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Ensuring the sanitary quality of the potable water supply requires continuous control. Traditionally germs indicating faecal contamination are detected as it is difficult to isolate the enumerate pathogen organisms. The purpose of this report is to describe the steps we have taken to manufacture an on-site locatable automatic device “E. Colimetre” as from the definition of requirements. This device can detect one thermoresistant bacterium with a response time below 10 h. The article describes the device and the evaluation procedures.

La mise en place de moyens continus ou sequentiels a frequence elevee de controle de la qualite physico-chimique et/ou bacteriologique de l'eau des reseaux de distribution requiert la disponibilite d'appareillages adequats, de leur localisation et l'evaluation de la frequence des mesures.Une methode micro-informatique fondee sur le calcul des reseaux mailles par la methode de Newton-Raphson a ete developpee pour identifier les zones critiques des reseaux devant donner lieu a une surveillance accrue.L'application d'une methode d'analyse variographique permet d'etudier les composantes de la variabilite de la qualite de l'eau et d'en deduire la frequence de mesure necessaire pour un suivi permanent.

This thesis focuses on the development of overlithiated disordered rocksalts for high-energy Li-ion systems. Firstly, synthesis parameters have been optimized to improve the performances of the disordered rocksalt Li2.2NiTi0.2Nb0.6O4. To examine its high irreversibility (35%) at the first cycle, in situ advanced structural and electrochemical analyses have been performed. Results show that a structural change and disordering happen during the first charge. In a second part, the disordered rocksalt Li2TiS3 has been prepared with our patented process. To improve cycling stability of the cells, Li2TiS3 has been partially substituted with selenium and new Li2TiSexS3-x compositions have been prepared. Li2TiSexS3-x cells have large discharge capacities at slightly lower potentials. Reversible sulfur redox activity is confirmed by electrochemistry and ex situ surface analyses, however further characterizations are required to elucidate the relatively complex selenium redox process., Cette thèse concerne le développement de rocksalts désordonnés surlithiés pour les systèmes Li-Ion à haute densité d’énergie. Dans un premier volet, les paramètres de synthèse ont été optimisés pour améliorer les performances du rocksalt désordonné Li2.2NiTi0.2Nb0.6O4. Pour comprendre l’origine de sa forte irréversibilité au premier cycle, des analyses in situ structurales et électrochimiques avancées montrent un changement structural avec l’apparition d’un désordre durant la première charge. Ensuite, le rocksalt désordonné Li2TiS3 a été préparé selon notre procédé breveté. De nouvelles compositions avec une substitution au Sélénium, Li2TiSexS3-x, ont permis d’obtenir de fortes capacités de décharge à des potentiels inférieurs avec une meilleure cyclabilité. L’activité réversible redox du soufre a été confirmée par électrochimie et par analyses de surface ex situ mais des caractérisations plus poussées sont nécessaires pour élucider le procédé redox complexe du sélénium.

In the coming decades, wine production will have to face a major change in access to water and soil resources, in relation to the predicted climate change. To face these new developments, winemakers will need to understand and to adapt their technical methods accordingly.The objective of our work was to identify the relationships between the availability of soil and water resources and the quality factors of wine production. Then, these elements being known, to propose a prospective analysis of the future evolution of the predominant factors and to discuss about the consequences on production quality.To this end, we conducted our investigations on two study sites, including a main site on the appellation Saint Emilion grand cru. At first, our cartography work, our geochemical analysis and groundwater monitoring, highlights the importance of accessing a functional cartography of the soil vineyard in order to understand the quality factors of production. This observation led us to suggest the concept of soil functional unit (SFU), regarding water and nutrient supplies for the vine. Results show that the best wine qualities have been observed under conditions for which root pattern, i.e. the intrinsic capacity of water and nutrients sampling, is not limited. There, the binding conditions are essentially related either to the nature of the underlying geological material, or to the deep hydromorphy, that is to say the ascents of the saturated zone of the soil. Then, this approach called SFU, was confronted with the methods of digital mapping known as micro-terroir, such as the measurement of the soil electrical resistivity. This confrontation confirms the functional and operational nature of the SFU concept, capable of transcribing the local pedoclimatic potential. Finally, the implementation of the BISWAT model proposed by the IPCC, allowed us to evaluate the supply services for the vine in a near future (2050). Simulations based on climate projections hypotheses show that the annual variability of the water stress on the