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Cet article entend évaluer les contraintes spécifiques au stockage du bois de chauffage, en s’appuyant sur l’étude de la ville de Toulouse dans les deux derniers siècles du Moyen Âge. L’historiographie a généralement insisté sur le coût du transport. Il faut aussi rappeler que le bois était un produit encombrant, dont le stockage mobilisait des surfaces importantes. Ces paramètres expliquent l’avantage des espaces portuaires. Les espaces de stockage, pour la consommation ou pour la revente, étaient pourtant divers : le bois est aussi conservé à domicile ou dans des granges nommées « bordes ». La croissance urbaine conduit à une spécialisation de plus en plus claire de certains quartiers dans le stockage du bois. Celle-ci s’explique par un facteur important, le coût du stockage, qui pouvait atteindre jusqu’à 10 % du bois vendu au détail. This paper deals with firewood and aims at understanding its specific storage constraints. The study focuses on the city of Toulouse in the late Middle Age. Transportation costs have often been highlighted, yet the extent of the surface area needed was a problem too, due to the fact that it is a bulky material. Therefore, port areas offered an advantage, even if many different places such as domestic cellars or warehouses, were used to store firewood. As the city grew, local specialization within the city became more and more important because storage costs were high (it could reach up to 10 % of firewood retail price).

L’optimisation des systèmes propulsifs pour l’aéronautique présente un large ensemble de défis technologiques qui doivent répondre à de nombreuses contraintes. L’une des principales contraintes pour la sécurité d’un aéronef est sa capacité à assurer le redémarrage en conditions de haute altitude. Ces conditions environnementales altèrent considérablement les caractéristiques du brouillard et limitent l’évaporation du combustible. Afin de prévoir l’influence des ces conditions sur le brouillard, les industriels ont recours à des modèles de comportement. Cependant ces corrélations sont établies dans des conditions ambiantes et il n’existe pas à ce jour de mesures réalisées dans ces conditions critiques de rallumage. De plus, rien n’atteste que ces corrélations restent valables dans ces conditions critiques. Afin de répondre à cette question, il paraît judicieux de mener des essais dans ces conditions critiques afin d’y caractériser le comportement du brouillard. Cette étude consiste donc à réaliser des essais dans ces conditions critiques de rallumage en haute altitude de manière à constituer une base de données dans le but de développer des modèles de comportement du brouillard. Un autre objectif de cette étude sera d’étendre la technique de mesure Planar Droplet Sizing au cas du kérosène et au banc MERCATO afin de proposer une alternative aux mesures PDA qui demeurent chronophages. La comparaison avec les mesures PDA nous permet de quantifier la précision de la technique de mesure dans ce contexte critique The optimization of aeronautics propulsion systems highlights huge technological challenges that must respect many constraints. One of the main constraints for the safety of an aircraft is its ability to ensure high altitude re-ignition. These environmental conditions significantly alter the characteristics of the spray generated by the injector and limit the fuel evaporation. In order to predict the impact of these conditions on the spray, modelling is used in industry. However, these correlations are established under ambient conditions and no such investigations have been conducted under these critical conditions. Moreover, there is no evidence that these correlations remain valid under these conditions. To address this problem, it seems appropriate to conduct realistic tests in order to characterize the spray behavior. This study therefore consists in carrying out tests under these critical conditions at high altitude so as to establish a database in order to develop spray models of fog behavior. Another objective of this study will be to extend the Planar Droplet Sizing measurement technique to the case of kerosene and the MERCATO bench in order to propose an alternative to PDA measurements that remain time-consuming. The comparison with PDA measurements allows us to quantify the accuracy of the measurement technique in this critical context

Contexte : La viticulture est très exigeante en intrants. La viticulture biologique est souvent considérée comme un système durable, mais elle a des impacts environnementaux. L’analyse du cycle de vie (ACV) permet de discriminer les itinéraires viticoles. Objectif : Notre article présente et discute l’intérêt de l’ACV pour évaluer, comparer et améliorer les itinéraires viticoles biologiques par une comparaison (i) des inventaires des pratiques, (ii) des inventaires du cycle de vie (ICV) et (iii) des ACV. Matériel et méthodes : Huit cas ont été étudiés dans trois régions viticoles françaises et deux années. L’ICV et l’ACV ont été calculés, cinq impacts ont été sélectionnés par corrélations (changement climatique, eutrophisation de l’eau douce, écotoxicité terrestre, acidification terrestre, eutrophisation marine). Résultats et discussion : des différences importantes entre les cas pour les pratiques et les quantités d’intrants ont été observées et l’étude des impacts sur le changement climatique a révélé la hiérarchie d’importance des opérations notamment mécaniques et un classement différent pour des impacts au kg de raisin et à l’ha de vigne. Les défis de l’ACV sont de mieux prendre en compte le soufre et le cuivre ; enrichir les bases de données sur les engrais organiques ; et construire des indicateurs de biodiversité. Conclusion : L’ACV est meilleure que les inventaires des pratiques pour évaluer la viticulture biologique., Background: Viticulture is very demanding in inputs. Organic viticulture is often seen as a sustainable system but has also environmental impacts. Life cycle assessment (LCA) is able to discriminate vineyard managements. Aims: Our study explores the interest of LCA to assess, compare and improve organic vineyard management routes through a comparison of information given by practices inventories, Life Cycle Inventories (LCIs) and LCA. LCA methodological challenges are also discussed. Material and methods: Eight cases were studied in three French wine regions and two years. LCI and Life Cycle Impact Assessments (LCIAs) were calculated, five impacts were selected by correlation (climate change, fresh water eutrophication, terrestrial ecotoxicity, terrestrial acidification, marine eutrophication). Results and discussion: Practices and quantity of inputs were contrasted among the cases. The study of impacts on climate change revealed the hierarchy of importance of operations and a different ranking of cases for the functional units Ha and Kg. The LCIAs showed major differences between cases for some impacts and their drivers. LCIA and LCI permitted to account for the life cycle dimension of the impacts and for the toxicity and persistence of pesticides. The challenges of organic vineyard LCA are to (i) better consider sulphur and copper, (ii) enrich databases on organic fertilizer, and (iii) build an LCA indicator of biodiversity impact. Conclusion: LCA is better than practices inventories and LCI to assess organic viticulture.

International audience; Background: Viticulture is very demanding in inputs. Organic viticulture is often seen as a sustainable system but has also environmental impacts. Life cycle assessment (LCA) is able to discriminate vineyard managements. Aims: Our study explores the interest of LCA to assess, compare and improve organic vineyard management routes through a comparison of information given by practices inventories, Life Cycle Inventories (LCIs) and LCA. LCA methodological challenges are also discussed. Material and methods: Eight cases were studied in three French wine regions and two years. LCI and Life Cycle Impact Assessments (LCIAs) were calculated, five impacts were selected by correlation (climate change, fresh water eutrophication, terrestrial ecotoxicity, terrestrial acidification, marine eutrophication). Results and discussion: Practices and quantity of inputs were contrasted among the cases. The study of impacts on climate change revealed the hierarchy of importance of operations and a different ranking of cases for the functional units Ha and Kg. The LCIAs showed major differences between cases for some impacts and their drivers. LCIA and LCI permitted to account for the life cycle dimension of the impacts and for the toxicity and persistence of pesticides. The challenges of organic vineyard LCA are to (i) better consider sulphur and copper, (ii) enrich databases on organic fertilizer, and (iii) build an LCA indicator of biodiversity impact. Conclusion: LCA is better than practices inventories and LCI to assess organic viticulture.; Contexte : La viticulture est très exigeante en intrants. La viticulture biologique est souvent considérée comme un système durable, mais elle a des impacts environnementaux. L’analyse du cycle de vie (ACV) permet de discriminer les itinéraires viticoles. Objectif : Notre article présente et discute l’intérêt de l’ACV pour évaluer, comparer et améliorer les itinéraires viticoles biologiques par une comparaison (i) des inventaires des pratiques, (ii) des inventaires du cycle de vie (ICV) et (iii) des ACV. Matériel et méthodes : Huit cas ont été étudiés dans trois régions viticoles françaises et deux années. L’ICV et l’ACV ont été calculés, cinq impacts ont été sélectionnés par corrélations (changement climatique, eutrophisation de l’eau douce, écotoxicité terrestre, acidification terrestre, eutrophisation marine). Résultats et discussion : des différences importantes entre les cas pour les pratiques et les quantités d’intrants ont été observées et l’étude des impacts sur le changement climatique a révélé la hiérarchie d’importance des opérations notamment mécaniques et un classement différent pour des impacts au kg de raisin et à l’ha de vigne. Les défis de l’ACV sont de mieux prendre en compte le soufre et le cuivre ; enrichir les bases de données sur les engrais organiques ; et construire des indicateurs de biodiversité. Conclusion : L’ACV est meilleure que les inventaires des pratiques pour évaluer la viticulture biologique.

