrer dès la conception de la STEP, au même titre que le niveau d'épuration requis, si on veut pouvoir optimiser son fonctionnement du point de vue énergétique et valoriser les sous-produits de l’épuration des eaux usées Toutes ces complexités nécessitent donc de proposer et de mettre en place des approches globales et intégrées de ces systèmes. Nous vous présenterons donc une démarche de recherche qui va dans ce sens et qui essaie d'intégrer ces quatre items dans le but d'imaginer, de concevoir et de faire fonctionner des stations d'épurations des eaux usées "optimisées".

14 Résumés des conférenciers-invités


Mardi 16 avril 11h20 - 12h10

Philippe Paillou Université Bordeaux 1, OASU, UMR 5804 – LAB

Cartographie de la paléo-hydrographie saharienne par télédétection radar.

[email protected]

L'utilisation d'imageurs radar depuis l'espace permet, sous certaines conditions, de cartographier la proche sub-surface. En particulier, les radars orbitaux des missions spatiales SIR, JERS-1, RADARSAT et PALSAR ont permis de découvrir d'anciennes structures géologiques et hydrologiques, enfouies sous les dépôts éoliens du Sahara oriental. Nous avons réalisé, avec le soutien des agences spatiales japonaise JAXA et française CNES, une mosaïque complète du Sahara et de l'Arabie à l'aide des données du satellite PALSAR, à une résolution de 50 m. Ces données, accessibles à travers l'interface Google Earth, ont notamment permis de cartographier un ancien réseau hydrographique de 900 km de long en Libye orientale, la rivière de Kufrah, qui a probablement relié le bassin de Kufrah à la mer Méditerranée au Miocène.

Ph. Paillou, S. Tooth, S. Lopez, "The Kufrah Paleodrainage System in Libya: A Past Connection to the Mediterranean Sea ?", C.R. Geoscience, vol. 344, pp. 406-414, 2012. Ph. Paillou, S. Lopez, T. Farr, A. Rosenqvist, "Mapping Subsurface Geology in Sahara using L-band SAR: First Results from the ALOS/PALSAR Imaging Radar", IEEE J. of Selected Topics in Earth Observations and Remote Sensing, vol. 3, no 4, pp. 632-636, 2010. Ph. Paillou, M. Schuster, S. Tooth, T. Farr, A. Rosenqvist, S. Lopez, J.-M. Malézieux, "Mapping of a major paleodrainage system in Eastern Libya using orbital imaging Radar: The Kufrah River", Earth and Planetary Science Letters, vol. 277, pp. 327-333, 2009.



Mardi 16 avril 14h00 - 14h50

Vincent Rigaud

Director of the underwater systems unit, Ifremer

European Center for Underwater Technologies (CETSM)

From manned submersible to autonomous and hybrid systems.

[email protected]

This contribution will describe a feedback on 25 years of operational experiences of programs and processes from marine robotics laboratories to operational use of marine and underwater robots. It will highlight the evolution from manned and teleoperated robots to autonomous systems and fleets scenario, mainly encouraged by the optimization of systems effectiveness and cost at sea for routine operations and new impossible or dreamed missions. Our contribution to the workshop is to draw some lines from marine robotics research to applications, but also from existing operational and industrial needs to marine robotics researches. Since 25 Years Ifremer is engaged as a French and European mean agency for oceanography and as a public institution in support to industry in several projects and programs in underwater and marine robotics in research, engineering and operations. In that context several systems have been built and operated such as HOV Nautile, AUVs AsterX and IdefX (survey, inspection and intervention), USV, Gliders, and more recently Hybrid systems (HROV), following marine robotics and engineering projects in cooperation with key international laboratories and industrial partners.

16 Titres des Communications orales et des Posters


1. Anthropologie Biologique

- Communications orales

24 BEDARIDA Sandra - Histoire naturelle et évolutive des virus de la famille des Anelloviridae.

25 LO GERFO Luisa Maria - La momification en Sicile : une étude complète d’une pratique pluriséculaire.

2. Chimie de l’Environnement


29 BARTOLOMEI Vincent - Photoenhanced uptakes of NO2 by indoor surfaces: A new HONO source.

32 KAIFAS Delphine - Nanoparticules de fer zéro-valent (NPFe0) pour la remédiation d’eaux souterraines.

33 PONSIN Violaine - Stimulation de l’atténuation naturelle du pétrole brut dans l’aquifère de la Plaine de la Crau : étude en microcosmes.

34 SALAMEH Dalia - Impacts atmosphériques des activités portuaires et industrielles sur les particules fines (PM2.5) à Marseille.

- Posters

28

AFFHOLDER Marie-Cécile - Eléments traces métalliques et métalloïdes dans les romarins sur le massif des Calanques (Marseille): transferts dans les parties consommées et effets sur la composition chimique des huiles essentielles.

EDSE 2013 15 - 16 Avril

Site de Saint-Charles Marseille

Titre des communications



CHARRASSE Benoît - Le double rôle de la matière organique des sédiments dans l’émission de contaminants organiques hydrophobes.

30

HAYECK Nathalie - Validation d’une méthode analytique pour la production de wafers standards.

31

SYLVESTRE Alexandre - Applicabilité du couplage DART/Q-ToF (Direct Analysis in Real Time/Quadripôle-Temps de vol) pour l’analyse de l’aérosol organique.

35

3. Ecologie

- Communications orales CHOMEL Mathilde - Mélange du peuplier hybride et de l’épinette blanche dans les plantations à croissance rapide : impacts sur le sol.

38

DURAND-GILLMANN Marion – Rôle de Tomicus destruens (Coleoptera : Curculionidae) dans le processus de mortalité du Pin d'Alep.

40

SANTONJA Mathieu - Effet de la « mixité des litières » sur le processus de décomposition des litières dans une forêt à chêne pubescent.

46

- Posters DECOCK Simon - Modélisation du fonctionnement des agro-écosystèmes méditerranéens pour l'estimation de leurs services écosystémiques.

39

GAMBIN Belinda - Holocene environmental history on a central Mediterranean island.

41

GENARD Anne-Cyrielle - Impact du stress hydrique sur les émissions de COVB de Quercus pubescens.

42

GUITTONNY-PHILIPPE Anna - Etude des réponses physiologiques de 5 hélophytes à une multipollution organique et métallique pour leur utilisation en phytoépuration et en biosurveillance.

43

LIEURY Nicolas - Comprendre l’impact des prélèvements sur la démographie du renard roux : l’apport de modèles de dynamique.

44

NEHMTOW Julie - Traitement des lisiers de porcs par un système hybride de filtres plantés (zones humides artificielles).

45

TRANIER Marie-Stéphane - Développement de la production de champignons filamenteux en Fermentation en Milieu Solide : intérêt pour les biopesticides.

47



4. Environnement et Santé


52 ROUSTAN Audrey – Activité clastogène du glyphosate, de l’atrazine, et de leurs produits de dégradation : effets cocktails, photoactivation, et phytoprotection.

- Posters

50

BERTHELOT-RICOU Anaïs - Test des comètes sur ovocytes de souris : validation et application d’un test de génotoxicité à la cellule germinale féminine. Exemple d’étude du risque génotoxique des protocoles de vitrification ovocytaire.

51

JORDIER Edme - Evidence for two phylogenetic clusters within Hepatitis C virus genotype 2 inferred from analysis of complete coding sequences of 15 novel strains.

53

VIE Bruno - Diminution de la force de l'inversion du pied et l'augmentation de la surface plantaire en cours d'exécution et après un exercice maximal incrémenté.

5. Génie des Procédés


58 DELCROIX Camille – Impact de la force ionique sur l'ultrafiltration de polysaccharides à usage thérapeutique.

- Posters

56 BOULEDJOUIDJA Abir - Imprégnation supercritique pour l’élaboration de systèmes à libération contrôlée.

57 CANO Grégory - Développement d’un nouveau procédé de filtration membranaire en lagune d’épuration pour la réutilisation en eaux usées.

59

GOFFE Jonathan - Apport du bilan exergétique et de la thermodynamique en temps fini à la compréhension des procédés mis en œuvre dans les bio-raffineries.

60 HUNG Laurence - Mesures de solubilité en CO2 supercritique par méthode gravimétrique en dynamique.



PIECK Carlos Ariel - Vers une méthodologie de dimensionnement d’une colonne garnie à contrecourant pour le fractionnement supercritique d’huiles algales.

61

TAFOUKT Djida - Suivi par calorimétrie de l’hydrolyse enzymatique de la paille pour la production de bioéthanol de deuxième génération.

62

TOUDJI Sid-Ali Amine - Détermination des mécanismes de vieillissement des membranes de pervaporation : étude de l’impact sur le transfert de matière et les performances de séparation.

63

6. Géosciences de l’Environnement

- Communications orales BERTHONNEAU Jérémie – Le rôle des minéraux argileux dans la dégradation de la pierre.

66

BOUCHEZ Camille - Etude de la régulation chimique du lac Tchad et des transferts vers la nappe quaternaire au cours des dernières décennies, à partir d’une modélisation couplée hydrologie/chimie.

70

COURNEDE Cécile - Etude paléomagnétique d’échantillons lunaires. 73

HUTZLER Aurore – Isotopes Cosmogéniques et âge terrestre des météorites. 74

MICKALA Olivia - Apports de la minéralogie des argiles et de la géochimie à l’étude des cap carbonates néoprotérozoïques du Congo et du Gabon.

79

MOULIN Adrien – Cinématique de la faille d’Idrija (Dinarides nord, Slovénie) à partir de l’analyse de données Lidar.

80

NOTTOLI Emmanuelle – Determination of long-lived radionuclide concentrations in nuclear waste by accelerator mass spectrometry.

81

SASSINE Lara - Etude du devenir des pesticides et contaminants émergents dans une nappe alluviale : Exemple de la nappe de la Vistrenque.

85

ZMEMLA Raja - Etude de comportement à long terme de phosphogypse tunisien stocké sur terril et valorisé en technique routière.

87

- Posters BESTANI Lucie – Le rôle et l’importance de l’héritage structural compressif Pyrénéen sur la cinématique du rifting Oligocène : Exemple de la Provence.

67



68 BONNET Nicolas – Time constraints on post-rift evolution of the Southwest Indian passive margin from 40Ar-39Ar dating of supergene K-Mn oxides.

69 BOSSA Nathan – Release of TiO2 nanoparticles from cement during their life cycle: step of use.

71

CARTIER Rosine – Evolution holocène des lacs d’altitude méditerranéens (massif du Mercantour, France) : entre forçage climatique et pression anthropique plurimillénaire.

72 COCKENPOT Sabine - Utilisation de radioisotopes naturels pour l’étude des décharges d’eaux souterraines en zone côtière.

75

LAVENU Arthur - Propriétés mécaniques et fracturation des carbonates : implications du faciès de dépôt, de la diagenèse et de l’histoire géodynamique. Exemple des plateformes provençale (France) et apulienne (Italie).

76 MARY Benjamin - Détection et localisation de racines ligneuses implantées dans les ouvrages hydrauliques par méthodes géophysiques.

77

MATONTI Christophe - Caractérisation à l’affleurement de l’hétérogénéité dans les carbonates : une approche intégrant géophysique, pétrophysique, et géostatistique.

78

MEDINI Salim - Développement méthodologique de traitement des huiles d’olive pour la mesure des isotopes du strontium par spectrométrie de masse. Application au traçage de l’origine géographique des huiles d’olive AOP de Nîmes.

82 PAQUIER Anne-Eleonore - Interactions des courants et des vagues de vents avec un herbier de phanérogames en eaux peu profondes, Etang de Berre.

83 PUPIER Julie - Chlorine-36 and chlorine concentrations within several compartments of a deciduous forest ecosystem (France).

84 ROMEY Carole - Paléo-environnement des Calanques au Quaternaire : Enregistrement du paléo-lac de Cassis.

86

VAN DEN BOGAERT Romain - Le lessivage dans les sols : Agrégation et structure d’argiles pédogénétiques soumis à des variations transitoires de la physico-chimie du milieu.

7. Océanographie


90 DABAT PIVOTTO Isabelle - Evolution et adaptation en environnement hétérogène et fluctuant : le cas de la gorgone Eunicella cavolinii.



KERSALE Marion - Etude de la dispersion dans les eaux côtières de la Méditerranée nord-occidentale.

91

PLAIRE Delphine - Corrélation des dommages à l’ADN et des effets sur les traits d’histoire de vie lors d’une exposition multigénérationnelle à de l’uranium appauvri chez Daphnia magna.

94

SCHENKELAARS Quentin - La voie RHO-ROCK : une voie conservée à l’échelle des Métazoaires lors des morphogenèses épithéliales.

95

- Posters KIDE Saïkou Oumar - Stabilité spatio-temporelle des assemblages de poissons démersaux exploités face aux forçages environnementaux et de la pêche : application à la zone économique exclusive mauritanienne.

92

LASBLEIZ Marine - Diatoms specific contribution to Si production in the Southern Ocean above the Fe-fertilized Kerguelen Plateau (KEOPS2).

93

22 Résumés


RESUMES

des

Communications et Posters

Anthropologie Biologique 23


Anthropologie

Biologique

24 Anthropologie Biologique


Histoire naturelle et évolutive des virus de la famille des Anelloviridae.

BEDARIDA Sandra, BIAGINI Philippe Laboratoire ADES (Anthropologie bioculturelle Droit Ethique et Santé), Equipe Emergence et co-évolution virale (UMR 7268), Faculté de Médecine, 27 Boulevard Jean Moulin, 13005 Marseille

[email protected]

Afin d’appréhender la diversité génétique et la distribution des virus de la famille des Anelloviridae (virus ubiquistes non pathogènes), nous avons mis en parallèle deux recherches diachroniques, l’une se focalisant sur des échantillons biologiques contemporains et la seconde se concentrant sur des restes anciens à partir de prélèvements de pulpe dentaire (tissu vascularisé offrant une excellente protection et une meilleure préservation du matériel génétique). Cette famille virale, découverte en 1997, se décompose en trois genres majoritaires chez l’homme : le Torque Teno Virus (TTV), le Torque Teno Midi Virus (TTMDV) et le Torque Teno Mini Virus (TTMV) dont les variants sont détectés dans différents compartiments biologiques tels que le sang, la moelle osseuse, la salive, les fèces... Ces virus, identifiés initialement chez l’homme, ont par la suite été détectés chez différentes espèces animales domestiques et sauvages. Les Anelloviridae présentent une extrême diversité génétique avec une forte prévalence dans les populations humaines et seraient de potentiels exemples de coexistence et de coévolution avec leurs hôtes. Par des approches spécifiques de biologie moléculaire (PCR, PCR quantitative) et par des approches de type séquence-indépendante (RCA, SISPA), nous avons étudié la variabilité et la répartition des différents genres viraux au sein d’ethnies non-européennes afin de déterminer si certains facteurs géographiques ou culturels pouvaient avoir une influence sur la distribution des Anelloviridae. Par ailleurs grâce à des échantillons plasmatiques, nous avons pu mener avec le Dr Biagini un suivi chez certains individus greffés en vue d’appréhender l’évolution et la répartition des souches virales à différents intervalles de temps chez un même individu. Suite à une démarche transversale entre virologie et anthropologie, nous avons également développé une technique de détection des génomes viraux à partir de matériel archéologique, en utilisant comme référence les Anelloviridae. Ce protocole, optimisé par de strictes conditions d’asepsie et des contrôles rigoureux tout au long des expérimentations afin d’écarter toutes contaminations susceptibles d’être générées par les expérimentateurs ou l’environnement, a permis la mise en évidence de différentes souches. Dans le but d’optimiser le panel de détection de ces virus, nous avons délibérément choisi des collections provenant de zones géographiques distinctes, aux environnements variés, mais également datant d’époques différentes : cimetière militaire de la Grande Armée de Napoléon (Kaliningrad, 1812), charniers de pestiférés de la grande Peste de Marseille (La Major, 1720 et L’Observance, 1722), charnier de pestiférés du Lazzaretto Vecchio de Venise (14e-16e s.)… Cette étude en deux volets apporte des informations sur l’histoire naturelle des Anelloviridae mais elle a également permis la mise au point d’une méthodologie de détection des génomes viraux dans des spécimens anciens pouvant être appliquée à certaines épidémies historiques liées à un risque viral, comme par exemple la variole.

Mots clés : Virus, Anelloviridae, Diversité génétique, Restes anciens.

Anthropologie Biologique 25


La momification en Sicile : une étude complète d’une pratique pluriséculaire.

LO GERFO Luisa Maria Unité d’Anthropologie Bioculturelle (UMR 6578 - CNRS-EFS), Faculté de Médecine - Secteur Nord Bâtiment A - CS80011, Bd Pierre Dramard 13344 Marseille Cedex 15, France

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Devant les processus inexorables de décomposition, les sociétés humaines réagissent en pratiquant des interventions culturelles de « thanato-métamorphose » sur les cadavres, comme la crémation, le cannibalisme funèbre, l’abandon rituel, la sépulture, la thanatopraxie, la momification, etc. En Sicile, par exemple, nous trouvons une pratique de momification très originale, qui a duré au moins quatre siècles (XVIe-XIXe siècles), pratiquée essentiellement par les moines Capucins et par d'autres congrégations religieuses. La singularité du cas sicilien est soulignée par le fait que dans l’île, la pratique de la momification ne se développe pas selon un procédé de conservation unique, mais selon une série de variations locales : les techniques de momification adoptées (intermédiaires et artificielles) sont le fruit d’une longue expérimentation évoluant dans le temps, consistant en une méthode empirique de dessiccation des dépouilles mortelles, pas toujours couronnée de succès. Le procédé de conservation se déroulait dans les chambres souterraines annexées aux églises, pourvues d’« égouttoirs », c’est-à-dire de salles spéciales destinées à l’accueil des cadavres, pour en favoriser (et en surveiller) la déshydratation et la dessiccation rapide. Elles sont de deux types : le modèle à siège avec un trou central et le modèle à vasque avec des tuyaux de terre cuite (qui est plus tardif). L’étude des ensembles funéraires, les pratiques mortuaires et les chambres de momification ont permis de clarifier différentes questions sur le complexe iter funèbre que le défunt devait subir avant d’être définitivement déposé dans son sépulcre. Iter qui reflétait des fonctions et idéologies précises, vivement liées au status social et aux possibilités économiques des individus. L’idée même de « devenir momie » n’était pas seulement le signe tangible de l’immortalité de l’individu, mais aussi le symbole, sous forme de memento mori, du pouvoir politique, économique, social et religieux de l’appartenance de la personne selon le rang indiqué par son propre blason. Cette pratique, donc réservée aux classes sociales émergentes et considérée comme nécessaire pour maintenir le status économique et social d’appartenance du défunt, montre de ce point de vue l’inégalité devant la mort. Enfin, l’origine de la lente disparition de la momification des corps remonte à l’édit de Saint-Cloud de 1804, qui marque la fin officielle du monopole ecclésiastique sur les sépultures, en débutant le commencement de la mentalité de « laïcisation » de la mort. Et c’est vraiment cette interdiction législative d’inhumation des cadavres dans les églises dictée par des motivations hygiéniques et sanitaires, qui a favorisé, entre la fin du XIXe siècle et le début du XXe, l’apparition des premiers cimetières extra moenia. Cependant, beaucoup d’éléments de la pratique séculaire de la momification persistèrent. Les données recueillies nous poussent à penser que la momification fut une pratique bien enracinée dans le monde sicilien, et qu’après et malgré les décrets législatifs du 1804, elle a « survécu », d’une façon ou d’une autre, en influençant l'enterrement et la relation avec la mort jusqu'à nos jours.

Mots clés : Cryptes et Chambres de momification, Pratiques de momification, Héritage culturel.

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Chimie de l’Environnement 27


Chimie de

l’Environnement

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Eléments traces métalliques et métalloïdes dans les romarins sur le massif des Calanques (Marseille) : transferts dans les parties consommées et effets sur la composition chimique des huiles essentielles.

AFFHOLDER Marie Cécile1, MASOTTI Véronique2, PRUDENT Pascale1, NGUYEN-THE Bénédicte3, RABIER Jacques2, COULOMB Bruno1, LAFFONT-SCHWOB Isabelle2

1 - Aix-Marseille Université, Laboratoire Chimie Environnement (FRE CNRS 3416), 3 Place Victor Hugo, Case 29, 13331 Marseille, France 2 - Aix-Marseille Université, Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale (UMR CNRS 7263, IRD 237), 52 Avenue Normandie-Niemen, 13397 Marseille cedex 20, France 3 - INRA- SUPAGRO Montpellier, UMR Mathématique, Informatique et Statistique pour l’Environnement et l’Agronomie, Bât. 29, 2 Place Pierre Viala, 34060 Montpellier cedex 1

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Le romarin, Rosmarinus officinalis L., une espèce pérenne largement répandue dans les Calanques, est couramment récolté par les promeneurs pour ses propriétés antibactériennes et anti-oxydantes. Cependant, les activités industrielles passées ont généré une multi-pollution par les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM). C'est le cas de l’ancien site industriel de l’Escalette implanté aux portes du Parc National des Calanques. L’objectif de cette étude a donc été de déterminer le transfert des ETMM du sol vers les parties aériennes de romarin sur 2 populations naturelles du Massif. Le risque de transfert de ces ETMM dans les tisanes ainsi que les effets de cette contamination sur la composition chimique des huiles essentielles ont également été étudiés. Pour cela, deux sites ont été choisis : un très contaminé en ETMM, situé à proximité de la sortie de l'ancienne cheminée de l'usine (« Escalette »), et un site très peu contaminé (« Contrôle »). Les concentrations en ETMM (Pb, Sb, Zn, Cu et As) ont été analysées dans les tiges et les feuilles des romarins, dans les sols ainsi que dans les infusions obtenues à partir des sommités fleuries de chaque romarin. Les huiles essentielles ont été extraites à partir des 2 populations de romarins par hydrodistillation et leur composition analysée. Les résultats ont confirmé que les sols du site « Escalette » sont beaucoup plus contaminés que ceux « Contrôle » et que cette tendance est retrouvée dans les différents organes du romarin. Cependant, les concentrations en ETMM dans les infusions sont toutes inférieures aux normes européennes pour les eaux de boisson, mais elles sont significativement plus élevées pour As et Sb dans le cas des romarins poussant en zone contaminée. L’analyse de la composition chimique des huiles essentielles (HE) indique que les romarins des 2 populations correspondent au même chémotype, romarin à cinéole. Une analyse statistique a mis en évidence une corrélation positive entre la teneur en sesquiterpènes, composés connus pour leurs propriétés anti-oxydantes, et la concentration en métaux (Pb, Zn, Sn, As). Les ETMM n'étant pas transférés lors du processus d'hydrodistillation, l'utilisation d'HE de romarin contaminé semble être une alternative intéressante. Cette étude montre un risque limité lié à la consommation de romarin sur le site contaminé si l’on ne prend pas en considération les effets cumulatifs.

Mots clés : Plante aromatique, Multi contamination en éléments traces, Danger pour la santé, Infusion.



Photoenhanced uptakes of NO2 by indoor surfaces: A new HONO source.

BARTOLOMEI Vincent1, SÖRGEL Matthias2, GLIGOROVSKI Sasho 1, GÓMEZ ALVAREZ Elena1, ZETZSCH Cornelius2, WORTHAM Henri1

1 - Université d’Aix-Marseille I, II, III-CNRS UMR 6264 : Laboratoire Chimie Environnement, Equipe Instrumentation et Réactivité Atmosphérique, Case courrier 29, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille Cedex 3, France 2 - Universität Bayreuth Forschungsstelle für Atmosphärische Chemie, Dr.-Hans-Frisch-Str. 1-3, 95448 Bayreuth, Germany

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Nitrous acid (HONO) is a known household pollutant that can lead to human respiratory tract irritation. Nitrous acid (HONO) represents an important pollutant in the indoor air. HONO is known to form carcinogenic nitrosamines upon reaction with secondary amines (Pitts et al., 1978). In addition, the surface reactions of HONO with adsorbed nicotine lead to the formation of the so-called thirdhand tobacco smoke (Sleiman et al., 2010). HONO can be generated indoors directly during combustion processes or indirectly via heterogeneous NO2 reactions with adsorbed water on diverse surfaces. Recently a new source was identified as another path of HONO formation in the troposphere. Namely, the light-induced heterogeneous reaction of NO2 with adsorbed organics (known as photosensitizers) on various surfaces such as roads, buildings, rocks or plants leads to enhanced HONO production. The detected values of HONO are much higher in indoor environments varying in the range between 2 and 25 parts per billion (ppb). However, like outdoors, the processes leading to HONO formation indoors are not completely understood. Indoor light sources include exterior sunlight (λ>350 nm) that enters typically through the windows and indoor illumination sources, i.e., rare gas/mercury fluorescent light bulbs and tungsten and tungsten/halogen light bulbs among others. The present work is showing the importance of indoor sources of HONO recently identified or postulated. We used a heterogeneous flow tube technique to test the HONO production potential of indoor white wall paint under different experimental conditions, namely with and without light and at different relative humidity levels and different NO2 concentrations. We report uptake kinetics measurements of the heterogeneous reaction of gas phase NO2 with paint coated on the walls of the reactor. The flow tube was irradiated with four near-ultraviolet (UV) emitting lamps (range of wavelengths 300-420nm). We observed that the heterogeneous conversion of NO2 to HONO on white wall paints is substantially enhanced in the presence of light. A linear dependence was established between the HONO production rate and the light irradiance. Our results indicate, contrary to other study that claimed that humidity does not influence the NO2 reactions with adsorbed organics, that actually both postulated HONO sources combined i.e. heterogeneous NO2 reactions with adsorbed organics (photosensitizers) in presence of elevated humidity (RH = 70%) leads to even more pronounced HONO production.

