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Fines migration in fractured formations has been found as a key cause of oil and gas production loss. These fines adhere to the porous matrix of the fractures and clog the hydraulic drains, reducing locally the permeability of the fractures as well as the well's global production. It has been discovered that dynamic stimulation of the formation, which causes pressure oscillations within the fractures, can increase permeability by breaking up fines clusters. For a better understanding of the process, this PhD dissertation investigates the unclogging process within hydraulically generated fractures during dynamic loading. The study begins with a methodical series of laboratory experiments in which an artificial clogged fracture filled with proppant is created. The results reveal a considerable increase in permeability following the application of synthetic dynamic loads. After flushing out all of the fines from the fracture, a high recovery rate is achieved. The influence of proppant density, proppant size, amplitude, frequency, and shape of the dynamic signal are also investigated. The second part of this work is a numerical study that was conducted by utilizing a DEM approach to model the granular bed clogged with fine particles inside the fracture. Following the same experimental procedure, the model demonstrates the capacity to fully reproduce the experimental study. The rise in fracture permeability is strongly related to the motion of proppant particles, which contributes to the release and destabilization of fine aggregate clusters.; La migration des fines dans les formations fracturées est une cause majeure de la perte de production d’hydrocarbures. Ces fines vont adhérer à la surface des fractures et au proppant, et ainsi colmater les drains hydrauliques, réduisant localement la perméabilité des fractures ainsi que la production globale du puits. Il a été découvert que la stimulation dynamique de la formation rocheuse (oscillations de pression) contenant les fissures peut augmenter la perméabilité en déstabilisant les amas de fines. Pour mieux comprendre ce phénomène, cette thèse étudie le processus de décolmatage dans des fractures proppées. La première partie de cette thèse est une étude expérimentale en laboratoire dans laquelle nous créons une fracture artificielle, colmatée et remplie de proppant. Les résultats montrent une augmentation remarquable de la perméabilité suite à l'application des chargements dynamiques. Un taux de récupération élevé a été atteint suite à l’évacuation d’une partie importante des fines. L'influence de la densité de distribution du proppant, de la taille du proppant, de l'amplitude, de la fréquence et de la forme du signal dynamique appliqué sont également étudiés. La deuxième partie de ce travail est une étude numérique qui a été menée en utilisant la méthode des éléments discrets (DEM) pour modéliser le milieu granulaire (proppant + fines) à l'intérieur de la fracture. En suivant la même procédure expérimentale, le modèle numérique démontre sa capacité à reproduire l'étude expérimentale. Le modèle numérique montre aussi que l'augmentation de la perméabilité de la fracture est fortement liée au mouvement du proppant, ce qui contribue à la libération et à la déstabilisation des agrégats de fines.

Fines migration in fractured formations has been found as a key cause of oil and gas production loss. These fines adhere to the porous matrix of the fractures and clog the hydraulic drains, reducing locally the permeability of the fractures as well as the well's global production. It has been discovered that dynamic stimulation of the formation, which causes pressure oscillations within the fractures, can increase permeability by breaking up fines clusters. For a better understanding of the process, this PhD dissertation investigates the unclogging process within hydraulically generated fractures during dynamic loading. The study begins with a methodical series of laboratory experiments in which an artificial clogged fracture filled with proppant is created. The results reveal a considerable increase in permeability following the application of synthetic dynamic loads. After flushing out all of the fines from the fracture, a high recovery rate is achieved. The influence of proppant density, proppant size, amplitude, frequency, and shape of the dynamic signal are also investigated. The second part of this work is a numerical study that was conducted by utilizing a DEM approach to model the granular bed clogged with fine particles inside the fracture. Following the same experimental procedure, the model demonstrates the capacity to fully reproduce the experimental study. The rise in fracture permeability is strongly related to the motion of proppant particles, which contributes to the release and destabilization of fine aggregate clusters.; La migration des fines dans les formations fracturées est une cause majeure de la perte de production d’hydrocarbures. Ces fines vont adhérer à la surface des fractures et au proppant, et ainsi colmater les drains hydrauliques, réduisant localement la perméabilité des fractures ainsi que la production globale du puits. Il a été découvert que la stimulation dynamique de la formation rocheuse (oscillations de pression) contenant les fissures peut augmenter la perméabilité en déstabilisant les amas de fines. Pour mieux comprendre ce phénomène, cette thèse étudie le processus de décolmatage dans des fractures proppées. La première partie de cette thèse est une étude expérimentale en laboratoire dans laquelle nous créons une fracture artificielle, colmatée et remplie de proppant. Les résultats montrent une augmentation remarquable de la perméabilité suite à l'application des chargements dynamiques. Un taux de récupération élevé a été atteint suite à l’évacuation d’une partie importante des fines. L'influence de la densité de distribution du proppant, de la taille du proppant, de l'amplitude, de la fréquence et de la forme du signal dynamique appliqué sont également étudiés. La deuxième partie de ce travail est une étude numérique qui a été menée en utilisant la méthode des éléments discrets (DEM) pour modéliser le milieu granulaire (proppant + fines) à l'intérieur de la fracture. En suivant la même procédure expérimentale, le modèle numérique démontre sa capacité à reproduire l'étude expérimentale. Le modèle numérique montre aussi que l'augmentation de la perméabilité de la fracture est fortement liée au mouvement du proppant, ce qui contribue à la libération et à la déstabilisation des agrégats de fines.