Under Loss Of Coolant Accident(LOCA) transients conditions, the high irradiated fuel is fragmented in small sizes fragments whose can be relocated in the balloon, or being ejected out of the fuel rod if the latter burst. This work focuses on the pellet rim, where bubbles density increases owing to a higher irradiation level. Usually the hypothesis used to explain fuel fragmentation during transient is grain cleavage induced by over pressurized fission gas bubbles, located at the grain boundary. The aim of this study is to define a macroscopic fragmentation model based on a micro mechanical approach to have a better understanding of the fuel mechanical behaviour at lower scale : size and volume fraction of fragments. This PhD introduces a stepwise micromechanical method based on three steps : i) firstly, we detail how to model the HBS microstructure including pressurized porosities, based on experimental or numerical data and define a Representative Volume Element (RVE). The HBS bubbles can be characterized to determine their dimensions, their volume fraction, and their internal pressure. Two sources of information will be used : experimental observations from burned fuel discs or fuel pellets with high combustion rates and digital tools (with ALCYONE-CARACAS [JSB+14]). A 3D VER for the HBS area is built on these analyses for the localization step. This second step consists in carrying out Finite Element Calculations (with Cast3m [cas90]) in Full Fields with a cohesive model using a local damage behaviour law to study the craking path into the material under bubble pressure. We use 3D full field computations in order to determine the crack snapshot. Elastic computations are performed to find the bubbles pressure level which is required to reach the cracks initiation threshold. Then nonlinear computations, using a failure local behaviour law, are conducted to identify the failure snapshots. The latter will be used as an input for the homogenization step. The fracture criterion developed is a Griffith’s criterion type condition, established from the NTFA method and the variational formulation of fracture mechanics of Francfort-Marigo. Finally, the method developedp in this work is able to give the state of the fuel (broken or not) at the scale of the pellet for the zone HBS., La reproduction expérimentale de transitoires thermiques accidentels de type Accident par Perte de Réfrigérant Primaire (APRP) en laboratoire a permis d’observer la fragmentation du combustible fortement irradié lorsque la gaine se déforme sous l’augmentation de la température. Ces fragments de petites tailles peuvent se relocaliser dans le ballon ou en cas de rupture de gaine, être éjectés hors du crayon combustible. La zone High Burnup Structure (HBS) des combustibles fortement irradiés est la plus susceptible de se fragmenter et d’être relocalisée par sa position en périphérie de pastille. Une hypothèse pour expliquer la présence de ces fragments est que le transitoire provoque une surpression dans les bulles HBS situées aux joints de grains (JDG) de la zone HBS qui mène à leur décohésion. Cette thèse a pour but de développer un critère de fissuration mécanique du combustible qui permet de mieux comprendre le comportement du combustible fortement irradié lors de la montée en pression des bulles HBS en utilisant une méthode micromécanique qui prend en compte la microstructure du combustible et les principes de la mécanique de la rupture. Ce travail est composé de trois étapes : i) l’étape de représentation permet de caractériser les bulles HBS (leurs dimensions, leur fraction volumique, et la pression interne). Deux sources d’informations seront utilisées : les observations expérimentales provenant de disques ou de pastilles de combustible irradiés à fort taux de combustion et d’outils numériques (avec ALCYONE-CARACAS [JSB+14]). De cette analyse est construit un VER en 3D de la microstructure HBS qui sera utilisé pour ii) la localisation. Cette seconde étape consiste à réaliser des calculs éléments finis (avec Cast3m [cas90]) en champs complets avec une loi d’endommagement locale de type zone cohésive pour étudier la fissuration du matériau sous un chargement de pression des bulles. Cette étude permet d’analyser la fragmentation et de déterminer les modes de fissuration locaux, un champ scalaire qui traduit l’état d’endommagement du matériau et sert de donnée d’entrée au critère de rupture macroscopique, décrit dans iii) l’étape d’homogénéisation. Le critère de rupture développé est de type Griffith et est établi sur la base de la méthode NTFA et dela formulation variationnelle de la rupture de Francfort-Marigo. La méthode mise en place dans ce travail estalors capable de donner l’instant de rupture du combustible ainsi que son état (rompu ou non).

Continuous consumption of plastics led, until 2015, to the accumulation of 6.3 billion tons of plastic waste. In Europe, the recycling of collected plastics does not exceed 30% for logistical and economic reasons related to this sector. The energy recoveryof this waste, which is not valid for recycling, is then preferred to other management methods. Incineration is controversial for its energy and environmental balance; other means of recovery such as pyrolysis are preferred. The research carried out in this thesis focused on the pyrolysis of polyolefins, polyethylene (PE) and polypropylene (PP), because of their strong presence in municipal plastic waste. The influence of the ultrastable Y zeolite (USY) on the pyrolysis of PP and PE, recovered from a waste collection center, was studied by thermogravimetric analysis (TGA) and then on a fixed bed batch reactor and a continuous reactor. The kinetic study of thermal decomposition of the PP and PE mixtures was carried out, the kinetic parameters were determined and the interactions between the various components of the mixture were analyzed. The amount of zeolite was optimized and the catalyst/plastic ratio of 1:10 was adopted during the experimental tests. The use of USY as a catalyst has led to a more targeted distribution of compounds and shorter reaction times. The pyrolysis liquids obtained were separated into different fuel fractions compatible with the European standards EN 590 and EN 228. In order to reduce the production cost of these fuels, a catalystregeneration study was conducted and showed that its activity level decreased after 14 cycles of regeneration. At the end of the thesis, an energy and mass balance of the process was carried out and the prospects for improvement are presented in order to transpose the study on an industrial scale.; La consommation continue de matières plastiques a conduit, jusqu’à 2015, à l'accumulation de 6,3 milliards de tonnes de déchets plastiques. En Europe, le recyclage des plastiques ramassés ne dépasse pas les 30% pour des raisons logistiques et économiques liées à cette filière. La valorisation énergétique de ces déchets, non valables pour le recyclage, est alors préférée aux autres modes de gestion. L’incinération étant controversée pour son bilan énergétique et environnemental, d’autres moyens de valorisation tels que la pyrolyse sont privilégiés. Les travaux de recherche menés dans cette thèse ont été focalisés sur la pyrolyse des polyoléfines, le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP), en raison de leur forte présence dans les déchets plastiques municipaux. L’influence de la zéolithe Ultrastable Y (USY) sur la pyrolyse du PP et du PE, récupérés d’une déchèterie, a été étudiée par une analyse thermogravimétrique (ATG) puis sur un réacteur en batch à lit fixe et un réacteur continu. L’étude cinétique dedécomposition thermique des mélanges de PP et de PE a été réalisée, les paramètres cinétiques ont été déterminés et les interactions entre les différents composants du mélange ont été analysées. La quantité de zéolithe a été optimisée et le rapport catalyseur/plastique de 1:10 a été adopté durant les essais expérimentaux. L’utilisation de l’USY comme catalyseur a conduit à une distribution plus ciblée de composés et des temps de réaction plus courts. Les liquides de pyrolyse obtenus ont été séparés en différentes fractions de carburants compatibles avec les normes Européennes EN 590 et EN 228. Afin de réduire le coût de production de ces carburants, une étude de régénération du catalyseur a été menée et a montré que son niveau d’activité a diminué au bout de 14 cycles de régénération. A la fin de la thèse, un bilan d’énergie et de masse du procédé a été effectué puis les perspectives d’amélioration sont présentées afin de transposer l’étude à l’échelle industrielle.

Continuous consumption of plastics led, until 2015, to the accumulation of 6.3 billion tons of plastic waste. In Europe, the recycling of collected plastics does not exceed 30% for logistical and economic reasons related to this sector. The energy recoveryof this waste, which is not valid for recycling, is then preferred to other management methods. Incineration is controversial for its energy and environmental balance; other means of recovery such as pyrolysis are preferred. The research carried out in this thesis focused on the pyrolysis of polyolefins, polyethylene (PE) and polypropylene (PP), because of their strong presence in municipal plastic waste. The influence of the ultrastable Y zeolite (USY) on the pyrolysis of PP and PE, recovered from a waste collection center, was studied by thermogravimetric analysis (TGA) and then on a fixed bed batch reactor and a continuous reactor. The kinetic study of thermal decomposition of the PP and PE mixtures was carried out, the kinetic parameters were determined and the interactions between the various components of the mixture were analyzed. The amount of zeolite was optimized and the catalyst/plastic ratio of 1:10 was adopted during the experimental tests. The use of USY as a catalyst has led to a more targeted distribution of compounds and shorter reaction times. The pyrolysis liquids obtained were separated into different fuel fractions compatible with the European standards EN 590 and EN 228. In order to reduce the production cost of these fuels, a catalystregeneration study was conducted and showed that its activity level decreased after 14 cycles of regeneration. At the end of the thesis, an energy and mass balance of the process was carried out and the prospects for improvement are presented in order to transpose the study on an industrial scale.; La consommation continue de matières plastiques a conduit, jusqu’à 2015, à l'accumulation de 6,3 milliards de tonnes de déchets plastiques. En Europe, le recyclage des plastiques ramassés ne dépasse pas les 30% pour des raisons logistiques et économiques liées à cette filière. La valorisation énergétique de ces déchets, non valables pour le recyclage, est alors préférée aux autres modes de gestion. L’incinération étant controversée pour son bilan énergétique et environnemental, d’autres moyens de valorisation tels que la pyrolyse sont privilégiés. Les travaux de recherche menés dans cette thèse ont été focalisés sur la pyrolyse des polyoléfines, le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP), en raison de leur forte présence dans les déchets plastiques municipaux. L’influence de la zéolithe Ultrastable Y (USY) sur la pyrolyse du PP et du PE, récupérés d’une déchèterie, a été étudiée par une analyse thermogravimétrique (ATG) puis sur un réacteur en batch à lit fixe et un réacteur continu. L’étude cinétique dedécomposition thermique des mélanges de PP et de PE a été réalisée, les paramètres cinétiques ont été déterminés et les interactions entre les différents composants du mélange ont été analysées. La quantité de zéolithe a été optimisée et le rapport catalyseur/plastique de 1:10 a été adopté durant les essais expérimentaux. L’utilisation de l’USY comme catalyseur a conduit à une distribution plus ciblée de composés et des temps de réaction plus courts. Les liquides de pyrolyse obtenus ont été séparés en différentes fractions de carburants compatibles avec les normes Européennes EN 590 et EN 228. Afin de réduire le coût de production de ces carburants, une étude de régénération du catalyseur a été menée et a montré que son niveau d’activité a diminué au bout de 14 cycles de régénération. A la fin de la thèse, un bilan d’énergie et de masse du procédé a été effectué puis les perspectives d’amélioration sont présentées afin de transposer l’étude à l’échelle industrielle.