Pitts J. N., Grosjean D., Van Cauwenberghe K., Schmid J. P., Fitz D. R. (1978), Environ Sc.i Technol 12: 946-953. Sleiman M., Gundel L. A., Pankow J. F., Jacob P., Singer B. C., Destaillats H. (2010), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 6576.

Mots clés : Indoor air pollution, Heterogenous reactivity, Nitrous acid.



Le double rôle de la matière organique des sédiments dans l’émission de contaminants organiques hydrophobes.

CHARRASSE Benoit1, HENNEBERT Pierre1, DOUMENQ Pierre2

1 - INERIS, Aix-en-Provence, France 2 -Université Aix-Marseille, LCE, Aix-en-Provence, France

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Récemment, des travaux de recherches ont montré qu’une grande partie des contaminants organiques hydrophobes (COH) est fortement liée à la matière organique condensée, généralement dénommée Black Carbon (BC). La définition la plus consensuelle du Black Carbon est celle de la matière organique thermiquement altérée ou carbonisée, soit les suies de combustion de la biomasse et des hydrocarbures. La concentration en BC représenterait 5 à 18% de la teneur en carbone organique total des sédiments [1] et cette fraction ubiquiste de la MO des sédiments serait responsable de la sorption de 50 à 90% des PCB et 80 à 95% des HAP [2]. Les coefficients de partage solide/eau (Kd) ont été mesurés par la méthode des échantillonneurs passifs de type LDPE1 pour 40 PCB2 et 14 HAP3 pour 5 sédiments de nature différente. En moyenne les Kd obtenus pour les HAP sont 30 à 80 fois supérieurs et pour les PCB 25 à 35 fois supérieurs aux Kd estimés par le modèle classique de Karickhoff et al. (1979) [3] qui prend en compte la fraction de carbone organique total (foc) et le coefficient de partage entre la matière organique et l’eau (Koc). Les valeurs des Kd obtenues sont élevées (indiquant une faible disponibilité des contaminants dans les eaux interstitielles) et sont corrélées à la présence de BC. Par ailleurs, des essais de percolation selon la norme NF CEN/TS 14405 ont mis en évidence des concentrations en phase liquide supérieures à celles calculées par les Kd obtenus. Le fractionnement de la matière organique dissoute (MOD) a permis d’identifier la présence d’acides fulviques et humiques dans les eaux des percolats. Afin d’estimer l’affinité des COH pour les fractions de la MOD dans les eaux, des essais de lixiviation ont été réalisés à 5 pH avec fractionnement de la MOD et analyse en COH. La matière organique dissoute est en moyenne responsable de 40 à 95% du transport des HAP et des PCB. Ces résultats concordent avec les nombreux travaux ayant mis en évidence le contrôle de la mobilité des COH par la MOD colloïdale [4]. Les composés organiques hydrophobes sont donc à la fois fortement sorbés sur le carbone de la suie des sédiments, responsables des Kd élevés, et sur le carbone de la matière organique dissoute (acides fulviques et acides humiques), vecteur potentiel de l’émission des COH pour des sédiments ramenés à terre. 1. Cornelissen G. et al., Enviromental Science & Technology, 2005b. 39(18): p. 6881-6895. 2. Lohmann R., MacFarlane J. K., Gschwend P. M., Environmental Science & Technology, 2005. 39(1): p. 141-148. 3. Karickhoff S. W., Brown D. S., Scott T. A., Water Res, 1979. 13: p. 241-248. 4. Durjava M. K. et al., Chemosphere 2007. 67: p. 990-997.

Mots clés : Sédiments contaminés, Contaminants Organiques Hydrophobes, Coefficients de partage, Emission colloïdale.

1 LDPE : Low-Density PolyEthylene 2 PCB : PolyChloroBiphényles 3 HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

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Validation d’une méthode analytique pour la production de wafers standards.

HAYECK Nathalie1,2, WORTHAM Henri1, GLIGOROVSKI Sasho1, POULET Irène2

1 - Aix-Marseille Université, CNRS, LCE, FRE 3416, 13331 Marseille, France 2 - TERA Environnement, 628 Rue Charles de Gaulle, 38920 Crolles, France

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Les composés organiques semi-volatils (COSV), reconnus aussi comme composés organiques condensables, sont trouvés dans l’environnement des salles blanches. Les organophosphorés ainsi que les acides phtaliques sont parmi les COSV les plus abondants dans l’environnement des salles blanches à cause de leur présence dans les matières plastiques comme retardants de flammes et plastifiants. La présence du phosphore peut modifier le dopage du Silicium des wafers (plaque de silice utilisée pour la production de composants électroniques) sous l’effet des hautes températures ce qui peut induire des défectivités dans les composantes. De plus, des études focalisées sur le phénomène d’adsorption-désorption sur la surface des wafers ont montré une adsorption rapide des COSV jusqu’à atteindre un équilibre entre la phase solide et gazeuse mais de faibles valeurs de constantes de désorption. Ces travaux menés dans des conditions de laboratoire permettent de supposer une présence persistante de ces molécules sur la surface des wafers et d'induire la détérioration des composantes électroniques. Les adsorbants comme le Tenax TA sont utilisés pour surveiller les niveaux de ces composés dans l'atmosphère des salles blanches mais ne permettent pas de déterminer les concentrations à la surface des wafers. Pour cette raison, il est aujourd'hui envisagé d'exposer un wafer à l’air ambiant d’une salle blanche puis d'analyser les COSV adsorbés à la surface en utilisant un Wafer Outgazing System (WOS) associé à l’ATD (Automated Thermal Desorption) - Chromatographie gazeuse - Spectromètre de masse (ATD-GC-MS). Ce dispositif permet de désorber les molécules puis de les analyser avec une GC-MS conventionnelle. Le but du travail réalisé a été d’optimiser et de valider la méthode analytique globale depuis le WOS jusqu'au transfert de l'échantillon vers la GC-MS. Pour cela des wafers ont été dopés avec des solutions standards de trois composés modèles : le Diethyl phthalate (DEP), le Tris (2-chloroethyl) phosphate et le Tris (2-chloropropyl) phosphate. Les premiers résultats ont montré une bonne répétabilité avec un coefficient de variation ne dépassant pas les 20% pour l'ensemble du processus analytique.

Mots clés : Contamination wafers, Salle blanche, Composés organiques semi-volatils, WOS-ATD-GC-MS.



Nanoparticules de fer zéro-valent (NPFe0) pour la remédiation d’eaux souterraines.

KAIFAS Delphine1, MALLERET Laure1, KANZARI Fehmi1, KUMAR Naresh2, DOUMENQ Pierre1

1 - Laboratoire de Chimie de l’Environnement – Equipe Micro Polluants Organiques, Europôle de l’Arbois – Bât. Villemin, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4 2 - CEREGE – UMR 7330, Europôle de l’Arbois, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4

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Le trichloroéthylène (TCE), solvant chloré cancérigène et mutagène, participe à la dégradation de la qualité des sols et des eaux souterraines. Par conséquent, ce composé a été inclus dans la liste des 41 substances prioritaires de la Directive Cadre Européenne sur l'Eau (DCE 2000/60/CE). Les politiques de développement durable et l'objectif d’atteindre le bon état des eaux, requis par la DCE, ont renforcé la nécessité de développer des techniques de traitement efficaces. Les récents progrès en matière de nanotechnologie ont permis d’élaborer de nouveaux matériaux aux propriétés physico-chimiques uniques. En particulier, les nanoparticules de fer zéro-valent (NPFe0) ont prouvé leur efficacité à dégrader le TCE. De plus, du fait de leur très petite taille (10-100 nm), les NPFe0 peuvent être injectées directement dans les eaux souterraines et réagir in situ. Cependant, en raison d’interactions physiques entre les NPFe0 et les constituants des eaux souterraines (anions et cations), le transport par migration est souvent limité. Il est donc nécessaire de modifier la surface des NPFe0 afin de limiter ces interactions et permettre un transport efficace vers les zones ciblées. Cette étude fait partie du programme de recherche ANR « NANOFREZES », visant à développer une technologie de dépollution des aquifères basée sur la réduction des solvants chlorés par les NPFe0. Le présent travail porte sur l’évaluation de la réactivité de NPFe0 brutes et enrobées par différents polymères, ainsi que sur les cinétiques de dégradation du TCE. Des expériences ont donc été réalisées en laboratoire, afin d’évaluer la dégradation du TCE par des NPFe0 brutes et enrobées, dans une eau ultra-pure. Le TCE dissous et les concentrations en sous-produits ont été contrôlés par espace de tête/GC/MS. L’abattement du TCE, la formation de sous-produits et les constantes cinétiques ont été déterminées afin de sélectionner les enrobages les plus appropriés. Les effets de matrice ont également été étudiés, en réalisant les mêmes expériences dans les échantillons d'eau souterraine. Ces résultats seront présentés et discutés pour les différentes conditions expérimentales testées.

Mots clés : Eaux souterraines, Remédiation in-situ, Cinétique, Nanoparticules de fer zéro-valent, Trichloroéthylène.



Stimulation de l’atténuation naturelle du pétrole brut dans l’aquifère de la Plaine de la Crau : étude en microcosmes.

PONSIN Violaine1,2, MOULOUBOU Olsen Raïnness1, PRUDENT Pascale1, HÖHENER Patrick1

1 - Laboratoire de Chimie de l’Environnement, Aix-Marseille Université – FRE 3416 –CNRS, Marseille, France 2 - Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie, Angers, France

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En août 2009, la rupture soudaine d’un oléoduc a entraîné le déversement de 4800 m3 de pétrole brut sur 5 hectares, et la contamination de l’aquifère de la Plaine de la Crau. La réhabilitation du site est toujours en cours et consiste en un confinement du panache de polluants dissous via des barrières hydrauliques et à extraire le pétrole flottant sur la nappe via un système de pompage-écrémage. Ces opérations devraient cesser lorsque le taux de récupération des hydrocarbures deviendra insuffisant. Du fait de l’absence de cibles à proximité du site, telles que des puits ou des rivières, l’atténuation naturelle dynamisée est une option envisagée pour la gestion future du site. Ce travail a eu pour but d’obtenir les cinétiques de dégradation du pétrole brut dans différentes conditions oxydo-réductives (rédox) présentes sur site. Cette étude a été menée dans des microcosmes assemblés à l’aide de matériaux provenant du site : sédiments, eau provenant des puits de suivi, pétrole et microorganismes collectés sur site. Toute une gamme de conditions rédox a été déclinée dans plusieurs séries de microcosmes via l’ajout d’accepteurs d’électrons tels que l’oxygène, le nitrate ou le sulfate. On a cherché à obtenir des conditions ferri-réductrices et mangano-réductrices via l’apport de limonite (FeO(OH)) ou de cryptomelane (K(Mn4+,Mn2+)8O16). Des microcosmes méthanogènes ont reçu de l’eau appauvrie en accepteurs d’électrons. Pour chaque condition, 3 réplicats ont reçu du phosphore sous forme de phosphate et 3 n’en ont pas reçu. Les paramètres inorganiques (ions majeurs, carbone inorganique dissous CID, fer, manganèse…) ont été mesurés par HPIC et SAA tandis que les paramètres organiques (BTEX, alcanes, méthane…) ont été mesurés par GC-FID ou GC-MS. L’obtention et le maintien de conditions rédox spécifiques a été un succès pour l’ensemble des séries. Des preuves de la dégradation des hydrocarbures, telles que l’augmentation des concentrations en CID ou des changements dans l’abondance relative de certains hydrocarbures, ont été mises en évidence dans toutes les séries. Les résultats montrent que le phosphore stimule fortement la biodégradation, quelles que soient les conditions rédox. Le phosphore a également conduit dans certaines conditions à des phases de latence plus courtes. Par exemple, le méthane a été détecté dans les microcosmes méthanogènes ayant reçu du phosphore après seulement 80 jours de suivi contre 150 jours dans les microcosmes sans phosphore. On peut conclure de cette étude que les taux de dégradation sur le site sont limités à la fois par la disponibilité en accepteurs d’électrons et par la disponibilité en phosphore, nécessaire à la croissance bactérienne. Ces résultats vont être intégrés dans un modèle actuellement en développement qui devrait permettre de prédire précisément l’évolution du panache de polluants dissous quand le système de traitement actuel aura été arrêté.

Mots clés : Atténuation naturelle, Microcosmes, Pétrole, BTEX.



Impacts atmosphériques des activités portuaires et industrielles sur les particules fines (PM2.5) à Marseille.

SALAMEH Dalia, DETOURNAY Anais, WORTHAM Henri, MARCHAND Nicolas

Laboratoire de Chimie de l’Environnement, Aix-Marseille Université – FRE 3416 –CNRS, 13331 Marseille, France

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La pollution atmosphérique par les particules fines (appelées PM2.5) constitue actuellement une problématique considérée comme majeure par les acteurs politiques. Une étude européenne récente (Aphekom) portant sur 25 villes de 12 pays européens, dont 9 villes françaises incluant Marseille, montre un dépassement quasi systématique des recommandations de l'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) relatives à la concentration des PM2.5 dans l’atmosphère. Ces dépassements seraient responsables d’une perte d’espérance de vie pouvant atteindre près de deux ans dans certains environnements (7.5 mois à Marseille) et la cause de 19 000 décès par an. Le coût associé à ces dépassements du seuil de recommandation de l’OMS serait également de l’ordre de 31 milliards d’euros par an. Abaisser les concentrations en PM2.5 dans l’atmosphère suppose de connaître les principaux leviers gouvernant les niveaux observés. Or cette connaissance est encore très incomplète. Un important travail a été réalisé ces dernières années pour mieux appréhender l’aérosol émis par les transports routiers et la combustion de la biomasse, et pour en quantifier les impacts sur les concentrations ambiantes de particules. L’impact des émissions industrielles sur l’aérosol atmosphérique demeure, quant à lui, excessivement mal appréhendé. Ces sources peuvent pourtant modifier très significativement les caractéristiques physico-chimiques de l’aérosol ambiant sur de vastes zones du territoire. Marseille, la deuxième ville la plus peuplée en France, est une ville portuaire entourée d’un complexe industriel parmi les plus importants d’Europe. Elle constitue un environnement hautement intéressant et complexe pour l’étude des sources de l’aérosol. Afin de quantifier les impacts des principales sources portuaires et industrielles sur la qualité de l’air à Marseille, une campagne de prélèvement des particules PM2.5 a été menée en continu sur un an (Juillet 2011-Juillet 2012) sur 2 sites : le premier est le site de fond urbain de « Cinq Avenues », et le second est le site portuaire de la gare maritime de la Major à la Joliette. Les échantillons collectés sur les deux sites ont été analysés, afin de déterminer la composition chimique des particules PM2.5. Ensuite, deux modèles sources-récepteurs ont été utilisés en combinant les marqueurs organiques, les métaux et éléments traces, pour expliquer les observations chimiques, et déterminer les contributions relatives des sources de particules fines à Marseille : le CMB (Chemical Mass Balance) et le PMF (Positive Matrix Factorization).

Mots clés : Marseille, Pollution particulaire, Particules fines PM2.5, Activités industrielles et maritimes, Répartition des sources.




Applicabilité du couplage DART/Q-ToF (Direct Analysis in Real Time/Quadripôle-Temps de vol) pour l’analyse de l’aérosol organique.

SYLVESTRE Alexandre, RAVIER Sylvain, MARCHAND Nicolas Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire Chimie Environnement, 13331 Marseille, France

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L’utilisation de la spectrométrie de masse à pression atmosphérique a connu un essor considérable depuis les dix dernières années. Depuis le début des années 2000, de nombreuses sources d’ionisation à pression atmosphérique ont été décrites comme les sources EESI (Extractive Electrospray Ionization), DESI (Desorption Electrospray Ionization) ou DART (Direct Analysis in Real Time). Elles permettent l’analyse de composés adsorbés sur des surfaces, ce qui permet de simplifier considérablement les étapes de préparation et, ainside réduire les incertitudes analytiques. La source DART introduite par Cody et al. (2005) peut être utilisée pour l’analyse d’échantillons solides, liquides, gazeux ou déposés sur les surfaces. Elle engendre une ionisation douce avec la formation en mode positif de l’ion [MH]+ et en mode négatif des ions [MH]-, M-. ou encore [MO2]-.. Cette source permet donc d’obtenir des spectres de masses simples en quelques secondes. De ce fait, elle présente un grand intérêt pour l’analyse de matrices complexes telles que les matrices biologiques (Jagerdeo et al., 2009) et a été utilisée avec succès dans de nombreux domaines. Toutefois, même si elle semble offrir des perspectives intéressantes dans le domaine de l’analyse de la fraction organique de l’aérosol collecté sur filtres, elle n’a jamais été appliquée dans ce domaine. Cette étude a pour objectif de tester l’applicabilité de la source DART pour l’analyse de l’aérosol organique. Pour cela, la source DART a été couplée à un spectromètre de masse composé d’un analyseur quadripolaire associé à un analyseur à temps de vol (Synapt G2 HDMS, Waters) dont la résolution (m/m) atteint 40 000. Le premier objectif a été de tester ce dispositif analytique pour quantifier des marqueurs organiques comme le levoglucosan, les HAPs, les hopanes et les acides gras. Pour cela différents paramètres tels que la température d’ionisation, la position de l’échantillon, etc., ont été testés sur des solutions de standards. L’effet de matrice tel que la présence de sels sur les échantillons a été étudié par ajout de nitrate d’ammonium et de sulfate d’ammonium. Ensuite, des échantillons collectés en environnement urbain ont été analysés pour tester l’applicabilité de la source DART lors de l’analyse d’échantillons atmosphériques réels. Les résultats ont montré qu’une ionisation moins douce qu’en théorie se produit avec l’obtention de spectres plus complexes qu’escomptés. De plus, malgré l’obtention d’une bonne linéarité entre concentrations du standard et intensités des principaux ions, associée à une bonne reproductibilité et répétabilité, les tests ont montré que la présence de sels inorganiques sur les échantillons produit un effet de matrice difficilement maîtrisable. Toutefois, l’analyse des échantillons urbains a permis de mettre en évidence la présence de nitrocatéchols (émis par les sources de combustion de biomasse) difficilement analysable par les méthodes analytiques usuelles.

Cody R. B., Laramée J. A., Nilles J. M., Durst H. D. (2005), JOEL News 40, 8-12. Jagerdeo E., Abdel-Rehim M. (2009), Journal of the American Society for Mass Spectrometry 20, 891-899.

Mots Clés : DART, Aérosols organiques, Marqueurs organiques.

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Ecologie

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Mélange du peuplier hybride et de l’épinette blanche dans les plantations à croissance rapide : impacts sur le sol.

CHOMEL Mathilde1, BALDY Virginie1, DESROCHERS Annie2, LARCHEVÊQUE Marie2 1 - Equipe DFME-IMBE, Case 4 / Aix-Marseille Université - Centre Saint-Charles, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille Cedex 3, France 2 - Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue / Chaire industrielle en Aménagement Forestier Durable, 341 Principale Nord / Amos, Qc, Canada, J9T2L8

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Au Québec, depuis quelques années, on observe une augmentation de l'intérêt pour la sylviculture, mais le fonctionnement écologique de ces plantations reste peu étudié. Les forêts mixtes ont souvent été considérées comme plus productives, mais l'effet de la mixité sur le processus de décomposition des litières et sur le sol reste très controversé, avec des réponses souvent divergentes. Les objectifs de cette étude sont de i) déterminer l’influence de la mixité des plantations de peuplier hybride et d’épinette blanche sur le processus de décomposition, ii) comprendre le rôle de la végétation herbacée de sous-bois dans la décomposition de la litière dans ces plantations, iii) déterminer comment les trois types de plantations ont influencé le sol et le stockage de carbone. Pour répondre à ces objectifs, une partie de cette étude consiste à déposer des sacs de litières, contenant différents mélanges de litières (peuplier, épinette, herbacées, et les différents mélanges), dans des plantations pures ou mixtes de peuplier hybride et d’épinette blanche selon un dispositif entièrement croisé. Une partie de ces sacs est récoltée tous les six mois (pour une durée totale de deux ans) afin d’étudier les communautés de décomposeurs associées aux feuilles en décomposition ainsi que la biochimie de la litière. Une deuxième partie de ce projet consiste à analyser et comparer la chimie (carbone, azote, métabolites secondaires) des différents horizons de sol de ces différentes plantations. Nos résultats préliminaires montrent une amélioration du processus de décomposition lorsque les litières sont en mélange (le peuplier accélère la décomposition de l’épinette, mais l’inverse est vrai aussi). En revanche, les herbacées semblent favoriser seulement la décomposition de la litière d’épinette, mais pas celle du peuplier. Des différences dans la composition des communautés d’organismes décomposeurs sont observées suivant le mélange de litières et suivant le type de plantations. Les communautés bactériennes ont une activité nettement plus lente lorsqu’elles sont en présence d’aiguilles d’épinette. Nos résultats concernant la troisième partie montrent également une décomposition plus lente dans les plantations d’épinettes, provoquant une séquestration du carbone dans l’horizon OF qui a du mal à s’humifier. En revanche les plantations mixtes tendent à stocker plus de carbone que les plantations d’épinette et de peuplier dans les horizons plus en profondeur, ce qui pourrait augmenter la disponibilité des nutriments dans ce type de plantations.

Mots clés : Décomposition des litières, Stocks carbonés, Mésofaune, Plantations.

Ecologie 39


Modélisation du fonctionnement des agro-écosystèmes méditerranéens pour l'estimation de leurs services écosystémiques.

DECOCK Simon, BONDEAU Alberte, CRAMER Wolfgang Institut Méditerranéen de Biodiversité et d'Ecologie marine et continentale (IMBE), AMU, UMR CNRS 7263 / IRD 237, Bâtiment Villemin, Europôle de l'Arbois BP 80, 13545 Aix-en-Provence cedex 04

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Les paysages méditerranéens (agrosystèmes et écosystèmes naturels) sont soumis à des pressions climatiques et anthropiques fortes. La diminution de la pluviométrie (IPCC 2013), la croissance démographique et l'abandon des terres menacent la capacité des agro-écosystèmes à fournir des services écosystémiques pour l'avenir. Afin de prévenir la perte de cette capacité et/ou de l'améliorer, il est nécessaire de comprendre les processus qui en influencent l'évolution. Pour estimer le rôle des pratiques agricoles, dans un contexte de changement climatique, sur l'approvisionnement de ces services, nous utilisons le modèle global dynamique de végétation LPJmL (Lund Potsdam Jena managed Land [1]). Ce modèle simule de façon mécaniste les processus biophysiques et biogéochimiques qui régissent la productivité des cultures les plus importantes à l'échelle mondiale, via un concept de types fonctionnels de culture (CFTs) : cycles du carbone et de l'eau, phénologie, décomposition. Actuellement 13 CFTs sont représentés (11 types de cultures et 2 types de prairies). Les pratiques agricoles sont considérées à travers différentes paramétrisations pour l'irrigation, la fertilisation, le traitement des résidus, les dates de semis, etc., ce qui permet d'évaluer leurs effets sur la productivité, le carbone organique du sol, l'utilisation de l'eau, les émissions de gaz à effet de serre, et le carbone extrait de l'écosystème. Dans une première étape, nous allons incorporer au modèle de nouveaux CFTs représentant des cultures pérennes méditerranéennes importantes (oliveraie, verger, vigne, etc.). Ensuite nous représenterons la diversité des pratiques agricoles rencontrées dans le bassin Méditerranéen, dont certaines pratiques traditionnelles sont conservées ou réintroduites, et d'autres sont innovantes : agroforesterie, cultures associées, agriculture biologique, etc. Cela nous permettra d'exécuter des simulations spatiales avec le modèle autour de la Méditerranée pour estimer plusieurs services écosystémiques directement dépendants de la gestion des agro-écosystèmes, et impactant par exemple les capacités de résilience face au stress hydrique, ou de restauration des sols dégradés. Des scénarios de changements globaux seront utilisés pour simuler les performances et les impacts de l'agriculture méditerranéenne, incluant l'estimation des services environnementaux, économiques et sociétaux de l'agriculture durable. Les résultats présentés dans ce poster permettent de visualiser des simulations du modèle global LPJmL d'origine sur une grille couvrant l'ensemble du bassin méditerranéen et composée de cellules de 0,5° dans lesquelles se répartiront les 13 CFTs. Plusieurs résultats clés des simulations sont comparés avec des observations à différentes échelles spatiales. Ce travail est réalisé dans la cadre du Labex OT-Med (Objectif Terre : Bassin Méditerranéen) et se déroule en collaboration étroite avec les instituts participants afin de développer une approche intégrée (marine, continentale, économique et sociale) pour informer les prises de décisions dans la région.

[1] Bondeau A., Smith P. C., Zaehle S. et al. (2007), Global Change Biology, 13, 1–28.

Mots clés : Méditerranée, Agriculture, Utilisation des terres, Service écosystémique, Type fonctionnel de culture.

40 Ecologie


Rôle de Tomicus destruens (Coleoptera : Curculionidae) dans le processus de mortalité du Pin d'Alep.