vine is likely to increase in the future. BISWAT is therefore an interesting tool for prospecting different scenarii, that is to say to optimize the choice of levers for adapting wine production to future changes.; La production viti-vinicole devra affronter ces prochaines décades une évolution importante d’accès aux ressources en eau et en sol, cela en relation aux évolutions prédites du climat. Pour ces évolutions inédites, les vignerons devront disposer des connaissances leur permettant d’adapter, en connaissance de cause, leur itinéraires techniques.L’objectif de notre travail était d’identifier les relations entre disponibilité des ressources en sol et en eau et les facteurs de qualité de la production viti-vinicole. Puis ces éléments étant connus, de proposer une analyse prospective de l’évolution future des facteurs prépondérants et de discuter des conséquences associées sur la qualité de la production.Pour ce faire, nous avons conduit nos investigations sur deux sites d’étude, dont un site principal sur l’appellation Saint Emilion grand cru. Dans une première étape, nos travaux de cartographie, d’analyse géochimique et de suivi de nappe, mettent en évidence l’importance d’accéder à une cartographie fonctionnelle du vignoble afin de comprendre les facteurs de qualité de la production. Ce constat nous a amené à proposer le concept d’unité fonctionnelle de sol (SFU), au regard des services de fourniture en eau et en éléments nutritifs pour la vigne. Les résultats montrent que les meilleures qualités de vin ont été observées dans des conditions pour lesquelles la prospection racinaire, soit la capacité intrinsèque de prélèvements en eau et en éléments nutritifs, n’est pas limitée. Là, les conditions contraignantes sont essentiellement liées soit à la nature du matériau géologique sous-jacent, soit à l’hydromorphie profonde, c’est-à-dire les remontées de la zone saturée du sol. Dans un second temps, cette approche dite de SFU fut confrontée aux méthodes de cartographie numérique dite de micro-terroir, telle que la mesure de la résistivité électrique des sols. Cette confrontation confirme le caractère fonctionnel et opérationnel du concept de SFU, propre à transcrire le potentiel pédoclimatique local. Enfin, la mise en application du modèle BISWAT sur fond de projection du GIEC nous a permis d’évaluer sur un futur proche (2050) les services d’approvisionnement pour la vigne. Les simulations selon les hypothèses des projections climatiques montrent que la variabilité annuelle de la contrainte hydrique subi par la vigne est susceptible augmenter à l’avenir. BISWAT constitue donc un outil intéressant de prospectives permettant de tester différents scenarii, soit d’optimiser le choix des leviers d’adaptation de la production viticole aux changements futurs.

Salinization of water and soil is a major process of degradation of arable land. At the same time, salt and salt areas, such as estuaries, are hot spots for biodiversity. These areas should therefore be considered as complex systems that need to be studied in order to preserve their ability to perform different ecosystem functions and services.The work of thesis is positioned in the global framework of the understanding of the evolution of agricultural lands of coastal margins, subjected to the processes of salinization. The main objective was to contribute to the production of knowledge on the functioning of these systems, with a view to proposing sustainable remediation strategies. For this we have adopted a multi-step approach, based on observation and analysis of the system at different levels of organization: from the production perimeter to the soil aggregate. Specifically, we conducted our study on the town of Sérignan (Hérault - France) downstream of the Orb river basin.Landscape-level observations required easy-to-access characterization methods that allowed for high throughput analysis. We have therefore opted for methods based on the measurement of the electrical conductivity of soils and water. The analysis of the spatial distribution of the variable "electrical conductivity" allowed us to quantify salt pressure, identify salt sources and specify the nature of the processes responsible for increasing salt concentrations in the root area. Then, in order to gather our observations and hypotheses in a formalism that represents the salinization process, we have constructed a conceptual model of the water flows between the different compartments that make up this complex system.The observation at the landscape level, also allowed us to identify six reference plots, suitable to translate different hydro-pedological operations. On these plots, the detailed morpho-structural and geochemical analysis of the soil profiles as well as the monitoring of the piezometric levels allowed us to test the robustness of the structural stability as an indicator of the capacity of the soils to perform their functions. This overall assessment at the soil profile level seemed relevant to us i) to judge the overall salt leaching capacity, and ii) to integrate the entire root volume surveyed by the vine. The correlative analysis shows that A horizon horizons (MWD) appear to be more dependent on land cover, organic matter content and clay fraction whereas for B horizons, stability values are