The rise and development of ancient Maya societies in the tropical forests of the Maya Lowlands question how these societies exploited the forest, impacted landscapes and adapted to changing environments over three millennia. Wood was indeed an indispensable resource for the Maya, and is therefore a key economic and ecological indicator for understanding socio-environmental interactions over time. This thesis conducts a systematic and diachronic anthracological study of a Maya site to reconstruct firewood collection strategies and to analyze relations between human activities and woodland changes. Naachtun, a Classic period city located in northern Petén, Guatemala, developed over eight centuries (AD 150-950/1000) with non-linear population dynamics, and proved its resilience during the Terminal Classic crisis. This makes the site a relevant candidate for studying the interactions between the ancient Maya and the forest on a long-term scale. The study required the compilation of a wood reference collection for the Central Maya Lowlands, now counting 231 taxa from 52 families. The project also focuses on the impact of taphonomic processes on charcoal preservation at Maya sites, by an experimental study of the combustion of five tree species of the Maya forest. Finally, we examine the use of fire and ashes in the ritual practices of the ancient Maya by analyzing a series of ritual deposits through a spatial approach and reconstitute the human activities that are responsible for their formation. These three lines of research demonstrate the usefulness of anthracology in the study of socio-environmental dynamics and of human behaviors in the Maya Lowlands.; L’essor et le développement des anciens mayas dans les forêts tropicales des Basses Terres ont soulevé de nombreuses questions, souvent restées sans réponse par manque de données empiriques. En particulier, il n’existe que peu d'études sur l’économie des bois de feu dans les sociétés mayas préhispaniques. Notre recherche doctorale vise à reconstituer, par une étude anthracologique systématique et diachronique, les stratégies d'acquisition et les usages des bois de feu à Naachtun, afin d'analyser l'impact réciproque entre les activités humaines et les changements du couvert ligneux sur huit siècles d'occupation (150-950 apr. J.-C.). Son histoire longue, des dynamiques de population non linéaires ainsi que sa résilience face à la crise du Classique terminal, font tout l'intérêt du site de Naachtun pour étudier les interactions entre les Mayas et les forêts sur le temps long. Ce travail a nécessité au préalable la compilation d'une collection anatomique de référence des bois des Basses Terres centrales, qui compte aujourd'hui 231 taxons appartenant à 52 familles. Ce projet traite également de l'impact des processus taphonomiques sur la préservation des charbons archéologiques dans les sites mayas, à travers une étude expérimentale de la combustion de cinq essences. Finalement, nous étudions l'usage du feu et des cendres dans les pratiques rituelles à travers l'analyse des dépôts résultant d'actions rituelles, de façon à restituer les gestes humains responsables de leur formation. À travers ces trois axes de recherches interdépendants, on démontre l'apport de l'anthracologie dans l'étude des dynamiques socioenvironnementales et des comportements humains dans les Basses Terres mayas.

The rise and development of ancient Maya societies in the tropical forests of the Maya Lowlands question how these societies exploited the forest, impacted landscapes and adapted to changing environments over three millennia. Wood was indeed an indispensable resource for the Maya, and is therefore a key economic and ecological indicator for understanding socio-environmental interactions over time. This thesis conducts a systematic and diachronic anthracological study of a Maya site to reconstruct firewood collection strategies and to analyze relations between human activities and woodland changes. Naachtun, a Classic period city located in northern Petén, Guatemala, developed over eight centuries (AD 150950/1000) with non-linear population dynamics, and proved its resilience during the Terminal Classic crisis. This makes the site a relevant candidate for studying the interactions between the ancient Maya and the forest on a long-term scale. The study required the compilation of a wood reference collection for the Central Maya Lowlands, now counting 231 taxa from 52 families. The project also focuses on the impact of taphonomic processes on charcoal preservation at Maya sites, by an experimental study of the combustion of five tree species of the Maya forest. Finally, we examine the use of fire and ashes in the ritual practices of the ancient Maya by analyzing a series of ritual deposits through a spatial approach and reconstitute the human activities that are responsible for their formation. These three lines of research demonstrate the usefulness of anthracology in the study of socio-environmental dynamics and of human behaviors in the Maya Lowlands.; L’essor et le développement des sociétés mayas anciennes dans un environnement forestier tropical, longtemps réputé hostile, ont soulevé de nombreuses questions, pour la plupart restées sans réponse par manque de données empiriques. Les modèles relatifs à l'exploitation des forêts, à l’impact anthropique sur le milieu et aux stratégies d’adaptation aux changements environnementaux au cours des trois millénaires d'occupation maya, bien que fondés sur des données palynologiques et sédimentologiques, n'ont que rarement été validés par des données archéologiques ou archéobotaniques. En particulier, il n’existe que très peu d'études sur l’économie des bois de feu dans les sociétés mayas préhispaniques, alors que le bois, en tant que ressource de base, constitue assurément un important marqueur écologique et économique dans l’étude des sociétés préindustrielles. Notre projet doctoral avait donc pour objectif principal de reconstituer, par le biais d'une étude anthracologique systématique et diachronique, les stratégies d'acquisition et les usages des bois de feu sur un site maya, afin d'analyser l'impact réciproque entre les activités humaines et les changements du couvert ligneux local sur toute la durée de son occupation. Cette recherche a été menée sur le site de Naachtun, cité de la période classique (250-950 apr. J.-C.) situé à l'extrême nord du Guatemala. Son développement sur huit siècles (≈150-950/1000 apr. J.-C.), les dynamiques de population non linéaires qu'on y observe, ainsi que sa résilience face à la crise du Classique terminal, faisaient tout l'intérêt de Naachtun pour étudier les interactions entre les anciens Mayas et les forêts sur le temps long. Ce travail a nécessité au préalable la compilation d'une collection anatomique de référence des bois des Basses Terres centrales, qui compte aujourd'hui 231 taxons appartenant à 52 familles, matériels physiques et numériques compris. Deux autres thématiques de recherche ont été développées dans ce projet. La première traite de l'impact des processus taphonomiques sur la préservation des charbons archéologiques dans les sites mayas, à travers une étude expérimentale de la combustion de cinq essences de la forêt maya. La seconde a porté sur l'usage du feu et des cendres dans les pratiques rituelles des anciens Mayas. Les dépôts de cendres et de charbons résultant d'actions rituelles y sont examinés selon une approche spatiale de façon à restituer les gestes humains responsables de leur formation. À travers ces trois axes de recherches interdépendants, on démontre l'apport de l'anthracologie dans l'étude des dynamiques socio-environnementales et des comportements humains dans les Basses Terres mayas.