DURAND-GILLMANN Marion, Bruno FADY, Hendrik DAVI & Thomas BOIVIN Unité écologie des forêts méditerranéennes (UR 0629), INRA PACA, Domaine Saint-Paul, Site Agroparc, CS 40509, 84914 Avignon Cedex 9, France

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En zone méditerranéenne, les modèles régionaux prévoient une hausse des sécheresses estivales. Ces changements climatiques vont fortement impacter les aires de répartition des différentes essences forestières et des communautés animales et végétales qui leur sont associées. Le Pin d’Alep (Pinus halepensis Mill.) est une essence majeure du couvert méditerranéen. La forte résistance de cette essence forestière aux sécheresses estivales en fait un bon candidat pour le maintien d’une couverture forestière dans les zones à moyenne et basse altitude. Mais les Pins d’Alep sont particulièrement sensibles aux attaques du scolyte Tomicus destruens Woll.. Les scolytes sont des insectes coléoptères qui creusent des galeries sous l'épaisseur de l'écorce, ce qui altère la circulation de la sève et entraîne la mort rapide de l'arbre attaqué. Ces insectes sont généralement considérés comme des parasites de faiblesse, car, étant présents naturellement dans l'écosystème forestier, ils régulent les populations en éliminant les arbres affaiblis. Cependant, dans un contexte de changement climatique, leur cycle de vie pourrait être favorisé, conduisant alors à des épisodes épidémiques et à l'attaque d'arbres vigoureux. Ces épidémies résultent de deux facteurs complémentaires : l'augmentation du nombre d'arbres affaiblis sous l'effet d'un stress biotique et/ou abiotique et un certain niveau de population de ravageurs. Les surfaces forestières algériennes sont déjà fortement impactées par cet insecte. Les pertes économiques résultent dans l'abattage des peuplements avant l'âge d'exploitation, ce qui impacte l'aménagement forestier. Dans ce contexte de changement climatique, nous cherchons à comprendre : 1) Comment les changements climatiques peuvent influencer la composition et la dynamique spatio-temporelle des populations de T. destruens ? 2) Quels sont les facteurs dendrométriques et écophysiologiques qui prédisposent aux attaques de T. destruens, et en retour quels sont leurs effets sur les pertes de croissance et sur la mortalité des arbres ? Grâce aux résultats obtenus, nous espérons aboutir à un modèle de dynamique spatiale des populations d'insectes en lien avec la croissance/vigueur des arbres.

Mots-clés : Parasitisme, Mortalité, Dynamique des populations d'insectes, Scolytes, Santé des plantes.

Ecologie 41


Holocene environmental history on a central Mediterranean island. GAMBIN Belinda1,2, MEDAIL Frédéric1, ANDRIEU-PONEL Valérie1, DJAMALI Morteza1, MARRINER Nick2, MORHANGE Christophe2, GAMBIN Timmy3

1 - IMBE UMR 7263 CNRS et IRD 237, Aix-Marseille Université (AMU), Europôle Méditerranéen de l'Arbois, BP 80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France 2 - CEREGE UMR 7330 CNRS et IRD 161, Aix-Marseille Université (AMU), Europôle Méditerranéen de l'Arbois, BP 80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France 3 - University of Malta, Department of Classics and Archaeology, Msida, MSD 2080, Malta

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Through the ANR project PaleoMed (2010-2013), a number of cores have been taken from key locations on the Maltese Islands with the aim of establishing various aspects related to the archipelago’s historical environment. A multi-disciplinary team have been investigating a number of bodies of evidence including sediments, charcoal and macrofossils. Through this poster I will present the results from pollen samples extracted from a section of one of the cores. The core, taken from Burmarrad, has a section that has been carbon dated to 7200-3200BP. Preliminary results from this site, one of the largest flood plains on Malta, will provide an indication of the local vegetation during this chronological window. Pollen was extracted from sediment deposits following the classical treatment method and identification were undertaken through the use of pollen atlases of Europe and North Africa along with IMBE’s pollen reference collection. Pollen percentages were calculated in TILIA and the pollen percentage diagram constructed using TGView software. Current results indicate that prior to 7000BP there was a high percentage of aquatic plants, while tree and shrub counts were low. At 6900BP a large increase in Pistacia pollen is recorded, with moderate increase in Plantago (especially P. lanceolata), Asphodelus but also the dinoflagellates and mircoforaminifera. At this time there is also a reduction in Cichorioideae and microcharcoals in the section. A similar increase in Pistacia at around this time has also been recorded from another core in Burmarrad and in southern Sicily. The date of this increase corresponds to the first recorded settlement on the Maltese Islands (circa 5500BC) as well as the climatic optimum of forest cover in the Mediterranean region. Mots clés : Malta, PaleoMed, Pollen, Holocene, Pistacia.

42 Ecologie


Impact du stress hydrique sur les émissions de COVB de Quercus pubescens.

GENARD Anne-Cyrielle1, BOISSARD Christophe2, ORMENO Elena1, FERNANDEZ Catherine1

1 - Institut Méditerranéen de Biologie et d’Ecologie marine et continentale (IMBE, AMU, UMR 7263), Centre Saint Charles, 3 Place Victor Hugo, Case 4, 13331 Marseille cedex 03 2 - Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, Orme des merisiers, 91191 Gif-sur-Yvette cedex

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La région Méditerranéenne est particulièrement étudiée dans le cadre des changements climatiques car elle est considérée comme étant l’une des régions les plus affectées par ces phénomènes. Cette région est soumise à un climat de type xérothérique (alternant des hivers doux et des étés chauds et secs), qui a contribué au développement d’une végétation spécifique habituée à endurer de longues périodes de sécheresse. Cependant, la plupart des modèles prévoient, avec le réchauffement climatique, une diminution de 30% des pluies annuelles dans cette région qui va encore accentuer les contraintes environnementales. Cette végétation est également fortement émettrice de Composés Organiques Volatils Biotiques (COVB) qui sont des molécules réactives fortement impliquées dans la chimie de l’atmosphère (e.g. formation d’ozone troposphérique, d’Aérosols Organiques Secondaires, voir Atkinson 2000). De nombreuses études ont été menées sur l’impact du stress hydrique sur les émissions de COVB par la végétation méditerranéenne (e.g. Penuelas and Staudt, 1999), cependant, peu de publications portent sur le chêne pubescent (Bruggeman and Schnitzler, 2002 ; Rodriguez-Calcerrada et al., 2011). Or, cette espèce qui recouvre deux cent vingt mille hectares de la région PACA serait la deuxième espèce végétale la plus émettrice d’isoprène en Europe (Keenan et al., 2009). Cette molécule est connue pour être très impliquée dans les processus de formation d’O3 troposphérique en présence de polluants d’origine anthropique. La description de la composition troposphérique des zones urbaines nécessite donc une description appropriée de ces émissions de COVB. Or, les modèles d’émission de COVB ne prennent pour l’instant pas en compte l’impact du stress hydrique. Afin de comprendre l’impact du stress hydrique sur les émissions de Quercus pubescens, une campagne de mesure s’intégrant dans l’ANR Canopée (ANR JC/JC menée par Juliette Lathière, LSCE) a eu lieu sur le site de l’O3HP (Oak Observatory at OHP) au mois de juin 2012. Ce site se compose de passerelles permettant d’accéder aux arbres du sol jusqu’à la canopée, d’un dense réseau de capteurs destinés à mesurer divers paramètres micro-climatiques et d’un système d’exclusion de pluie permettant d’intensifier le stress hydrique. Dans le cadre de cette campagne et afin de mesurer les émissions d’isoprène à l’échelle de la branche, deux chambres d’enfermement dynamiques de 60 L ont été conçues. Les résultats ont montré que les individus sous exclusion de pluie émettraient significativement moins d’isoprène que les individus sur la passerelle contrôle, et que les émissions d’isoprène, pour ces individus sous exclusion de pluie, ne sont plus uniquement dépendantes des facteurs environnementaux de lumière et de température généralement décrits dans la littérature.

Atkinson R. (2000), Atmospheric Environment 34 (12-14): 2063-2101. Brüggemann N., Schnitzler J.-P. (2002), Tree Physiology 22 (14): 1011-1018. Rodríguez-Calcerrada J., Buatois B. et al. (2013), Environmental and Experimental Botany 85: 36-42. Keenan T., Niinemets Ü. et al. (2009), Atmos. Chem. Phys. Discuss. 9, 6147–6206.

Mots clés : Isoprène, Stress hydrique, Chambre d’enfermement dynamique.


Ecologie 43


Etude des réponses physiologiques de 5 hélophytes à une multipollution organique et métallique pour leur utilisation en phytoépuration et en biosurveillance.

GUITTONNY-PHILIPPE Anna1,2, PETIT Marie-Eléonore1, MASOTTI Véronique1, MONNIER Yogan1, COULOMB Bruno3, MALLERET Laure3, BOUDENNE Jean-Luc3, LAFFONT-SCHWOB Isabelle1

1 - IMBE UMR CNRS 7263 / IRD 237, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille 2 - ECO-MED, 65 av. Jules Cantini, Tour Méditerranée 13° étage, 13298 Marseille cedex 20 3 - LCE FRE CNRS 3416, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille

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Les zones humides (ZH) situées à l’aval des bassins versants anthropisés reçoivent des pollutions diffuses qui impliquent l’exposition simultanée ou séquentielle à des mélanges de contaminants (éléments à l’état de traces métalliques ETM, micropolluants organiques MPO) qu’il est difficile de suivre (analytiquement) et de gérer (avec des systèmes de traitement conventionnels). Au sein des ZH réceptrices, une partie de la biodiversité est tolérante à la pollution et certaines espèces végétales et microbiennes possèdent ou ont développé des stratégies de détoxification. Grâce à cette capacité d’autoépuration, les ZH sont souvent considérées comme des filtres naturels permettant d’assainir les eaux qui les traversent. Néanmoins, ces milieux constituent d’importants réservoirs de biodiversité et la pollution est une des principales causes du déclin de leur richesse spécifique. Ainsi, sur la base d’un site pilote au sud de l’Etang de Berre (Interface Zone Industrielle du Bausset/ Marais des Paluns, 13) nous étudions une solution qui consiste à délocaliser la fonction épuratrice des ZH vers des milieux de traitement semi-naturels positionnés en amont. Par une sélection des cohortes végétales locales au potentiel épurateur, les processus de rétention et de dégradation des polluants seront optimisés au sein de ces systèmes tampons, dans l’objectif de réduire en amont les apports de polluants aux milieux naturels et de permettre ainsi la résilience des espèces sensibles à la pollution. Préalablement à une mise en application in situ en contexte industriel, nous avons testé en conditions contrôlées les réponses morphologiques et de croissance de 5 hélophytes natives du site d'étude (Alisma lanceolatum, Carex cuprina, Epilobium hirsutum, Iris pseudacorus, Juncus inflexus) sous contrainte de multi-pollution organique et/ou métallique. En particulier, nous avons pu mettre en évidence les effets spécifiques aux ETM (Cu, Zn, Pb, Al, Fe, Cd, Cr, As, Sn, Mn, Ni) et aux MPO (hydrocarbures C10-C40, pyrène, phénanthrène, détergent anionique) sur le développement des parties aériennes (chloroses, inhibition de la croissance, etc.) et les effets synergiques entre ces types de polluants sur le développement du système racinaire. Les résultats obtenus seront approfondis par l’analyse des réponses métaboliques des plantes (expression des protéines de stress et biomarqueurs). L’objectif est de développer des outils de biosurveillance (bioindication, biomarqueurs) complémentaires aux analyses physico-chimiques, afin d’évaluer l’efficacité des systèmes de phytoépuration. Nous analyserons ensuite les stratégies de détoxification (absorption, associations symbiotiques mycorhiziennes) de ces hélophytes et nous les mettrons en relation avec leurs réponses physiologiques afin d’obtenir des outils de sélection pertinents des cohortes végétales épuratrices natives des ZH polluées.

Mots clés : Multipollution, Hélophytes, Synergies, Phytoépuration, Biosurveillance.

44 Ecologie


Comprendre l’impact des prélèvements sur la démographie du renard roux : l’apport de modèles de dynamique.

LIEURY Nicolas1, RUETTE Sandrine2, DEVILLARD Sébastien3, MILLON Alexandre1 1 - IMBE, Aix-Marseille Université, Bâtiment Villemin, Domaine du Petit Arbois, Avenue Philibert -

BP 80, 13545 Aix-en-Provence 2 - ONCFS CNERA Animaux prédateurs, Montfort, 01330 Birieux 3 - LBBE, UCB Lyon 1 - Bâtiment Gregor Mendel, 43 Bd du 11 novembre 1918, 69622 Villeurbanne

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Les organismes gestionnaires d’espèces susceptibles d’être classées « nuisibles » cherchent à optimiser l’intensité et la part respective de différentes méthodes de prélèvements (chasse et piégeage) permettant de réduire les densités locales tout en conservant des populations animales viables. En réponse à ces attentes, des modèles matriciels de population pourraient mesurer l’impact de facteurs externes sur la dynamique d’une population et prédire l’évolution d’une même population soumise à des pressions et modes de prélèvements différents. Le renard roux peut être détruit sur le territoire français, notamment à cause des dommages qu’il peut causer dans certains élevages, de la prédation qu’il exerce sur des espèces d’intérêt cynégétique, ou des maladies qu’il peut véhiculer. Pour autant, l’impact réel des prélèvements de renard sur la démographie de l’espèce reste méconnu. En outre, les estimations des taux démographiques (survie, reproduction et taux de croissance), pourtant nécessaires à la construction de modèles de dynamique, restent rares et de moindre qualité chez cette espèce pourtant commune. L’étude présente ici les premiers résultats issus de 10 ans de suivi réalisé par l’Office national de la Chasse et de la Faune Sauvage sur deux populations de renards, en Ile et Vilaine et dans l’Aube. Avec l’aide des fédérations départementales de chasseurs, un tableau précis des prélèvements effectués sur les deux sites a pu être réalisé permettant ainsi des estimations de survie âge-spécifique : les primipares survivent plus difficilement que les adultes (30% vs. 60%). Parallèlement, des analyses d’utérus sur les femelles prélevées ont rendu possible les mesures de fécondité annuelles : les femelles adultes sont plus fécondes que les primipares mais subissent après 6 ans une sénescence, probablement par augmentation des résorptions embryonnaires. Enfin, l’évolution des densités de renard sur ces zones a été précisément mesurée en hiver par comptage nocturne aux phares, tenant compte de la probabilité de détection des individus : les dynamiques varient entre sites et certaines augmentent malgré la pression de prélèvements. Ces nouvelles mesures des taux démographiques du renard à partir d’un imposant jeu de données enrichissent la littérature maigre sur le sujet et permettent la construction de modèles matriciels. Un premier modèle déjà réalisé révèle la sensibilité du taux de croissance à la survie juvénile et l’impact de la chasse sur le taux de croissance par l’intermédiaire de la fécondité et de la survie adulte. Un autre modèle, complexifié grâce à ces premiers résultats, cherchera à identifier l’intensité et la qualité des prélèvements nécessaires pour conserver des effectifs de renards « faibles » mais viables, répondant ainsi aux objectifs des gestionnaires locaux et nationaux.

Mots clés : Renard, Démographie, Chasse, Gestion, Modèles matriciels.

Ecologie 45


Traitement des lisiers de porcs par un système hybride de filtres plantés (zones humides artificielles). NEHMTOW Julie1,2, RABIER Jacques1, ALARY Arnaud2, LAFFONT-SCHWOB Isabelle1

1 - IMBE UMR CNRS 7263 / IRD 237 Aix-Marseille Université, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille 2 - RECYCL’EAU, 90 Chemin de la Carichone, 84800 Isle sur la Sorgue

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Déchets liquides composés des urines et des fèces des porcs, les lisiers sont produits dans les élevages porcins et leur gestion est effectuée, en fonction de la réglementation et de la localisation géographique, soit par épandage soit par acheminement vers une station de traitement. Ces deux options ne proposent pas de réelle alternative économique et environnementale compte tenu de leur coût et de leur maintenance difficile à endosser par l’éleveur seul (traitement), et peuvent contribuer à la production de flux contaminant l’environnement (épandage). L’alternative développée dans le cadre de la thèse est un système de traitement des lisiers de porc par filtres plantés (phytoépuration). Cette technique a pour but de recréer les processus épuratoires qui adviennent en milieux humides naturels. Sa mise en œuvre passe par la mise en place de milieux humides semi-naturels via l’utilisation de substrat organique ou inorganique, de plantes et de leurs micro-organismes associés pour contenir ou dégrader les polluants véhiculés par l’eau. In fine, le système développé aura une faible emprise foncière, les co-produits d'épuration seront valorisables au sein des exploitations porcines (paillage, eau épurée pour l'irrigation, etc.), il présentera de faibles coûts de fonctionnement et sa maintenance sera à la portée des éleveurs. Le lisier de porc est un effluent très chargé, à la composition fluctuante, et qui de plus présente de fortes concentrations en ammonium s’avérant toxique pour les espèces végétales et inhibant les réactions microbiennes nécessaires à l’abattement de l’azote. Il est donc nécessaire d'adapter la technique de phytoépuration par filtres plantés aux caractéristiques particulières du lisier. Cette adaptation passe par (1) l’intégration de prétraitements visant à diminuer les concentrations en ammonium, ainsi que par (2) la sélection d'organismes végétaux et microbiens épuratoires tolérants. Dans le but de mettre aux points ces deux aspects, des expérimentations en conditions semi-contrôlées sont en cours. Ces expérimentations comprennent (1) des premiers tests de prétraitement du lisier via l’amendement de matériel microbien et le contrôle de paramètres abiotiques (tels que l'oxygénation) et (2) des seconds tests en filtres plantés avec amendement de lisier prétraité. Les réponses des plantes sont étudiées au travers d’un suivi physiologique non-destructif via l’étude des biomarqueurs de stress chez les plantes avec pour but la création et le calibrage d'outils de bioindication et de biométrie. Les capacités épuratoires du système sont estimées grâce à un suivi des effluents en entrée et en sortie du système expérimental. Cette étude se fait au travers de l’analyse de la demande biochimique en oxygène, de la demande chimique en oxygène et de la teneur en matières en suspension des effluents. En outre, les différentes formes de l’azote ainsi que la température, le potentiel redox et la concentration en oxygène seront suivis afin d’explorer et d’optimiser les cycles de dégradation advenant dans ce type de système.

Mots clés : Phytoépuration, Lisier, Microorganismes, Macrophytes.

46 Ecologie


Effet de la « mixité des litières » sur le processus de décomposition des litières dans une forêt à chêne pubescent.

SANTONJA Mathieu, FERNANDEZ Catherine, BALDY Virginie Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie UMR 7263 CNRS 237 IRD - Equipe Diversité et Fonctionnement : des Molécules aux Ecosystèmes – Aix-Marseille Université, Centre St Charles, Case 4, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille cedex 03, France

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Les régions soumises au climat méditerranéen font partie des biomes les plus riches en espèces, mais elles sont également considérées comme particulièrement vulnérables au changement climatique prévu par les modèles pour les années à venir. Cela pourrait engendrer des modifications de la biodiversité, des assemblages de communautés et des effets de rétroaction importants sur les processus écosystémiques. La décomposition des litières est un processus clé du fonctionnement des écosystèmes car elle permet le recyclage des éléments chimiques. Ce processus contrôle la minéralisation et la remise à disposition des nutriments nécessaires à la croissance des plantes, à leur productivité, à la structure des communautés et, in fine, au fonctionnement global des écosystèmes. Ce processus est influencé par plusieurs facteurs incluant les conditions environnementales (température – humidité), la qualité de la litière et la diversité des organismes décomposeurs. L’objectif de ce travail vise à tester les effets de la « mixité des litières » et d’une diminution des précipitations sur la décomposition des litières dans une forêt à chêne pubescent (Quercus pubescens Willd.) sur le site expérimental de l’O3HP. Ce site se compose d’un système d’exclusion de pluie permettant d’intensifier le stress hydrique ainsi que d’un dense réseau de capteurs destinés à mesurer divers paramètres microclimatiques. Ce site nous permet de travailler in situ avec des expérimentations en « litterbags » afin de pouvoir tester les deux facteurs. En milieu naturel, la litière de feuilles provient généralement de plusieurs espèces, ce qui entraîne une diversité chimique élevée en métabolites secondaires, en particulier dans les écosystèmes méditerranéens. Pour cela, nous avons choisi de travailler avec un gradient de mixité des litières de feuilles, allant de litières monospécifiques à des mélanges de quatre espèces (Acer monspessulanum L., Cotinus coggygria Scop., Pinus halepensis Mill. et Quercus pubescens Willd.). Pour tester l’effet d’une diminution des précipitations, le système d’exclusion de pluie a été paramétré de manière à engendrer une diminution de 30 à 50% de la quantité des précipitations incidentes. Les premiers résultats montrent que la présence d’une espèce dans un mélange de litières peut influencer la décomposition d’autres espèces. Par exemple, Acer monspessulanum a un effet positif sur la décomposition des trois autres espèces. De même, l’effet « mixité des litières » peut favoriser la dégradation de certains composés toxiques pour les organismes décomposeurs et ainsi améliorer la décomposition des litières. Par exemple, le β-Caryophyllène, présent dans les aiguilles de pin et connu pour ses propriétés antifongiques, est plus facilement dégradé lorsque le pin est en mélange avec d’autres espèces. Cela pourrait expliquer le fait que la décomposition des aiguilles de pin est plus importante lorsque le pin est en mélange avec d’autres espèces.

Mots clés : Forêt méditerranéenne, Changement climatique, Décomposition des litières, Métabolites secondaires.


Ecologie 47


Développement de la production de champignons filamenteux en Fermentation en Milieu Solide : intérêt pour les biopesticides. TRANIER Marie-Stéphane1, ROGRIGUEZ Julie1, LAFFONT-SCHWOB Isabelle1, AGUILAR Cristobal2, ROUSSOS Sevastianos1

1 - IMBE-IRD 237, Equipe Biotechnologies et Biorémédiation. Aix-Marseille Université, Campus

Etoile Faculté des Sciences et Techniques de Saint Jérôme, 13397 Marseille Cedex 20

2 - Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de Investigación en Alimentos (DIA),

Universidad Autónoma de Coahuila. Unidad Saltillo, 25280, Coahuila, Mexico

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Trichoderma harzianum et Paecilomyces lilacinus sont deux champignons filamenteux actifs contre les nématodes phytoparasites classés parmi les ascomycètes. Utilisés en lutte biologique, ils ont été retenus pour une étude comparée de production de conidiospores par Fermentations en Milieu Solide (FMS) sur bagasse de canne à sucre, son de blé et purée de pomme de terre (BSBP). L’objectif de ce travail préliminaire est d’étudier les cinétiques de production des spores de T. harzianum et P. lilacinus afin de les produire par FMS pour les utiliser comme biopesticides. Les deux souches ont été cultivées sur milieu gélosé Potato Dextrose Agar (PDA). La croissance apicale et le nombre de spores produites par gramme de source de carbone (Matière Sèche) qui est défini comme l’Indice de sporulation (Is) ont été déterminés sur milieu PDA et sur milieu BSBP à 7 et 14 jours de culture à 25°C. La cinétique de sporulation a été effectuée sur mélange BSBP (50:30:20) par prélèvements d’échantillons et comptage direct des spores produites. Les résultats ont montré que T. harzianum présente une croissance apicale plus rapide (0,73 mm/h) que P. lilacinus (0,06 mm/h). L’Is sur PDA à 7 jours à 25°C a montré que P. lilacinus produisait deux fois plus de spores (2,2.1010 sp/gSC) que T. harzianum (1,0.1010 sp/gSC) tandis que sur milieu BSBP, il en produit 7 fois plus (2,2.1010 pour P. lilacinus contre 3,1.109 sp/gSC pour T. harzianum), pour 7 jours à 25°C. A 14 jours de culture à 25°C, P. lilacinus produit également deux fois plus de spores que T. harzianum sur PDA (2,2.1010 contre 1,0.1010 sp/gSC), par contre il ne produit plus que 5 fois plus de spores que T. harzianum sur milieu BSBP (3,55.1010 contre 7,2.109 sp/gSPS). Cette étude préliminaire a permis de connaître la physiologie de croissance et de sporulation de T. harzianum et de P. lilacinus, deux champignons saprophytes capables de se développer et de sporuler abondamment sur un mélange de bagasse de canne à sucre et de son de blé. Cependant, il faut étudier les conditions optimales d’humidité, de température et de substrat et effectuer une étude de leur viabilité immédiate et sur le long terme, ainsi qu’une étude de conservation de la virulence contre les nématodes pathogènes du sol. A cette fin, des bio-indicateurs comme les enzymes, les composés organiques volatils et les mycotoxines devront être recherchés et le nombre de nématodes détruits devra être déterminé. Cette étude a une visée environnementale : une meilleure maîtrise de la croissance et la sporulation de ces champignons garantira l'obtention de biopesticides qui contribuent à réduire l'empreinte écologique de l'agriculture.

Mots Clés : Biopesticide, Biodiversité fongique, Conidiospore, Cinétique de sporulation, Fermentation en Milieu Solide.

48 Ecologie


Environnement et Santé 49


Environnement et

Santé

50 Environnement et Santé


Test des comètes sur ovocytes de souris : validation et application d’un test de génotoxicité à la cellule germinale féminine. Exemple d’étude du risque génotoxique des protocoles de vitrification ovocytaire.