Phase behavior of reservoir fluids is a crucial information for an efficient production development project. Depending on fluid characteristics, their phase behavior can vary from simple to complex multiphasic equilibria. Moreover, multiphasic equilibria may be encountered by natural occurrence under reservoir conditions or induced during production operations. Recently, complex phase behavior has been reported for Brazilian Pre-Salt crude oils, especially for medium crude oil fluids associated with high gas oil ratios. Specifically, evidence of complex liquid – liquid equilibria have been reported at high pressure and high temperature conditions. However, the study and detection of this equilibrium have been limited by the crude oil characteristics, high opacity, and low phase segregation, that limits conventional PVT laboratorial analysis. For that reason, it is proposed in this work a systematic study of phase behavior of Pre-Salt crude oils mixed with gases at high proportion. Phase transitions were investigated by a combination of PVT techniques providing visualization and detection of phase transitions in opaque fluids under high pressure. Through these studies, non-typical phase transitions were detected for systems involving high methane content, when analyzed using conventional PVT techniques (near-infrared light scattering and high-pressure microscopy). Results show the formation of a high dispersed second liquid phase, no fractal, with fast redissolution at high pressure. Bulk fluid analyses were also made by intermediate of a new full visual PVT technique, using a short-wave infrared fluid imaging designed for opaque crude oil evaluation. This test confirms a second dense liquid phase that can be formed when crude oil is mixed at a high gas oil ratio, especially with methane. Thermodynamic modelling and solubility analysis suggest that this second phase formed could be a heavy and aromatic dominated phase, but its behavior is far from typical asphaltenes. Based on the formed second phase characteristics, a wide biphasic liquid – liquid region is then identified for mixtures of crude oil and gas, especially for low molecular weight gases at high gas oil proportion.; Le comportement de phase des fluides de réservoir est une information cruciale pour prévoir des procédés de production pétrolière efficace. Selon les caractéristiques du fluide, le comportement de phase peut varier de simples équilibres liquide-vapeur à des systèmes multiphasiques plus complexes. Ces équilibres multiphasiques peuvent être rencontrés naturellement dans les conditions de réservoir ou induits par les procédés de production. Récemment, des comportements de phase complexes ont été observés dans des champs d’huile Brésiliens situés sous une croûte saline et appelés « Pre-Salt » contenant des fluides de réservoir moyens caractérisés par rapports gaz liquide (GOR) élevés. Plus précisément, des équilibres liquide-liquide et liquide-liquide-vapeur ont pu être observés dans des conditions de haute pression et de haute température. Cependant, l'étude et la détection de ces équilibres ont été limitées par les caractéristiques de ces pétroles bruts et en particulier leur opacité élevée ainsi que par la faible ségrégation de phase rencontrées dans ces équilibre entre phases denses sous haute pression , qui limitent l'analyse par les techniques PVT conventionnelles. Pour cette raison, il a été proposé dans ce travail une étude systématique du comportement de phase des huiles brutes Pre-Salt Brésiliennes recombinées avec de fortes teneurs en gaz. Les transitions de phase ont été étudiées par une combinaison techniques PVT novatrices offrant une visualisation et une détection des transitions de phase dans les fluides opaques sous haute très haute pression. Des transitions de phase atypiques ont été mises à jour dans des systèmes ayant une forte teneur en méthane par de premières études menées avec des techniques PVT conventionnelles par dispersion de lumière dans l’infrarouge proche et par microscopie haute pression dans le visible. Ces résultats ont montré la formation d’une phase liquide no fractale fortement dispersée dans une seconde phase liquide, avec une faible cinétique de redissolution sous haute pression. Pour confirmer ces observations, de nouvelle analyses ont été effectuées par l'intermédiaire d'une nouvelle technique PVT à visibilité intégrale. Cette technique utilise une imagerie infrarouge dans le domaine des ondes courtes (SWIR) qui permet de rendre visible les pétroles bruts opaques. Ces nouveaux tests ont permis de confirmer la présence d’une phase dispersée qui peut se former lorsque le pétrole brut est recombiné avec un GOR important avec un gaz léger tel que du méthane mais aussi avec du dioxyde de carbone. Les résultats de la modélisation thermodynamique associée à ces observations expérimentales indiquent que cette seconde phase liquide formée pourrait correspondre à une phase lourde fortement aromatique, mais son comportement est éloigné des phases asphaltènes typiques. Sur la base des caractéristiques de la seconde phase formée, une large région liquide-liquide biphasique est donc identifiée pour les mélanges de pétrole brut et de gaz, en particulier pour les gaz de faible poids moléculaire à forte proportion de gaz.; O comportamento de fases dos fluidos do reservatório é uma informação fundamental para um projeto de produção petrolífera eficiente. Dependendo das características do fluido, seu comportamento da fase pode variar de equilíbrios liquido – vapor simples a sistemas multifasicos complexos. Recentemente, transições de fases complexas foram reportadas petroleos producidos do Pré-sal brasileiro, especialmente para fluidos envolvendo óleos médios associados a altas proporções de gás. Especificamente, un tipo de equilíbrio líquido – líquido complexo foi encomtrado em condições atipicas de alta pressão e alta temperatura. No entanto, o estudo e a detecção desse equilíbrio têm sido limitados pelas características do petróleo, sua alta opacidade e a baixa segregação de fase, que limita a análise laboratorial PVT convencional. Por esse motivo, é proposto neste trabalho um estudo sistemático do comportamento de fase de petróleos do Pré-Sal Brasileiro misturados com gases em alta proporção. As transições de fase foram investigadas por uma combinação de técnicas PVT, proporcionando visualização e detecção de diferentes transições de fase em fluidos opacos sob alta pressão. Por meio desses estudos, transições de fase atípicas foram detectadas para sistemas envolvendo alto teor de metano, quando analisadas por técnicas convencionais de PVT (espalhamento de luz no infravermelho próximo e microscopia de alta pressão). Os resultados mostram a formaçao de uma segunda fase liquida altamente dispersa, não fractal, com rapida redissolução a pressoes elevadas. Análises integrales do fluido foram feitas por meio de uma nova técnica PVT de visualização total, usando inspeção do fluido no infravermelho proximo, projetadas para a avaliação de petróleos opacos. Este teste confirma uma segunda fase liquida densa é formada quando o óleo cru é misturado a uma alta proporção de gás, especialmente com metano. Resultados de modelagem termodinâmica e de análises de solubilidade indicam que esta segunda fase formada pode ser uma fase pesada e dominada por aromáticos, mas seu comportamento fuje dos asfaltenos típicos. Com base nas características da segunda fase formada, uma ampla região bifásica líquido - líquido é identificada para misturas de petróleo bruto e gás, especialmente para gases de baixo peso molecular em alta proporção de gas.

Microbial communities in marine coastal sediment provide ecosystem services by driving essential processes including biogeochemical cycles, organic matter and pollutant degradation. In the land-sea continuum, we hypothesize that the microbial community structure and function inhabiting marine coastal ecosystems are influenced by soil runoff they receive. In order to verify the hypothesis, an experimental ecology approach was set up mimicking soil runoff within hydrocarbon (HC) contaminated land-sea continuum in microcosms. The community diversity analysis provided evidences of community coalescence (i.e. mixing of entire communities and their surrounding environments) when marine coastal sediments receive terrigenous inputs via soil runoff. The functional potential of sediment microbial communities and the removal of HC were unchanged by the terrigenous inputs. The gene variants (GVs) composition and the co-occurrence network of sediment microbial communities receiving soil runoff were modified. However, GVs encode the same function found in sediment microbial communities not influenced by soil runoff, revealing functional redundancy. Amplicon sequence variants (ASVs) and GVs were specifically associated to sediment receiving terrigenous inputs, and thus identified as indicators of community coalescence. Soil runoff was demonstrated as a plasmid reservoir, suggesting possible horizontal gene transfer mediated by plasmid during coalescence event. Our results show that community coalescence play crucial role in the organization of microbial communities in marine coastal sediment. Better understanding the coalescence mechanisms will provide useful information for the monitoring and management of coastal environment affected by human land-based activities., Les communautés microbiennes des sédiments marins côtiers fournissent des services écosystémiques en régissant des processus essentiels comme les cycles biogéochimiques, la dégradation de la matière organique et des polluants. Dans le continuum terre-mer, nous émettons l'hypothèse que dans les écosystèmes marins côtiers, la structure et la fonction des communautés microbiennes sont influencées par les apports terrigènes provenant du lessivage des sols. Afin de vérifier cette hypothèse, une approche d'écologie expérimentale a été mise en place pour simuler en microcosmes le ruissellement des sols dans le continuum terre-mer contaminé par les hydrocarbures (HC). L'analyse de la diversité des communautés a mis en évidence la coalescence des communautés (c'est-à-dire le mélange de communautés entières, en tandem avec leurs environnements) lorsque les sédiments marins côtiers reçoivent des apports terrigènes via le ruissellement des sols. Le potentiel fonctionnel des communautés microbiennes des sédiments et l'élimination des HC n'ont pas été modifiés par les apports terrigènes. En revanche, la composition en variants de gène (VG) et le réseau de co-occurrence des communautés microbiennes sédimentaires recevant le ruissellement du sol ont été remaniés. Cependant, les VG codent les mêmes fonctions retrouvées dans les communautés microbiennes sédimentaires non influencées par le ruissellement du sol ce qui révèle la redondance fonctionnelle. Des variants de séquence d'amplicon (VSA) et des VG ont pu être spécifiquement associés aux sédiments recevant des apports terrigènes, et ont donc été identifiés comme des indicateurs de coalescence des communautés. Il a été démontré que le ruissellement du sol est un réservoir de plasmides ce qui suggère que le transfert horizontal de gènes médié par les plasmides est possible pendant l'événement de coalescence. Nos résultats montrent que la coalescence des communautés joue un rôle crucial dans l'organisation des communautés microbiennes dans les sédiments marins côtiers. Une meilleure compréhension des mécanismes de coalescence fournira des informations utiles pour la surveillance et la gestion de l'environnement côtier affecté par les activités humaines terrestres.