more correlated with the salt content strongly related to the presence of the underlying saturated zone. Moreover, the detailed analysis of the Na+ and Cl- contents suggests that the salts are precipitated in the pore volume, rather than adsorbed (Na+ case) on the CEC. There is therefore a potential for "desalination", without the need for desorption, based on the solution, leaching and export of solutes via the drainage network.Finally, for these 6 plots, we compared the physico-chemical characteristics and the microbiological activity of the A horizons. Here, our interest was in the global evaluation of the mineralization potential function of organic matter from respiration measurements, using MicroRespTM devices. We have shown that for A horizons, structural stabilities were significantly higher in wasteland conditions than in vineyard conditions. However, these wasteland conditions had the highest values for the electrical conductivity of soils. One possible explanation is that stability is more important in relation to the higher organic matter content at the surface of the fallow soils, as well as higher levels of labile carbon. This explanation is consistent with the observation of plant cover dominated by species inducing rhizodepositions. In addition, some studies suggest that the labile fraction of organic carbon and total nitrogen increase the potential for macro-aggregation, especially for fallow soils.; La salinisation des eaux et des sols constitue un processus majeur de dégradation des terres arables. Dans le même temps, les zones sodiques et salines telles que les estuaires, constituent des hot-spot de biodiversité. Ces zones doivent donc être considérés comme des systèmes complexes qu’il est nécessaire d’étudier afin de préserver leur capacité à assurer différentes fonctions et services écosystémiques.Le travail de thèse se positionne dans le cadre global de la compréhension de l’évolution des terres agricoles de marges côtières, soumises aux processus de salinisation. L’objectif principal était de contribuer à la production de connaissances sur le fonctionnement des ces systèmes, en vue de proposer des stratégies de remédiation durables. Une démarche d'adaptation en plusieurs étapes, fondée sur l’observation et l’analyse du système à différents niveaux d’organisation : du périmètre de production à l’agrégat de sol. Nous avons mené notre étude sur la commune de Sérignan (Hérault - France) en aval du bassin du fleuve Orb.L’observation au niveau du paysage nécessitait adopter des méthodes de caractérisations faciles d’accès et autorisant un haut débit d’analyse. Des méthodes fondées sur la mesure de la conductivité électrique des sols et des eaux. L’analyse de la distribution spatiale de la variable « conductivité électrique », nous a permis de quantifier la pression saline, d’identifier les sources de sel et de préciser la nature des processus responsables de l’augmentation des concentrations en sel dans la zone racinaire. Nous avons construit un modèle conceptuel des flux d’eau entre les différents compartiments constitutifs de ce système complexe que représenter le processus de salinisation.L’observation au niveau du paysage, nous a aussi permis d’identifier six parcelles de référence, propres à traduire différents fonctionnements hydro-pédologiques. Sur ces parcelles, l’analyse morpho-structurale et géochimique fine des profils de sol ainsi que le suivi des niveaux piézométriques nous a permis de tester la robustesse de la stabilité structurale comme indicateur de la capacité des sols à assurer leurs fonctions. Cette évaluation globale à l’échelon du profil de sol nous semblait pertinente i) pour juger de la capacité globale de lixiviation des sels, et ii) pour intégrer l’ensemble du volume racinaire prospecté par la vigne. L’analyse corrélative montre que les stabilités (MWD) des horizons. A semblent plus dépendantes de l’occupation des sols, de la teneur en matière organique et de la fraction argileuse alors que pour les horizons B, les valeurs de stabilité sont plus corrélées à la teneur en sels fortement liée à la présence de la zone saturée sous-jacente. Par ailleurs, l’analyse détaillée des teneurs en Na+ et Cl- suggère que les sels sont précipités dans le volume poral, plutôt qu’adsorbés (cas de Na+) sur la CEC. Il existe donc un potentiel de « désalinisation », sans nécessité de désorption, fondé sur la mise en solution, lixiviation et exportation des solutés via le réseau de drainage.Enfin, pour ces 6 parcelles, nous avons confronté, les caractéristiques physico-chimiques et l’activité microbiologique des horizons A. Là, notre intérêt s’est porté sur l’évaluation globale de la fonction de potentiel de minéralisation des matières organiques à partir de mesures de respiration, à l’aide des dispositifs de type MicroRespTM. Nous avons montré que pour les horizons A, les stabilités structurales étaient significativement plus élevées en conditions de friches qu’en condition de vignoble. Pourtant, ces conditions de friches présentaient les valeurs les plus élevées pour la conductivité électrique des sols. Une explication possible est que la stabilité soit plus importante en relation à la teneur en matière organique plus élevée en surface des sols en friches, ainsi qu’à des teneurs plus élevées en carbone labile.