BERTHELOT-RICOU Anaïs1,4, PERRIN Jeanne2,4, ROUSTAN Audrey3, DI GIORGIO Carole3, DE MEO Michel3, BOTTA Alain4, ORSIERE Thierry4, COURBIERE Blandine5,4

1 - CHU Réunion- Hôpital Felix Guyon, Département de Gynécologie Obstétrique, Saint Denis Cedex, Ile de la Réunion 2 - AP-HM La Conception, CECOS Département de Gynécologie Obstétrique et Reproduction, Marseille, France 3 - Aix-Marseille Université, Faculté de Pharmacie, Institut Méditerranéen de Biodiversité et d'Ecologie (IMBE) UMR CNRS 7263/IRD 237 Laboratoire de Mutagenèse Environnementale, Marseille, France 4 - Aix-Marseille Université, Faculté de Médecine, Institut Méditerranéen de Biodiversité et d'Ecologie (IMBE) UMR CNRS 7263/IRD 237 Equipe Biogénotoxicologie Santé Humaine & Environnement FR CNRS 3098 ECCOREV, Marseille, France 5 - AP-HM La Conception, Département de Gynécologie Obstétrique et Reproduction, Marseille, France

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Le test des comètes est un test de génotoxicité à court terme, qui évalue à partir d’une cellule eucaryote isolée, les lésions primaires de l’ADN provoquées par un agent génotoxique. Ce test repose sur l’étude de la migration des fragments d’ADN lésés par électrophorèse. L’ADN intact apparaît sous la forme d’une sphère et les brins d’ADN lésés migrent donnant l’aspect d’une queue de comète. La vitrification des ovocytes est une technique de cryoconservation de routine en biologie de la reproduction, avec naissance de plusieurs centaines d’enfants dans le monde depuis 1999. L’utilisation de cryoprotecteurs à haute concentration permet de piéger les solutions aqueuses dans un état solide « vitreux », évitant ainsi toute formation de cristaux de glace pouvant être délétères pour les cellules. Dans un travail préliminaire, notre équipe avait étudié la génotoxicité de trois cryoprotecteurs 1,2 propanediol (PrOH), dimethylsulfoxide (DMSO), éthylène glycol (EG) sur cellules somatiques CHO 1 ; le PrOH était génotoxique pour cette lignée cellulaire. Nous avons mis au point et validé le test des comètes sur ovocytes de souris 2 afin de pouvoir évaluer la génotoxicité des CP sur cellule germinale. Le résultat de cette étude était que le PrOH employé seul sur les ovocytes de souris CD1, induisait de façon statistiquement significative des lésions primaires de l'ADN avec une corrélation entre concentration d'exposition, durée d'exposition et lésions primaires de l'ADN. Nous avons achevé ce travail par l’évaluation de la génotoxicité de 3 kits de vitrification ovocytaire commercialisés et utilisés en AMP. Nos résultats montrent sur modèle souris l’absence d’effet génotoxique des protocoles de vitrification utilisant du DMSO et EG. En revanche, nous avons observé un effet génotoxique des protocoles de vitrification contenant du PrOH, avant et après vitrification. L’extrapolation à l’ovocyte humain se doit d’être prudente car l’ADN de l’ovocyte de souris n’est pas parfaitement identique à celui de la femme, mais pourrait nous conduire à préférer l’utilisation de protocoles de vitrification sans PrOH. Enfin le test des comètes sur ovocyte pourra être utilisé dans le domaine de la recherche environnementale, par exemple l’évaluation de la génotoxicité indirecte des polluants environnementaux (ex : hydrocarbures aromatiques polycycliques, nanoparticules…), ou encore l’étude de l’efficacité de molécules antioxydantes sur l’ovocyte.

Mots clés : Test des comètes, Lésions d’ADN, Ovocytes, Cryoprotecteurs, Vitrification.



Evidence for two phylogenetic clusters within Hepatitis C virus genotype 2 inferred from analysis of complete coding sequences of 15 novel strains.

JORDIER Edme, DELIGNY Marie-Laurence, BARRE Romain, DE MICCO Philippe, and CANTALOUBE Jean-François

Emergence et Coévolution Virale, UMR7268, CNRS-Etablissement Français du Sang Alpes- Méditerranée, Faculté de Médecine, 27 Boulevard jean Moulin, 13005 Marseille, France

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The aim of this study was to gain further insight into the evolution and classification of hepatitis C virus (HCV) by assessing the subtype distribution of 273 genotype 2 strains isolated from French blood donors from 1990 to 2010 and by determining complete coding sequences in subtype 2 strains. Genotyping was based on gene sequencing and phylogenetic analysis of the NS5B region. Findings showed a total of 22 different subtype 2 strains including 15 that could not be assigned to a known subtype. Phylogenetic tree reconstruction showed two distinct clusters. Cluster 1 included most subtype 2 strains while cluster 2 included subtype 2l and one unassigned subtype 2. Full genome sequencing was performed on 15 genotype 2 strains belonging to both clusters, i.e. one subtype 2b (MRS129), two subtypes 2c (PTR1256, FrBd3618), one subtype 2k (Ptr3874), two subtype 2l (MRS89, Ptr7904) and four unassigned strains (MRS40, MRS41, MRS117 and PTr9203). Genomes included a 9042 to 9108-nucleic acid open reading frame coding for a polyprotein comprising 3014 to 3036 amino acids. Mean nucleotide distances between subtypes belonging to the first cluster was 20.2±1.4 % while the mean distance between the two clusters was 25.9±0.3%. Analysis indicates that the bifurcation subtype 2l and the other subtype 2 strains occurred early in evolutionary process. Subtype 2l retained a genomic feature characteristic of non-genotype 2, i.e., absence of a 60-nucleotide insertion in the NS5A region. This finding suggests that appearance and fixation of this insertion occurred late in the evolutionary history of HCV type 2 and that its absence is an ancestral feature of HCV

Key Words: HCV, Genotype 2, Phylogenetic clusters, Bifurcation, Evolutionary history.



Activité clastogène du glyphosate, de l’atrazine, et de leurs produits de dégradation : effets cocktails, photoactivation, et phytoprotection.

ROUSTAN Audrey, DI GIORGIO Carole, AYE Mélanie, DE MEO Michel Laboratoire de Mutagenèse et Toxicologie Environnementales, IMBE - UMR CNRS 7263 / IRD 237, Faculté de Pharmacie, Aix-Marseille Université, 27 Bd Jean Moulin, 13385 Marseille Cedex 05, France

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Avec plus de 80 000 tonnes de matières actives commercialisées en 2007, la France est le premier consommateur européen et le quatrième consommateur mondial de produits phytosanitaires ou pesticides. Mais aujourd’hui l'utilisation systématique des produits est remise en question, avec la prise de conscience croissante des risques pour l'environnement ainsi que pour la santé humaine. Le glyphosate, l’atrazine, et leurs principaux produits de dégradation (la déséthyl-atrazine ou DEA, et l’amino methyl phosphoric acid ou AMPA) sont parmi les pesticides les plus utilisés dans le monde. Ils sont retrouvés en grande quantité dans plusieurs matrices environnementales comme les sols et les eaux résiduelles, où ils menacent les écosystèmes. Ils polluent aussi les denrées alimentaires et les eaux de boisson, et représentent un important facteur de risque de toxicité à long terme pour l’homme. L’objectif de notre travail a été d’évaluer les effets cytogénétiques in vitro de ces pesticides, et de leur mélange, et d’étudier les effets protecteurs d’extraits de plantes aux activités antimutagènes connues. Le test de numération des micronoyaux a été utilisé sur des cellules CHOK1 afin d’évaluer les activités clastogènes/aneugènes in vitro du glyphosate, de l’atrazine, de la DEA, de l’AMPA, et d’un mélange des quatre pesticides. Afin de prendre en compte le comportement de ces molécules dans l’environnement naturel, les essais ont été réalisés à l’obscurité avec et sans activation métabolique (S9 Mix), et après irradiation par les rayonnements solaires. Un extrait de plantes (Berberis vulgaris, Arctium lappa et Taraxacum officinalis) a ensuite été ajouté à chaque solution de pesticides (seuls et mélange), selon un protocole d’antimutagenèse, afin d’évaluer les effets protecteurs éventuels. A l’obscurité, l’AMPA a exercé une importante activité clastogène/aneugène directe, le glyphosate et l’atrazine se sont avérés clastogènes/aneugènes en présence d’une activation métabolique, alors que la DEA était inactive. Le mélange de pesticides a montré une activité clastogène/aneugène directe 20 fois supérieure à celle de l’AMPA. L’irradiation par les rayonnements UV a potentialisé les activités clastogènes/aneugènes du glyphosate, de l’AMPA et du mélange de pesticides. L’incorporation de l’extrait de plantes aux solutions de pesticides (seuls et en mélange) a montré un coefficient de protection allant jusqu’à 43% de réduction de l’activité génotoxique. Ainsi, cette étude a mis en évidence l’importance des effets cocktails dans les mélanges de polluants, et le pouvoir inducteur du rayonnement solaire. Elle a aussi permis de montrer que certaines plantes pouvaient représenter une phytoprotection contre la génotoxicité des produits phytosanitaires.

Mots clés : Pesticides, Génotoxicité, Photoactivation, Phytoprotection, Cellules CHO.



Diminution de la force de l'inversion du pied et augmentation de la surface plantaire en cours d'exécution et après un exercice maximal incrémenté. VIE Bruno1, BRERRO-SABY Christelle1,2, JAMMES Yves2, WEBER Jean-Paul1

1 - Ecole de Podologie de Marseille, Marseille, France 2 - UMR 2 P2COE, Aix-Marseille Université, Faculté de Médecine, 13390 Marseille, France

[email protected] Faisant l'hypothèse de la fatigue de certains muscles du pied au cours d’un exercice de course maximal, nous avons recherché des signes de fatigue sur l’électromyogramme (EMG) des muscles tibial antérieur (TA), long péronier latéral (PL), et gastrocnémien médial (GM) et, après l'exercice, des altérations de la posture du pied chez des sujets sains. Les sujets ont effectué un exercice maximal. Les EMG de surface du TA, du PL et du GM ont été analysés durant cet effort dynamique maximal. Avant et après cet effort, nous avons mesuré le potentiel évoqué du muscle TA (Onde M), la force maximale d’inversion du pied (MIF), et la répartition des surfaces plantaires et barycentre à l’aide d’une plate-forme de pression. Pendant l'exercice, la fréquence médiane des spectres de puissance EMG diminue pour le TA mais reste stable pour les muscles PL et GM. Après l'exercice, la MIF diminue, alors que la surface d’appui d'arrière-pied et la surface plantaire totale ainsi que la surface du trajet du barycentre augmentent. Nous avons conclu que l’exécution d’un effort maximal provoque des signes EMG de fatigue, seulement pour le muscle TA. Elle provoque également des modifications post-exercice de la posture du pied en position statique debout qui traduit une éversion du pied. Ces données concernent uniquement un test d’effort maximal et ne peuvent pas être extrapolées à la marche ou la course à une vitesse faible. Mots clés : Exercice de course maximale, Posture, Baropodométrie statique, Electromyographie

Génie des Procédés 55


Génie des Procédés

56 Génie des Procédés


Imprégnation supercritique pour l’élaboration de systèmes à libération contrôlée. BOULEDJOUIDJA Abir, MASMOUDI Yasmine, BADENS Elisabeth

Laboratoire de Mécanique, Modélisation & Procédés Propres (UMR CNRS 7340), Aix-Marseille Université, Europôle de l'Arbois, Bât. Laennec, Hall C, BP 80, 13545, Aix-en-Provence, France

[email protected] Le procédé d’imprégnation en milieu supercritique est une technique alternative à l’imprégnation par voie liquide. Cette dernière met à profit le fait que les fluides supercritiques ont une plus grande diffusivité et une plus faible viscosité que celles des liquides. La combinaison de ces deux propriétés avec la possibilité de modulation de leur pouvoir solvant font des fluides supercritiques de bons vecteurs d’imprégnation. Les fluides supercritiques permettent une dispersion plus uniforme de solutés au sein des milieux poreux ou polymériques par rapport aux techniques d'imprégnation conventionnelles. Entre autres applications, les procédés d’imprégnation peuvent être utilisés pour l’élaboration de systèmes à libération contrôlée appliqués aux domaines pharmaceutique et médical. Ces systèmes permettent d’augmenter l’efficacité des médicaments par une action ciblée dans le corps et/ou une libération contrôlée dans le temps, tout en maintenant leurs concentrations entre les limites thérapeutique et toxique. Des implants intraoculaires polymériques, utilisés dans la chirurgie de la cataracte pour remplacer le cristallin naturel, ont été imprégnés par des principes actifs pharmaceutiques (Dexamethasone 21-phosphate disodium) afin de limiter le risque de complications infectieuses postopératoires. Plus particulièrement, deux types d’implants ont été étudiés, des implants rigides à base de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et des implants souples à base de poly(2-hydroxyéthylméthacrylate) (poly-HEMA). L’influence des conditions opératoires sur l’efficacité de l’imprégnation (en termes de taux d’imprégnation ainsi que de cinétiques de libération du principe actif in vitro) a été étudiée en faisant varier la pression entre 8 et 20 MPa à une température de 308 K. L’influence de l’utilisation d’un co-solvant (l’éthanol) a également été étudiée. En procédant à des dépressurisations lentes, des implants transparents présentant une imprégnation effective ont été obtenus pour les deux types d'implants avec des taux d'imprégnation pouvant atteindre jusqu'à 5,3% pour les PMMA et 7,8% pour les poly-HEMA. L’étude de la cinétique de relargage des implants en PMMA montre une libération du principe actif sur une période d'une quinzaine de jours.

Mots clés : Systèmes à libération contrôlée, Imprégnation supercritique, Implants intraoculaires polymériques.



Développement d’un nouveau procédé de filtration membranaire en lagune d’épuration pour la réutilisation en eaux usées. CANO Grégory1, MOUAHID Adil1, CARRETIER Emilie1, NIAY Robert2, DHALER Didier3,

CASTELAS Bernard3, MOULIN Philippe1 1 - Aix-Marseille Université, Laboratoire de Mécanique, Modélisation et Procédés Propres, UMR-CNRS 7340, Europôle de l’Arbois, BP 80, Bâtiment Laennec, Hall C, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France 2 - L’EAU PURE, 870 Rue Blaise Pascal, BP 90817, 39008 Lons-le-Saunier Cedex, France 3 - Orelis Environnement SAS, 382 Avenue du Moulinas, 30340 Salindres, France

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Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet LAGUMEM dont le but est de répondre au besoin des petites collectivités soucieuses de minimiser leur impact sur l'environnement et/ou qui sont exposées à un déficit hydrique chronique. L’objectif est de réduire les prélèvements sur les ressources d’eau disponibles dans la perspective d’une raréfaction à venir en utilisant l’eau des lagunes aérées destinées au traitement des eaux usées afin d’en restituer une partie localement sous forme d’eau de qualité conforme à la réglementation, en vue de l’irrigation de cultures ou d’espace verts. Pour cela, le nouveau procédé combinera lagunage aéré et filtration membranaire in situ, les procédés membranaires étant une solution bien adaptée au retraitement des eaux usées et qui est de plus en plus utilisée dans les stations d’épuration. Le dispositif étudié consiste à utiliser une membrane plane polymère autosupportée immergée adaptée au lagunage. Nos travaux ont consisté à développer la géométrie des membranes à utiliser (membrane + Spacer) en couplant à une approche expérimentale des données de simulations numériques. Dans un premier temps, les forces de cisaillement exercées en tout point de la surface de la membrane par effet de l’écoulement de l’eau et de l’agitation due aux bulles d’air ont été étudiées. Le comportement hydrodynamique de cinq types de Spacers (tissé et non tissé) a été testé sur le logiciel Star CCM+ par la résolution des équations de Navier-Stokes en trois dimensions (volumes finis). De nombreuses publications sont présentes dans la littérature et concernent majoritairement des Spacers placés dans l’eau brute en amont de la membrane et présents dans les modules à membranes spiralées. Dans le cadre de cette étude, ces derniers se situent du côté perméat en aval de la membrane, cette dernière étant autosupportée et non positionnée dans un module. Les premiers résultats indiquent que certains Spacers permettent un bon compromis entre perte de charges (dépense énergétique) et optimisation de circulation du fluide. Un BRM possédant un volume d’environ 120L a été développé pour tester différentes configurations obtenues par simulation.

Mots clés : Bioréacteur à Membrane, Simulation numérique, Développement de modules membranaires, Spacer.



Impact de la force ionique sur l'ultrafiltration de polysaccharides à usage thérapeutique.

DELCROIX Camille1, BONNET Jean-Philippe1, ETIENNE Martial2, MOULIN Philippe1 1 - Aix-Marseille Université, CNRS, M2P2, UMR 7340, 13545 Aix-en-Provence, France 2 - Sanofi Chimie, 30390 Aramon, France

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Présentant de nombreuses propriétés biologiques, les polysaccharides sulfatés d'origine naturelle sont devenus incontournables pour nombre d’applications ciblées par les industries agroalimentaire et pharmaceutique. Cette étude vise à mieux appréhender le comportement en filtration de ces polysaccharides, réputés comme étant des agents fortement colmatants, afin d'améliorer leur procédé de production. Plus précisément, il s'agit de déterminer l'impact de la concentration en NaCl, employé pour limiter le développement bactérien au sein des solutions à traiter, sur les performances du procédé et d’appréhender les phénomènes de transfert de matière mis en jeu. Les filtrations sont réalisées à 0,01 et 0,5 M en NaCl sur des membranes céramiques tubulaires monocanales, en TiO2, de seuils de coupure (Molecular Weight Cut-Off-MWCO) 1, 5, 10 et 15 kDa. Les molécules étudiées sont des pentasaccharides sulfatés, de masse molaire 1730 et 2050 g.mol-1, uniquement différenciés dans leur structure par un bras de biotine. Les échantillons prélevés sont analysés par GPC triple détection (Refractive Index, Right Angle Light Scattering, Intrinsic Viscosity). L’influence de la concentration en sel sur le rayon hydrodynamique est nulle à faible sur les pentasaccharides linéaire et biotinisé respectivement. Dans tous les cas, les rayons hydrodynamiques sont inférieurs à la taille des pores de la membrane 1 kDa. Les taux de rétention obtenus indiquent cependant que les deux composés en solution de NaCl à 0,01 M sont totalement retenus pour les différents seuils de coupure excepté à 15 kDa, seuil de coupure le plus lâche de la gamme étudiée, où il y a une faible perméation. A l'inverse, à 0,5 M en NaCl, les taux de rétention sont tous inférieurs à 55%. La concentration en sel a donc fortement modifié les interactions composés/membrane. Les mesures de pH des solutions permettent de déterminer la charge de surface des membranes par comparaison avec leur point isoélectrique. Leur charge négative, comme celles des polysaccharides sulfatés, explique la rétention totale observée à 0,01 M par le phénomène de répulsion électrostatique. Les importants transferts de matière mesurés à 0,5M découleraient, quant à eux, d'un masquage de la charge surfacique par les cations Na+, dû à la forte salinité. Ces résultats mettent en évidence l'influence des effets de charge et leur compétition avec les effets stériques (MWCO/rayon hydrodynamique). D'autres essais sont en cours afin de caractériser ce couplage de mécanismes et ainsi pouvoir contrôler la sélectivité membranaire lors des étapes de purification industrielle.

Mots clés : Ultrafiltration, Polysaccharide, Force ionique, Rayon hydrodynamique.



Apport du bilan exergétique et de la thermodynamique en temps fini à la compréhension des procédés mis en œuvre dans les bio-raffineries.

GOFFE Jonathan, FERRASSE Jean-Henry Aix-Marseille Université, CNRS, M2P2, UMR 7340, 13545 Aix-en-Provence, France

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Dans un contexte économique et énergétique critique tel que celui dans lequel nous nous trouvons, il est essentiel de se pencher sur l’optimisation des procédés et particulièrement sur ceux qui s’inscrivent dans un bilan carbone de bonne qualité. L’amélioration de ces procédés, aussi bien en ce qui concerne le bilan matière que le bilan énergétique, permettrait tout en nous donnant une autonomie énergétique forte d’aborder des ressources naturelles telles que la biomasse comme substitut aux énergies dites fossiles en les rendant plus attractives, car compétitives. Cette étude vise à améliorer la compréhension générale des procédés de valorisation de la biomasse en tant que procédés thermochimiques. En effet, les transformations chimiques mises en jeux dans ces procédés ne sont approchées que de manière globale et pouvoir les décomposer en cycle thermochimique donnerait à l’ingénieur de précieuses informations lui permettant d’optimiser les unités de production. Décomposer un procédé en un ensemble de transformations théoriques permettrait de définir et de minimiser l’ensemble des pertes énergétiques et de redéfinir les paramètres réels de fonctionnement des machines utilisées dans l’industrie. Pour cela, nous nous proposons d’utiliser deux outils théoriques : la thermodynamique en temps fini et l’analyse exergétique, ainsi qu’un logiciel de simulation, ProSimPlus®. Ces outils nous permettront d’analyser différents procédés de traitement de la biomasse, tels que la pyrolyse ou la gazéification. Lorsque l’on approche un procédé thermochimique de manière théorique, on considère que les transformations sont faites à température et pression constantes, nous permettant d’utiliser des outils connus tels que l’enthalpie libre, l’enthalpie de formation ou de réaction pour caractériser les échanges de chaleur ainsi que les rendements du procédé. L’objectif que nous nous fixons est de définir quelles sont les transformations théoriques qui permettent, d’une part de modéliser de manière juste une transformation donnée, et d’autre part de l’optimiser du point de vue matière et énergétique.

Mots clés : Optimisation énergétique, Thermodynamique en temps fini, Analyse exergétique, Biomasse.



Mesures de solubilité en CO2 supercritique par méthode gravimétrique en dynamique.

HUNG Laurence1, HERTZ Audrey1, HARTMANN Didier2, CHARTON Frédéric1, BOUTIN Olivier3

1 - Laboratoire des Procédés Supercritiques et de Décontamination (LPSD), CEA, DEN, DTCD, B.P. 17171, 30207 Bagnols-sur-Cèze, France 2 - Laboratoire de Physico-Chimie des Procédés (LPCP), CEA, DEN, DRCP, B.P. 17171, 30207 Bagnols-sur-Cèze, France 3 - Laboratoire Mécanique, Modélisation et Procédés Propres (Laboratoire M2P2, Aix-Marseille Université, UMR CNRS 7340), 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France

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L’extraction de métaux en milieu CO2 supercritique à partir de diverses matrices est étudiée comme procédé vert en alternative à l’extraction liquide-liquide depuis plus de 20 ans. En raison de son caractère apolaire, le CO2 ne peut pas directement solubiliser les métaux. Il est nécessaire d’ajouter un ligand pour neutraliser la charge des ions métalliques permettant ainsi leur extraction. Ce ligand doit également avoir une bonne solubilité dans le CO2 supercritique. Cette solubilité des ligands doit d’abord être déterminée avant de mener des essais d’extraction afin de mieux comprendre leur comportement sous différentes conditions opératoires. Un dispositif expérimental utilisant une méthode gravimétrique et fonctionnant en dynamique a été développé pour mesurer les solubilités de ligands en CO2

supercritique. Il comprend principalement une pompe CO2, un réacteur haute pression et des récipients de collecte. Des restricteurs capillaires ont été mis en place et testés pour maintenir une contre-pression constante dans le réacteur. Un débitmètre gaz mesure le débit de CO2 en sortie et totalise la quantité de CO2 utilisée pour chaque essai. La solubilité est déterminée par pesée du réacteur et des récipients de collecte en fin d’expérimentation, avec des écarts sur le bilan matière généralement inférieurs à 10%. Plusieurs composés de solubilité connue, tels que la trioctylamine, ont été testés afin de valider et d’optimiser le dispositif. Les solubilités obtenues sont assez reproductibles (+/- 17%) et concordent avec les valeurs de la littérature pour des faibles pressions. Les essais à haute pression et faible débit de CO2 doivent encore être réalisés. Enfin, la solubilité de ligands d’intérêt sera mesurée avant d’adapter le dispositif pour les essais d’extraction.

Mots clés : Solubilité, CO2 supercritique, Trioctylamine, Extraction de métaux.



Vers une méthodologie de dimensionnement d’une colonne garnie à contrecourant pour le fractionnement supercritique d’huiles algales.

PIECK Carlos Ariel1, CRAMPON Christelle1, CHARTON Frédéric2, BADENS Elisabeth1 1 - Laboratoire de Mécanique, Modélisation et Procédés Propres, Equipe « Procédés et fluides supercritiques » (M2P2, Aix-Marseille Université UMR CNRS 7340), Europôle de l’Arbois, BP 80, Hall C, Bât. Laënnec, 13545 Aix-en-Provence, France 2 - Laboratoire des Procédés Supercritiques et de Décontamination, CEA Marcoule, DTCD/SPDE, BP17171, 30207 Bagnols/Ceze, France

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Les propriétés uniques des fluides supercritiques, à mi-chemin entre celles des gaz et celles des liquides à pression normale, font d’eux une alternative très intéressante aux solvants organiques vis-à-vis des procédés de traitement de produits naturels. Le dioxyde de carbone supercritique est très utilisé à cette fin étant considéré comme un solvant vert car il n’est ni toxique, ni inflammable. Le procédé de fractionnement supercritique vise la séparation des composants d’un mélange en fonction de leur différence de solubilité relative dans un solvant supercritique. Etant donné que la température de travail peut être modérée (généralement comprise entre 35 et 50 °C) et que le pouvoir solvant d’un fluide supercritique peut être modifié en fonction de la pression et de la température, cette opération est très prometteuse pour la purification de composants de mélanges issus de produits naturels tels que les huiles algales. Cependant, l’implémentation à l’échelle industrielle de ce procédé reste marginale surtout à cause du manque de données nécessaires pour le dimensionnement du contacteur. De nos jours, il n’existe pas de méthodologie fiable de calcul de la capacité d’une colonne garnie de fractionnement supercritique de grande taille. Actuellement, il n’est pas possible de dimensionner des unités industrielles de fractionnement avec une bonne fiabilité sans réaliser au préalable des essais expérimentaux. L’objectif du travail mené au laboratoire M2P2 est d'utiliser et d'adapter des modèles théoriques dérivés des opérations de distillation ou d’extraction liquide-liquide pour prédire la capacité d’une colonne de fractionnement supercritique. Ces prédictions seront confrontées à des données expérimentales afin de choisir un modèle pour mettre en place une méthodologie de dimensionnement fiable. Cette recherche se fait dans le cadre du Projet FUI Salinalgue. Le Projet Salinalgue est un projet multipartenaire visant l’exploitation des bassins salins de Gruissan (département de l’Aude, Languedoc-Roussillon) pour la culture et la valorisation de la microalgue Dunaliella salina. Cette microalgue halophile, présente naturellement dans les bassins, est capable d’accumuler de grandes quantités de triglycérides et de différents caroténoïdes. Après les étapes de culture, récolte et concentration de la microalgue, les composés d’intérêt sont extraits et purifiés. Le fractionnement supercritique se présente ici comme la meilleure alternative pour la séparation et purification de triglycérides, pour la production de biocarburants de 3ème génération, et de caroténoïdes d’origine naturelle pour les industries pharmaceutique et alimentaire.