Les travaux présentés dans ce mémoire couvrent les domaines de recherches dans lesquels je me suis impliqué jusqu'à maintenant. Le premier chapitre s'attache à décrire les avancées effectuées dans le domaine des analyses par faisceau d'ions. Les réflexions théoriques développées ont notamment permis de construire des outils permettant d’établir des profils en profondeur d'éléments dans les solides de manière objective, avec des incertitudes précisément calculées. Par ailleurs, des techniques d'analyse par faisceau d'ions originales ont été développées au gré des études. A ce titre, une méthode d'analyse en profondeur de l'oxygène dans des matrices carbures est détaillée. Elle permet de déterminer la composition et de dresser le profil en profondeur de l'oxygène dans les premiers microns d'un matériau carbure. Cette technique a en effet permis de caractériser l'oxydation d'échantillons de carbure d'uranium appauvri élaborés dans le cadre de la thèse de Mme Raveu, en utilisant le faisceau micrométrique délivré par la microsonde nucléaire du CEA-CNRS/IRAMIS/LEEL. En effet, le comportement en pile du combustible carbure est encore mal connu, et disposer d'un matériau modèle de même structure et de propriétés proches permettrait de mener des études de R&D amont sur ce thème. Des échantillons de monocarbure d'uranium contenant très peu d'impuretés, d'un bel aspect métallique, ont été obtenus grâce à une chaîne de fabrication en boîtes à gants inertées sous argon, BàGCARA, développée au CEA/DEC. Cependant, la plupart des échantillons fabriqués se sont corrodés sous l'effet de phénomènes de corrosion fissurante suite à un bref passage sous air. L'attention se porte donc aujourd'hui sur les oxycarbures d'uranium, passivés dans une certaine mesure par la présence d'O. En aval du cycle du combustible des réacteurs actuels, l'entreposage des assemblages usés a été étudié dans le cadre de la loi française de 2006 sur les déchets nucléaires, ce gaz étant à la longue généré en grandes quantités par décroissance alpha des actinides en situation d'entreposage. La mise en œuvre de techniques d’analyse originales a nécessité le développement de l'installation DIADDHEM au CNRS/CEMHTI. Les mesures interprétées par un modèle en éléments finis indiquent que les défauts, en particulier lacunaires, constituent des pièges vis-à-vis des atomes de gaz. Cependant, ceux-ci peuvent migrer très rapidement en périphérie des grains du matériau fritté au-dessus de 800°C, du fait que les joints de grain jouent le rôle de puits pour les défauts : le matériau est restauré sur plusieurs microns en leur voisinage, ce qui permet aux atomes de gaz de circuler sans être piégés. Les études sur l'endommagement des matériaux sous irradiation ont débuté depuis les années 1950. Pourtant, les phénomènes d'irradiation étant des phénomènes rapides et transitoires, ils restent encore aujourd'hui difficiles à caractériser expérimentalement. La dynamique moléculaire classique a en revanche pu simuler des cascades de déplacements énergétiques dès le début des années 1990, et le dioxyde d'uranium a par la suite été étudié, notamment au CEA de Cadarache. En régime balistique, les cascades de déplacements énergétiques se décomposent en sous-cascades de moindre énergie. Chacune des sous-cascades engendre une pointe thermique, qui consiste en une fusion locale du matériau suivi de sa recristallisation rapide. La pointe thermique génère des agrégats de défauts qui peuvent devenir nanométriques lorsque le dommage d'irradiation s'accumule (superposition de cascades) : ce sont des cavités et des boucles de dislocation. Ces travaux se sont par la suite inscrits dans une démarche de modélisation multi-échelle soutenue par AREVA et EDF, dans le but ultime d'intégrer un terme source de défauts d'irradiation dans les codes métiers utilisés dans l’industrie qui soit physiquement plus pertinent. Un modèle préliminaire de superpositions de cascade a été développé afin d'expliquer la saturation de la population des cavités formées sous irradiation aux ions lourds (taille et densité).

This paper presents the results of the study of the charcoal remains from the rock shelter of Clos de Poujol (Campagnac, Aveyron), located at an altitude of 850 m on the Séverac karstic plateau (causse). The site has yielded well-individualised occupations dating from the Early Mesolithic, with two main occupation phases dated respectively between 8286 – 7579 and 7584 – 7198 cal. BC. The archaeological deposits covering these occupations are less well preserved, and are indiscriminately attributed to the late Mesolithic/ early Neolithic. Charcoal from all the levels was sampled in order to perform a palaeo-ecological study. Some of the charcoal samples, generally very well-preserved, showed microscopic alterations of the wood’s cellular structure. Cell wall perforations and deformations were very frequently observed, whereas intensely vitrified charcoal fragments were sporadically noted. These stigmata, also referred to as anatomical signatures, potentially convey information on the state of the wood before its combustion and, consequently, may be interpretable in terms of firewood acquisition practices (wood felling vs. wood gathering), or even highlight specific orientations in the choice of the wood, which could have been made with regard to different criteria such as the species, but also the state of the wood (e. g., healthy, dead, decayed). Moreover, the strongest deformations that were observed raised the question of the use of lignite, previously identified within the Epipalaeolithic levels of a neighbouring site. At Clos de Poujol, the existence of well-defined burning features and pits adds to the general coherence of the occupations of the Early Mesolithic and their potential suitability for palaeo-ethnographic reconstructions. Hence, it was decided to evaluate the feasibility of performing a palaeo-ethnographic charcoal approach on these structuring features. In order to do so, literature on the interpretation of the various stigmata on charcoal was examined and completed by the integration of specific experimental data. Different kinds of results were obtained. First, on a palaeo-ecological level, the charcoal study allowed part of the Holocene vegetation history to be retraced in a region that is still poorly known in this respect. The floristic results are extremely homogeneous ; the charcoal spectra are strongly dominated by pine, probably Scots pine (P. sylvestris type). Deciduous oak and the companion species of pine and/ or oak woodlands are poorly represented. As regards queries on the fuel management practices of the Mesolithic occupants, this study revealed the dominant use of dead wood, a fuel well adapted to immediate consumption which seems to have been abundant enough to meet the needs of the shelter’s occupants. More generally, our results prompt us to remain cautious when it comes to interpreting charcoal remains in terms of human practices and, concomitantly, to multiply data references allowing a better understanding of Mesolithic fire-related behaviour., Cet article présente les résultats de l’étude anthracologique de l’abri du Clos de Poujol (Campagnac, Aveyron), situé à 850 m d’altitude sur le causse de Séverac. Le site a livré des occupations du premier Mésolithique bien individualisées, avec deux principales phases respectivement datées entre 8286-7579 et 7584-7198 cal. BC. Les dépôts surmontant ces occupations, moins bien préservés, se rapportent de manière indifférenciée au Mésolithique récent-Néolithique ancien. L’ensemble des niveaux a été échantillonné pour l’étude paléoécologique. Une partie du matériel anthracologique, dans l’ensemble très bien préservé, présentait au niveau microscopique des altérations de la structure cellulaire du bois. Le percement et la déformation des parois cellulaires sont observés de manière très récurrente, alors que des charbons très fortement vitrifiés ont été occasionnellement notés. L’intérêt de ces stigmates est qu’ils renvoient potentiellement à l’état initial du bois mis au feu et, par voie de conséquence, qu’ils sont susceptibles de nous renseigner sur les modes d’acquisition du bois de feu (abattage, ramassage) et sur un éventuel choix du bois sous une forme spécifique (sain, mort, dégradé), effectué conjointement ou indépendamment du choix des essences. En outre, les plus fortes déformations du plan ligneux posaient la question de l’utilisation de lignite, attestée à l’Épipaléolithique dans le même secteur. La cohérence des ensembles du premier Mésolithique étant notamment assurée par l’existence de structures (en creux et zones de combustion) pouvant potentiellement se rapporter à une phase d’occupation temporellement limitée, il nous a paru judicieux de tester la faisabilité d’une approche palethnologique en anthracologie sur ces ensembles structurants. Pour ce faire, nous avons repris la littérature disponible sur l’interprétation des stigmates, ou signatures anatomiques, détectées sur le matériel anthracologique, complétée par des données de nature expérimentale. Ce travail a abouti à l’obtention de différents types de résultats. Tout d’abord, au plan paléoécologique, l’étude anthracologique a permis de retracer une partie de l’histoire de la végétation holocène dans un secteur encore relativement mal connu de ce point de vue. Les résultats floristiques sont extrêmement homogènes ; les spectres sont fortement dominés par le pin cf. sylvestre. Le chêne caducifolié, ainsi que les espèces-compagnes de la pineraie ou de la chênaie sont représentés en faibles quantités. En ce qui concerne les questionnements sur la gestion des combustibles au Mésolithique, ce travail a permis de mettre en évidence le recours préférentiel au bois mort (bois de ramassage), combustible se prêtant à une utilisation immédiate et qui semble-t-il, était suffisant pour répondre à l’ensemble des besoins énergétiques des occupants de l’abri. Plus largement, nos résultats montrent que des travaux conséquents restent à effectuer afin d’être à même d’interpréter les résidus de la combustion en termes de pratiques anthropiques et, concomitamment, incitent à multiplier les référentiels actualistes permettant de mieux comprendre les comportements liés au feu au Mésolithique, très peu étudiés et caractérisés à ce jour., Henry Auréade, Bobœuf Marc. Environnement ligneux et gestion du bois de feu au cours du Mésolithique au Clos de Poujol (Campagnac, Aveyron). In: Bulletin de la Société préhistorique française, tome 113, n°1, 2016. pp. 5-30.