En el presente trabajo analizamos las caracteristicas que asumio la expansion del modelo extractivo – y la conflictividad concomitante – entre 2015 y 2019, anos que coinciden con el gobierno de Mauricio Macri, de tendencia conservadora neoliberal. Para cumplir con dicho objetivo combinamos el analisis de fuentes estadisticas secundarias y legislacion nacional y provincial con un relevamiento de conflictos y resistencias a partir de fuentes secundarias (prensa y documentos de organizaciones) y primarias (testimonios y notas de campo). La informacion analizada muestra un renovado impulso a las actividades extractivas a traves de diversas politicas publicas. En el plano de la conflictividad esto se tradujo en: una mayor visibilidad de las disputas con comunidades indigenas, en paralelo a su estigmatizacion; una nacionalizacion de las demandas campesinas a partir de protestas en las grandes ciudades; y una problematizacion socioambiental que se expandio desde la megamineria hacia los hidrocarburos y las fumigaciones. CONFLITO AGRARIO E EXTRACTIVISMO NA ARGENTINA RECENTE (2015-2019) Neste artigo analisamos as caracteristicas assumidas pela expansao do modelo extrativo – e o conflito concomitante – entre 2015 e 2019, anos que coincidem com o governo de Mauricio Macri, de tendencia conservadora neoliberal. Para alcancar esse objetivo, combinamos a analise de fontes estatisticas secundarias e a legislacao nacional e provincial com um levantamento de conflitos e resistencia baseado em fontes secundarias (imprensa e documentos de organizacoes) e fontes primarias (testemunhos e notas de campo). As informacoes analisadas mostram um impulso renovado as atividades extrativistas por meio de varias politicas publicas. Em termos de conflito, isso se traduziu em: maior visibilidade das disputas com as comunidades indigenas, em paralelo a sua estigmatizacao; nacionalizacao das demandas camponesas atraves de protestos nas grandes cidades; e problematizacao socioambiental que se expandiu de megamineracao para hidrocarbonetos e fumigacoes. Palavras-chave: Agronegocio. Exploracao Mineira em Grande Escala. Hidrocarbonetos. Governo Conservador. Politicas Publicas. AGRARIAN CONFLICT AND EXTRACTIVISM IN RECENT ARGENTINA (2015-2019) This article aims to analyse the characteristics of the expansion of the extractive model – and the concomitant conflicts – between 2015 and 2019, years in which the conservative neoliberal Mauricio Macri administration headed the national government. To achieve this objective, we combine the analysis of secondary statistical data and national and provincial legislation with a survey of conflicts and resistances based on secondary sources (press and documents from organisations) and primary sources (testimonies and field notes). The information analysed shows a renewed expansion of extractive activities through various public policies. In terms of conflict, this process went hand in hand with: a greater visibility of disputes with indigenous communities, in parallel to their stigmatisation; a nationalisation of peasant demands through protests in large cities; and a socio-environmental problematization that expanded from mega-mining to hydrocarbons and fumigations. Keywords: Agribusiness. Large-scale mining. Hydrocarbons. Conservative government. Public Policies. CONFLIT AGRAIRE ET EXTRACTIVISME DANS L’ARGENTINE RECENTE (2015-2019) Dans cet article, nous analysons les caracteristiques supposees par l’expansion du modele extractif -et le conflit concomitant- entre 2015 et 2019, annees qui coincident avec le gouvernement de Mauricio Macri de tendance conservatrice neoliberale. Pour atteindre cet objectif, nous combinons l’analyse des sources statistiques secondaires et de la legislation nationale et provinciale avec une enquete sur les conflits et la resistance basee sur des sources secondaires (presse et documents d’organisations) et primaires (temoignages et observations sur le terrain). Les informations analysees montrent un regain d’interet pour les activites extractives a travers diverses politiques publiques. En termes de conflit, cela s’est traduit par : une plus grande visibilite des conflits avec les communautes indigenes, parallelement a leur stigmatisation ; une nationalisation des revendications paysannes par des manifestations dans les grandes metropoles; et une problematisation socio-environnementale qui s’est etendue des mega-mines aux hydrocarbures et aux fumigations. Mots-cles: Agrobusiness. Exploitation Miniere a Grande Echelle. Hydrocarbures. Gouvernement Conservateur. Politiques Publiques.

The jet fuel operates under a thermal stresses, which can lead to the formation of solid deposits in the fuel system and the injectors, causing them to clog and malfunction. Thermal stability of fuel is related to its chemical composition and the presence of oxygen naturally dissolved in fuel, but the mechanisms of the fuel’s degradation are not very detailed.The aim of this work is to determine the thermo-oxidative mechanisms of the Jet A-1 kerosene, in order to propose a chemical scheme applicable for the real fuels. However, Jet A-1 is a mixture of several molecules, which may react differently to thermo-oxidative stress. In addition, interactions between molecules can happen. Therefore, it is necessary to simplify the approach, by processing model molecules (linear and branched alkanes, cyclo-alkanes, mono and di-aromatics). These were oxidized (individually then coupled) with the PetroOXY device. Several analytical (GC, GC / MS, FTIR, SEC, HPLC) and chemical (peroxide number, total acid number, water content) characterization techniques allowed the identification and quantification of the oxidation products formed in the different phases. The appearance of a gel, probably a precursor of solid deposits, was observed, revealing the influence of the structure and the interactions on the oxidation products formed. The interest of this method has been to progressively approach a surrogate for kerosene, and to determine the degradation kinetic constants, able to feeding the predictive models for the simulation of autoxidation reactions., Le carburéacteur est soumis à des contraintes thermiques pouvant conduire à la formation de dépôts solides dans le système carburant et les injecteurs, menant à un colmatage et leur dysfonctionnement. La stabilité thermique d’un carburant est liée à sa composition chimique et à la présence de dioxygène naturellement dissous mais les mécanismes de dégradation du combustible restent peu détaillés.L’objectif de cette thèse est de déterminer les mécanismes thermo-oxydatifs du kérosène Jet A-1 afin de proposer un schéma réactionnel applicable aux carburants réels. Cependant, le Jet A-1 est un mélange de plusieurs molécules pouvant réagir différemment au stress thermooxydatif. De plus, des interactions entre molécules peuvent se produire. Aussi est-il nécessaire de simplifier l’approche en travaillant sur des molécules-modèles (alcanes linéaires et ramifiés, cyclo-alcanes, mono et di-aromatiques). Celles-ci ont été soumises à l’oxydation (individuellement puis de manière couplée) à l’aide du dispositif PetroOXY. Plusieurs techniques de caractérisation analytiques (CPG, CPG/SM, IRTF, CES, CLHP) et chimiques (indice de peroxyde, d'acide total et teneur en eau) ont permis l’identification et la quantification des produits d'oxydation formés dans les différentes phases. L’apparition d’un gel, probablement un précurseur de dépôts solides, a été détectée, révélant l’influence de la structure et des interactions sur les produits d’oxydation formés. L’intérêt de cette démarche a été de se rapprocher progressivement d’un substitut du kérosène et de déterminer les constantes cinétiques de dégradation, capables d’alimenter les modèles prédictifs de simulation des réactions d’autoxydation.

Avec la fonte des glaces, l’océan Arctique devient progressivement accessible. Ce fait entraine avec lui un regain d’intérêt pour une région ayant été longtemps oubliée par les États. Les nouvelles licences d’exploration et d’exploitation d’hydrocarbures octroyées au sein de la région témoignent du phénomène de la globalisation de l’Arctique. Cependant, avant d’accepter un projet économique, celui-ci doit être soumis à une évaluation d’impact environnemental (EIE). Cette procédure a pour but d’informer les autorités publiques des effets qu’un projet pourrait avoir sur l’environnement. L’EIE a pour objectif de tendre vers une décision consciencieuse et écologiquement raisonnable vis-à-vis de l’avenir d’un projet. Ainsi, la portée et le type d’informations recueillies lors d’une EIE revêtent une importance cruciale car ils peuvent influencer le choix des autorités décisionnaires. La globalisation de l’Arctique soulève donc la question de la pertinence d’une telle procédure dans le contexte du développement d’hydrocarbures. En effet, dans cette région, les projets d’extraction d’énergies fossiles sont généralement acceptés, et ce, même s’ils prennent place dans un environnement caractérisé par sa fragilité et son unicité. Il est donc légitime de se demander si les obligations internationales et nationales d’entreprendre une évaluation environnementale (EE) pour un projet d’extraction d’hydrocarbures sont adaptées à l’environnement spécifique de l’Arctique., As the ice melts, the Arctic Ocean becomes progressively accessible. It brings a renewed interest for a region that has long been forgotten by states. The new licenses granted for the exploration and the exploitation of hydrocarbons evidence a globalization of the Arctic. However, before accepting an economic project, it must undergo an environmental impact assessment (EIA). This procedure is intended to inform the public authorities about the impacts that a project will have on the environment. The goal of an EIA is to move towards a conscientious and ecological decision. Thus, the scope and the type of information collected is of a crucial importance as it will influence the stakeholders’ choice. Therefore, the globalization of the Arctic raises the question of the relevance of such a procedure because new hydrocarbon development projects are generally accepted even if they take place in an environment characterized by its fragility and uniqueness. As a consequence, it is legitimate to ask whether the international and national obligations to undertake an environmental assessment (E.A) for hydrocarbon projects are adapted to the specific environment of the Arctic.