Mots clés : Fluide supercritique, Procédé propre, Fractionnement, Microalgue, Biocarburants.



Suivi par calorimétrie de l’hydrolyse enzymatique de la paille pour la production de bioéthanol de deuxième génération. TAFOUKT Djida1, FERRASSE Jean-Henry1, SORIC Audrey1, SIGOILLOT Jean-Claude2, ROCHE Nicolas1

1 - Laboratoire de Mécanique, Modélisation & Procédés Propres (UMR CNRS 7340), Aix-Marseille Université, Europôle de l’Arbois, 13545 Aix-en-Provence Cedex 04, France 2 - Laboratoire Biotechnologie des Champignons Filamenteux (INRA, UMR1163), 163 Avenue de Luminy, 13288 Marseille, France

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Le bioéthanol de deuxième génération est actuellement perçu comme étant la filière la plus prometteuse des biocarburants et suscite un grand intérêt dans de nombreux pays à travers le monde. Une des voies préconisées pour la fabrication de ce biocarburant est la voie biochimique qui consiste à transformer de la biomasse lignocellulosique en éthanol en utilisant des enzymes et des microorganismes. Le rendement de ces transformations reste faible ; l’optimisation et le contrôle de ces procédés sont donc essentiels pour la survie économique de ce biocarburant. Un contrôle quantitatif efficace de ces transformations biochimiques telles que l’hydrolyse enzymatique nécessite une bonne connaissance des cinétiques de réaction. La calorimétrie isotherme des réactions enzymatiques se base sur la proportionnalité entre le taux de conversion du substrat et l’énergie thermique dégagée ou absorbée par cette réaction de transformation. Dans ce travail, les mesures de micro-calorimétrie sont utilisées, entre autres, pour déterminer les conditions optimales de réaction enzymatique (meilleure enzyme, quantité d’enzyme nécessaire, température), ainsi que les cinétiques de réaction. Cette technique apparaît comme particulièrement appropriée à l’étude de l’hydrolyse enzymatique de la paille de blé qui est une des étapes clés de la production du bioéthanol dit de deuxième génération.

Dans cette étude, un calorimètre isotherme de type Calvet (SETARAM C80) est utilisé. Celui-ci est muni d’une cellule constituée de deux compartiments qui contiennent les différents réactifs (substrat et enzyme), séparés par une membrane. Le perçage de cette dernière permet d’enregistrer le signal thermique dès le début de la réaction, juste après la mise en contact du substrat et des enzymes et ce pendant toute la réaction. L’étude calorimétrique de la réaction d’hydrolyse enzymatique a mis en évidence l’exothermicité de la réaction, a permis de déterminer le meilleur cocktail enzymatique (CDH* + Cellulase) qui maximise le rendement de l’hydrolyse et de vérifier que la température optimale de réaction est proche de 50°C.

*CDH: Cellobiose dehydrogenase

Mots clés: Calorimétrie, Enzymes, Hydrolyse, Cellulase, CDH.



Détermination des mécanismes de vieillissement des membranes de pervaporation : étude de l’impact sur le transfert de matière et les performances de séparation. TOUDJI Sid-Ali Amine, CARRETIER Emilie, BONNET Jean-Philippe, MOULIN Philippe

Laboratoire M2P2 (mécanique, modélisation et procédés propres) UMR 7340, Europôle de l’Arbois, bat. Laënnec hall C, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France

[email protected] La pervaporation est un procédé de séparation des mélanges liquides par vaporisation à travers une membrane dense, le plus souvent en polymère. Ce procédé possède une large gamme d’utilisation telle que la déshydratation des alcools (séparation des azéotropes), la séparation des mélanges organiques et l’extraction des COV (Composés Organiques Volatils) à partir des solutions aqueuses. Une nouvelle voie de développement pour la pervaporation est le traitement des effluents liquides issus de l’industrie chimique, dont le traitement reste complexe et donc onéreux. Bien que la pervaporation possède des propriétés de séparation performantes, avec de faibles coûts énergétiques mis en jeu en comparaison à ceux générés par des méthodes plus conventionnelles telles que la distillation, son industrialisation pour le traitement des effluents reste délicate. Les principaux freins liés au développement industriel de ce procédé membranaire sont d’une part les faibles flux de perméats produits et d’autre part la sélectivité. Ces deux quantités sont fortement dépendantes à la fois des paramètres opératoires mais aussi de la composition des solutions à traiter. De plus, dans les applications industrielles, les solutions à traiter peuvent contenir certains produits qui modifient les propriétés physico-chimiques de la membrane voire qui la dégradent de manière irréversible. Actuellement la recherche dans le domaine de la pervaporation porte essentiellement sur la modification de la structure des membranes en polymères existantes par l’ajout d’agent chimique, ou le développement de nouveaux matériaux membranaires. Dans cette étude, le but est de déterminer les facteurs responsables du vieillissement des membranes et d’étudier leur impact sur les performances de séparation. Pour ce faire, une première partie du travail consiste à suivre l’évolution de la structure et la composition chimique du polymère en faisant subir des stress de différentes natures (chimiques, mécaniques) à la membrane afin de déterminer les facteurs de vieillissement. Une seconde partie consiste à suivre l’évolution des performances de séparation en perméation sur des solutions de composition et concentration connues pour différents temps et conditions de vieillissement. Cette approche permet d’étudier l’influence du vieillissement sur les mécanismes de transfert de matière dits de « solution-diffusion », caractérisés par la solubilité et le coefficient de diffusion. Mots clés : Pervaporation, Vieillissement, Polymère, Performances de séparation.

Géosciences de l’Environnement 65


Géosciences de

l’Environnement

66 Géosciences de l’Environnement


Le rôle des minéraux argileux dans la dégradation de la pierre. BERTHONNEAU Jérémie1,2,3, GRAUBY Olivier2, BROMBLET Philippe3, VALLET Jean-Marc3, DESSANDIER David1, BARONNET Alain2 1 - BRGM, 3 Avenue Claude Guillemin, BP 36009, 45060 Orléans Cedex 2, France

2 - Aix-Marseille Université – UMR 7325 CINaM/CNRS, Campus de Luminy, Case 913, 13288 Marseille, France

3 - CICRP Belle de Mai, 21 Rue Guibal, 13003 Marseille, France

[email protected] De par l’étendue de leur répartition géographique et la facilité de leur extraction, les sédiments calcaires d’âge miocène du bassin rhodanien ont été largement exploités comme pierre de construction depuis le début de notre ère. Le patrimoine bâti provençal érigé à l’aide de ce matériau, connu sous le nom de « Pierre du Midi », présente cependant un certain nombre de dégradations. Parmi celles-ci, le phénomène de desquamation en plaques provoque régulièrement le remplacement d’un important volume de pierre dans le cadre de campagnes de restauration. A partir d’une comparaison systématique des façades de monuments historiques de périodes de construction comparables, il a été observé que ce phénomène est circonscrit aux parties supérieures des édifices. Celles-ci sont sujettes à de fortes variations climatiques, mais exemptes de contamination par les sels solubles, les polluants atmosphériques, ou les organismes biologiques. De plus, des degrés de desquamation en plaques variables ont été distingués suivant l’origine des pierres mises en œuvre. Dans l’objectif de comprendre ce processus de dégradation, les propriétés intrinsèques du matériau pouvant causer un comportement dilatométrique différentiel ont été étudiées. Des caractérisations pétrographique (MOLP, MEB), minéralogique (DRX) et pétrophysique (propriétés de stockage et de transfert de fluide) globales ont été conduites sur un large panel d’échantillons. La mise en évidence de minéraux argileux à feuillets gonflants dans les échantillons les plus enclins à la desquamation en plaques a suscité une approche quantificative. Une méthodologie combinant la caractérisation cristallochimique (TEM-EDS) à la simulation des raies 00ℓ de diffraction (DRX) a donc été développée spécifiquement. Les résultats ont montré que la proportion des feuillets expansibles de type smectite (Fe-Montmorillonite) est assez bien corrélée au degré de desquamation en plaques. En parallèle, le suivi du comportement hydro-mécanique des échantillons en fonction de leur teneur en eau (résistance mécanique, dilatation hygrique et hydrique) a permis d’évaluer la réponse macroscopique aux variations d’hydratation des feuillets gonflants. In fine, la compréhension de ce phénomène vise à fournir une réponse appropriée aux problématiques de restauration en termes de durabilité et de compatibilité des pierres utilisées en remplacement. Mots clés : Dégradation de la pierre, Pierre du Midi, Minéraux argileux gonflants.



Le rôle et l’importance de l’héritage structural compressif Pyrénéen sur la cinématique du rifting Oligocène : Exemple de la Provence.

BESTANI Lucie, ESPURT Nicolas, LAMARCHE Juliette Aix-Marseille Université, CNRS, IRD, CEREGE UMR 7330, 13545 Aix-en-Provence, France

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La Provence résulte d’une histoire tectonique complexe composée d’épisodes tectoniques superposés d’âges pyrénéen (compression entre 90 et 34 Ma), oligocène (extension entre 34 et 23 Ma), et alpin (compression de ~15 Ma à l’actuel), et marquée par d’importants épisodes d’enfouissement et d’érosion. La structure, le style et la chronologie des déformations de ce bassin sont ainsi complexes et encore mal établis. La déformation de la couverture sédimentaire, qui correspond aux couches supérieures de la Terre, serait contrôlée par d’importantes structures profondes dites de socle, héritées du Paléozoïque (350 à 250 Ma) et du Mésozoïque (250 à 65 Ma). Le rôle de ces structures de socle lors des épisodes tectoniques successifs reste peu contraint de façon quantitative. Afin de contraindre le style structural et la cinématique de l’extension oligocène, plusieurs missions de terrains ont été effectuées, de nouvelles données de terrain (mesure de pendage, nouvelle cartographie et analyse cinématique de faille) ont été acquises et plusieurs coupes équilibrées, de différentes échelles, ont été construites. Les coupes équilibrées ne sont pas des coupes classiques mais des coupes construites à partir de règles géométriques, mécaniques et cinématiques. Elles permettent de quantifier l’état initial et l’état final de la déformation. Elles permettent ainsi de reconstituer la géométrie des structures géologiques avant la déformation et de quantifier les taux de raccourcissement ou d’extension. Les premiers résultats obtenus ont permis de mettre en évidence que le rifting oligocène a été fortement gouverné par les structures antérieures, d’âge pyrénéen impliquant probablement le socle. Les résultats antécédents montrent que les bassins oligocènes de Provence se sont mis principalement en place le long des grands accidents NNE-SSW tels les failles d’Aix-en-Provence ou de la moyenne Durance. Cependant, nos résultats montrent que des bassins oligocènes se sont aussi développés sur d’anciennes structures compressives pyrénéennes (plis anticlinaux) et correspondent à des bassins intra-montagneux. Ces nouveaux résultats permettent ainsi de mieux quantifier le contrôle structural profond sur le développement de bassins extensifs oligocènes et de déterminer si certaines structures pyrénéennes d’orientation NE-SW étaient prédisposées pour être réactivées. Mots clés : Coupes équilibrées, Héritage structural, Extension oligocène, Provence.



Time constraints on post-rift evolution of the Southwest Indian passive margin from 40Ar-39Ar dating of supergene K-Mn oxides.

BONNET Nicolas1, BEAUVAIS Anicet1, ARNAUD Nicolas2, CHARDON Dominique3 1 - Aix-Marseille University, CEREGE (CNRS, IRD), Aix-en-Provence, France 2 - Montpellier 2 University, Montpellier Geosciences (OREME, CNRS, IRD), Montpellier, France 3 - Toulouse University, GET (CNRS, IRD, UPS), Toulouse, France

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The high-elevation passive margin of Southwest India is marked by the Western Ghats escarpment, which separates the coastal domain from the low-relief East-dipping Mysore plateau. The escarpment has evolved from the Seychelles rifting at ~ 63 Ma following the Deccan traps volcanic event at ~ 65-63 Ma. This escarpment results from differential erosion processes across the passive margin, the rate and timing of which depend upon whether the margin has evolved according to a model of downwarped or rising flank topography. We explore the post-rift evolution of the South Indian passive margin through the characterization of stepped relicts of lateritic paleosurfaces across that margin, and notably by 40Ar-39Ar dating of in-situ formed K-Mn oxides in supergene Mn-ore deposits carried by these paleosurfaces. The genesis and maturation of Mn-ore deposits are generally linked to progressive weathering processes of the paleosurfaces, which expose them. Dating of K-Mn oxides thus documents the timing of these processes [1], and potentially the ages of the altered paleosurface. Moreover, the elevation differences between successive lateritic paleosurfaces of different ages may provide denudation rates for the considered time spans. Previous work (e.g., [2]) and our own field investigations allow identifying three main lateritic paleosurfaces on the plateau at altitude ranges of 1000-900 m (S2), 900-750 m (S3) and 750-650 m (S3d), and a lower paleosurfaces in the coastal domain at 150-50 m (S4). K-Mn oxides (cryptomelane) were sampled in Mn ore deposits from different paleosurfaces, particularly in the coastal area around Goa on S4 and in Sandur and Shimoga Mn-ore deposits exposed on S2 and S3. The 40Ar-39Ar ages obtained from carefully characterised mineralogical assemblages range from ~ 26 to ~ 36 Ma in the Sandur Mn-ore deposit indicating intense lateritic weathering processes at the Eocene-Oligocene transition underneath paleosurface S2. Similar ages of ~ 24 and ~ 32 Ma are obtained in two Shimoga Mn-ore deposits carried by S3 and S2, respectively. A younger age (~ 21 Ma) is also obtained in a Goa deposit carried by S4. These first results suggest that the Western Ghats passive margin escarpment was established at the latest by early Miocene and that at least part of the inland Mysore plateau morphogenesis was achieved at that time. [1] Beauvais A. et al., Journal of Geophysical Research 113, F04007, 2008. [2] Gunnell Y., Basin Research 10, 281-310, 1998.

Key Words: Passive margin, Escarpment, Cryptomelane, 40Ar-39Ar- paleosurfaces.



Release of TiO2 nanoparticles from cement during their life cycle: step of use.

BOSSA Nathan1,3, ROSE Jérôme2,3, CHAURAND Perrine2,3, AGUERRE-CHARIOL Olivier1 1 - Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Parc Technologique Alata, BP2, 60550 Verneuil-En-Halatte, France 2 - CEREGE (UMR 7730) CNRS - Aix-Marseille III, Interfaces Physicochemical Group, Europôle Méditerranéen de l'Arbois, BP 80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 04, France 3 - iCEINT, Technopôle de l’Environnement Arbois Méditerranée, Avenue Louis Philibert, 13545 Aix-en-Provence, France

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According to the annual report of CEMBUREAU, the world production of cement in 2011 was 3.6 billion tons. A part of this production concerns a new type of cement, called self-cleaning cement which maintains wall fronts clean and white. This property comes from the incorporation of photocatalytic titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) in the cement matrix. During continuous UV radiations exposition, the TiO2 NPs contribute to accelerate the oxidation (i.e. degradation) of compounds adsorbed at the cement surface. This recent nanomaterial (nanoparticles-based material) is promising as it exhibits improved properties but its environmental validation (in terms of impacts and risk associated with the incorporation of TiO2 NPs) is also required. Cement is submitted to alteration when exposed to water (e.g. rain draining on cement wall). An altered layer is then formed at its surface where numerous and complex reactions occur. This layer shows an increased porosity. Cement leaching behavior, and associated element release into the environment, is well described in the literature but the behavior of the incorporated TiO2 NPs is currently unknown. Release of TiO2 NPs is suspected, more precisely the emission of nanomaterial degradation residues (NDR) into the environment (waters, soils…). In this study hypothesis of the TiO2 NPs release controlled by the surface layer porosity is proposed. This study focuses on the leaching behavior of cement incorporating TiO2 NPs and more precisely, to the influence of the porosity on release process. Samples are industrial cements with TiO2 NPs that were hydrated at the lab-scale in various conditions (addition of 30, 40 or 50 % of water), and so exhibiting different porosities. To simulate the alteration phase, static leaching tests (liquid/solid ratio (L/S) of 100) were performed during 7 days. The samples were placed within a dialysis membrane (10 kDa) filled with ultrapure water and immerged in a leachate solution (ultrapure water) to isolate the released particulate fraction from the released soluble fraction. The elements release (particulate and soluble fractions) and its kinetic were quantified by ICP-AES; the altered layer was characterized by SEM and micro-XRF, MET and microtomography. As assumed, no soluble Ti was observed in the leachate. But Ti was detected in the particulate fractions.

Key words: TiO2, Cement, Life cycle, Particulate release.



Etude de la régulation chimique du lac Tchad et des transferts vers la nappe quaternaire au cours des dernières décennies, à partir d’une modélisation couplée hydrologie/chimie. BOUCHEZ Camille1, GONCALVES Julio1, DESCHAMPS Pierre1, HAMELIN Bruno1, DOUMNANG Jean-Claude2, SYLVESTRE Florence1

1 - CEREGE, Aix-Marseille Université – CNRS – IRD – Collège de France, BP 80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France 2 - LGGT, Département de géologie, Université de N’Djaména, N’Djaména, Tchad

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Le bassin hydrologique du lac Tchad est un vaste bassin endoréique de 2,5 millions de km2 situé au cœur de l’Afrique, caractérisé par un fort contraste climatique : relativement humide au sud et aride au nord. Le système du Chari-Logone qui draine la partie sud du bassin est le principal contributeur du lac Tchad. Situé en zone sahélienne, ce lac connaît une très forte variabilité, sa superficie étant ainsi passée de 24 000 km2 en 1962 à 1 000 km2 en 1985 et à 14 000 km2 en 2013. Bien qu’étant soumis à une très forte évaporation, les eaux de ce lac restent étonnamment douces. La principale hypothèse pouvant expliquer cette énigme est la présence d'une nappe quaternaire en connexion hydraulique avec le lac qui régulerait sa composition chimique et maintiendrait sa faible minéralisation. Dans le but de mieux comprendre les processus contrôlant le bilan tant hydrologique que chimique de ce lac, un modèle hydrologique et hydrogéologique intégrant les flux vers l’aquifère quaternaire est proposé. Il s’agit d’un modèle conceptuel, modifié à partir d’un modèle existant et basé sur un bilan de masse d’eau et des éléments chimiques considérés comme conservatifs dans le système. Les résultats de la modélisation obtenus sur la période instrumentée (1956 à 2008) sont comparés à des données en éléments majeurs dans le lac et l’aquifère en particulier sur les teneurs en chlorures, considérés comme conservatifs dans le système. Ces données sont issues de la littérature complétée par des missions de terrain. Il semble que, dans un état « moyen », l’eau du lac qui s’infiltre subit une très forte reprise évaporatoire et ce dans une fine bande autour du lac avant d’atteindre « de manière effective » l’aquifère quaternaire. De plus, la question de l’équilibre du système du fait de la haute variabilité observée est posée et les conséquences sur les flux vers l’aquifère quaternaire sont appréhendées.

Les résultats obtenus sont doubles. D'une part, ils permettent de préciser les valeurs d’infiltration des eaux du lac proposées dans la littérature. D'autre part, la valeur de la recharge effective de l’aquifère quaternaire par le lac est mieux contrainte, permettant une première évaluation du renouvellement de cette ressource, essentielle pour les populations.

Mots clés : Lac Tchad, Modélisation couplée, Recharge, Chlorures, Endoréisme.



Evolution holocène des lacs d’altitude méditerranéens (massif du Mercantour, France) : entre forçage climatique et pression anthropique plurimillénaire.

CARTIER Rosine1,2, PAILLES Christine1, SYLVESTRE Florence1, BRISSET Elodie1,2, MIRAMONT Cécile2, GUITER Frédéric2

1 - Aix-Marseille Université, CNRS, IRD, CEREGE UMR 7330, 13545 Aix-en-Provence, France 2 - Aix-Marseille Université, CNRS, IMBE UMR 7263, 13545 Aix-en-Provence, France

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En région méditerranéenne, la période holocène a été marquée par d’importants changements environnementaux (modifications du couvert végétal, occurrence des feux, fluctuations climatiques) et par un développement précoce des sociétés humaines. L’exploitation des territoires depuis 5000 ans rend difficile l’évaluation de la part respective des forçages climatiques et anthropiques dans la modification des écosystèmes. Dans les Alpes du sud, cette difficulté est accrue par le manque de données paléoenvironnementales permettant d’évaluer directement la variabilité climatique. Dans ce contexte, les assemblages de diatomées fossiles contenues dans les sédiments lacustres alpins représentent une archive naturelle intéressante. Une double approche portant sur l’étude des assemblages de diatomées couplée à la mesure de la composition isotopique en oxygène (18O) de la silice des frustules permet d’évaluer la réponse de ces écosystèmes très sensibles aux changements de l’environnement (climat et/ou Homme). Cette double approche est appliquée sur deux profils sédimentaires prélevés dans le lac Petit (2200 m d’altitude) et le lac d’Allos (2200 m) tous deux situés dans le Mercantour. Ces deux sites bénéficient d’un solide corpus pluridisciplinaire (analyses palynologiques, géochimiques et sédimentologiques) qui permettra de reconstruire en détail l’évolution des environnements montagnards méditerranéens, depuis 13000 ans au lac d’Allos, et depuis 5000 ans au lac Petit. Les premiers résultats montrent qu’au lac Petit, les assemblages actuels de diatomées possèdent une composition spécifique très différente de celle observée il y a 5000 ans avec : • entre 4800 et 4100 cal. BP : une première période, dominée par Staurosirella pinnata (> 80 % des assemblages) prenant fin brutalement vers 4100 cal. BP, • entre 4100 cal. BP et aujourd’hui : une diminution de la quantité des diatomées dans le sédiment et des assemblages dominés par Pseudostaurosira robusta, • enfin, depuis 2400 ans : le développement des taxons neutrophiles et méso-eutrophes lié probablement à une acidification voire une eutrophisation progressive du lac. Ces dynamiques suggèrent que ces environnements lacustres d’altitude ont été déstabilisés par des crises dont l’origine climatique et/ou anthropique sera discutée.

Mots clés : Interactions milieu-Homme-climat, Lacs alpins, Diatomées, Alpes du sud, Holocène.



Utilisation de radioisotopes naturels pour l’étude des décharges d’eaux souterraines en zone côtière.

COCKENPOT Sabine1, CLAUDE Christelle1, RADAKOVITCH Olivier1, ARFIB Bruno2, BAUDRON Paul3

1 - Aix-Marseille Université, UMR 7330, CEREGE, Europôle de l’Arbois, Avenue Louis Philibert, BP80, 13545 Aix en Provence Cedex 4 2 - Aix-Marseille Université, CEREGE, Centre Saint Charles Case 67, 3 Place Victor Hugo 13331 Marseille Cedex 3 3 - Institut de Recherche pour le Développement (IRD), UMR G-EAU, 361 Rue Jean-François Breton, BP 5095, 34196 Montpellier Cedex 5

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L’eau douce est une ressource indispensable à la vie et aux activités humaines. Sur le pourtour méditerranéen aride et semi-aride, les eaux souterraines constituent les principales sources d’eau douce qui complètent de manière essentielle les eaux superficielles. Lorsque l’aquifère est en contact avec la mer, ses eaux souterraines peuvent se décharger dans la zone littorale (Submarine Groundwater Discharge SGD), de façon directe (karst) ou diffuse (aquifère poreux). Ce mécanisme constitue une « perte » d’eau douce pour la consommation et l’agriculture, mais il peut également transporter des éléments chimiques (nutriments, polluants) vers l’océan affectant les écosystèmes côtiers. La localisation et la quantification de ces décharges d’eau souterraine sont donc d’une importance majeure. Ici nous utilisons les isotopes du radon et du radium (éléments radioactifs naturellement présents dans l’eau) comme traceurs des SGD. Les travaux réalisés sur deux sites d’étude sont présentés ici. Le premier est la lagune de la Mar Menor située sur la côte sud-est de l’Espagne, dans une zone caractérisée par une irrigation intensive des cultures. Les mesures du radon, du radium et de la salinité dans la lagune ont permis de mettre en évidence une zone de décharge d’eau souterraine. Les bilans radon et radium ont permis de déterminer la quantité d’eau apportée par SGD dans la Mar Menor mais aussi de montrer qu’une partie de ces apports sont plutôt constitués par des recirculations d’eau à travers les sédiments que par des apports directs. Le deuxième site d’étude est la décharge karstique de la calanque de Port-Miou (Cassis). Nous l’utilisons notamment comme zone test pour valider l’évaluation des SGD par les radioisotopes. Une campagne de terrain a permis de réaliser des premières mesures dans la calanque de Port-Miou et le long du littoral et de confirmer l’existence d’une autre source karstique (de moindre importance) au niveau de la Calanque de l’Oule.