Le changement climatique devrait, en Europe, conduire à une aggravation des risques naturels encourus par les forêts. Pour les régions méditerranéennes, les risques connus les plus importants sont la sécheresse, les incendies de forêt et les attaques d'insectes. Les projections du danger d'incendie de forêt indiquent que les feux seront plus fréquents et plus intenses en région méditerranéenne et que l'aire géographique soumise à ce risque s'étendra vers le nord de l'Europe. Ces projections à grande échelle reposent sur des relations empiriques établies entre le climat et un indicateur du danger d'incendie. Pour affiner ces projections et les appliquer aux échelles de la gestion forestière, dans un contexte de changement climatique, les processus biophysiques du fonctionnement des couverts forestiers qui déterminent l'état du combustible sont à considérer. Ces processus sont impactés par la sécheresse, et les pullulations d'insectes peuvent aussi modifier brutalement et fortement le combustible. Une fois le combustible connu, la prédiction de l'intensité et de l'impact des feux est possible grâce aux modèles physiques de propagation, y compris dans des conditions nouvelles de végétation. Dans cet article, nous rapportons les projections du danger d'incendie en Europe et discutons leurs limites, nous illustrons les interactions possibles entre pullulations d'insectes et incendies, et nous présentons nos travaux de modélisation du feu et du combustible forestier basée sur les processus qui relient le climat, la végétation et le feu., In Europe, climate change is expected to exacerbate natural risks in forests. For the Mediterranean regions, the most important known risks are drought, wildfires and insect attacks. The projections of forest fire danger indicate that fires will be more frequent and more intense in Mediterranean region and that the geographical area subjected to this risk will extend towards the north of Europe. These largescale projections rest on empirical relations linking climate variables and fire danger indices. To refine these projections and apply them to forest management scales, in a context of climate change, the biophysical processes of forest functioning that determine fuel moisture and fuel amount are to be considered. Drought impacts these processes, but insect outbreaks may also change fuels fast and strongly. Once fuel is known, fire intensity and impacts may be predicted thanks to physics-based models for fire behaviour, including in new fuel conditions. In this article, we report the projections of forest fire danger for Europe and discuss their limits, we illustrate the possible interactions between insect outbreaks and wildfires, and we describe our fuel and fire modelling approaches, which are based on processes linking climate, vegetation and fire.

Ce numéro d’Innovations Agronomiques rassemble les présentations du colloque « Adaptation des forêts méditerranéennes aux changements climatiques » qui s'est tenu en Avignon le 20 novembre 2015; National audience; In Europe, climate change is expected to exacerbate natural risks in forests. For the Mediterranean regions, the most important known risks are drought, wildfires and insect attacks. The projections of forest fire danger indicate that fires will be more frequent and more intense in Mediterranean region and that the geographical area subjected to this risk will extend towards the north of Europe. These largescale projections rest on empirical relations linking climate variables and fire danger indices. To refine these projections and apply them to forest management scales, in a context of climate change, the biophysical processes of forest functioning that determine fuel moisture and fuel amount are to be considered. Drought impacts these processes, but insect outbreaks may also change fuels fast and strongly. Once fuel is known, fire intensity and impacts may be predicted thanks to physics-based models for fire behaviour, including in new fuel conditions. In this article, we report the projections of forest fire danger for Europe and discuss their limits, we illustrate the possible interactions between insect outbreaks and wildfires, and we describe our fuel and fire modelling approaches, which are based on processes linking climate, vegetation and fire.; Le changement climatique devrait, en Europe, conduire à une aggravation des risques naturels encourus par les forêts. Pour les régions méditerranéennes, les risques connus les plus importants sont la sécheresse, les incendies de forêt et les attaques d'insectes. Les projections du danger d'incendie de forêt indiquent que les feux seront plus fréquents et plus intenses en région méditerranéenne et que l'aire géographique soumise à ce risque s'étendra vers le nord de l'Europe. Ces projections à grande échelle reposent sur des relations empiriques établies entre le climat et un indicateur du danger d'incendie. Pour affiner ces projections et les appliquer aux échelles de la gestion forestière, dans un contexte de changement climatique, les processus biophysiques du fonctionnement des couverts forestiers qui déterminent l'état du combustible sont à considérer. Ces processus sont impactés par la sécheresse, et les pullulations d'insectes peuvent aussi modifier brutalement et fortement le combustible. Une fois le combustible connu, la prédiction de l'intensité et de l'impact des feux est possible grâce aux modèles physiques de propagation, y compris dans des conditions nouvelles de végétation. Dans cet article, nous rapportons les projections du danger d'incendie en Europe et discutons leurs limites, nous illustrons les interactions possibles entre pullulations d'insectes et incendies, et nous présentons nos travaux de modélisation du feu et du combustible forestier basée sur les processus qui relient le climat, la végétation et le feu.

Accès restreint aux membres de l'Université de Lorraine jusqu'au 2015-10-16; The study of heat and mass transfers during the evaporation of moving and interacting droplets remain a complex field because of the various mechanisms in action. The main parameters influencing the evaporation of droplets have been studied separately thanks to non intrusive optical diagnostics that have been used on a monodisperse droplet stream. A technique based on two colors laser induced fluorescence (LIF) was developed to measure the temperature of mono and multicomponent evaporating fuel droplets. The liquid fuel is seeded by a non-fluorescent absorber to eliminate the effect of morphological dependant resonances. The size evolution was obtained thanks to shadow imaging which allowed precise measurements of evaporation rates. A hot chamber was conceived to create controlled ambient conditions around the droplets. Thereby, the Nusselt and Sherwood numbers, characterizing the heat and mass transfers, were deduced from the experimental data for various experimental conditions. The studies allowed confirming the influence of the volatility of the fuel regarding heat and mass transfers. The results also exhibit an influence of the Reynolds number. Finally, the study of multicomponent droplets had shown different heating and evaporating phases during the droplet transit time. Effects of various compositions have also been investigated; L’étude des transferts de chaleur et de masse lors de l’évaporation de gouttes en mouvement et en interaction est un domaine complexe à cause des nombreux phénomènes en jeu. Les principaux paramètres influençant l’évaporation ont pu être étudiés indépendamment grâce à l’utilisation de diagnostics optiques de mesure non-intrusifs sur un train de gouttes monodisperse. Une technique basée sur la fluorescence induite par laser (LIF) à deux couleurs a été développée afin d’obtenir la température moyenne de gouttes de combustible mono et multicomposant. Afin de supprimer l'effet optique parasite engendré par des résonances morphologiquement dépendantes, un absorbeur non fluorescent a été ensemencé à faible concentration. L’évolution de la vitesse et de la taille des gouttes ont été investiguées grâce à une technique par ombroscopie quantitative qui permis la mesure très précise des taux d’évaporation. Une enceinte à haute température a été conçue afin de générer des conditions ambiantes maitrisées et propices à la formation d’une forte évaporation. Ainsi, les nombres de Nusselt et Sherwood ont été déterminés expérimentalement pour plusieurs combustibles dans diverses conditions d'injection. L'étude sur différents combustibles et à différentes températures d'injection a confirmé l’influence de la volatilité du combustible sur les transferts. L’influence du nombre de Reynolds a aussi été mise en évidence. L’étude de gouttes multicomposant a permis de montrer différentes phases d’échauffement et d’évaporation lors du temps de transit de la goutte liées aux différences de volatilité des combustibles du mélange. Les effets de différentes compositions ont aussi été investigués

The study of heat and mass transfers during the evaporation of moving and interacting droplets remain a complex field because of the various mechanisms in action. The main parameters influencing the evaporation of droplets have been studied separately thanks to non intrusive optical diagnostics that have been used on a monodisperse droplet stream. A technique based on two colors laser induced fluorescence (LIF) was developed to measure the temperature of mono and multicomponent evaporating fuel droplets. The liquid fuel is seeded by a non-fluorescent absorber to eliminate the effect of morphological dependant resonances. The size evolution was obtained thanks to shadow imaging which allowed precise measurements of evaporation rates. A hot chamber was conceived to create controlled ambient conditions around the droplets. Thereby, the Nusselt and Sherwood numbers, characterizing the heat and mass transfers, were deduced from the experimental data for various experimental conditions. The studies allowed confirming the influence of the volatility of the fuel regarding heat and mass transfers. The results also exhibit an influence of the Reynolds number. Finally, the study of multicomponent droplets had shown different heating and evaporating phases during the droplet transit time. Effects of various compositions have also been investigated, L’étude des transferts de chaleur et de masse lors de l’évaporation de gouttes en mouvement et en interaction est un domaine complexe à cause des nombreux phénomènes en jeu. Les principaux paramètres influençant l’évaporation ont pu être étudiés indépendamment grâce à l’utilisation de diagnostics optiques de mesure non-intrusifs sur un train de gouttes monodisperse. Une technique basée sur la fluorescence induite par laser (LIF) à deux couleurs a été développée afin d’obtenir la température moyenne de gouttes de combustible mono et multicomposant. Afin de supprimer l'effet optique parasite engendré par des résonances morphologiquement dépendantes, un absorbeur non fluorescent a été ensemencé à faible concentration. L’évolution de la vitesse et de la taille des gouttes ont été investiguées grâce à une technique par ombroscopie quantitative qui permis la mesure très précise des taux d’évaporation. Une enceinte à haute température a été conçue afin de générer des conditions ambiantes maitrisées et propices à la formation d’une forte évaporation. Ainsi, les nombres de Nusselt et Sherwood ont été déterminés expérimentalement pour plusieurs combustibles dans diverses conditions d'injection. L'étude sur différents combustibles et à différentes températures d'injection a confirmé l’influence de la volatilité du combustible sur les transferts. L’influence du nombre de Reynolds a aussi été mise en évidence. L’étude de gouttes multicomposant a permis de montrer différentes phases d’échauffement et d’évaporation lors du temps de transit de la goutte liées aux différences de volatilité des combustibles du mélange. Les effets de différentes compositions ont aussi été investigués