International audience

Dictionnaire de la Méditerranée, sous la direction de Dionigi Albera, Maryline Crivello et Mohamed Tozy, en collaboration avec Gisèle Seimandi, Actes Sud, 2016, 1694 p., ISBN 978-2-330-06466-2., Imprimés, Dicomed-063, DicoMed : Dictionnaire de la Méditerranée

Le 29 mai, une fuite accidentelle géante de produits pétroliers dans cette région aux écosystèmes fragiles et à l’histoire particulière, liée à celle de l’Union soviétique (du Goulag stalinien aux prouesses techniques et à l’extraction des ressources minières qui font la richesse actuelle de la Russie). Les intervenant.e.s mettront en contexte cet événement, en croisant les disciplines (histoire, géographie, sociologie et anthropologie) et les images (cartes, photos issues de terrains d’enquête récents, extraits vidéos tirés des médias et des réseaux sociaux). Seront évoqués les héritages de la période soviétique, les enjeux actuels du changement climatique et les risques environnementaux à plusieurs échelles, y compris pour la ville de Norilsk et pour les peuples autochtones de toute la Sibérie.

Petroleum contaminated soils constitute an environmental problem which may be solved with the help of bioremediation. Soil bioaugmentation with petroleum degrading bacteria is an efficient clean-up strategy. Currently scientific interest is focused on sources of bacteria able to degrade hydrocarbons which serve as species pools for enrichments during inoculum preparation. Bioaugmentation treatments are especially important in soils with low level of organic matter and low bacterial counts (e.g. after intensive chemical treatments). Digestate is an organic by-product of biogas production via anaerobic digestion processes and has a great potential as soil fertilizer due to concentrated nutrients. However, the potential of microbial community of digestate was never studied in terms of hydrocarbons degradation. In this thesis, we examined digestate as microbial seeding for bioremediation of weathered petroleum hydrocarbon contaminated soils. Our goals were : i) to check the presence of diesel degrading bacteria in digestate enrichments and compare diesel degradation potential with enrichments from petroleum contaminated soils, ii) verify the effect of digestate application on soil microbial community and microbial activity, iii) study the presence of functional genes responsible for hydrocarbons degradation (alkB genes) in digestate and amended soils. During the first experiment, seven microbial enrichments were developed from various digestates, petroleum contaminated soil and from mix of soil with digestate. After 3 weeks of incubation the highest diesel oil removal was observed for enrichments originating from composted digestate and from petroleum contaminated soil (78 and 77 % diesel oil removal, respectively). Enrichments obtained from digestate mixed with soil have lower performance than single source enrichments. In all enrichments, presence of alkB genes was promoted during the incubation.In a second experiment, 6 different treatments were performed in microcosm using two industrial petroleum contaminated soils having different textures: a clay rich soil and a sandy soil. After 30 days of incubation, the highest petroleum hydrocarbons removal was observed in microcosms containing: digestate together with bulking agent (17.8 % and 12.7 % higher than control in clay rich soil and sandy soil, respectively) or; digestate together with immobilized bacteria (13.4 % and 9 % higher than control in clay rich soil and sandy soil, respectively). Distinct microbial groups were formed in amended and non-amended soils. Genera containing species able to degrade hydrocarbons like Acinetobacter and Mycobacterium were abundant in digestate and soil amended with digestate. High concentration of alkB genes were found in digestate, after soil application, the level of alkB genes significantly increased in soils and remained high during one month of treatment. In a third experiment, a contaminated soil was incubated with digestate and bulking agent in bioreactors with active aeration. Initial alkB concentration was 1.5 % in contaminated soil and 4.5 % in digestate. During incubation of soil with digestate, alkB percentage increased up to 11.5 % and after additional inoculation with immobilized bacteria this value increased up to 60 % (alkB percentage for treatment with mineral nutrients reached 0.4 %). Addition of digestate positively affected soil respiration and bacterial density, which was concomitant with enhanced hydrocarbons degradation. Incubation of soil with digestate for 2 months resulted in 74 % of hydrocarbons removal, while extra addition of immobilized bacteria increased this value to 95 %. Digestate increased soil bacterial density and diversity of hydrocarbons degrading taxa.Results obtained during this thesis confirms that digestate is a good source of hydrocarbon degrading bacteria and reveals its great potential to increase abundance of alkB genes responsible for hydrocarbon degradation in soils during bioremediation; Les sols contaminés par les hydrocarbures pétroliers constituent un problème environnemental qui peut être résolu par l’application de traitements biologiques. Le traitement des sols contaminés par les hydrocarbures pétroliers par bioaugmentation constitue une voie à explorer dans le cadre de la recherche d’une optimisation de traitement. L’intérêt scientifique actuel est axé sur la recherche d’amendements susceptible de contenir des populations microbiennes capables de dégrader les hydrocarbures pétroliers. Ces amendements sont généralement utilisés comme réserve d’espèces pour l’enrichissement lors de la préparation de l’inoculum. Les traitements par bioaugmentation sont particulièrement importants dans les sols à faible teneur en matière organique et à faible numération bactérienne (par exemple après des traitements chimiques intensifs). Le digestat est un sous-produit organique de la production de biogaz via des processus de digestion anaérobie et présente un grand potentiel en tant qu'engrais pour le sol en raison de leur concentration en éléments nutritifs. Cependant, le potentiel de la communauté microbienne de digestat n’a jamais été exploré en termes de dégradation des hydrocarbures pétroliers. Dans cette thèse, nous avons étudié si les digestats pouvaient être utilisés comme source d’inoculum microbien pour la bioremédiation de sols contaminés par des hydrocarbures pétroliers. Les objectifs de ce travail de thèse étaient les suivants: i) vérifier la présence de bactéries dégradant des hydrocarbures pétroliers dans les enrichissements en digestat et comparer le potentiel de dégradation du diesel aux enrichissements provenant de sols contaminés par le pétrole, ii) vérifier l'effet de l'application de digestat sur la diversité de la communauté microbienne et l'activité microbienne du sol, iii) étudier la présence de gènes fonctionnels responsables de la dégradation des hydrocarbures (gènes alkB) dans le digestat et les sols modifiés. Dans un premier temps, sept enrichissements microbiens ont été obtenus à partir de digestats d’origines différentes, de sols contaminés par des hydrocarbures pétroliers et du mélange de sols contaminés et de digestats. Après 3 semaines d'incubation, il a été observé une élimination très importante d’hydrocarbures pétroliers (e.g. diesel) pour les enrichissements microbiens provenant de digestat composté et de sols contaminés par des hydrocarbures pétroliers (78 et 77% d'élimination du gasoil, respectivement). Les enrichissements microbiens obtenus à partir de digestat mélangé à du sol contaminé présentent des performances inférieures à celles des enrichissements à source unique. Dans tous les enrichissements, la présence de gènes alkB a été favorisée pendant l'incubation