Mots clés : Décharge d’eau souterraine, Radon, Radium, Zone côtière.



Etude paléomagnétique d’échantillons lunaires*.

COURNEDE Cécile1, ROCHETTE Pierre1, GATTACCECA Jérôme2

1 - CEREGE, CNRS/Aix-Marseille Université, Aix-en-Provence, France 2 - MIT, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Etats-Unis

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Au cours des années 60 et 70 (entre 1969 et 1972), les missions Apollo ont permis le retour de nombreux échantillons lunaires. Nous présentons ici les résultats de l’étude paléomagnétique réalisée à partir de 17 de ces échantillons. Les mesures réalisées sur ces échantillons confirment que les propriétés magnétiques des roches lunaires sont dominées par environ 0.1wt% de grain FeNi multi-domaine. L’assemblage de minéraux ferromagnétiques est, au premier abord, identique dans toutes les lithologies lunaires, avec une plus grande concentration dans les basaltes que dans les anorthosites (certaines étant diamagnétiques). Parmi les 17 échantillons, 11 montrent au moins une composante d’aimantation rémanente naturelle stable. Dans certains cas, cette aimantation peut-être due à une contamination magnétique (e.g. dans la capsule, lors du retour sur Terre...). Cependant, 5 échantillons basaltiques ont une composante d’aimantation qui semble avoir enregistré un paléochamp acquis sur la Lune. Pour ces échantillons, (plus 2 similaires, issus d’une étude précédente), en utilisant la fabrique magnétique comme un proxy de paléo-horizontale, des paléoinclinaisons peuvent être estimées à partir des données paléomagnétiques. Ces paléoinclinaisons sont expliquées au mieux par l’existence d’un champ dipolaire et un paléopôle localisé à ~75°N. Ainsi nos résultats suggèrent l’existence, au moins entre 3.8 et 3.3 Ga, d’un champ dipolaire sur la Lune, dont l’axe est proche de l’axe de rotation de la Lune actuel. L’estimation de l’intensité des champs de surface, de quelque µT, confirme les résultats précédents qui suggèrent que la Lune a eu un champ de dynamo dans le passé, et la géométrie proposée par ce paléochamp suggère que cette dynamo était centrée sur l’axe de rotation actuel de la Lune.

*Ref : Cournède, C., Gattacceca, J., Rochette, P., 2012. Magnetic study of large Apollo samples: possible evidence for an ancient centered dipolar field on the Moon. Earth and Planet. Sci. Lettres 331-332, 31-42.

Mots clés : Magnétisme lunaire, Dynamo lunaire, Echantillons Apollo.



Isotopes Cosmogéniques et âge terrestre des météorites.

HUTZLER Aurore, GATTACCECA Jérôme, ROCHETTE Pierre, BOURLES Didier CEREGE, Europôle de l’Arbois, BP 80, 13545 Aix-en-Provence

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L’étude du flux de matière extra-terrestre peut être réalisée soit sur le flux actuel, par des observations de météores, soit sur le flux passé, qui est l’objet de la présente étude. Pour contraindre ce flux, il faut connaître à la fois la densité au sol de météorites, via une recherche systématique sur un terrain suffisamment âgé et stable, et l’âge terrestre (le temps depuis la chute) des dites météorites. L’âge terrestre est obtenu par l’étude de certains isotopes cosmogéniques : 14C, 41Ca, 36Cl, 26Al et 10Be, principalement. Ces isotopes sont formés dans l’espace par interactions avec le rayonnement cosmique. Les isotopes étudiés sont radioactifs, avec différentes périodes de demi-vie. La production d’un isotope cosmogénique dépend de la nature du corps parent, de sa taille pré-atmosphérique et de la profondeur où se trouvait l’échantillon dans le corps parent. La quantité mesurée à un instant t dépend donc de la production initiale, et du temps passé sur Terre, où l’atmosphère isole quasi totalement la météorite du rayonnement cosmique. Il est donc nécessaire de combiner l’étude de plusieurs isotopes pour remonter aux différents critères. Un protocole chimique d’extraction des isotopes a été mis au point au CEREGE, et les échantillons mesurés sur le spectromètre de masse à accélération ASTER, toujours au CEREGE. Un travail préliminaire a été conduit en priorité sur des météorites de fer, pour lesquelles la chimie et le traitement des données sont mieux documentés. Grâce aux bases solides acquises lors de l’étude préliminaire, nous pourrons ensuite étudier une collection de plusieurs centaines de météorites chiliennes collectées lors de plusieurs campagnes. La collection est principalement composée de chondrites ordinaires (les plus courantes), qui sont faites de silicates et de métal. Nous travaillons sur deux zones, l’une présentant environ 10 met/km2 (San Juan), et l’autre avec plus de 100 met/km2 (El Médano), ce qui est à comparer avec la densité moyenne <1met/km2 typique au Sahara. Un spectre d’âge en 14C a été réalisé pour la première zone, et plus de 30% des météorites sont au-delà des limites du 14C, donc plus vieilles que 50 000 ans. Nous attendons un âge moyen supérieur d’un ordre de grandeur pour El Médano que pour San Juan, ce qui confirme la nécessité d’utiliser des isotopes à plus long temps de demi-vie.

Mots clés : Isotopes cosmogéniques, Météorites, Age terrestre.



Propriétés mécaniques et fracturation des carbonates : implications du faciès de dépôt, de la diagenèse et de l’histoire géodynamique. Exemple des plateformes provençale (France) et apulienne (Italie). LAVENU Arthur1,2, LAMARCHE Juliette1, GALLOIS Arnaud3, SALARDON Roland4, TEXIER Lisa1, MARIÉ Lionel1, GAUTHIER Bertrand5

1 - CEREGE UMR CNRS 7330, Aix-Marseille Université, 3 Place Victor Hugo (case 67), 13331 Marseille cedex 3, France 2 - Total Centre Scientifique et Technique Jean Féger, Avenue Larribau, 64018 Pau Cedex, France 3 - Department of Earth Sciences, Royal Holloway, University of London, Egham, Surrey TW20 0EX, United Kingdom

4 - Laboratoire G2R UMR CNRS 7566 Géologie et Gestion des Ressources Minérales et Energétiques, Université de Lorraine, BP 239, 54506 Vandœuvre-lès-Nancy cedex, France 5 - Total EP, Tour Coupole, 2 Place Jean Millier, La Défense 6, 92078 Paris-La Défense Cedex, France

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Près de 85 % des réservoirs carbonatés sont naturellement fracturés et plus de 30 % des réserves mondiales d’hydrocarbures sont localisées dans des réservoirs naturellement fracturés dans lesquels la perméabilité et/ou l’accumulation se font par le réseau de fractures. Afin de mieux appréhender la fracturation dans les réservoirs de subsurface, les analogues de terrains peuvent nous permettre de prédire la géométrie des réseaux de fractures en déchiffrant la nature, l’origine et les conditions de formation des fractures en fonction de l’histoire géodynamique du réservoir. Dans ce but, nous avons ciblé des carbonates de plateforme d’âges différents dans des localités différentes ayant subi des histoires géodynamiques différentes. Pour chaque localité, nous avons analysé les motifs de fracturation, les faciès sédimentaires, l’histoire diagénétique et tectonique. Les motifs de fracturation sont définis suivant des critères géométriques, cinématiques et diagénétiques déterminés à partir des mesures de terrain et de l’analyse pétrographique en lame mince. Les séquences de fractures sont déterminées à partir des relations de recoupement et comparées avec l’histoire de la subsidence et l’analyse structurale régionale. Les résultats montrent que la fracturation est antérieure aux inversions tectonique et synchrone de l’enfouissement précoce de la roche. Même si les orientations peuvent localement varier, les fractures sont des diaclases et des veines de calcite, perpendiculaires à la stratification. De plus, il n’y a pas de stratification mécanique associée à la stratification visible actuelle. Nous en déduisons que les carbonates ont subi une diagenèse précoce pendant l’enfouissement et acquis un caractère cassant précocement dans l’histoire diagénétique. Nous déduisons que la différenciation mécanique et les propriétés cassantes de la roche sont acquises pendant la diagenèse et l’enfouissement précoces.

Mots clés : Fracture, Carbonates, Diagenèse, Pétrophysique.



Détection et localisation de racines ligneuses implantées dans les ouvrages hydrauliques par méthodes géophysiques.

MARY Benjamin1, 2, SARACCO Ginette2, PEYRAS Laurent1, MERIAUX Patrice1, VENNETIER Michel1, ZANETTI Caroline3

1 - Institut national de Recherche en Sciences et Technologies pour l’Environnement et l’Agriculture (IRSTEA), Centre d’Aix-en-Provence, 3275 Route de Cézanne, CS40061, 13182 Aix-en-Provence Cedex 5 2 - Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement

(CEREGE, UMR 7330, Modélisation), Europôle de l’Arbois, 13545 Aix-en-Provence Cedex 04 3 - ArbEauSolutions, (Entreprise spécialisée en conseil de gestion de la végétation sur ouvrages hydrauliques), Pépinière d’Entreprises Innovantes – « Parc du Pontet », 100 Route des Houillères, 13590 Meyreuil – Le Plan

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Le bassin méditerranéen est sujet à une multitude de risques naturels parmi lesquels les inondations. Les ouvrages hydrauliques sont conçus pour protéger les populations avoisinantes. Comme pour la stabilité des terrains en pente, le rôle des arbres est ambivalent vis-à-vis de la sécurité des ouvrages hydrauliques. Dans certains cas, les racines sont reconnues comme un danger lors de leurs croissances sur les ouvrages hydrauliques en terre qu’ils soient à charge temporaire (digue de protection contre les inondations ou les crues torrentielles) ou permanente (digues de canaux ou barrages). L’objectif de cette thèse est de mieux évaluer la façon dont la végétation ligneuse compromet l’intégrité des digues. Pour cela, nous devons concevoir une méthodologie afin de détecter et localiser les racines poussant à travers la structure en terre. L’enracinement des arbres dans les ouvrages en terre génère deux types de risques : l’érosion interne due au développement des racines dans les remblais et l’érosion externe correspondant à l’arrachage d’un arbre par le vent ou le courant. Afin d’appréhender les conséquences du développement racinaire sur la structure et la durabilité, il est nécessaire de définir la position des racines dans le remblai. Plusieurs méthodes géophysiques sont souvent utilisées pour l’exploration, la détection et la tomographie 3D du sol. Parmi celles-ci, certaines ont déjà fait l’objet d’études spécifiques pour la détection de racines comme la prospection électrique, électromagnétique ou acoustique. Néanmoins, étant donné la complexité des sols constituant les ouvrages hydrauliques en terre, ces méthodes non destructives doivent être adaptées et améliorées pour détecter et localiser les racines ligneuses dans ces conditions spécifiques. A ce stade de l’avancement des travaux notre communication a pour objectif, après une présentation générale du contexte de nos recherches, d’expliciter les perspectives les plus pertinentes permettant de répondre à cette question scientifique du travail de thèse. Une ouverture sera réalisée sur la mise en place des expérimentations en laboratoire qui en découlent. Mots clés : Méthodes géophysiques, Ouvrages hydrauliques, Détection racines.



Caractérisation à l’affleurement de l’hétérogénéité dans les carbonates : une approche intégrant géophysique, pétrophysique, et géostatistique. MATONTI Christophe, GUGLIELMI Yves, VISEUR Sophie, BRUNA Pierre-Olivier

Systèmes Sédimentaires et Réservoirs, Aix–Marseille Université, CEREGE Centre Saint-Charles, 3 Place Victor Hugo (Case 67), 13331 Marseille cedex 3, France

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Les roches carbonatées présentent un haut degré de complexité et d’hétérogénéité du fait qu’elles sont le résultat de l’action combinée de processus biologique, chimique et physique. Peu d’études ont été dédiées à la caractérisation de leur hétérogénéité à l’échelle « intermédiaire », c'est-à-dire à l’échelle de l’affleurement. Cette échelle d’observation représente un enjeu important dans la connaissance des réservoirs carbonatés, car elle est située au-dessus de l’échelle étudiée en laboratoire et en dessous de la résolution des méthodes sismiques actuelles (>10m).

Dans cette étude, nous nous proposons de combiner des approches pétrophysique, micro-géophysique et géostatistique à l’échelle de l’affleurement dans le but de caractériser et comprendre l’impact des hétérogénéités (structurales, sédimentologiques, diagénétiques…) sur la distribution des propriétés pétrophysiques de la masse rocheuse. Pour y parvenir, trois affleurements décamétriques ont été choisis comme cas d’études. Ils présentent chacun des types d’hétérogénéités contrastés.

Pour cela, le protocole suivant a été mis en œuvre : (1) mesures géophysiques à l’échelle décimétrique (vitesse de propagation des ondes P) et mesures pétrophysiques sur plugs centimétriques (porosité et Vp) ; (2) cartographie des hétérogénéités (fractures, karst, stylolithes, rides…) ; (3) analyses statistiques et géostatistiques (étude variographique multidirectionnelle) des propriétés micro-géophysiques mesurées.

En comparant l’architecture de la variabilité des propriétés mesurées à l’organisation des hétérogénéités sur les affleurements au moyen de descripteurs (densité et ouverture de fracture, ouverture de stylolithes, granulométrie…), nous discutons du lien entre hétérogénéités, pétrophysique et géophysique.

Ces premiers résultats montrent qu’à l’échelle intermédiaire de l’affleurement, les propriétés micro-géophysiques et pétrophysiques des carbonates sont essentiellement contrôlées par la présence et la densité d’hétérogénéités structurales (densité de fractures et de stylolithes), dont l’effet est modulé par leur degré d’ouverture. En outre, dans la roche saine, les structures sédimentaires (rides, dunes) induisant de fortes variations de porosité matricielle impactent la variabilité des propriétés pétrophysiques et géophysiques, et conduisent à une anisotropie oblique de la vitesse de propagation des ondes P, mise en évidence par la géostatistique.

Mots clés: Carbonate, Multi-échelle, Affleurements, Vp, Porosité.



Développement méthodologique de traitement des huiles d’olive pour la mesure des isotopes du strontium par spectrométrie de masse. Application au traçage de l’origine géographique des huiles d’olive AOP de Nîmes. MEDINI Salim, TECHER Isabelle, JANIN Myriam

Laboratoire de Géochimie Isotopique Environnementale, Université de Nîmes, CEREGE UMR 7330, Rue Georges Besse, 30000 Nîmes Cedex 1

[email protected] Dans le département du Gard et autour de l’agglomération nîmoise, de nombreux vergers d’oliviers produisent une huile d’olive reconnue par l'Europe en Appellation d'Origine Protégée (AOP). Cette appellation est la garantie pour les consommateurs d’une origine géographique liée à un terroir, d’une qualité liée à un savoir-faire, et de contrôles rigoureux des conditions de production et de fabrication. Les huiles d’olive AOP de Nîmes sont issues principalement de l’olive de type picholine, cultivée uniquement sur des parcelles référencées par le décret du 17 Novembre 2004. Cette variété d’olive n’est pas produite uniquement à Nîmes, mais également dans d’autres pays tels que le Maroc, la Tunisie ou encore l’Italie. Les méthodes existantes d’identification d’une huile d’olive s’appuient aujourd’hui sur leur composition en acides gras et triglycérides. Néanmoins, ces méthodes ne permettent pas de discriminer l’origine géographique d’une huile, notamment lorsqu’elle est issue d’une même variété d’olive. Cette absence de protocole d’authentification géographique laisse donc la place à un risque important de fraude, mais aussi à des risques sanitaires incontrôlés. En s’appuyant sur l’hypothèse selon laquelle le transfert de l’élément strontium (Sr) des sols aux plantes se fait sans fractionnement isotopique (Graustein, 1988), l’une des approches proposées pour identifier l’origine géographique d’un produit repose sur la caractérisation de son identité isotopique 87Sr/86Sr. Cette approche a été appliquée avec succès sur des produits agro-alimentaires tels que les vins, les jus d’orange, le ginseng ou le café (Choi et al., 2008 ; Techer et al., 2011). L’objectif de cette étude est donc d’évaluer la faisabilité d’une telle identification sur une huile d’olive. La viscosité, la charge organique élevée, la teneur faible en strontium (inférieur à 0,01µg/g) de cette matrice et le caractère hydrophile du Sr rendent inadaptés les protocoles de purification du Sr existants. La première approche de l’étude proposée ici repose donc sur la mise en place d’une méthodologie de traitement des huiles d’olive en vue de l’extraction de l’élément strontium. L’approche sera menée sur des huiles AOP de Nîmes produites au cours de l’année 2012. Une première analyse des données sera menée en lien avec la géologie des terroirs producteurs. Choi S.-M., Lee H.-S., Lee G.-H., Han J.-K. (2008). Food Chemistry. Graustein W.C. (1988). Ecological Research. Techer I., Lancelot J., Descroix F., Guyot B. (2011), Food Chemistry.

Mots clés : Huile d’olive, Extraction du Sr, Composition isotopique 87Sr/86Sr.



Apports de la minéralogie des argiles et de la géochimie à l’étude des cap carbonates néoprotérozoïques du Congo et du Gabon.

MICKALA Olivia1, BOUDZOUMOU Florent2, MBINA MOUNGUENGUI Michel3, MICHE Helene1, BORSCHNECK Daniel1, VIDAL Laurence1, AFFATON Pascal1

1 - CEREGE, Aix-Marseille Université, CNRS, IRD, CEREGE UMR7330, 13545 Aix-en-Provence, France 2 - Département de géologie, UMNG, BP 69, Brazzaville, République du Congo 3 - Département de géologie, UST M, BP 943, Franceville, Gabon

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Au sud-ouest du bassin du Congo, le synclinal du Niari-Nyanga renferme les marqueurs de la glaciation globale Marinoan représentés par des dépôts de diamictite (Préat et al., 2011). Ces dépôts glaciaires sont recouverts par le cap carbonate SC1a, base du groupe schisto-calcaire (Prian et al., 2009). Un travail de terrain a permis un échantillonnage détaillé et le lever de cinq coupes, dans le flanc est du bassin non déformé et sur le flanc ouest de la chaîne plissée. L’étude minéralogique, géochimique et isotopique de cette formation va permettre de mieux contraindre l’étude des traceurs des glaciations en Afrique centrale afin de: i) proposer une identification des glaciations dans cette zone encore peu étudiée (Evans, 2000) et ii) tester l’influence des transformations post-dépôts sur la signature isotopique des cap carbonates néoprotérozoïques. Les résultats sur la fraction argileuse montrent que les échantillons sont essentiellement constitués d’illite et de chlorite. Les mesures des concentrations massiques en CaO et MgO du cap carbonate mettent en évidence une composition variée de roches carbonatées allant des dolomies aux calcaires. Les valeurs de δ13C (V-PDB) des coupes étudiées présentent une tendance décroissante de la base vers le sommet avec des valeurs variant de -2,6‰ à -4‰ associées à des valeurs de δ18O oscillant entre -6‰ et -8‰. Les estimations des indices de Kübler et d’Esquevin indiquent une répartition allant du domaine de la diagenèse profonde jusqu’au domaine épizonal depuis le bassin vers la chaîne. L’ensemble de nos résultats indique que les transformations post-sédimentaires n’ont pas affecté la signature isotopique des cap carbonates dans le bassin et la zone externe de la chaîne du Mayombe. Plus précisément, leurs teneurs en δ13C présentent l’excursion négative caractérisant la glaciation globale Marinoenne.

Mots clés : Diamictite, Cap carbonate, Minéraux argileux, Isotopes stables.



Cinématique de la faille d’Idrija (Dinarides nord, Slovénie) à partir de l’analyse de données Lidar.

MOULIN Adrien1, BENEDETTI Lucilla1, JAMSEK-RUPNIK Petra2, GOSAR Andrej3, RIZZA Magali4, RITZ Jean-François5, BOURLES Didier1, BRAUCHER Régis1

1 - Aix-Marseille Université, CEREGE CNRS-IRD UMR 7330, 13545 Aix-en-Provence, France 2 - Geological Survey of Slovenia, Dimiceva 14, 1000 Ljubljana, Slovenia 3 - Slovenian Environment Agency, Seismology and Geology Office, Dunajska 47, 1000 Ljubljana, Slovenia 4 - Earth Observatory of Singapore - Nanyang Technological University, Singapore 5 - Laboratoire Géosciences - UMR CNRS 5243, Université Montpellier 2, 34095 Montpellier Cedex 05, France

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Située au nord de la mer adriatique à la jonction entre les Alpes et les Dinarides, la faille d’Idrija s’étend sur environ 100km le long d’une direction N310 avec un pendage de 80° vers le NE. Cette faille est considérée comme la source potentielle du séisme d’Idrija en 1511, avec une magnitude estimée de 6,9. Cependant, bien que les séismes de magnitude équivalente soient systématiquement associés à des ruptures de surface, aucune n’a été trouvée jusqu’à maintenant sur la faille d’Idrija. En Europe l’identification des failles pouvant produire de forts séismes est rendue délicate par la végétation qui couvre parfois leur trace, ainsi que l’anthropisation et les processus d’érosion qui tendent à l’atténuer. Ceci est particulièrement vrai en Slovénie où il n’existe pas de cartographie précise des failles actives et où la quantité de déformation actuellement absorbée est peu contrainte. Ces données sont pourtant fondamentales pour estimer les magnitudes potentielles des futurs séismes ainsi que les vitesses de déplacements sur les failles. Nous avons réalisé une analyse détaillée de la faille d’Idrija sur une portion de 20km de long dans sa partie centrale à l’aide de cartes topographiques, d’images satellites, d’un MNT à 12.5m de résolution ainsi qu’un MNT à 1m de résolution issu du traitement de données Lidar. L’analyse combinée de ces données nous a permis de caractériser l’activité tectonique récente le long de la faille d’Idrija et de déterminer ses déplacements cumulés. Entre Tolmin et Godovic, la trace de la faille est quasiment rectiligne avec quatre segments de 6 à 11km de long, bien individualisés et organisés en échelon dextre dans la partie nord et senestre dans la partie sud. L’analyse morphologique révèle des évidences de mouvement actif telles que des rivières et des rides décalées ou des vallées abandonnées. Afin de mieux contraindre la cinématique du mouvement sur la faille, nous avons mené une analyse quantitative de ces déplacements sur quatre sites. Un déplacement cumulé dextre compris entre 40 et 60 mètres a été mesuré sur l’ensemble de ces sites, et deux déplacements de plus grande ampleur (170m et 430m) ont été mesurés sur le site le plus au sud. La composante verticale que nous avons pu déterminer représente une part significative du mouvement de l’ordre de 20 à 30% du mouvement total.

Mots clés : Sismotectonique, Morphologie quantitative, Déplacements cumulés, Lidar, Faille décrochante, Méditerranée.



Determination of long-lived radionuclide concentrations in nuclear waste by accelerator mass spectrometry.

NOTTOLI Emmanuelle1, BIENVENU Philippe2, BOURLES Didier3, LABET Alexandre1, ARNOLD Maurice3, BERTAUX Maité1

1 - CEA, DEN, DEC, SA3C, LARC, 13108 Saint-Paul-lez-Durance, France 2 - CEA, DEN, DEC, SA3C, LEMCI, 13108 Saint-Paul-lez-Durance, France 3- Aix-Marseille University, CNRS, IRD, CEREGE UMR 7330, 13545 Aix-en-Provence, France

[email protected], [email protected]

Radiological characterization of radioactive waste is essential for the management of storage sites. More particularly, determining the concentration of long-lived radionuclides difficult to measure (DTM) is fundamental for their long term management. The presentation will focus on the determination of three DTM nuclides concentrations, i.e. 129I (15.6 *106 a), 41Ca (9.9*104 a) and 10Be (1.4*106 a), in ion exchange resins used for primary fluid purification in Pressurized Water Reactors. In order to take benefit of Accelerator Mass Spectrometry (AMS) potentials to measure such nuclide concentrations at very low level, analytical procedures including: 1) sample dissolution; 2) selective and quantitative extraction of the analyte; and, 3) analyte conditioning for AMS measurements, were developed. Applied on spent resin samples collected on a 900 MW PWR, the procedures developed for each studied DTM nuclides allow performing concentration measurements using the Accelerator Mass Spectrometry national facility ASTER housed by the CEREGE research and teaching centre (Aix-en-Provence).

Keywords: Long-lived radionuclides difficult to measure, Accelerator mass spectrometry, Radioactive wastes.



Interactions des courants et des vagues de vents avec un herbier de phanérogames en eaux peu profondes, Etang de Berre.

PAQUIER Anne-Eleonore, MEULÉ Samuel, ANTHONY Edward CEREGE, Europôle Méditerranéen de l’Arbois, Avenue Louis PHILIBERT - BP 80, 13545 AIX-EN-PROVENCE cedex 04

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L'Etang de Berre, lagune méditerranéenne très anthropisée, est occupée par des herbiers de phanérogames. Durant le 20ème siècle, ceux-ci ont connu une forte régression. Aujourd'hui, une seule espèce subsiste en quelques sites très peu profonds de l'étang, la Zostera noltii. Les processus hydrodynamiques peuvent (i) augmenter la turbidité, (ii) éroder le sédiment et déstabiliser les herbiers, ou encore (iii) entraîner une sédimentation accrue et leur enfouissement. Ces processus semblent être un facteur qui limite la recolonisation de l'étang par la Z. noltii. L'objectif de ce travail est donc de comprendre les processus hydrodynamiques, les aspects liés au transport sédimentaire et leurs interactions avec les herbiers de Z. noltii. Dans une anse occupée par un herbier, le vent, les vagues et les courants ont été suivis lors d'épisodes de mistral (vent de nord-nord-ouest) et de vents de sud-est. Dans la région de l'Etang de Berre, le mistral est le vent dominant en intensité et en fréquence. Il génère des vagues et des courants induisant du transport sédimentaire. Ceux-ci sont, a priori, les plus importants. Or, durant un épisode de vent de sud-est, des vagues aussi hautes associées à des courants plus rapides ont été observées. Pourtant, le vent de sud-est, moins fréquent, a une intensité modérée. Il a des impacts plus importants sur l'herbier du site suivi du fait de la morphologie de l’anse. Des profils de vitesses ont été observés dans l'herbier. Une réduction très importante des intensités de courant a été observée dans la partie basse de la colonne d'eau sur une épaisseur d'une dizaine de centimètres. Ce processus a déjà été observé dans la littérature. Malgré les variations saisonnières de la hauteur de canopée, l'épaisseur de cette couche limite n'évolue pas de façon conséquente. Ceci s'explique par la flexibilité de l'herbier qui se couche sous l'influence du courant.