This PhD thesis aims to develop Mg-Ion cathode materials. Once the electrolyte selected and the electrochemical characterization system established, two insertion materials families were studied: Chevrel phases and manganese dioxides.The Chevrel phases Mo6S8 and Mo6Se8 have been the subject of a coupled electrochemistry / XPS ex situ understanding study. The two phases were characterized by voltammetry, GITT and PITT showing diffusion coefficients ranging from 10-11 to 10-14 cm2.s-1. Unconventional redox mechanisms were observed by XPS studies indicating a charge transfer inside the anions in addition to the reduction of the transition metals. The comparison of the two materials Mo6S8 and Mo6Se8 indicates the sulfur is more involved in the charge transfer than the selenium.In the second part, two MnO2 promising structures have been selected and studied: hollandite and birnessite. We evidenced that electrolyte hydratation is needed to allow the insertion inside the different MnO2 structures. RMN 1H and XPS analyses revealed a co-insertion phenomenon involving Mg2+ cations and H2O molecules. However, these compounds exhibit a poor cyclability and irreversible capacities of 50% to 80%. This understanding work is a first step towards the design of new reversible insertion materials for Mg-Ion batteries., Cette thèse a pour but de développer des matériaux de cathode pour le Mg-Ion. Après avoir sélectionné l’électrolyte et les conditions de caractérisations électrochimiques, deux familles de matériau d’insertion ont été étudiées : les phases de Chevrel et les dioxydes de manganèse.Les phases de Chevrel Mo6S8 et Mo6Se8 ont été l’objet d’une étude de compréhension couplant électrochimie et analyse XPS ex situ. Les deux phases ont ainsi été caractérisées par voltampérométrie, GITT et PITT donnant des coefficients de diffusion de l’ordre de 10-11 à 10-14 cm2.s-1. Des mécanismes d’oxydoréduction non conventionnels ont été observés par analyse XPS indiquant un transfert de charge au niveau de l’anion en plus de la réduction des métaux de transition. La comparaison des deux matériaux Mo6S8 et Mo6Se8 indique que le soufre participe d’avantage au transfert de charge que le sélénium.Dans le second volet une étude comparative est menée sur deux structures prometteuses du MnO2, la hollandite et la birnessite. Il a été mis en évidence qu’une hydratation de l’électrolyte est nécessaire pour permettre l’insertion des ions Mg2+ dans les différentes structures de MnO2. Des analyses par RMN 1H et XPS ont ainsi révélé un phénomène de co-insertion des cations Mg2+ et des molécules d’eau. Cependant la cyclabilité de ces composés reste limitée et des capacités irréversibles de 50 à 80% sont mesurées. Ces travaux de compréhension sont cependant un premier pas pour la conception de nouveaux matériaux d’insertion réversibles pour les accumulateurs Mg-Ion.

Master; La gestion quantitative de l’eau suscite des tensions au sein de l’aval du bassin de l’Aveyron. Pour cause, le déséquilibre en eau en période d’étiage dû principalement aux prélèvements agricoles. Les pouvoirs publics poussent à la mise en place de réformes structurelles pour résoudre ce déficit, mais les acteurs du territoire s’opposent sur les leviers à privilégier et manquent d’éléments pour les comparer . Quels peuvent être les effets des changements envisagés sur la durabilité du territoire ? La simulation informatique peut être un recours utile pour évaluer ex ante (en amont de leur mise en œuvre) les effets de tels changements, et favoriser le dialogue entre acteurs du territoire. Dans ce stage, trois alternatives ont été testées: (a) la construction d’une nouvelle retenue de substitution à usage agricole, (b) l’utilisation de matériels d’irrigation plus efficients et d’outils d’aide à la décision, et (c) la modification de l’assolement. La plateforme de modélisation MAELIA (Multi-Agents for Environmental Norms Impact Assessment) a été utilisée comme outil pour simuler l’impact de ces alternatives. Divers indicateurs quantitatifs ont été mobilisés pour interpréter les sorties du modèle et évaluer les performances des alternatives de gestion de l’eau au regard d’enjeux locaux: la préservation des milieux aquatiques, l’économie agricole, et la facilité à ajuster offre et demande en eau au cours de la période d’irrigation. Nous montrons que la construction d’une nouvelle retenue de substitution à usage agricole augmente les prélèvements d’irrigation du bassin, l’utilisation de matériels d’irrigation plus efficients et d’outils d’aide à la décision(OAD) baisse significativement les prélèvements et permet de réaliser des économies d’eau conséquentes, et que la modification de l’assolement baisse les prélèvements en eau et entraine une faible variation des rendements.