La présentation vise à mettre en discussion 4 exemples de projets de développement d'hydrocarbures non conventionnels dans leur rapport au territoire local et à la transition énergétique. Ce travail se base sur une thèse de doctorat (2015) et adopte un cadrage théorique inspiré par les récents travaux sur l'acceptabilité sociale (Fortin et Fournis, 2013 ; 2014) qui tentent de faire le pont entre les aspects microsociaux, mésopolitiques et macroéconomiques participant à la production ou non d'un processus d'acceptation sociale des projets industriels. La présentation s'attache alors à démontrer comment, sur des terrains français et québécois, des projets d'exploitation d'hydrocarbures obtiennent ou non un soutien local en fonction de leur rapport à la transition énergétique mais également à la transition économique. Dans le cas français, on met ainsi en parallèle l'échec d'imposer une industrie du gaz de schiste dans le Sud-Est, et notamment en Ardèche, (à cause d'une très forte opposition locale qui démontre l'impossible cohabitation de cette industrie avec l'identité, l'économie, l'environnement, les rapports sociaux locaux), avec le succès en construction d'une industrie du gaz de houille en Lorraine (grâce à un soutien politique local, une certaine habitude face aux projets industriels, la recherche d'un renouveau économique, etc.). Côté québécois, il s'agit de montrer l'échec de l'industrie du gaz de schiste dans les basses terres du Saint- Laurent (à cause d'un manque de profitabilité et d'acceptation sociale et de la concurrence avec les activités agricoles) tout en soulignant la progression de l'industrie du pétrole de schiste sur l'\ⁱle d'Anticosti (\ⁱle peu peuplée du Golfe du Saint Laurent dont la principale activité économique est la chasse touristique). Ces exemples illustrent que les projets énergétiques ne sont pas acceptés de la même manière sur des territoires différents et que la dimension locale est un élément clé du processus de construction de l'acceptation sociale. Les 4 exemples sont situés dans un contexte national identique (importance de l'hydraulicité au Québec, du nucléaire en France) qui ne fait pas du gaz \textendash et encore moins du pétrole \textendash un élément central de transition énergétique décarbonée. Pourtant, les projets bénéficient d'un discours sur la réduction des gaz à effet de serre puisque les promoteurs insistent sur la moindre pollution engendrée par une production locale d'hydrocarbures. Le discours sur la transition énergétique n'est pourtant qu'un instrument pour \guillemotleft verdir \guillemotright ces projets qui ne sont soutenus que pour leurs bénéfices économiques (en Lorraine, la région espère une réindustrialisation ; à Anticosti, on voit se réaffirmer l'idée de région-ressource). Deux discours sur la transition énergétique s'oppose, celui, plus institutionnel, d'une transition graduelle, et celui, plus critique, d'une rupture avec les carburants fossiles. Le territoire local est alors l'espace dans lequel ces discours s'enracinent ou non en fonction d'un processus d'intéressement plus ou moins réussi. La présentation démontre que c'est l'alliance entre les traductions microsociales des projets (comment les acteurs locaux perçoivent et font sens des projets), les arrangements mésopolitiques (comment les institutions en place encadrent ces projets) et les modèles de développement macroéconomiques (comment ces projets s'insèrent dans les paradigmes économiques et énergétiques dominants), qui conditionnent le processus d'acceptabilité sociale et son inscription dans un scénario énergétique. Celle-ci n'est alors plus à considérer comme un statut attribué à une population résidente mais comme une dynamique avant tout politique dont l'Etat est le garant. Les échecs relatifs au gaz de schiste sont à lire à la lumière d'une traduction microsociale négative, d'arrangements institutionnels conflictuels et de contradictions macroéconomiques entre un modèle productiviste carboné et un modèle de transition énergétique décarbonée. L'imposition descendante des projets échoue et c'est une mobilisation sociale ascendante qui réfute l'intérêt du développement de ces projets. Les projets mieux acceptés bénéficient de traductions microsociales plus positives et d'une certaine vision régionale en matière de développement local, toutefois, ces succès ne sont pas garantis puisque les projets sont face aux mêmes contradictions mésopolitiques et macroéconomiques soulignés pour le cas du gaz de schiste. La présentation s'appuie sur 40 entretiens réalisés auprès des principaux acteurs de la controverse sur les hydrocarbures non conventionnels en France et au Québec et sur l'étude des divers rapports (parlementaires, administratifs, Bureau d'audiences publiques sur l'environnement, évaluation environnementale stratégique) réalisés sur les projets contestés. Les propos sur le gaz de houille de Lorraine ont été recueillis à travers la participation au projet CNRS \guillemotleft gazhouille \guillemotright (2013-2015).

In the interstellar medium, among the 200 molecules observed, the hydrocarbons are in abundance. The formation of hydrocarbons CHy(+) is done between a C+ and a hydrocarbon atom or molecule. Thereafter, these hydrocarbons are reacting between them to form bigger hydrocarbons. Therefore, they are the precursor of all the hydrocarbons present in the interstellar medium, so it is necessary to study them in details. These hydrocarbons CHy(+) are under a lot of different physical processes in the interstellar medium including the collision with an electron, the absorption of an ultra violet photon or a cosmic ray. They will be excited by these processes and gain excess energy they will liberate by fragmentation which leads to a redistribution of species. Therefore, a precise knowledge of the rate of reaction and of the branching ratios of the fragmentation is needed to do specific simulations in the chemistry of the interstellar medium. In order to document all these branching ratios, no matter the physical or chemical process at stake, we experimentally built semi-empirical breakdown curves which are the branching ratios of the paths of fragmentation as a function of the internal energy of the molecule.The experiment was done using the AGAT silicon multi-detector and the ANDROMEDE accelerator. CHy(+) molecules produced at high velocity (3 u.a.) are collided with He atom at rest in the lab. Thanks to the experimental developments, all fragments, neutral or charged, are separately identified, allowing to resolve all fragmentation channels. Therefore, we have been able to measure fragmentation branching ratios for CHyq+ (y=2-4, q=0-3) and the kinetic energy distributions of the neutral fragments.From the branching ratios, the kinetic energy distributions and the theoretical dissociation energies we built BDCs that revealed to be in accordance with the experimental branching ratios which already exists in the literature concerning the photo dissociation, the dissociative recombination and the electronic collisions. Finally, a model has been developed to predict the chemical reactions of the branching ratios as well as to predict their evolution with the temperature.; Dans le milieu interstellaire, parmi les 200 molécules observées, les hydrocarbures sont présents en abondance. La formation des hydrocarbures CHy(+) se fait entre un C+ et un atome d'hydrogène ou une molécule. Par la suite, ces hydrocarbures réagissent entre eux pour former des hydrocarbures plus gros. Ils sont donc les précurseurs de tous les hydrocarbures présents dans le milieu interstellaire ; il est par conséquent nécessaire de les étudier en détail. Ces hydrocarbures CHy(+) sont soumis à divers processus physiques dans le milieu interstellaire notamment la collision avec un électron, l'absorption d'un photon ultraviolet ou d'un rayon cosmique. Ils vont être excités par ces processus et gagner un excès d'énergie qu'ils vont libérer par fragmentation, ce qui a pour conséquence de redistribuer les espèces. Des simulations précises dans la chimie du milieu interstellaire nécessitent donc une connaissance précise des taux de réaction et des rapports de branchement de fragmentation. Afin de documenter tous ces rapports de branchement, peu importe le processus physique ou chimique mis en jeu, nous avons construit expérimentalement des « breakdown curves » semi-empiriques qui sont les rapports de branchement des voies de fragmentation en fonction de l'énergie interne déposée lors du processus.L'expérience a été réalisée en utilisant le multi détecteur silicium AGAT et l'accélérateur ANDROMEDE. Les molécules CHy(+) produites à haute vitesse (3 u.a) collisionnent avec des atomes d’Hélium au repos dans le référentiel du laboratoire. Le dispositif expérimental permet de détecter tous les fragments, même les neutres, et de résoudre toutes les voies de fragmentation. Nous avons mesuré les rapports de branchement de fragmentation des CHyq+ (y=2-4, q=0-3) et les distributions d'énergie cinétique des fragments neutres.A partir des rapports de branchement, des distributions d'énergie cinétique et des énergies de dissociation théorique, nous avons construit les breakdown curves qui se sont révélés en bon accord avec des rapports de branchement expérimentaux déjà existant dans la littérature pour la photodissociation, la recombinaison dissociative et les collisions électroniques. Enfin, un modèle a été développé pour prédire les rapports de branchement de réactions chimiques ainsi que leur évolution avec la température.

Fishing activities in the marine environment where they must cohabit with the exploitation of oil and mineral underwater resources are now a reality. Just like the conflicts that emerge in this regard. Diamonds in Namibia, tin in Indonesia, phosphates in New Guinea or hydrocarbons in Ireland or Falkland Islands are some examples of interference between fishing and the extraction of these non-living resources from the seabed. These conflicts will increase as technological progress is made to develop these industrial operations, which will be facilitated by increased consumer demand and the scarcity of certain minerals, as well as a reduction in the oil and gas reserve on land. In our paper, we try to present, first, this new reality that results from the convergence of different human activities in certain maritime areas. And then we examine the tensions generated by this concomitance of activities and its echo in international law and in EU law., Les activités de pêche en milieu marin où elles doivent cohabiter avec l’exploitation de ressources pétrolières et minérales sous-marines sont aujourd’hui une réalité. Tout comme les conflits qui émergent à cet égard. Les diamants en Namibie, l’étain en Indonésie, les phosphates en Nouvelle-Guinée ou les hydrocarbures en Irlande Terre-Neuve ou Malouines sont quelques exemples d’interférence entre la pêche et l’extraction de ces ressources non vivantes des fonds marins. Ces conflits augmenteront à mesure que des progrès technologiques seront réalisés permettant le développement de ces opérations industrielles, ce qui sera favorisé par une demande accrue des consommateurs et par la raréfaction de certains minéraux, ainsi que par une diminution de la réserve d’hydrocarbures sur terre. Dans notre communication, nous essayons de présenter, premièrement, cette nouvelle réalité qui résulte de la convergence de différentes activités humaines dans certains espaces maritimes. Et, ensuite nous examinons les tensions générées par cette concomitance d’activités et son écho en droit international et en droit de l’UE.