Mots clés : Herbier de phanérogames, Vagues de vents, Courants, Dynamique sédimentaire, Etang de Berre.



Chlorine-36 and chlorine concentrations within several compartments of a deciduous forest ecosystem (France).

PUPIER Julie1, BENEDETTI Lucilla1, BOURLÈS Didier1, LECLERC Elisabeth2, THIRY Yves2

1 - Aix-Marseille Université, CNRS-IRD-Collège de France, UMR 7330 CEREGE, Technopôle de l'Arbois, BP80, 13545 Aix-en-Provence, France 2 - ANDRA, 1-7 Rue Jean Monnet, 92298 Châtenay-Malabry Cedex, France

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Chlorine-36 is a cosmogenic nuclide mainly produced in the atmosphere by interactions between energetic particles originating from the cosmic radiations and 40Ar. Because of its long half-life (T1/2 = 3.01x105 yr) and its high mobility, chlorine-36 is a critical radionuclide concerning radioactive waste repository sites. Moreover, it has been shown that inorganic chlorine could be enriched along the trophic chain due to its high solubility and bioavailability. Additionally, many studies during the last decades have established that due to chlorination process, organic chlorine may account for a large proportion of the total soil chlorine pool (more than 80% in surface soils of temperate ecosystems). The aim of this study is thus to measure chlorine-36 in all compartments of the bio-geochemical cycle, to better understand its recycling in the biosphere. The study site is the experimental beech forest site of the ANDRA long-term monitoring and testing system. It is located at Montiers-sur-Saulx, north-east of France, and is associated to the future radioactive waste repository site of Bure. Since March 2012, rainwater above (rainfall, collected from a 45 m high tower built on purpose) and below (throughfall and stemflow) the canopy, has been collected monthly, as well as soil solutions (gravitational and bound waters) at four depths (0, 10, 30, 60 cm deep). Chlorine-36 and chlorine have been measured in the rainfall samples between March and July 2012 and in water solutions collected from all compartments of the biosphere using isotope dilution mass spectrometry at the french AMS national facility ASTER located at CEREGE. The results yielded from the rainfall samples allow to study the temporal fluctuations of chlorine-36 in the atmosphere, which represents the main inflow of chlorine-36 in its bio-geochemical cycle. The first results indicate a flow increase during the late spring-early summer. Santos et al., 2004 (NIMB) have also observed a similar pattern in southern Spain. This increase might be due to a tropopause break, a natural process which occurs in spring and in fall. This break implies an increase of the air masses exchange between the tropopause and the stratosphere and therefore could cause high chlorine-36 inflow. All together those results allow to draw a profile of the chlorine-36 concentrations in the various pools of the bio-geochemical cycle (from the upper rainfall through stemflow and throughfall to the lower soil). Both 36Cl and Cl concentrations in stemflow samples are 25-50% higher than in the rainfall and throughfall samples. In water solutions collected from the soil, chlorine-36 concentrations vary between 3 to 8x103 at/ml, with an increase in the concentration at 30 cm depth. To understand the chlorine-36 recycling in soil, the next step will be to isolate and measure the 36Cl concentrations in the inorganic and organic fractions of chlorine in a soil profile.

Santos F., Lopez-Gutierrez J., Garcia-Leon M., Schnabel C., Synal H., Suter M. 2004. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 223-224 : 501-506.

Keywords: Biogeochemical cycle, Chlorine-36, Deciduous forest ecosystem.



Paléo-environnement des Calanques au Quaternaire : Enregistrement du paléo-lac de Cassis. ROMEY Carole1, ROCHETTE Pierre1, VELLA Claude1, ANDRIEU-PONEL Valérie2, ARFIB Bruno1, CHAMPOLLION Cédric3, DEMORY François1, DUSSOUILLEZ Philippe1, GARCIA Marta1, HERMITTE Daniel1, MATIOLLI Emmanuella4, PARISOT Jean-Claude1, TACHIKAWA Kazuyo1

1 - CEREGE, Europôle de l’Arbois, Aix-en-Provence 2 - IMBE, Europôle de l’Arbois, Aix-en-Provence 3 - Laboratoire de Géosciences, Université Montpellier II, Place Bataillon, Montpellier 4 - Laboratoire de Géologie, Université Lyon 1, Lyon

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La série sédimentaire (50 m) du paléo-lac de Cassis (Bouches-du-Rhône, SE France) représente un enregistrement du paléo-climat et du fonctionnement d’un petit bassin versant (~ 8 km²) côtier provençal au Quaternaire. Le carottage est composé de 5 m de dépôts argileux bruns, correspondant au paléosol Holocène, daté de 130 à 3 030 ± 30 ans (14C sur charbons, ARTEMIS). Les 45 m suivants de dépôts gris laminés, issus de l’altération des marnes aptiennes et des sables cénomaniens, sont carbonatés (40-70%) et pauvres en matière organique (Corg ≈ 0,4%). La sédimentation montre que le milieu a évolué d’un lac profond à un marécage et a été drainé à l’époque romaine pour l’agriculture. Les datations (14C et OSL) et les analyses de l’enregistrement pollinique (domination des taxons steppiques notamment Artemisia) et magnétique (polarité magnétique normale et absence d’excursions) indiqueraient que le remplissage du lac a eu lieu lors d’une période froide, comprise entre 50 et 300 ka (MIS6 ou MIS 8). L’emprise du paléo-lac (forme ovale d’environ 200 m de large sur 400 m de long) dans la plaine et la géométrie de l’interface entre les sédiments du lac et le substratum calcaire sont contraintes grâce à la combinaison de méthodes géophysiques telles que la gravimétrie, la tomographie de résistivité électrique et la sismique passive (H/V). Le paléo-environnement du lac est connu par l’étude de l’enregistrement chimique (XRF) qui montre un comportement homogène pour les éléments majeurs (Si, Ca, Fe) et original pour les éléments traces (As, S, Zn, Cl), qui marquent une sédimentation riche en sulfure. La susceptibilité magnétique indique que le matériau, globalement peu magnétique, est encadré par deux zones de plus fortes susceptibilités, qui pourraient traduire une variation de température lors de la sédimentation. Mots clés : Paléo-lac, Calanque, Quaternaire.



Etude du devenir des pesticides et contaminants émergents dans une nappe alluviale : Exemple de la nappe de la Vistrenque.

SASSINE Lara, LE GAL LA SALLE Corinne, LANCELOT Joël Laboratoire de Géochimie Isotopique Environnementale - Université de Nîmes (UMR de rattachement 7330 - CEREGE), 150 Rue Georges Besse, 30035 Nîmes Cedex 01, France

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Le but de cette étude est d’évaluer les teneurs en pesticides, produits pharmaceutiques et hormones ainsi que leur devenir dans une nappe phréatique peu profonde et très vulnérable à la pollution d’origine diffuse. L’évolution des molécules sera étudiée dans la profondeur de la nappe et en fonction de la saisonnalité. Pour les pesticides, les molécules sélectionnées sont choisies en fonction de la fréquence de détection sur le site de l’étude. Ces molécules sont : l’atrazine, la simazine, le métolachlore, le glyphosate et leurs produits de dégradation. En ce qui concerne les produits pharmaceutiques, 44 molécules ont été recherchées. Le site d’étude choisi est la nappe de la Vistrenque sur laquelle 13 captages AEP sont classés prioritaires. Huit sites d’échantillonnage sont sélectionnés, repartis sur la surface de la nappe. Sur chaque site sont choisis 3 forages de profondeurs variées. Les campagnes d’échantillonnage ont eu lieu en périodes de hautes eaux et de basses eaux. Un préalable nécessaire à cette étude est d’identifier l’origine des masses d’eau. Ainsi est caractérisée la contribution à la recharge de la nappe des masses d’eau ayant pour origine la nappe karstique des garrigues, l’eau d’irrigation du Bas-Rhône et l’eau des précipitations. A ces fins, des analyses isotopiques de Sr ont été effectuées par TIMS au Laboratoire de Géochimie ISotopique Environnementale ainsi que des analyses d’ions majeurs au Laboratoire d’Hydrogéologie d’Avignon par CI. Les analyses des molécules organiques ont été faites par LC/MS-MS à Eurofins-Montpellier et CARSO-Lyon. Les éléments majeurs montrent que les eaux sont principalement bicarbonatées calciques. Au sud de la nappe, elles tendent vers un pôle chloruré et sulfaté, calcique. Grâce aux isotopes de Sr, les eaux sous influence de la recharge karstique sont clairement identifiées. Le glyphosate et l’AMPA ne sont pas détectés, en général, dans les eaux souterraines. En revanche, elles le sont dans les eaux de surface et ce, en concentrations non négligeables (entre 251 ng.L-1 et 2770 ng.L-1). L’atrazine et la simazine, molécules interdites d’utilisation depuis 2001, montrent dans les eaux souterraines des fréquences de détection respectives de 14% et 95% (n=43) avec une concentration totale de tiazines comprise entre 35 et 340 ng.L-1. Le métolachlore, dont la présence est liée à une pollution accidentelle, présente une fréquence de détection de 50% (n=6) et une concentration entre 6 et 100 ng.L-1. Des 38 molécules de résidus médicamenteux analysées, 12 molécules ont été détectées, dans les eaux de surface, tels que la carbamazépine, le diclofénac, l’ofloxacin et le ketoprofen avec des concentrations totales comprises entre 291 et 838 ng.L-1. En revanche, seule la carbamazépine est détectée dans les eaux souterraines avec une fréquence de détection de 25 % et une concentration maximale de 48 ng.L-1. Aucune des 4 molécules d’hormones analysées n’a été détectée, ni dans les eaux de surface, ni dans les eaux souterraines.

Mots clés : Nappe alluviale, Contaminants émergents, Pesticides, Hormones, Isotopes de Sr.



Le lessivage dans les sols : Agrégation et structure d’argiles pédogénétiques soumis à des variations transitoires de la physico-chimie du milieu. VAN DEN BOGAERT Romain1, LABILLE Jérome2, CORNU Sophie1, MICHEL Eric3,4

1 - INRA, UR 1119 Géochimie des Sols et des Eaux, 13100 Aix-en-Provence, France 2 - Aix-Marseille Université, CNRS, IRD, CEREGE UMR 7330, 13545 Aix-en-Provence, France 3 - INRA, UMR 1114, EMMAH (Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes), 84914 Avignon, France 4 - UAPV, UMR 1114, EMMAH (Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes), 84914 Avignon, France

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Les sols constituent une couche superficielle à l’interface entre le vivant, le minéral, les flux d’eau et de gaz, et se caractérisent par leur grande hétérogénéité spatiale. Les sols sont en constante évolution et les récents forçages environnementaux, qu’ils soient climatiques ou humains (changement des pratiques agricoles) vont avoir une influence sur leur évolution. Le lessivage est un processus d’évolution des sols très répandu, qui consiste en une migration verticale de particules de petite taille (< 2µm) d’un horizon superficiel (éluviation) vers un horizon sous-jacent (illuviation). Nous ne disposons cependant pas à l’heure actuelle d’une connaissance complète des mécanismes physiques et physico-chimiques qui gouvernent ce processus, ce qui limite fortement la modélisation de leur évolution dans le temps et donc la prise de décisions raisonnées pour leur gestion. Lors de l’infiltration de l’eau de pluie, les particules présentes dans la porosité active du sol (porosité où l’eau circule) vont être soumises à la variation plus ou moins brutale de la physico-chimie de la solution du sol, mais aussi à des processus physiques (arrachement, filtration...) qui dépendant de la quantité et de la vitesse d’infiltration de la pluie. Nous souhaitons préciser les mécanismes physico-chimiques prenant part dans les sols lors de l’infiltration de la pluie. L’objectif a été d’étudier l’impact de variations de la physico-chimie de la solution du sol, caractérisée par son pH et sa concentration en cations, sur l’état d’agrégation des particules se trouvant en contact avec l’eau lors de la pluie. Notre approche a été de travailler sur des suspensions de particules naturelles extraites de sols lessivés. Nous nous sommes replacés dans des conditions physico-chimiques aussi proches que possible des variations naturelles. Les suspensions ont subi des variations contrôlées de leur physico-chimie (i.e. pH et concentration en Ca++). L’agrégation des particules en suspension a été mesurée au cours du temps par granulométrie laser ainsi que le pH, la concentration en calcium et la température. Ces variables ont été suivies en continu sur une durée de 5h, qui est représentative i) du processus d’infiltration de l’eau dans le sol et ii) des échanges cationiques et acido-basiques se déroulant à la surface des argiles. Nous avons en parallèle observé l’évolution de la structure des agrégats de ces particules grâce à diverses techniques (DRX, microscopie électronique à balayage...). Mots clés : Argile, Agrégation, Pédogénèse, Colloïdes, Echange cationique.



Etude de comportement à long terme de phosphogypse tunisien stocké sur terril et valorisé en technique routière. ZMEMLA Raja1,2, CHAURAND Perrine1, BENJDIDIA Mounir2, BOTTERO Jean Yves1, ELLEUECH Boubaker2

1 - Equipe InterFasT, CEREGE UMR 7330 CNRS-Aix Marseille Université, Europôle de l’Arbois, BP80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 04, France 2 - Labo 3E (Eau, Energie, Environnement), Université de Sfax, Ecole Nationale des Ingénieurs de Sfax, Route de la Soukra km4, 3038 Sfax, Tunisie

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De nombreuses études se sont intéressées aux problèmes de phosphogypses (sous-produits de l’industrie des phosphates). Les travaux de recherche se focalisent principalement sur les trois aspects suivants : la caractérisation des phosphogypses, le traitement pour l’élimination des impuretés ou pour récupérer des éléments à haute valeur ajoutée comme les terres rares, et la valorisation de phosphogypse dans divers domaines. Notamment, ils ont mis en évidence la potentialité de l’utilisation de phosphogypse dans le domaine du génie civil, en particulier en technique routière, ils ont prouvé les bonnes caractéristiques mécaniques du phosphogypse qui en font un produit attractif en génie civil. Historiquement, le phosphogypse a été utilisé dans les couches de base pour la construction des chaussées mais plusieurs problèmes sont apparus : fissuration, problème de mise en place, sensibilité des phosphogypses à l’eau, absence des réglementations et normalisations environnementales, etc. L’utilisation de ce déchet en technique routière présente un enjeu économique important. En effet cette filière permet d’utiliser de grandes quantités de phosphogypse en tant que granulats (la construction d’un kilomètre de route consomme 12 000 tonnes de granulats et celle d’un kilomètre d’autoroute 30 000 tonnes de granulats) et ainsi de limiter leur stockage qui génère une pollution fatale. Elle permet également de répondre aux problèmes d’approvisionnement en granulats naturels de certaines régions. Actuellement, la valorisation de phosphogypse est pratiquement absente, la seule méthode de l’élimination appliquée aujourd’hui en Tunisie est le stockage, ce qui a conduit à la constitution de stocks importants dans les villes de Sfax et Gabes. L’enjeu lié à la réutilisation de phosphogypse est donc considérable d’un point de vue économique. Notre étude s’inscrit dans cette méthodologie et se consacre plus précisément à l’étude du terme « source », c'est-à-dire que l’objectif principal est de quantifier et expliquer le comportement à la lixiviation d’un grain de phosphogypse, c'est-à-dire son altération lors du contact avec une phase liquide (l’eau) et le relargage éventuel de ses éléments. La compréhension du comportement à la lixiviation passe par l’identification des mécanismes physico-chimiques qui régissent, au sein même de la matrice solide, la mobilité et le transfert des éléments potentiellement polluants (on parle de mécanismes de rétention et de relargage des éléments). Notre attention s’est portée préférentiellement sur les constituants des phosphogypses potentiellement toxiques. Parmi eux, trois métaux, le cadmium (Cd), le zinc (Zn) et le mercure (Hg) présentent les concentrations les plus élevées. Ces éléments restent présents à l’état de traces dans la formulation présentée par Sfar 2004 mais ils ont cependant un pouvoir polluant non négligeable. Cette thèse porte donc plus particulièrement sur le devenir de ces éléments.

Mots clés : Phosphogypse, Lixiviation statique, Lixiviation dynamique, Valorisation, Comportement.

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Océanographie

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Evolution et adaptation en environnement hétérogène et fluctuant : le cas de la gorgone Eunicella cavolinii.

DABAT PIVOTTO Isabelle1, HAMMAMI Pachka, MALFANT Marine1, NERINI David2, AURELLE Didier1

1 - Aix-Marseille Université, CNRS IMBE UMR 7263, Station Marine d’Endoume, Chemin de la Batterie des Lions, 13007 Marseille 2 - Aix-Marseille Université, Institut Méditerranéen d’Océanographie (MIO UMR 7294), Campus de Luminy, Case 901, 13009 Marseille

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Le changement global actuel a un fort impact sur la biodiversité marine et terrestre. Le changement climatique, la destruction et la fragmentation des habitats, les introductions d’espèces et l’exploitation ont des conséquences déjà marquées en Méditerranée [1]. Ainsi, des mortalités massives de diverses espèces benthiques ont été observées dans le nord-ouest de la Méditerranée en 1999, 2003 et 2006 ([2], [3], [4], [5], [6], [7] et [8]). Ces événements, liés à des anomalies thermiques positives, pourraient se reproduire plus fréquemment dans le cadre du changement climatique en cours. Cependant, l’observation d’une variabilité de réponse au sein des espèces concernées ([9] et [8]) pose la question de la réponse possible de ces populations à un tel changement et notamment de la part respective de l’acclimatation individuelle et de l’adaptation à l'échelle des populations. Afin de mieux comprendre cette situation nous avons étudié de manière expérimentale la thermotolérance de deux populations de gorgones jaunes, Eunicella cavolinii, issues d’environnement thermiques contrastés (différentes profondeurs). Après acclimatation, un stress thermique de forte amplitude a été appliqué et maintenu jusqu’à la nécrose complète des tissus. Nous avons quantifié les taux de nécrose et comparé sa vitesse d’apparition entre populations. Ces résultats seront interprétés à la lumière de la structure et de la diversité génétiques des populations afin d’étudier l’interaction entre sélection locale et flux de gènes. La suite de ce travail consistera à étudier les niveaux d’expression de gènes potentiellement impliqués dans stress. Nous pourrons ainsi tenter de mieux cerner les capacités d'adaptation de ces organismes.

[1] Lejeusne C., Chevaldonné P., Pergent-Martini C., Boudouresque C. F., Pérez T. (2010). Trends in Ecology & Evolution, 25, 250‑260.

[2] Lessios H. A. (1988). Annual Review of Ecology and Systematics, 19, 371‑393. [3] Cerrano C., Bavestrello G., Bianchi C. N., Cattaneo-vietti R., Bava S., Morganti C. et al. (2000). Ecology Letters, 3, 284–293. [4] Perez T., Garrabou J., Sartoretto S., Harmelin J.-G., Francour P., Vacelet J. (2000). Comptes Rendus de l’Académie des Sciences - Series III - Sciences de la Vie, 323, 853‑865. [5] Romano J.-C., Bensoussan N., Younes W. A., Arlhac D. (2000). Comptes Rendus de l’Académie des Sciences - Series III - Sciences de la Vie, 323, 415‑427.

[6] Guzman H. M., Cortés J. (2006). Marine Biology, 151, 401‑411. [7] Coma R., Ribes M., Serrano E., Jiménez E., Salat J., Pascual J. (2009). Proc Natl Acad Sci USA, 106, 6176‑6181. [8] Garrabou J., Coma R., Bensoussan N., Bally M., Chevaldonné P., Cigliano M. et al. (2009). Global Change Biology, 15, 1090‑1103. [9] Crisci C., Bensoussan N., Romano J.-C., Garrabou J. (2011). PLoS ONE, 6, e23814.

Mots clés : Changement climatique, Octocoralliaires, Nécrose, Adaptation.

Océanographie 91


Etude de la dispersion dans les eaux côtières de la Méditerranée nord-occidentale.

KERSALE Marion, PETRENKO Anne, DOGLIOLI Andrea, DEKEYSER Ivan, NENCIOLI Francesco, BOUFFARD Jérôme

Mediterranean Institute of Oceanography (MIO - Aix-Marseille Université ; Université du Sud Toulon-Var ; CNRS-INSU/IRD UM 110), 13288 Marseille Cedex 9, France

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La circulation générale de la Méditerranée occidentale est caractérisée par une circulation cyclonique. La partie nord de ce gyre est formée par le Courant Nord (CN), qui s'écoule le long du talus continental de la mer de Ligure vers la mer catalane.

Le CN a une influence importante sur le Golfe du Lion (GoL), marge continentale dans la partie nord du bassin. En effet le CN constitue une barrière dynamique qui bloque les eaux côtières sur le plateau. La partie occidentale du GoL est une région clé pour réguler les sorties d'eaux du plateau vers le bassin catalan. Ces exports sont essentiellement induits par des processus provenant de l'interaction entre le CN et l'activité mésoéchelle (méandres, filaments et tourbillons) créant ainsi des couloirs côtiers par lesquels les eaux s'échappent du GoL.

Les résultats de cette étude sont basés sur les données in situ recueillies lors de la campagne Latex10, dans le cadre du projet LATEX (Lagrangian Transport Experiment). Pendant cette campagne, des mesures hydrologiques et courantologiques ont été réalisées. Les masses d'eau ont été suivies en particulier par : • des flotteurs lagrangiens, • un traceur inerte, l’hexafluorure de soufre (SF6). Les flotteurs permettent une description lagrangienne de l'écoulement. Le traceur inerte fournit des informations clés sur la dispersion. Il faut souligner que l'acquisition de ces mesures à petite échelle est extrêmement difficile dans un milieu côtier. A partir de ces données, nos résultats permettent d'identifier des zones privilégiées d'échange entre le plateau du GoL et le bassin catalan.

Mots clés : Echange côte-large, Dispersion, Traceur, Mesures lagrangiennes.

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Stabilité spatio-temporelle des assemblages de poissons démersaux exploités face aux forçages environnementaux et de la pêche : application à la zone économique exclusive mauritanienne.

KIDE Saïkou Oumar1,2*, MANTÉ Claude1, DUBROCA Laurent3, DEMARCQ Hervé3, MÉRIGOT Bastien4

1 - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mediterranean Institute of Oceanography (CNRS, Aix-Marseille Université, IRD), Campus de Luminy Case 901, 13009 Marseille, France 2 - Institut Mauritanien de Recherches Océanographiques et des Pêches, Laboratoire de Biologie et Ecologie des Organismes Aquatiques, BP 22, Nouadhibou, Mauritanie 3 - Institut de Recherche pour le Développement (IRD), UMR Ecosystèmes Marins Exploités EME (IFREMER, IRD, UM2), Centre de Recherche Halieutique Méditerranéenne, Avenue Jean Monnet, BP 171, 34203 Sète Cedex, France 4 - Université Montpellier 2, UMR 212 « Ecosystèmes Marins Exploités» (IFREMER-IRD-UM2), Avenue Jean Monnet, BP 171, 34203 Sète Cedex, France

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La Zone Economique Exclusive (ZEE) de la Mauritanie est connue pour sa productivité grâce à la présence d’upwelling. Ce phénomène physique confère à la zone une ressource abondante et diversifiée, constituant ainsi un pôle d’attraction socio-économique. Le présent travail vise à analyser la stabilité spatio-temporelle de la composition des assemblages de poissons démersaux exploités en tenant compte explicitement de l’effet de variables anthropiques (effort de pêche industrielle) et environnementales (température de surface, chlorophylle, nature sédimentaire, bathymétrie). Les données d’abondances des espèces de poissons sont issues de campagnes de pêche expérimentales réalisées dans la ZEE mauritanienne par l’Institut Mauritanien de Recherches Océanographiques et des Pêches (IMROP). Celles analysées ont été menées entre 1997 et 2010 sur le plateau continental (0-200m de profondeur). L’effort de la pêche industrielle est quantifié à partir des journaux de bord, la température et chlorophylle de surface à partir des données satellites Sea-WIFS, et la nature sédimentaire à partir de cartographies préexistantes. L’analyse statistique multi-tableaux STATICO est utilisée afin d’étudier la stabilité spatio-temporelle de la composition des assemblages de poissons en lien avec les variabilités environnementales et anthropiques. Sous l’effet de ces variables de forçages, les résultats permettent d’identifier différents types d’assemblages de poissons plus ou moins stables au cours de la période d’étude entre différents groupes de stations échantillonnées.

Mots clés: Assemblages démersaux, Composition spécifique, Forçage environnemental, Effort de pêche, STATICO, Mauritanie.

Océanographie 93


Diatoms specific contribution to Si production in the Southern Ocean above the Fe-fertilized Kerguelen Plateau (KEOPS2).