In a context of decreasing pollutant emissions, the transport sector is facing an improvement of engine concept as well as a fuel diversification. The use of these different fuels often involves an impact on the combustion performance itself. In the case of Spark ignition engine, the efficiency is a function of the released heat, image of the combustion speed, i.e. the flame front speed consuming the air-fuel mixture. It is well known that every expanding flame is submitted to flame curvature and strain rate which are both contributors to flame stretch. As the answer of each air-fuel mixture (i.e. the fuel itself, the equivalence ratio, the dilution …) is different to flame stretch, the objective of this work is to understand flame stretch impact on fuel performance in Spark-Ignition engines. To achieve this goal, different fuel-air mixtures with similar unstretched laminar burning speed and thermodynamic properties but different responses to stretch were selected. Those mixtures were then studied with different experimental devices with different measurement techniques: single-cylinder metallic and optical engines, turbulent combustion spherical vessel. Results show that flame stretch sensitivity properties such as Markstein length and Lewis number, determined in laminar combustion regime, are relevant parameters to describe the flame propagation in turbulent combustion as in the combustion chamber of the Spark-Ignition engine and need to be taken into consideration to evaluate global performance of these fuels, experimentally and also in modeling simulation., Dans un contexte de diminution des émissions polluantes émises par les moteurs à combustion interne, le secteur des transports assiste à une amélioration des motorisations mais également à une diversification des carburants pour l’automobile. L’utilisation de ces différents carburants entraîne souvent un impact sur les performances de la combustion. Dans le cas du moteur à allumage commandé, la performance dépend du dégagement d’énergie, image de la vitesse de la combustion, soit du front de flamme consommant le mélange air-carburant. Or toute flamme en expansion est théoriquement soumise à des effets de courbure et de cisaillement, toutes deux contributions de l’étirement. La réponse à l’étirement étant propre à chaque type de mélange air-carburant (lié au carburant proprement dit, à la richesse du mélange, à la dilution …), ce travail de thèse est centré sur la compréhension de l’impact de l’étirement sur les performances des carburants dans les moteurs à allumage commandé. Pour cela, différents mélanges air-carburant similaires du point de vue des propriétés thermodynamiques et des vitesses fondamentales de combustion laminaire mais avec des sensibilités à l’étirement différentes ont été sélectionnés. Ces mélanges ont ensuite été étudiés dans différentes configurations expérimentales et à l’aide de différentes techniques de mesure: moteur monocylindre opaque et à accès optiques, chambre sphérique de combustion turbulente. Les résultats montrent que les propriétés de sensibilités à l’étirement déterminées en régime laminaire comme la longueur de Markstein et le nombre de Lewis sont indicatrices du comportement des mélanges en combustion turbulente, comme dans la chambre de combustion caractéristique des moteurs à allumage commandé, et sont des paramètres à prendre en considération afin de prédire les performances plus globales de ces carburants que ce soit expérimentalement qu’en simulation.

National audience; Fuel use and management during the Mesolithic: recent approaches in archaeobotany/La gestion des combustibles au Mésolithique :orientations actuelles de la recherche en archéobotanique

Ce n'est que depuis 1957 que la définition taxonomique et nomenclaturale de ce taxon est enfin stabilisée sous la combinaison Acacia tortilis (Forssk.) Hayne subsp. raddiana (Savi) Brenan. Il s'agit là, dans le genre Acacia, de l'un des taxons africains les plus étudiés, et ceci est probablement dû à sa très large distribution. Comme d'autres taxons africains du même genre, Acacia tortilis subsp. raddiana présente en effet une aire très étendue englobant les zones arides du nord et du sud du Sahara et se prolongeant aussi à l'est sur une grande partie du Moyen-Orient. Les autres sous-espèces de la même espèce ont des aires plus centrées sur l'Afrique de l'Est et le Moyen-Orient (A.tortilis subsp.tortilis), l'Afrique de l'Est et les pays de la côte orientale de l'Afrique et jusqu'en Namibie (A tortilis subsp. spirocarpa), ou encore au sud du continent (A. tortilis subsp. heteracantha). Le taxon fait défaut dans les régions hyperarides de son aire, en étant cependant présent depuis le niveau de la mer (au Sénégal par exemple) jusqu'à 2 100 m dans l'Ahaggar. À cette altitude cependant les individus deviennent rabougris. Il est fréquent dans les zones les plus sèches le long des cours d'eau temporaires, sur des sols à la fois légers et bien drainés. Du point de vue édaphique, il faut signaler que, malgré une préférence marquée pour les sols drainants, le taxon existe cependant en quelques endroits dans des terrains salés littoraux, à Djibouti par exemple.Quoique n'ayant pas d'exploitation industrielle, il faut reconnaître à ce taxon de nombreux usages locaux, ne serait-ce que du fait de son intérêt dans l'alimentation animale et occasionnellement humaine (disettes). Sur le plan de la médecine traditionnelle, Acacia tortilis subsp. raddiana est en particulier un cicatrisant des plaies réputé efficace. De nombreux autres usages lui sont reconnus qui parfois ne correspondent qu'à un emploi très localisé. Son bois constitue un combustible recherché (bois de chauffe et charbon de bois) et un matériau très apprécié dans l'artisanat (mortiers, plats, etc.).Malgré les divers travaux dont il a fait l'objet, il reste beaucoup à découvrir de ce taxon. It has been since 1957 only that the taxonomic and nomenclature definition of this taxon has finally been stabilised under Acacia tortilis (Forssk.) Hayne subsp. raddiana (Savi) Brenan combination. This is, in the Acacia type, one of the most studied African taxa and this is probably due to its very widespread distribution.Like other African taxa of the same type, the Acacia tortilis subsp. raddiana indeed covers a very wide area which includes the arid areas in North and South Sahara and stretches across the East over a large part of the Middle-East The other subspecies in the same species are more focused in East Africa and the Middle East (A. tortilis subsp. tortilis, East Africa and the countries on the East coast of Africa and down to Namibia (A. tortilis subsp. spirocarpa), or in the South of the continent (A. tortilis subsp. heteracantha).The taxon is not found in hyper-arid regions of the area its covers whereas it can be found in some areas ranging from sea level parts (e.g. Senegal) up to 2 100 m high parts in the Ahaggar. At this altitude, however, the individuals become stunted. It is frequent in the most dry areas along temporary rivers on both light and well drained soils. From the edaphic point of view, it has to be pointed out that, in spite of marked preference for draining soils, the taxon nevertheless exists in some places on salt coastal land, e.g. Djibouti.Though it is not processed industrially, it has to be acknowledged that this taxon is locally used not only for the interest it represents as a fodder but occasionally for human consumption (famine) too. In traditional medicine Acacia tortilis subsp. raddiana is particularly known to be an efficient wound healer. It is granted many other uses which sometimes correspond to a very localised use only. There is a keen demand on the wood as fuel (fire wood and charcoal) and it is a well appreciated material in handicraft (mortars, plates, etc).In spite of various works of which it is the subject, there remains a great deal to discover on this taxon.

Le Tell Aswad, à Bosra, désigne une importante accumulation de couches cendreuses située à l’ouest et au sud de l’amphithéâtre, datée entre le iie et le ive siècles ap. J.-C. et dont l’origine et la fonction sont mal comprises. Durant la fouille de la zone, conduite en 2008, les macrorestes végétaux brûlés – graines, fruits et charbons de bois – contenus dans le sédiment ont été récupérés afin de voir quelles informations sur la zone de fouille et sur la ville ils pouvaient apporter. L’identification taxonomique de ces éléments végétaux, constitués en grande partie de plantes cultivées – céréales, légumineuses et fruitiers – et dans une moindre mesure de taxons sauvages, apporte un éclairage nouveau sur la gestion des productions végétales et du combustible à Bosra à l’époque romaine tardive. Les végétaux ont pour la plupart une origine locale, mais proviennent également de zones plus éloignées de Syrie du Sud. La grande quantité de végétaux brûlés retrouvés, et leur homogénéité sur l’ensemble de la stratigraphie fouillée, témoignent de pratiques intensives de combustion dont l’origine est discutée. Tell Aswad is an important accumulation of ashy layers located west and south of the amphitheater of Bosra and dated between the 2nd and 4th centuries A.D. Its origin and function are poorly understood. During the excavation of the area, conducted in 2008, sédiment charred plant macroremains – seeds, fruits and charcoals – were recovered. Taxonomic identifications of these plants allow recognizing various crops – cereals, pulses and fruits – and wild taxa and bring a new light on the management of crops and fuel in Bosra. The plants mostly grew in and around the city, but some of them came from others places in Southern Syria. The great quantity of charred plant and their homogeneity underline intensive combustion practices whose origin is discussed.