Les municipalités cristallisent fréquemment l’opposition aux énergies fossiles. À cet égard, la portée de l’action municipale dépend de la marge de manoeuvre juridique dont elles disposent. Cet article explore les pouvoirs que possèdent les municipalités relativement aux projets de développement et de transport des hydrocarbures. L’étude de trois litiges impliquant des municipalités permet d’aborder successivement les limites du champ d’action réglementaire des municipalités dans le cadre constitutionnel canadien, les mécanismes de conciliation entre la réglementation municipale et la législation provinciale, et les contraintes imposées par le risque de poursuites en responsabilité à l’encontre des municipalités., Opposition to fossil fuels often materializes at the municipal level. In this respect, the extent of local engagement depends on the legal constraints framing municipal action. This article explores municipal powers over oil and gas development and transportation. The study of three cases involving municipalities details the limits imposed by the constitutional law, the mechanisms granting precedence to provincial norms over bylaws, and the risks stemming from municipal liability.

Soil and water pollution by persistent organic contaminants is a worldwide concern, given health and environmental hazards. Hence, the remediation of sites polluted by these toxic and recalcitrant contaminants is a major issue. Many heavy hydrocarbons, like tars, are often tightly adsorbed onto soils, the latter becoming hydrophobic, restricting access of water-based amendments during in situ treatments. In situ chemical oxidation combined with the use of surfactants (S-ISCO) is effective to overcome this problem. However, S-ISCO is limited by the short contact time between oxidant solution and low available contaminants, especially in permeable vadose due to gravity effects. This work is part of the ANR MOUSTIC project. It aimed to develop an injection method for the distribution degradation reagents, compatible with the presence of surfactant and for the selective degradation of pollutants, going beyond gravity effects and permeability or wettability contrasts of the contaminated medium. A preliminary study was carried out in PAH-contaminated solutions, to study the effect of surfactants and temperature on the selective oxidation of targeted pollutants by persulfate. Then, we have developed a foam-based method, which allows to distribute persulfate uniformly and persistently in anisotropic, unsaturated soils contaminated by coal tar, while preserving the selective oxidation of hydrocarbons. This method was successfully assessed in 2D-sandbox using tar-contaminated model soils consisting of glass beads and soil material. Oxidant distribution using this method was systematically compared to traditional liquid solutions to assess its efficiency. At last, the interest of this new method was checked in columns in disadvantageous conditions and compared to usual methods.; La pollution des sols et des eaux par les contaminants organiques persistants est une préoccupation mondiale, compte tenu des risques sanitaires et environnementaux. La réhabilitation des sites et sols pollués par ces contaminants toxiques et récalcitrants représente donc un enjeu majeur. Beaucoup d’hydrocarbures lourds, comme les goudrons, sont généralement fortement adsorbés sur les sols, qui deviennent alors hydrophobes, limitant l’accès des fluides aqueux lors de traitements in situ. L’oxydation chimique in situ combinée avec l’emploi de surfactant (S-ISCO) est une technique efficace qui peut surmonter ce problème. Cependant, l’S-ISCO est limitée par la brièveté du contact entre solutions oxydantes et contaminants peu disponibles, surtout en zone insaturée perméable, à cause des effets gravitaires. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet ANR MOUSTIC. Il vise à développer une méthode d’injection de réactifs de dégradation, compatible avec la présence de surfactant et la dégradation sélective des polluants, s’affranchissant des effets gravitaires, et des contrastes de perméabilité et de mouillabilité du milieu. Une étude préliminaire a été réalisée en solutions contaminées par des HAP, pour étudier l’effet de surfactant et de la température sur la sélectivité de l’oxydation par le persulfate des polluants ciblés. Ensuite, nous avons développé une méthode à base de mousse, qui permet de distribuer le persulfate de manière isotrope et rémanente en milieu anisotrope insaturé et contaminé par un goudron sidérurgique, tout en préservant la sélectivité de l’oxydation des hydrocarbures. Cette méthode a été étudiée en cellule 2D dans des milieux modèles contaminés, constitués de billes de verres, puis de sables réels. La distribution d’oxydant a été systématiquement comparée avec les méthodes de référence. Enfin, l’intérêt de cette nouvelle méthode a été vérifiée en colonne dans des conditions pénalisantes, et comparée aux méthodes classiques.

Soil and water pollution by persistent organic contaminants is a worldwide concern, given health and environmental hazards. Hence, the remediation of sites polluted by these toxic and recalcitrant contaminants is a major issue. Many heavy hydrocarbons, like tars, are often tightly adsorbed onto soils, the latter becoming hydrophobic, restricting access of water-based amendments during in situ treatments. In situ chemical oxidation combined with the use of surfactants (S-ISCO) is effective to overcome this problem. However, S-ISCO is limited by the short contact time between oxidant solution and low available contaminants, especially in permeable vadose due to gravity effects. This work is part of the ANR MOUSTIC project. It aimed to develop an injection method for the distribution degradation reagents, compatible with the presence of surfactant and for the selective degradation of pollutants, going beyond gravity effects and permeability or wettability contrasts of the contaminated medium. A preliminary study was carried out in PAH-contaminated solutions, to study the effect of surfactants and temperature on the selective oxidation of targeted pollutants by persulfate. Then, we have developed a foam-based method, which allows to distribute persulfate uniformly and persistently in anisotropic, unsaturated soils contaminated by coal tar, while preserving the selective oxidation of hydrocarbons. This method was successfully assessed in 2D-sandbox using tar-contaminated model soils consisting of glass beads and soil material. Oxidant distribution using this method was systematically compared to traditional liquid solutions to assess its efficiency. At last, the interest of this new method was checked in columns in disadvantageous conditions and compared to usual methods.; La pollution des sols et des eaux par les contaminants organiques persistants est une préoccupation mondiale, compte tenu des risques sanitaires et environnementaux. La réhabilitation des sites et sols pollués par ces contaminants toxiques et récalcitrants représente donc un enjeu majeur. Beaucoup d’hydrocarbures lourds, comme les goudrons, sont généralement fortement adsorbés sur les sols, qui deviennent alors hydrophobes, limitant l’accès des fluides aqueux lors de traitements in situ. L’oxydation chimique in situ combinée avec l’emploi de surfactant (S-ISCO) est une technique efficace qui peut surmonter ce problème. Cependant, l’S-ISCO est limitée par la brièveté du contact entre solutions oxydantes et contaminants peu disponibles, surtout en zone insaturée perméable, à cause des effets gravitaires. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet ANR MOUSTIC. Il vise à développer une méthode d’injection de réactifs de dégradation, compatible avec la présence de surfactant et la dégradation sélective des polluants, s’affranchissant des effets gravitaires, et des contrastes de perméabilité et de mouillabilité du milieu. Une étude préliminaire a été réalisée en solutions contaminées par des HAP, pour étudier l’effet de surfactant et de la température sur la sélectivité de l’oxydation par le persulfate des polluants ciblés. Ensuite, nous avons développé une méthode à base de mousse, qui permet de distribuer le persulfate de manière isotrope et rémanente en milieu anisotrope insaturé et contaminé par un goudron sidérurgique, tout en préservant la sélectivité de l’oxydation des hydrocarbures. Cette méthode a été étudiée en cellule 2D dans des milieux modèles contaminés, constitués de billes de verres, puis de sables réels. La distribution d’oxydant a été systématiquement comparée avec les méthodes de référence. Enfin, l’intérêt de cette nouvelle méthode a été vérifiée en colonne dans des conditions pénalisantes, et comparée aux méthodes classiques.