LASBLEIZ Marine1, CLOSSET Ivia2, QUEGUINER Bernard1, LEBLANC Karine1, CARDINAL Damien2,3, NAVEZ Jacques3

1 - Aix-Marseille Université, Université du Sud Toulon-Var, CNRS/INSU, IRD, MIO, UM 110, 13288, Marseille, Cedex 09, France 2 -Laboratoire d’Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Université Pierre et Marie Curie, UMR 7159 CNRS/UPMC/IRD/NMHN, Paris, France 3- Geology and Mineralogy, Section of Mineralogy and Petrography, Royal Museum for Central Africa, Tervuren, Belgium

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Although the Southern Ocean is the largest high-nutrient low-chlorophyll area, an extensive annual bloom is observed at the East of the Kerguelen Islands due to the iron availability in surrounding waters. Considering that diatoms are the main contributors to Southern Ocean primary production and an important vector of carbon export to depth, the study of the Si-biogeochemical cycle is crucial to assess the carbon biological pump efficiency. The KEOPS2 cruise was led on the spring bloom occurring in this sector to investigate phytoplankton community responses to natural iron fertilization comparing various sites impacted differently by the Fe supply. Preliminary results of Si-uptake kinetics, temporal Si-incorporation and Si-production rates will be presented and compared with previous data corresponding to the late stage of this bloom. Combining these results, temporal evolution of the Si-uptake dynamics during the entire blooming period will be documented. Furthermore thanks to the innovative PDMPO staining method, this study will provide new information on Si uptake at the cellular and specific level, bringing unprecedented description of the Si cycle linked to community structure and to Si specific uptake.

Keywords: Species specific Si-uptake, PDMPO, Fe-availability, HNLC area.

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Corrélation des dommages à l’ADN et des effets sur les traits d’histoire de vie lors d’une exposition multigénérationnelle à de l’uranium appauvri chez Daphnia magna.

PLAIRE Delphine1, BOURDINEAUD Jean-Paul2, GARCIA-SANCHEZ Laurent3, POGGIALE Jean-Christophe4, ALONZO Frédéric1

1- Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), DEI, SECRE, LECO, Cadarache, France 2- UMR 5805 EPOC – OASU, Station marine d’Arcachon, Université Bordeaux 1, Arcachon, France 3- Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), DEI, SECRE, L2BT, Cadarache, France 4- LMGEM-UMR 6117, OSU-case 901, Campus de Luminy, 13288 Marseille Cedex 9, France

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Les effets d’une exposition chronique à l’uranium appauvri (U) ont été précédemment étudiés en laboratoire chez Daphnia magna au cours de générations successives. Les résultats montrent que l’uranium induit une réduction de la croissance somatique et de la reproduction. Celle-ci a été analysée en utilisant le modèle DEBtox. Les résultats suggèrent que l’uranium affecte l’assimilation. Ce mode d’action a été confirmé par des mesures de réduction de l’assimilation et des observations histologiques de l’altération du tube digestif. Une augmentation de la sévérité des effets a été mise en évidence au cours des générations. Cependant, le mécanisme impliqué dans cette aggravation reste non élucidé, les résultats indiquant une influence possible de l’exposition du stade œuf en tant que stade de vie sensible. Dans cette étude, deux générations successives de daphnies ont été exposées, en incluant le stade œuf, à des concentrations d’uranium allant de 2 à 50 µg.L-1. Ces travaux ont plusieurs objectifs : (1) Obtenir une meilleure estimation des paramètres du modèle DEB à des concentrations inférieures à 10 µg.L-1; (2) Evaluer comment l’exposition à l’U pendant le stade œuf peut expliquer l’augmentation de la sévérité des effets observés entre les générations ; (3) Déterminer la concentration à partir de laquelle les dommages à l’ADN deviennent significatifs en corrélant les perturbations entre les niveaux moléculaire et individuel ; (4) Elucider le mode d’action métabolique en cause dans l’augmentation de la sévérité des effets au cours des générations. Les résultats indiquent que l’augmentation de la sévérité des effets entre les générations F0 et F1 persiste, bien que le stade œuf ait été directement exposé dans les 2 générations. La concentration en uranium induisant des effets significatifs sur l’ADN est 9,9 µg.L-1 dans la F0 et 2 µg.L-1 dans la F1, ces dommages à l’ADN pouvant servir d’indice d’effets significatifs observés plus tardivement sur la reproduction (à partir de 15 jours). Cette étude suggère une accumulation et une transmission des dommages à l’ADN au cours des générations avec une augmentation de la sévérité des effets sur la croissance et la reproduction. Le modèle DEBtox sera utilisé pour analyser les effets sur les traits d’histoire de vie des daphnies exposées à de l’U en relation avec l’accumulation et la transmission des dommages génétiques.

Mots clés : Uranium, Daphnia magna, Multigénération, Dommages à l’ADN, DEBtox.

Océanographie 95


La voie RHO-ROCK : une voie conservée à l’échelle des Métazoaires lors des morphogenèses épithéliales.

SCHENKELAARS Quentin sous la direction de BORCHIELLINI Carole & RENARD Emmanuelle

Institut Méditerranéen de Biologie et Ecologie marine et continentale, Station Marine d’Endoume, Batterie des Lions, 13007 Marseille, France

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Les mouvements de morphogenèse sont les processus biologiques qui permettent l’établissement de la structure d’un organisme et la mise en place de ses organes. On distingue les morphogenèses dites mésenchymateuses et les morphogenèses dites épithéliales. Alors que les premières font intervenir des cellules isolées, sans cohésion, les secondes font collaborer des cellules ayant une polarité apico-basale au sein de feuillets cellulaires très cohésifs, ce qui implique donc des modifications et une coordination entre division et mort cellulaire mais aussi des modifications des adhésions cellule-cellule, cellule-matrice et de la forme cellulaire afin de répondre à des signaux extracellulaires. L’invagination est certainement l’un de ces processus épithéliaux les plus communs chez les Métazoaires. Ainsi, de nombreuses étapes du développement font intervenir ce phénomène. Parmi celles-ci, on compte : la gastrulation des Eumetazoaires (Kimbery et Hardin 1998 ; Lee et al. 2006 ; Tamulonis et al. 2010), la formation du tube neural, l’établissement de la lentille oculaire (Borges et al. 2011) mais aussi de nombreux autres processus (Chu et al. 2004). Une étude conduite par Lapebie et al. (2009) a montré un phénomène similaire lors de la formation d’ostioles chez une éponge du groupe des Homoscleromorphes, Oscarella lobularis. En effet, l’induction in vivo de la formation d’ostioles par l’activation de la voie Wnt canonique (à travers l’inhibition de la GSK3) révèle la mise en place de placodes à partir de cellules plates de l’exopinacoderme. Par la suite, ces cellules engagées s’allongent et une constriction apicale apparaît, conduisant à la formation de cellules en bouteille. A ce moment-là, l’invagination est initiée et va se propager perpendiculairement à l’exopinacoderme pour former les canaux inhalants. L’apparition de constriction apicale lors de ce phénomène souligne une réorganisation du cytosquelette et une modulation de la contractilité du complexe actine-myosine (Hall 1998 ; Lee et Harland 2007). Parmi les mécanismes décrits, la voie RHO-ROCK semble être la voie clé gouvernant ces changements de forme cellulaire (Leug et al. 2013 ; Zimmerman et al. 2010). Afin de déterminer si ce même mécanisme est conservé à l'échelle des métazoaires, j'ai, dans un premier temps, caractérisé les composants de cette voie chez l’éponge Oscarella lobularis par l’analyse de transcriptomes (phylogénies et étude de domaines fonctionnels). Puis, dans un second temps, j'ai entrepris d’établir si cette voie est engagée dans la formation des cellules en bouteilles au cours de l’invagination menant à la formation des ostioles afin d’émettre des hypothèses quant aux mécanismes de morphogenèses présents chez l’ancêtre commun des Métazoaires.

Mots clés : Morphogenèse épithéliale, Invagination, Réorganisation du cytosquelette, Voie de signalisation RHO/ROCK.

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Liste alphabétique des participants n° de page

n° de page

AFFHOLDER Marie-Cécile 28 Formation doctorale : Chimie de l’Environnement Laboratoire : Aix-Marseille Université, Laboratoire Chimie Environnement (FRE CNRS 3416), 3 Place Victor Hugo, Case 29, 13331 Marseille, France Mail : [email protected]

BARTOLOMEI Vincent 29 Formation doctorale : Chimie de l’Environnement Laboratoire : Université d’Aix-Marseille I, II, III-CNRS UMR 6264 : Laboratoire Chimie Environnement, Equipe Instrumentation et Réactivité Atmosphérique, Case courrier 29, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille Cedex 3, France Mail : [email protected]

BEDARIDA Sandra 24 Formation doctorale : Anthropologie Biologique Laboratoire : Laboratoire ADES (Anthropologie bioculturelle Droit Ethique et Santé), Equipe Emergence et co-évolution virale (UMR 7268), Faculté de Médecine, 27 Boulevard Jean Moulin, 13005 Marseille Mail : [email protected]

BERTHELOT-RICOU Anaïs 50 Formation doctorale : Environnement et Santé Laboratoires : – CHU Réunion- Hôpital Felix Guyon, Département de Gynécologie Obstétrique, Saint Denis Cedex, Ile de la Réunion – Aix- Marseille Université, Faculté de Médecine, Institut Méditerranéen de Biodiversité et d'Ecologie (IMBE) UMR CNRS 7263/IRD 237 Equipe Biogénotoxicologie Santé Humaine & Environnement FR CNRS 3098 ECCOREV, Marseille, France Mail : [email protected]

BERTHONNEAU Jérémie 66 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoires : – BRGM, 3 Avenue Claude Guillemin, BP 36009, 45060 Orléans Cedex 2, France – Aix-Marseille Université – UMR 7325 CINaM/CNRS, Campus de Luminy, Case 913, 13288 Marseille, France – CICRP Belle de Mai, 21 rue Guibal, 13003 Marseille, France Mail : [email protected]

BESTANI Lucie 67 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : Aix-Marseille Université, CNRS, IRD, CEREGE UMR 7330, 13545 Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

BONNET Nicolas 68 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : Aix-Marseille Université, CEREGE (CNRS, IRD), Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

BOSSA Nathan 69 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoires : – Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Parc Technologique Alata, BP2, 60550 Verneuil-En-Halatte, France – iCEINT, Technopôle de l’Environnement Arbois Méditerranée, Avenue Louis Philibert, 13545 Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

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BOUCHEZ Camille 70 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : CEREGE, Aix-Marseille Université – CNRS – IRD – Collège de France, BP 80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France Mail : [email protected]

BOULEDJOUIDJA Abir 56 Formation doctorale : Génie des Procédés Laboratoire : Laboratoire de Mécanique, Modélisation & Procédés Propres (UMR CNRS 7340), Aix-Marseille Université, Europôle de l'Arbois, Bât. Laennec, Hall C, BP 80, 13545, Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

CANO Grégory 57 Formation doctorale : Génie des Procédés Laboratoire : Aix-Marseille Université, Laboratoire de Mécanique, Modélisation et Procédés Propres, UMR-CNRS 7340, Europôle de l’Arbois, BP 80, Bâtiment Laennec, Hall C, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France Mail : [email protected]

CARTIER Rosine 71 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoires : – Aix-Marseille Université, CNRS, IRD, CEREGE UMR 7330, 13545 Aix-en-Provence, France – Aix-Marseille Université, CNRS, IMBE UMR 7263, 13545 Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

CHARRASSE Benoît 30 Formation doctorale : Chimie de l’Environnement Laboratoire : INERIS, Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

CHOMEL Mathilde 38 Formation doctorale : Ecologie Laboratoire : Equipe DFME-IMBE, Case 4 / Aix-Marseille Université - Centre Saint-Charles, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille Cedex 3, France Mail : [email protected]

COCKENPOT Sabine 72 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : Aix-Marseille Université, UMR 7330, CEREGE, Europôle de l’Arbois, Avenue Louis Philibert, BP80, 13545 Aix en Provence Cedex 4 Mail : [email protected]

COURNEDE Cécile 73 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : CEREGE, CNRS/Aix-Marseille Université, Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

DABAT PIVOTTO Isabelle 90 Formation doctorale : Océanographie Laboratoire : Aix-Marseille Université, CNRS IMBE UMR 7263, Station Marine d’Endoume, Chemin de la Batterie des Lions, 13007 Marseille Mail : [email protected]

DECOCK Simon 39 Formation doctorale : Ecologie Laboratoire : Institut Méditerranéen de Biodiversité et d'Ecologie marine et continentale (IMBE), AMU, UMR CNRS 7263 / IRD 237, Bâtiment Villemin, Europôle de l'Arbois BP 80, 13545 Aix-en-Provence cedex 04 Mail : [email protected]

DELCROIX Camille 58 Formation doctorale : Génie des Procédés Laboratoire : Aix-Marseille Université, CNRS, M2P2, UMR 7340, 13545 Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

DURAND-GILLMANN Marion 40 Formation doctorale : Ecologie Laboratoire : Unité écologie des forêts méditerranéennes (UR 0629), INRA PACA, Domaine Saint-Paul, Site Agroparc, CS 40509, 84914 Avignon Cedex 9, France Mail : [email protected]

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GAMBIN Belinda 41 Formation doctorale : Ecologie Laboratoires : – IMBE UMR 7263 CNRS et IRD 237, Aix-Marseille Université (AMU), Europôle Méditerranéen de l'Arbois, BP 80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France – CEREGE UMR 7330 CNRS et IRD 161, Aix-Marseille Université (AMU), Europôle Méditerranéen de l'Arbois, BP 80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France Mail : [email protected]

GENARD Anne-Cyrielle 42 Formation doctorale : Ecologie Laboratoire : Institut Méditerranéen de Biologie et d’Ecologie marine et continentale (IMBE, AMU, UMR 7263), Centre Saint Charles, 3 Place Victor Hugo, Case 4, 13331 Marseille cedex 03 Mail : [email protected]

GOFFE Jonathan 59 Formation doctorale : Génie des Procédés Laboratoire : Aix-Marseille Université, CNRS, M2P2, UMR 7340, 13545 Aix-en-Provence, France [email protected] Mail : [email protected]

GUITTONNY-PHILIPPE Anna 43 Formation doctorale : Ecologie Laboratoires : – IMBE UMR CNRS 7263 / IRD 237, 3 place Victor Hugo, 13331 Marseille – ECO-MED, 65 Avenue. Jules Cantini, Tour Méditerranée 13° étage, 13298 Marseille cedex 20 Mail : [email protected]

HAYECK Nathalie 31 Formation doctorale : Chimie de l’Environnement Laboratoires : – Aix-Marseille Université, CNRS, LCE, FRE 3416, 13331 Marseille, France – TERA Environnement, 628 Rue Charles de Gaulle, 38920, Crolles, France Mail : [email protected]

HUNG Laurence 60 Formation doctorale : Génie des Procédés Laboratoire : Laboratoire des Procédés Supercritiques et de Décontamination (LPSD), CEA, DEN, DTCD, B.P. 17171, 30207 Bagnols-sur-Cèze, France Mail : [email protected]

HUTZLER Aurore 74 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : CEREGE, Europôle de l’Arbois BP 80, 13545 Aix-en-Provence Mail : [email protected]

JORDIER Edme 51 Formation doctorale : Environnement et Santé Laboratoire : Emergence et Coévolution Virale, UMR 7268, CNRS-Etablissement Français du Sang Alpes- Méditerranée, Faculté de Médecine, 27 Boulevard Jean Moulin, 13005 Marseille, France Mail : [email protected]

KAIFAS Delphine 32 Formation doctorale : Chimie de l’Environnement Laboratoire : Laboratoire de Chimie de l’Environnement – Equipe Micro Polluants Organiques, Europôle de l’Arbois – Bât. Villemin, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4 Mail : [email protected]

KERSALE Marion 91 Formation doctorale : Océanographie Laboratoire : Mediterranean Institute of Oceanography (MIO - Aix-Marseille Université ; Université du Sud Toulon-Var ; CNRS-INSU/IRD UM 110), 13288 Marseille Cedex 9, France Mail : [email protected]

KIDE Saïkou Oumar 92 Formation doctorale : Océanographie Laboratoires : – Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mediterranean Institute of Oceanography (CNRS, Aix-Marseille Université, IRD), Campus de Luminy Case 901, 13009 Marseille, France – Institut Mauritanien de Recherches Océanographiques et des Pêches, Laboratoire de Biologie et Ecologie des Organismes Aquatiques, BP 22, Nouadhibou, Mauritanie Mail : [email protected]

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LASBLEIZ Marine 93 Formation doctorale : Océanographie Laboratoire : Aix-Marseille Université, Université du Sud Toulon-Var, CNRS/INSU, IRD, MIO, UM 110, 13288, Marseille, Cedex 09, France Mail : [email protected]

LAVENU Arthur 75 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoires : – CEREGE UMR CNRS 7330, Aix-Marseille Université, 3 Place Victor Hugo (case 67), 13331 Marseille cedex 3, France – Total Centre Scientifique et Technique Jean Féger, Avenue Larribau, 64018 Pau Cedex, France Mail : [email protected]

LIEURY Nicolas 44 Formation doctorale : Ecologie Laboratoire : IMBE, Aix-Marseille Université, Bâtiment Villemin, Domaine du Petit Arbois, Avenue Philibert - BP 80, 13545 Aix-en-Provence Mail : [email protected]

LO GERFO Luisa Maria 25 Formation doctorale : Anthropologie Biologique Laboratoire : Unité d’Anthropologie Bioculturelle (UMR 6578 - CNRS-EFS), Faculté de Médecine - Secteur Nord Bâtiment A - CS80011, Bd Pierre Dramard 13344 Marseille Cedex 15, France Mail : [email protected]

MARY Benjamin 76 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoires : – Institut national de Recherche en Sciences et Technologies pour l’Environnement et l’Agriculture (Irstea), Centre d’Aix-en-Provence, 3275 Route de Cézanne, CS40061, 13182 Aix-en-Provence Cedex 5 – Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement (CEREGE, UMR 7330, Modélisation), Europôle de l’Arbois, 13545 Aix-en-Provence Cedex 04 Mail : [email protected]

MATONTI Christophe 77 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : Systèmes Sédimentaires et Réservoirs, Aix–Marseille Université, CEREGE Centre Saint-Charles, 3 Place Victor Hugo (Case 67), 13331 Marseille cedex 3, France

Mail : [email protected]

MEDINI Salim 78 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : Laboratoire de Géochimie Isotopique Environnementale, Université de Nîmes, CEREGE UMR 7330, Rue Georges Besse, 30000 Nîmes Cedex 1 Mail : [email protected]

MICKALA Olivia 79 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : CEREGE, Aix-Marseille Université, CNRS, IRD, CEREGE UMR7330, 13545 Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

MOULIN Adrien 80 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : Aix-Marseille Université, CEREGE CNRS-IRD UMR 34, 13545 Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

NEHMTOW Julie 45 Formation doctorale : Ecologie Laboratoires : – IMBE UMR CNRS 7263 / IRD 237 Aix-Marseille Université, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille – RECYCL’EAU, 90 Chemin de la Carichone, 84800 Isle sur la Sorgue Mail : [email protected]

NOTTOLI Emmanuelle 81 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : CEA, DEN, DEC, SA3C, LARC, 13108 Saint-Paul-lez-Durance, France Mail : [email protected]

100 Index


PAQUIER Anne-Eleonore 82 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : CEREGE, Europôle Méditerranéen de l’Arbois, Avenue Louis PHILIBERT - BP 80, 13545 AIX-EN-PROVENCE cedex 04 Mail : [email protected]

PIECK Carlos Ariel 61 Formation doctorale : Génie des Procédés Laboratoire : Laboratoire de Mécanique, Modélisation et Procédés Propres, Equipe « Procédés et fluides supercritiques » (M2P2, Aix-Marseille Université UMR CNRS 7340), Europôle de l’Arbois, BP 80, Hall C, Bât. Laënnec, 13545 Aix-en-Provence, France


PLAIRE Delphine 94 Formation doctorale : Océanographie Laboratoire : Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), DEI, SECRE, LECO, Cadarache, France Mail : [email protected]

PONSIN Violaine 33 Formation doctorale : Chimie de l’Environnement Laboratoires : – Laboratoire de Chimie de l’Environnement, Aix-Marseille Université – FRE 3416 –CNRS, Marseille, France – Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie, Angers, France Mail : [email protected]

PUPIER Julie 83 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : Aix-Marseille Université, CNRS-IRD-Collège de France, UMR 7330 CEREGE, Technopôle de l'Arbois, BP80, 13545 Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

ROMEY Carole 84 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : CEREGE, Europôle de l’Arbois, Aix-en-Provence Mail : [email protected]

ROUSTAN Audrey 52 Formation doctorale : Environnement et Santé Laboratoire : Laboratoire de Mutagenèse et Toxicologie Environnementales, IMBE - UMR CNRS 7263 / IRD 237, Faculté de Pharmacie, Aix-Marseille Université, 27 Bd Jean Moulin, 13385 Marseille Cedex 05 France Mail : [email protected]

SALAMEH Dalia 34 Formation doctorale : Chimie de l’Environnement Laboratoire : Laboratoire de Chimie de l’Environnement, Aix-Marseille Université – FRE 3416 –CNRS, 13331 Marseille, France Mail : [email protected]

SANTONJA Mathieu 46 Formation doctorale : Ecologie Laboratoire : Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie UMR 7263 CNRS 237 IRD - Equipe Diversité et Fonctionnement : des Molécules aux Ecosystèmes – Aix-Marseille Université, Centre St Charles, Case 4, 3 Place Victor Hugo, 13331 Marseille cedex 03, France


SASSINE Lara 85 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : Laboratoire de Géochimie Isotopique Environnementale - Université de Nîmes (UMR de rattachement 7330 - CEREGE), 150 Rue Georges Besse, 30035 Nîmes Cedex 01, France


SCHENKELAARS Quentin 95 Formation doctorale : Océanographie Laboratoire : Institut Méditerranéen de Biologie et Ecologie marine et continentale, Station Marine d’Endoume, Batterie des Lions, 13007 Marseille, France Mail : [email protected]

SYLVESTRE Alexandre 35 Formation doctorale : Chimie de l’Environnement Laboratoire : Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire Chimie Environnement, 13331 Marseille, France


Index 101


TAFOUKT Djida 62 Formation doctorale : Génie des Procédés Laboratoire : Laboratoire de Mécanique, Modélisation & Procédés Propres (UMR CNRS 7340), Aix-Marseille Université, Europôle de l’Arbois, 13545 Aix-en-Provence Cedex 04, France Mail : [email protected]

TOUDJI Sid-Ali Amine 63 Formation doctorale : Génie des Procédés Laboratoire : Laboratoire M2P2 (mécanique, modélisation et procédés propres) UMR 7340, Europôle de l’Arbois, Bât. Laënnec hall C, 13545 Aix-en-Provence Cedex 4, France


TRANIER Marie-Stéphane 47 Formation doctorale : Ecologie Laboratoire : IMBE-IRD 237, Equipe Biotechnologies et Biorémédiation. Aix-Marseille Université, Campus Etoile Faculté des Sciences et Techniques de Saint Jérôme, 13397 Marseille Cedex 20 Mail : [email protected]

VAN DEN BOGAERT Romain 86 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : INRA, UR 1119 Géochimie des Sols et des Eaux, 13100 Aix-en-Provence, France Mail : [email protected]

VIE Bruno 53 Formation doctorale : Environnement et Santé Laboratoire : Ecole de Podologie de Marseille, Marseille, France Mail : [email protected]

ZMEMLA Raja 87 Formation doctorale : Géosciences de l’Environnement Laboratoire : – Equipe InterFasT , CEREGE UMR 7330 CNRS, Aix-Marseille Université, Europôle de l’Arbois, BP80, 13545 Aix-en-Provence Cedex 04, France – Labo 3E (Eau, Energie, Environnement), Université de Sfax, Ecole Nationale des Ingénieurs de Sfax, Route de la Soukra km4, 3038 Sfax, Tunisie Mail : [email protected]

102 Index


103


Comité d’Organisation du Congrès 2013 des Doctorants en Sciences de l’Environnement

Ecole Doctorale en Sciences de l’Environnement (EDSE), ED251

Pierre ROCHETTE (Directeur de l’Ecole Doctorale, CEREGE Aix-Marseille Université, Europôle de l’Arbois)

Thibault WAGENER

(Directeur-Adjoint de l’Ecole Doctorale, Site de Luminy)

Isabelle HAMMAD (Secrétaire de l’Ecole Doctorale, Europôle de l’Arbois)

Dominique ESTIVAL

(MIO, Service Enseignement 3ème cycle, Aix-Marseille Université, Campus de Luminy)

Laboratoire Chimie de l’Environnement, FRE 3416 – CNRS

Henri Wortham (Directeur du LCE, Campus de Saint-Charles)

Julien Parinet

(Post-doctorant LCE, équipe DMCM, Campus de Saint-Charles)

Violaine Ponsin (Doctorante LCE – EDSE, équipe DMCM, Campus de Saint-Charles)

Dalia Salameh

(Doctorante LCE – EDSE, équipe IRA, Campus de Saint-Charles)

Marie Spiandore (Doctorante LCE – EDSE, équipe MPO, Europôle de l’Arbois)

Ecole Doctorale Sciences de l’Environnement

(ED 251)

DIRECTION : P. Rochette Secrétariat : I. Hammad – Mail : [email protected]

ADRESSE Europôle Méditerranéen de l’Arbois – BP 80

13545 Aix-en-Provence Cedex 4 France

congrès des doctorants en sciences de l'environnement.pdf

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