In France, electricity is mainly produced (78%) through the operation of 58 PWRs (Pressurized Water Reactors). During reactor operation, many fission products (FP) are generated in the fuel which is, in most cases, UO2 enriched to about 4% in 235U. Among FPs, gaseous fission products as Xenon and Krypton, are abundantly produced (around 15% stable fission products). Because of their chemical nature, those two gases have a very low solubility in the fuel and therefore tend to form bubbles (to minimize surface tension) and can cause pellets swelling. The formed gas can also be released out of the pellet, and lead to a substantial increase in the pressure within the fuel cladding, thereby limiting the energy production. However, migration mechanisms, traditionally studied indirectly by measuring the amount of gas released after irradiation, are not yet fully understood. It is frequently assumed that atomic diffusion is the only mechanism that can lead to a migration of xenon. The objective of this thesis is to provide direct evidence of the different mechanisms controlling the behavior of Xenon during thermal annealing and irradiation. Therefore, we used ion implantation to introduce Xenon in uranium dioxide samples. After implantation, the Xenon distribution follows a quasi-Gaussian concentration profile (variation of the concentration regard to the depth) located in the first 300 nanometers of the sample. We have performed post-implantation annealing at 1400 °C and 1600 °C in order to study the impact of the temperature, and irradiation with ions to simulate the impact of fission products in the fuel. Subsequently, concentration depth profiles were measured by ion microprobe (SIMS). Although the feasibility of Xenon measurement has been demonstrated in several articles, no concentration profile had so far been presented in the literature because a classical data processing of SIMS data is not suitable in uranium dioxide. Therefore a new data processing software has been developed in the frame of this thesis to reconstruct depth profiles. From depth profile comparison, no significant Xenon mobility was observed during annealing at 1400 °C and 1600 °C. Further TEM studies highlighted bubble formation, which can trap the Xenon and thus explains its immobility. Studies of irradiation effects at high electronic stopping power ((dE / dx)electronic = 30 keV.nm-1) show diffusion and transport of Xenon if Uranium vacancy migration is activated (above ~ 800 °C). Below this threshold temperature, migration was only observed at the surface of the samples. Those results indicate that, with such an electronic stopping power, heterogeneous resolution of Xenon bubbles occurs and that Xenon migration is related to uranium vacancy mobility. Irradiation with low energy argon ions at the same temperature did not induce any modification and bubbles were observed, which implies that homogeneous Xenon resolution is not a relevant mechanism in our experimental conditions, En France, l'énergie électrique est majoritairement produite (78 %) grâce au fonctionnement de 58 REP (Réacteurs à Eau Pressurisée). Lors du fonctionnement de ces réacteurs, de nombreux produits de fission (PF) sont générés dans le combustible qui est de l'UO2 enrichi à environ 4% en 235U. Parmi eux, il est important de connaître le comportement du xénon et du krypton, produits de fission gazeux qui sont abondamment produits (près de 15 % des produits de fission stables). De plus, de par leur nature chimique, ces deux gaz ont une très faible solubilité dans le combustible et vont donc avoir tendance à se regrouper sous forme de bulles (pour minimiser la tension de surface) pouvant ainsi engendrer un gonflement de la pastille d'UO2. Le gaz formé peut aussi être libéré hors de la pastille, entrainer une augmentation substantielle de la pression dans la gaine de combustible et ainsi limiter l'utilisation du combustible. Cependant, les mécanismes de migration, traditionnellement étudiés de manière indirecte en mesurant la quantité de gaz relâché après irradiation, ne sont pas encore totalement compris. Il est fréquemment supposé que la diffusion atomique est le seul mécanisme susceptible d'entrainer une migration du xénon. L'objectif de cette thèse est de mettre en évidence de manière directe les différents mécanismes gouvernant le comportement thermique et sous irradiation du xénon dans UO2. Pour cela, nous avons utilisé l'implantation ionique qui nous permet d'introduire du xénon dans des échantillons de dioxyde d'uranium. Cette implantation engendre un profil de concentration quasi-gaussien de xénon (variation de la concentration en fonction de la profondeur) dans les 300 premiers nanomètres de l'échantillon. Suite à différents traitements qui sont d'une part des recuits entre 1400°C et 1600°C afin d'étudier l'impact de la température et d'autre part des irradiations avec des ions afin de simuler l'impact des produits de fission dans le combustible, les profils de concentration ont été mesurés par microsonde ionique (SIMS). Bien que la faisabilité de la mesure du xénon ait été démontrée dans différents articles, aucun profil de concentration n'avait jusqu'à présent été présenté dans la littérature. Dans le dioxyde d'uranium, un traitement classique des données SIMS n'est pas adapté. Un nouveau logiciel de traitements des données a donc été développé au cours de cette thèse qui permet l'obtention de profils reproductibles. Aucune diffusion du xénon n'a pu être observée lors des recuits à 1400°C et à 1600°C indiquant une absence de mobilité du xénon dans ces conditions. Des études complémentaires de caractérisation de défauts de type lacunaire et de bulles de xénon ont été effectuées par spectroscopie d'annihilation de positrons (PAS) et par microscopie électronique par transmission (MET). Elles montrent des modifications importantes de la microstructure d'UO2 induites par la formation de bulles à 1400°C et 1600°C pouvant expliquer l'absence de diffusion observée. Les études sous irradiation à fort (dE/dx) électronique ont montré une diffusion et un transport du xénon dépendants des températures d'irradiation. Pour les irradiations à 600 et 1000°C, les caractérisations de la microstructure, mettent en évidence la formation de bulles de xénon alignées avec la direction du faisceau d'ions incidents. A contrario, les chocs balistiques (irradiation avec des ions Argon de 800keV) n'ont causé aucune modification significative des profils quelle que soit la température d'irradiation.

The excavations of several Classical and Islamic sites (4th c. BCE-16th c. CE) in the Southern Near East have revealed the presence of charred, mineralised and desiccated plant macroremains. The studied archaeological sites are Bosra in Syria, Jerash, Dharih and Petra in Jordan, Umm al-‘Amr in the Gaza strip and Madâ’in Sâlih in Saudi Arabia. Archaeobotanical analyses (seed, charcoal and wood studies) are conducted in order to better understand different aspects of plant exploitation and use in semi-arid and arid environment between the period of the first Nabataean occupation and the conquest of the Near East by the Ottoman Empire. Our study highlights the importance of agriculture in local economies. The semi-arid zone where irrigation is not systematic is characterized by the production of cereals, pulses and fruits. The date palm gardens are restricted to the arid zone where all crops are irrigated. Cotton production takes place in this last highly specialised agrosystem and constitutes the oldest evidence of the presence of this crop in the Near East. By-products are abundant in most sites and are used as fodder, fuel and building materials. Imported exotic plants are found in specific Nabataean and Roman contexts. The study of domestic, craft, burial and ritual contexts underlines the coexistence of opportunistic managements and selection practices of cultivated plant resources and natural plant formations. These are characterised by a Mediterranean flora on the northern sites whereas desert plants are dominant in the southern regions. While the evidence of paleoclimatic evolutions is limited, the human contribution to deforestation is perceptible.; Les fouilles de plusieurs sites des périodes antique et islamique (IVe s. av. n. ère-XVIe s.) dans le sud du Proche-Orient ont révélé la présence de macrorestes végétaux, pour la plupart carbonisés, parfois minéralisés ou desséchés. Ce travail de thèse s’appuie sur des analyses carpologiques, anthracologiques et xylologiques menées à Bosra en Syrie, Jérash, Khirbet edh-Dharih et Pétra en Jordanie, Umm al-‘Amr dans la bande de Gaza et Madâ’in Sâlih en Arabie Saoudite . Il s’agit de comprendre les modalités d’exploitation et d’utilisation des végétaux des populations évoluant en milieux semi-aride et aride, entre l’époque des premières installations nabatéennes et la conquête du Proche-Orient par l’Empire ottoman. Cette étude souligne l’importance de l’agriculture dans l’économie locale. En zone semi-aride s’observent principalement des cultures, parfois irriguées, de céréales, de fruitiers et de légumineuses tandis que des palmeraies irriguées s’étendent enmilieu aride. C’est au sein de ces palmeraies que sont mis en évidence les témoignages les plus anciens de culture du coton au Proche-Orient. Les sous-produits de récolte sont très présents, montrant leurs utilisations pour l’alimentation animale, comme combustible ou comme matériau de construction. Les végétaux exotiques importés sont surtout associés à des contextes archéologiques funéraires et cultuels des époques nabatéenne et romaine. L’étude de contextes de nature domestique, artisanale, funéraire et cultuelle souligne la coexistence de gestion opportuniste et de pratiques de sélection des ressources végétales cultivées et des formations végétales naturelles. Celles-ci sont marquées par la flore méditerranéenne pour les sites les plus septentrionaux, les taxons désertiques étant majoritaires pour les zones méridionales. Alors que les témoignages qui pourraient illustrer des évolutions paléoclimatiques sont limités, l’influence anthropique sur les phénomènes de déforestation est perceptible.