During its course in the fuel system, the fuel is subjected to thermal stress, leading to the formation of solid deposits in the fuel system and injectors, and thus causing clogging phenomena and a malfunction of these devices. The notion of thermal stability, which in some cases is illustrated by the formation of solid deposits in jet fuel, is related to the chemical composition and the presence of oxygen naturally dissolved in fuel. However, the understanding of oxidative fuel degradation is based on little known autoxidation mechanisms. Experimentally, the investigation of the oxidation sensitivity of jet fuel is carried out using the PetroOXY device, thanks to model molecules of linear alkane and monoaromatic type, n-dodecane (n-C 12) and 1,2,4-Trimethylbenzene (1,2,4-TMB), respectively. First, the model molecules are studied pure in order to highlight their behavior under thermo-oxidative stresses. Secondly, these molecules were mixed in proportion 80 % n-dodecane /20 % 1,2,4-TMB, in order to model a fuel surrogate. Beyond a color change (colorless to yellow), the results revealed that the induction period is significantly lower for the pure molecules whereas for the mixture, the induction time is doubled. Moreover, the appearance of a gel, probably a precursor of solid deposits is observed, showing clearly the interactions between the molecules. The mechanisms involved during this process were determined using several analytical characterization techniques (GC, GC/MS) allowing us to identify the products of oxidation formed but also the quantification of them using chemical techniques (Peroxide Value, Total Acid Number, water content)., Au cours de son parcours dans le système de carburant, le carburant est soumis à des contraintes thermiques, conduisant à la formation de dépôts solides dans le système de carburant et les injecteurs, provoquant ainsi des phénomènes de colmatage et un dysfonctionnement de ces dispositifs.La notion de stabilité thermique, qui dans certains cas est illustrée par la formation de dépôts solides dans le carburéacteur, est liée à la composition chimique et à la présence d'oxygène dissous naturellement dans le carburant. Cependant, la compréhension de la dégradation du combustible oxydant est basée sur des mécanismes d'autoxydation peu connus.Expérimentalement, l'étude de la sensibilité à l'oxydation du carburéacteur est réalisée à l'aide du dispositif PetroOXY, grâce à des molécules modèles de type alcane linéaire et monoaromatique, le n-dodécane (n-C12) et le 1,2,4-triméthylbenzène (1,2 , 4-TMB), respectivement. Tout d'abord, les molécules modèles sont étudiées individuellement afin de mettre en évidence leur comportement sous contraintes thermo-oxydantes. Deuxièmement, ces molécules ont été mélangées en proportion de 80% de n-dodécane / 20% de 1,2,4-TMB, afin de modéliser un substitut de carburant.Au-delà d'un changement de couleur (incolore à jaune), les résultats ont révélé que la période d'induction est significativement plus faible pour les molécules pures alors que pour le mélange, le temps d'induction est doublé. De plus, on observe l'apparition d'un gel, probablement précurseur de dépôts solides, montrant clairement les interactions entre les molécules.Les mécanismes impliqués au cours de ce processus ont été déterminés à l'aide de plusieurs techniques de caractérisation analytique (GC, GC / MS) permettant d'identifier les produits d'oxydation formés mais aussi leur quantification à l'aide de techniques chimiques (indice de peroxyde, indice d'acide total, teneur en eau).

Organic matter is a complex mixture of molecules of various sizes and origins bearing information related to the environmental conditions and the different contributions identified the studied environment. Its molecular characterization makes it possible to highlight source markers, to define its degradation state and its degree of anthropization. Replaced in a broader context, the study of the organic fraction of any matrix allows a better understanding of the solid and dissolved transfer of matter in a given environment, its chronology and its reactivity. My research focused on describing the molecular composition of organic materials, mostly of anthropic origin, such as crude oil or highly contaminated such as sewage sludge or aquatic sediments in urban and industrial environments. Their exhaustive characterization allowed me to identify molecular markers relevant to the tracing of contaminant transfers in aquatic environments. Focusing more specifically on polycyclic aromatic compounds, the study of the remobilization of contaminated sediments in an industrial river in northern Lorraine has highlighted the impact of a century of steelmaking activities in this valley. We showed that the river still bears the signature of this pressure thirty years after the cessation of activities and that it is possible to identify the different ways of transfer of contaminants according to the hydrological conditions., Assemblage complexe de molécules de taille et d’origine variées, la matière organique porte dans sa composition des informations relatives aux conditions environnementales et aux diverses contributions identifiées dans le milieu étudié. Sa caractérisation moléculaire permet de mettre en évidence des marqueurs de sources, de définir son état de dégradation et son degré d’anthropisation. Replacée dans une problématique plus large, l’étude de la composante organique d’une matrice permet de mieux comprendre les transferts de matière dans un milieu, d’en définir l’évolution chronologique et de définir sa réactivité. Mes travaux de recherche se sont attachés à décrire la composition moléculaire de matières organiques pour la plupart d’origine anthropique comme des bruts pétroliers ou fortement contaminées telles que des boues d’épuration ou encore des sédiments aquatiques en contexte urbains ou industriels. Leur caractérisation exhaustive m’a permis d’identifier des marqueurs moléculaires pertinents pour le traçage de transferts de contaminants dans les milieux aquatiques. Ciblant plus particulièrement les composés aromatiques polycycliques, l’étude de la remobilisation de sédiments contaminés dans une rivière sidérurgique du nord de la Lorraine a ainsi permis de mettre en évidence l’impact d’un siècle d’activité industrielle. Nous montrons que la rivière porte encore la signature de cette pression trente ans après la cessation des activités et qu’il est possible d’identifier différentes voies de transfert en fonction des conditions hydrologiques.