Epicormics may seriously impair the wood quality of oaks which are the most important hardwoods in French forestry. Successive projects have been carried out to understand the ontogenic and silviculture effects on sequential and epicormic branching. Effects of environment and genetics have been reported in the literature, but the knowledge about the genetic architecture of branching on oak and on epicormics in general is still limited. This last project quantifies this genetic architecture on growth, branching and especially epicormics traits. It takes advantage of observations from computed tomography (CT) or externally recorded, the genetic map of oak being built and a full-sib progeny installed in two experimental designs. The aim was to analyze and localize the Quantitative Trait Locus (QTLs) of the growth and branching traits on the genetic map of pedunculate oak, in order to contribute to characterize the genetic architecture of the sequential and epicormic branching on oak. A full-sibs offspring from an interspecific crossing of Quercus robur was planted at two sites in north-eastern France (CH) and south-western France (BR) with quite different environments and silvicultural intervention. In a first study, 1m-long logs from BR were scanned by CT; wood quality and branching traits were deduced on which a QTL analysis was performed. In a second study, QTL analysis was performed with traits deduced from external observation made on standing trees at the two sites. The QTL stability in two sites was evaluated. Finally, we questioned the impact of the tree growth on the branching through the QTLs detected. The QTL analysis revealed a moderate genetic control for latent bud production mainly. The interaction between the QTLs and the sites was highlighted especially concerning the development of epicormic branches. An independent genetic control was assumed for the sequential branches. Several “hot-spots” were identified on the genetic map of oak for the epicormic and growth traits. We suggest that some genetic controls of these regions are related to the axillary meristem initiation and that some genetic controls of the epicormic branching are probably involved also in the control of the tree growth. These results showed that the genetic control of epicormic branching is moderate and that the environment effect is likely involved more in the fate of these latent buds in interaction with the genetic effect. Since the oak genome was recently sequenced, a bioinformatics analysis is being performed on these regions for testing whether the candidate genes involved in plant hormones could explain the genetic mechanisms underlying these genomic regions related to the epicormic branching traits of the oak.; Le chêne est la plus importante essence d’arbre de la forêt française. Malheureusement les épicormiques peuvent réduire considérablement la qualité de son bois. Des projets successifs ont été menés pour comprendre l’effet de l’ontogénie et de la sylviculture sur la ramification épicormique. Les effets génétique et de l’environnement ont été rapportés dans la littérature, mais très peu de connaissances sur l’architecture génétique de la ramification du chêne et de la ramification épicormique en général sont disponibles. Ce dernier projet vise à combler ces lacunes en quantifiant le contrôle génétique de traits de croissance et de ramification. Il tire profit de données observées extérieurement sur les troncs ou bien obtenues par tomographie à rayon X, de la carte génétique du chêne maintenant construite et d’une famille de pleins frères installée dans deux dispositifs expérimentaux. L’objectif est d’analyser et localiser des loci de traits quantitatifs (QTL) de la croissance et de la ramification sur la carte génétique du chêne pédonculé, afin de contribuer à la caractérisation de l’architecture génétique des ramification séquentielle et épicormique chez le chêne. Des descendances de plein frère issues d’un croisement interspécifique de Quercus robur ont été plantées dans deux sites au nord-est (CH) et au sud-ouest (BR) de la France avec des environnements et interventions sylvicultures complètements différents. Dans un premier temps, des billons d’un mètre du site BR ont été scannés par tomographie à rayon X et des traits de ramification ont été déduits de l’interprétation des images pour faire l’objet d’une analyse QTL. Dans un second temps, une analyse QTL a été menée sur des traits de ramification observés à l’extérieur sur des arbres des deux sites. La stabilité des QTL détectés dans les deux environnements a été évaluée. A la fin, nous avons abordé l’impact de la croissance sur la ramification via les QTLs détectés. Les analyses QTL ont révélé un contrôle génétique modéré sur la production des bourgeons