ACLN; The rise of the automobile industries of emerging countries required a rapid control of complex, entireindustry and research sectors. To achieve these objectives, proactive policies have been implementedto catch up in the field of technology. Through the four "BRIC" (Brazil-Russia-India-China) examples,we observe how the various industrial developments and economic choices made have contributed tothe success of these countries. We also question the capacity of these new automobile industries to gofrom emergence to leadership perhaps sooner than expected, as rapid normative evolutions appear inthis sector, particularly in terms of energy choices and technologies.; La montée en puissance des industries automobiles des grands pays émergents a nécessité la maîtrise rapide de secteurs entiers et complexes de l'industrie et de la recherche. Pour atteindre ces objectifs, des politiques volontaristes ont été mises en place afin de combler des retards technologiques difficiles à rattraper. A travers les quatre exemples que constituent les "BRIC", nous observons comment des parcours industriels et des choix économiques bien différents ont participé à la réussite de ces acteurs importants de la mondialisation. Nous nous interrogeons également sur les capacités de ces nouvelles industries automobiles à passer, peut-être plus rapidement que prévu, de l'émergence au leadership, alors qu'apparaissent dans ce secteur très mondialisé de rapides évolutions normatives, notamment en termes de choix et de technologies énergétiques.

Les cendres, résidus minéraux de la combustion du bois, contiennent des particules siliceuses susceptibles de se conserver à très long terme dans les sédiments archéologiques. Ainsi, les phytolithes sont parfois utilisés comme marqueurs d’activités de combustion dont tous les restes biodégradables ou solubles auraient disparu.Cet article propose une évaluation expérimentale du potentiel des phytolithes pour tracer, quantitativement et qualitativement, la biomasse ligneuse carbonisée. Les résultats montrent 1/ que seule une très faible partie de la cendre est capable de résister aux phénomènes de dissolution, 2/ que les phytolithes issus des tissus ligneux sont peu caractéristiques d’un point de vue taxonomique, et 3/ qu’il n’est pas possible par l’analyse microscopique de routine de différencier des phytolithes issus de combustion de phytolithes libérés suite à une décomposition lente de la matière organique. Il apparait donc que les fortes concentrations de phytolithes « de bois » peuvent être un indice de combustion, mais que l’analyse phytolithique ne permet ni d’identifier taxonomiquement le combustible ligneux ni d’évaluer la quantité de biomasse brûlée.

Un échantillon d'une dizaine de véhicules essence et diesel de différentes âges en exploitation et portant une charge de 460 kg sont testés sur un circuit représentatif de la ville de Blida suivant le flux de circulation. Le dispositif d'échantillonnage (mini CVS) des gaz d'émission ainsi que les analyseurs sont embarqués à bord du véhicule. Les essais ont duré environ un mois pour effectuer plus de 480 km sous différentes conditions réelles de circulation. Les vitesses moyennes pratiquées en ville sont de 16.1 km/h avec des accélérations faibles voisines de 0.60 m/s 2. Au cours de chaque essai, la cinématique est enregistrée ainsi que l'analyse des polluants émis CO, CO2, NOx et HCT. Les résultats permettent d'accéder au taux d'émission de chaque catégorie de véhicule et l'influence de la vitesse pour les véhicules essence et diesel pour les polluants respectifs. Les paramètres influents tels que l'age des véhicules et leurs états d'entretien et de maintenance sont discutés. Une comparaison des résultats obtenus est faite avec les données d'ARTEMIS pour des véhicules similaires.

This study is devoted to the modelling of the elastoplastic behavior with damage of a porous ceramic material with two populations of saturated cavities : the highly irradiated uranium dioxide fuel at high temperature. A multi-scaled approach is followed based on the assumption of the separation of the scales of the two populations of cavities (spherical intragranular cavities and ellipsoidal intergranular cavities) and on the assumption of the macroscopic isotropy. The elastoplastic model with damage proposed in this study successively deals with the elasticity, the yield criterion and the evolution of the internal parameters of the model with the loading. The different pressures in each population of cavities are taken into account for the three states elasticity-plasticity-damage.; Ce travail vise à la construction d'un modèle élastoplastique endommageable pour une céramique poreuse à deux populations de pores saturés : le combustible nucléaire d'oxyde d'uranium fortement irradié et à haute température. La démarche suivie consiste en une approche multi-échelle basée sur l'hypothèse de séparation des échelles entre les deux populations de cavités (pores intragranulaires sphériques et pores intergranulaires ellipsoïdaux) et sur celle de l'isotropie macroscopique. Le modèle élastoplastique endommageable proposé traite séparément de l'élasticité, de la surface de plasticité et de l'évolution des paramètres internes du modèle avec le chargement. La prise en compte de pressions différentes dans chaque population de cavités est effectuée pour les trois régimes élasticité-plasticité-endommagement.

The irreversible reduction of oil resources, the CO2 emission control and the application of increasingly strict standards of pollutants emission lead the worldwide researchers to work to reduce the pollutants formation and to improve the engine yields, especially by using homogenous charge combustion of lean mixtures. The numerical simulation of fuel blends oxidation is an essential tool to study the influence of fuel formulation and motor conditions on auto-ignition and on pollutants emissions. The automatic generation helps to obtain detailed kinetic models, especially at low temperature, where the number of reactions quickly exceeds thousand.The main purpose of this study is the generation and the validation of detailed kinetic models for the oxidation of gasoline blends using the EXGAS software. This work has implied an improvement of computation rules for thermodynamic and kinetic data, those were validated by numerical simulation using CHEMKIN II softwares. A large part of this work has concerned the understanding of the low temperature oxidation chemistry of the C5 and larger alkenes. Low and high temperature mechanisms were proposed and validated for 1 pentene, 1-hexene, the binary mixtures containing 1 hexene/iso octane, 1 hexene/toluene, iso octane/toluene and the ternary mixture of 1 hexene/toluene/iso octane. Simulations were also done for propene, 1-butene and iso-octane with former models including the modifications proposed in this PhD work.If the generated models allowed us to simulate with a good agreement the autoignition delays of the studied molecules and blends, some uncertainties still remains for some reaction paths leading to the formation of cyclic products in the case of alkenes oxidation at low temperature. It would be also interesting to carry on this work for combustion models of gasoline blends at low temperature., La diminution inéluctable des ressources pétrolières, le contrôle des émissions de CO2 et l'application de normes d'émission de polluants de plus en plus sévères conduisent les chercheurs à travers le monde à travailler sur la formulation des carburants et à l'amélioration des rendements des moteurs, grâce notamment à la combustion homogène en mélange pauvre. La simulation numérique constitue un outil indispensable pour étudier à partir de mélanges représentatifs des carburants l'influence de leur formulation et des conditions moteurs sur la qualité de l'auto-inflammation et sur les émissions de polluants. La génération automatique facilite beaucoup l'obtention de modèles cinétiques détaillés, particulièrement à basse température, où le nombre de réactions dépasse rapidement le millier. L'objectif majeur de cette étude est la génération et la validation de modèles d'oxydation de mélanges représentatifs des essences à l'aide du logiciel EXGAS. Ce travail a nécessité une amélioration préalable des règles de calcul des données thermodynamiques des espèces et des constantes cinétiques de certaines réactions élémentaires, puis leur validation par simulations numériques à l'aide des logiciels de CHEMKIN II. L'étude des réactions d'oxydation à basse température des alcènes contenant 5 atomes de carbone et plus a constitué une part importante de ce travail. Des modèles de basse et haute température ont été proposés et validés pour l'oxydation du 1-pentène, du 1-hexène, des mélanges binaires 1 hexène/iso octane, 1 hexène/toluène, iso octane/toluène et du mélange ternaire 1 hexène/toluène/iso octane. Des simulations ont été aussi réalisées pour le propène, le 1-butène et l'iso octane, en incluant dans les modèles préexistants les modifications proposées au cours de ce travail . Si les modèles générés ont permis de simuler avec un bon accord les délais d'auto-inflammation pour les molécules et les mélanges étudiés, il reste néanmoins des incertitudes sur les voies de formation de certains produits de combustion à basse température comme les éthers cycliques dans le cas de l'oxydation des alcènes. Il faudrait aussi poursuivre la génération et la validation de modèles pour l'oxydation de mélanges représentatifs des essences à basse température.

International audience; Après une description de l'économie de la filière et de sa structuration, celle-ci est replacée dans son environnement et ses contraintes : un marché mondial sensible aux fluctuations économiques, une filière très dépendante de son approvisionnement en matière première, confrontée aux préoccupations environnementales et avec, aujourd'hui, une image à améliorer ; autant d'éléments vis-à-vis desquels doivent être mises en contrepoint les opportunités que présente ce matériau naturel, renouvelable, stockant le carbone dans un monde de plus en plus sensibilisé à la protection de l'environnement.

International audience; Essentiellement utilisé comme combustible, le "bois énergie" en France est aujourd'hui une source d'énergie renouvelable en développement. Les progrès technologiques ont permis d'améliorer fortement les rendements des appareils de chauffe dont les résultats soutiennent aujourd'hui la comparaison avec ceux utilisés pour le gaz ou le fuel. Le programme bois-énergie 2000-2006 est présenté et l'attention est particulièrement portée sur les possibilités que pourraient offrir les plaquettes forestières dans le développement futur de l'utilisation du bois comme source d'énergie.