Pollution of coastal marine ecosystems by hydrocarbons, in particular polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), is a major environmental problem. The South coast of Sfax (Tunisia) is an example of a polluted ecosystem subject to both urbanization and industrialization including the outfall of untreated domestic sewage and wastewaters, fishery activities, as well as ship traffic and boat pollution. The physico-chemical characterization of the seawater taken from three harbours (pleasure, commercial and fishing) of the city of Sfax, showed a heavy contamination by organic and inorganic micropollutants. These are excellent tracers of urban and industrial pollution, and they are among the most toxic compounds due to their low biodegradation.The molecular fingerprinting technique (PCR-SSCP) showed the dominance of the Bacteria domain followed by Eucarya and Archaea within the studied marine samples. Statistical analysis using the R software, showed that no correlation was identified between the bacterial community identified by PCR-SSCP and the studied physico-chemical parameters.In another part, four marine, aerobic and hydrocarbonoclastic strains: Bacillus stratosphericus FLU5, Pseudomonas aeruginosa NAPH6, Bacillus licheniformis PYR2, isolated after enrichments on fluoranthene, naphthalene and pyrene, respectively, and in the presence of 30 g/l NaCl. Strain Staphylococcus sp. CO100 was isolated after enrichment on crude oil, in the presence of 100 g/l. Chromatographic analysis (GC-MS or GC-FID), showed the interesting biodegradative capacities of these recalcitrant compounds by the isolated bacteria.Besides, these strains showed their capacity to produce efficient surface active agents BS-FLU5, BS-NAPH6, BS-PYR2 and BS-CO100, on several substrates and in particular the residual frying oil, which is a cheap and renewable carbon source alternative, thus minimizing the high cost of producing surfactants. The MALDI-TOF/MS analysis of the purified BS-FLU5, BS-PYR2 and BS-CO100 biosurfactants revealed that they are belonging to lipopeptide family. FTIR analysis showed the glycolipid nature, more precisely the rhamnolipid type, of biosurfactant BS-NAPH6.These four biosurfactants are characterized by interesting tensioactive properties (low CMC, important surface tension reduction...). Furthermore, these surface active agents showed interest stability against a broad range of pH, temperature and salinity. The application of these biosurfactants, in oil recovery, from hydrocarbons-contaminated soil, showed that they were more effective on the hydrocarbon-remobilization than some tested synthetic surfactants. The biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 and BS-CO100, were found to have notable anti-adhesif and anti-biofilm activities, being able to prevent and eliminate the biofilm formation by pathogenic microorganisms. Moreover, the four tested biosurfactants showed an interesting healing activity, on the wound site in a rat model. They increased significantly the percentage of wound closure when compared to the untreated and CICAFLORA® (a reference pharmaceutical product) treated groups, using two different concentrations (5 and 10 mg/l). Interestingly, the evaluation of the cytotoxicity of the studied biosurfactants, showed that they have no toxic effects on human HEK-239 cells at concentrations up to 1000 μg/ml for BS-FLU5 and BS-CO100 and up to 200 μg/ml for BS-NAPH6 and BS-PYR2. An attempt to produce biosurfactant produce by strain FLU5 on a pilot-scale (fermentors of 20 and 100 liter, as total volume), using a cost-effective medium, was also performed. Preliminary results showed an increase in the quantities of biosurfactantsBS-FLU5 produced on a pilot-scale compared to the lab-scale (Erlenmeyer of 1 liter).These results highlight the interest for potential use of strains FLU5, NAPH6, PYR2 and CO100, as well as their biosurfactants, in a wide variety of industrial, environmental and biotechnological applications.; La pollution des écosystèmes marins côtiers par les hydrocarbures, en particulier les HAPs, est un problème environnemental majeur. Le même constat est fait pour le littoral Sud de Sfax (Tunisie) dont la pollution presque généralisée menace sérieusement les ressources naturelles existantes dans la région. La caractérisation physico-chimique des échantillons marins prélevés à partir des trois ports (plaisance, commerce et pêche) de la ville de Sfax, prouve une contamination par des micropolluants organiques (hydrocarbures) et inorganiques (métaux) qui sont considérés comme des excellents traceurs de la pollution urbaine et industrielle et ils font partie des composés les plus toxiques étant donné leur faible biodégradation. La méthode d’empreinte moléculaire (PCR-SSCP) montre une dominance du domaine Bacteria suivie des Eucarya et des Archaea au sein des échantillons marins étudiés. Les analyses statistiques par le logiciel R ont montré l’absence de corrélation entre la communauté bactérienne identifiée par PCR-SSCP et les paramètres physico-chimiques étudiés.Dans une autre partie de travail, quatre souches bactériennes marines hydrocarbonoclastes ont été isolées et caractérisées sur les plans phénotypique et phylogénétique, après des enrichissements sur des HAPs et sur le pétrole brut: FLU5 de Bacillus stratosphericus, NAPH6 de Pseudomonas aeruginosa, PYR2 de Bacillus licheniformis isolées sur le fluoranthène, le naphtalène et le pyrène, respectivement, en présence de 30 g/l NaCl; et CO100 de Staphylococcus sp., isolée sur le pétrole brut, en présence de 100 g/l NaCl. Les analyses chromatographiques, GC-MS ou GC-FID, montrent les capacités biodégradatives intéressantes de ces composés récalcitrants par les bactéries isolées. En outre, ces quatre souches bactériennes, sont capables de produire des biosurfactants nommés BS-FLU5, BS-NAPH6, BS-PYR2 et BS-CO100, sur plusieurs sources de carbones, y compris l’huile de friture résiduelle, un substrat bon marché, minimisant ainsi le coût élevé de production de ces tensioactifs. Les analyses MALDI-TOF/MS, des biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 et BS-CO100 purifiés, montrent qu’il s’agit des lipopeptides, les biosurfactants BS-NAPH6 sont de nature rhamnolipidique, sur la base des analyses FTIR. Ces quatre biosurfactants sont caractérisés par des propriétés tensiactives intéressantes : une faible CMC, une importante réduction de la tension de surface... Ils sont stables vis-à-vis d’une large gamme de pH, de température et de salinité. De plus, ces agents tensioactifs sont doués d’activité de remobilisation des hydrocarbures contenus dans des sols pollués par. Les biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 et BS-CO100, présentent des activités anti-adhésives et anti-biofilms intéressantes contre des biofilms de certains microorganismes pathogènes. Par ailleurs, une propriété cicatrisante remarquable sur des plaies d’excision chez un modèle expérimental de rats de race Wistar, a été montrée par les quatre biosurfactants pour des concentrations de l’ordre de 5 et 10 mg/ml, en comparaison avec un cicatrisant de référence (CICAFLORA®). A noter que, l’évaluation de la cytotoxicité des biosurfactants étudiés, a montré qu’ils n’ont pas des effets toxiques sur des cellules rénales humaines HEK-239 à des concentrations jusqu’à 1000 µg/ml pour BS-FLU5 et BS-CO100 et jusqu’à 200 µg/ml pour BS-NAPH6 et BS-PYR2. La production des biosurfactants de la souche FLU5 à l’échelle pilote (deux fermenteurs de 20 et 100 litres, volume total), en présence d’un milieu économique, montre une augmentation des quantités des biosurfactants produits par rapport à l’échelle laboratoire (erlenmeyer, 1 litre). L’ensemble de ces résultats prometteurs, montrent que les souches marines isolées FLU5, NAPH6, PYR2 et CO100, ainsi que leurs biosurfactants demeurent d’intérêts biotechnologiques pour divers types d’applications, tels que la bioremédiation, l’agroalimentaire, la cosmétique...

Aujourd’hui dans l’attente du début de l’exploration des potentiels gisements pétroliers et surtout gaziers de sa zone économique exclusive maritime, le Liban reste un pays fortement dépendant des importations d’hydrocarbures, qui représentent 95% de son énergie primaire. Son potentiel en énergie renouvelable est limité et sous-exploité, notamment dans le secteur de l’hydroélectricité et, malgré son démarrage récent, dans celui du solaire. L’éolien est encore à l’état de plans. Cette dépendance aux hydrocarbures est accentuée par une hausse régulière et forte de la consommation, responsable de pollutions nombreuses. La pénurie d’électricité constitue un problème majeur et récurrent.

International audience

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This work is in the general frame of coherent modelling of interaction between electromagnetic waves and surfaces with vegetation. Our objective is to develop an approach of the electromagnetic simulation taking into account topography and vegetation heterogeneities. Simulation results have been validated using numerous in-situ measurements. The corresponding code is then used for two issues. First one is the study of tropical forests to retrieve bio-geophysical properties (biomass, moisture). Second one is the consideration of hydrocarbons with short vegetation in a context of hydrocarbons characterization and exploration. This work is part of a program of research and innovation in remote sensing conducted jointly by ONERA and Total. The first step consisted in writing the coherent electromagnetic simulation code, taking into account the relief and the heterogeneity of the vegetation. For this purpose, the forest is represented by a variable stacking of pentahedral volume elements (voxels) to match the triangular mesh of the ground and to follow the irregularity of the canopy. After validating our code on theoretical examples, we have been able to study the effects of the relief on radar backscattering. Then, a vegetation description model for tropical forests was developed based on in-situ measurements and direct observations. This model generates the input data for our electromagnetic simulation code and it permitted to compare simulations with airborne and proximity measurements acquired by ONERA on two sites in Africa. Sensitivity studies on the input parameters of both the electromagnetic simulation code and the growth code are presented. In parallel, substitution models for the numerical code have been developed to perform the inversion of the bio-geophysical features versus the polarimetric radar data. These models are much faster while remaining accurate. An application to retrieval is presented: it is possible to retrieve some bio-geophysical characteristics of one forest (moisture, biomass ...) from a radar image set. Finally, a study on the effects of hydrocarbons on radar backscatter with short vegetation is presented.[...]; Ce travail se situe dans le cadre général de la modélisation cohérente de l'interaction des ondes électromagnétiques avec les surfaces végétalisées. Notre objectif a été de développer une approche de la simulation électromagnétique avec prise en compte de la topographie et des hétérogénéités de la végétation. La validation des résultats obtenus a été réalisée en s'appuyant sur de nombreuses mesures in-situ. Nous avons ensuite mis en œuvre cet outil de modélisation sur les deux problématiques suivantes. D'une part, nous nous sommes intéressés à l'étude des forêts tropicales dans un contexte d'inversion de propriétés bio-géophysiques (biomasse, humidité). D'autre part, nous avons introduit la prise en compte de la présence d'hydrocarbures essentiellement sur la végétation basse dans un contexte de caractérisation et d'exploration. Ce travail s'inscrit dans un programme de recherche et d'innovation en télédétection mené conjointement par l'ONERA et Total. La première étape a consisté à une écriture du code cohérent de simulation électromagnétique avec prise en compte du relief et de l'hétérogénéité de la végétation. Pour cela, le sol a été discrétisé en triangles et le volume en pentaèdres reposant sur le sol Après avoir validé notre code sur des exemples théoriques, nous avons pu étudier les effets du relief sur la rétrodiffusion radar. Pour les forêts tropicales, un modèle de description de la végétation a été mis en place à partir de mesures in-situ et d'observations directes. Ce modèle sert de données d'entrée pour notre code de simulation électromagnétique et nous permet ainsi de confronter nos simulations aux mesures aéroportées et de proximités acquises par l'ONERA sur deux sites en Afrique Des études de sensibilité aux paramètres d'entrée du code de simulation électromagnétique et du code de croissance sont présentées. En parallèle, des modèles de substitution au code numérique ont été mis en place pour effectuer l'inversion. Ces modèles sont moins coûteux à évaluer tout en restant précis. Une application à l'inversion est présentée : pour un jeu d'image radar, il s'agit de retrouver les caractéristiques bio-géophysiques de la forêt observée (humidités, biomasse...). Pour terminer, nous avons étudié les effets des hydrocarbures sur la rétrodiffusion radar pour une végétation basse. [...]