latents. L’interaction entre les QTLs et les sites a été mise en évidence principalement en ce qui concerne le développement de la branchaison épicormique. Un contrôle génétique indépendant est suggéré pour la production des branches séquentielles. Plusieurs « hot-spots » de QTL ont été identifiés sur la carte génétique du chêne concernant les traits liés aux épicormiques et à la croissance. Nous faisons également l’hypothèse qu’une partie des contrôles génétiques que ces régions assurent sont liés à l’initiation du méristème axillaire et par ailleurs que certains contrôles génétiques de la ramification épicormique pourraient être impliqués dans le contrôle de la croissance. Nos résultats montrent que le contrôle génétique de la ramification épicormique est modéré et que l’effet de l’environnement intervient surtout dans le devenir des bourgeons latents en interaction avec l’effet génétique. Comme le génome du chêne a été séquencé récemment, des analyses bio-informatiques sont en cours pour tester si des gènes candidats liés aux phytohormones interviendraient sur les mécanismes génétiques dans ces régions génomiques identifiées comme liées aux traits de la ramification du chêne.

Epicormics may seriously impair the wood quality of oaks which are the most important hardwoods in French forestry. Successive projects have been carried out to understand the ontogenic and silviculture effects on sequential and epicormic branching. Effects of environment and genetics have been reported in the literature, but the knowledge about the genetic architecture of branching on oak and on epicormics in general is still limited. This last project quantifies this genetic architecture on growth, branching and especially epicormics traits. It takes advantage of observations from computed tomography (CT) or externally recorded, the genetic map of oak being built and a full-sib progeny installed in two experimental designs. The aim was to analyze and localize the Quantitative Trait Locus (QTLs) of the growth and branching traits on the genetic map of pedunculate oak, in order to contribute to characterize the genetic architecture of the sequential and epicormic branching on oak. A full-sibs offspring from an interspecific crossing of Quercus robur was planted at two sites in north-eastern France (CH) and south-western France (BR) with quite different environments and silvicultural intervention. In a first study, 1m-long logs from BR were scanned by CT; wood quality and branching traits were deduced on which a QTL analysis was performed. In a second study, QTL analysis was performed with traits deduced from external observation made on standing trees at the two sites. The QTL stability in two sites was evaluated. Finally, we questioned the impact of the tree growth on the branching through the QTLs detected. The QTL analysis revealed a moderate genetic control for latent bud production mainly. The interaction between the QTLs and the sites was highlighted especially concerning the development of epicormic branches. An independent genetic control was assumed for the sequential branches. Several “hot-spots” were identified on the genetic map of oak for the epicormic and growth traits. We suggest that some genetic controls of these regions are related to the axillary meristem initiation and that some genetic controls of the epicormic branching are probably involved also in the control of the tree growth. These results showed that the genetic control of epicormic branching is moderate and that the environment effect is likely involved more in the fate of these latent buds in interaction with the genetic effect. Since the oak genome was recently sequenced, a bioinformatics analysis is being performed on these regions for testing whether the candidate genes involved in plant hormones could explain the genetic mechanisms underlying these genomic regions related to the epicormic branching traits of the oak.; Le chêne est la plus importante essence d’arbre de la forêt française. Malheureusement les épicormiques peuvent réduire considérablement la qualité de son bois. Des projets successifs ont été menés pour comprendre l’effet de l’ontogénie et de la sylviculture sur la ramification épicormique. Les effets génétique et de l’environnement ont été rapportés dans la littérature, mais très peu de connaissances sur l’architecture génétique de la ramification du chêne et de la ramification épicormique en général sont disponibles. Ce dernier projet vise à combler ces lacunes en quantifiant le contrôle génétique de traits de croissance et de ramification. Il tire profit de données observées extérieurement sur les troncs ou bien obtenues par tomographie à rayon X, de la carte génétique du chêne maintenant construite et d’une famille de pleins frères installée dans deux dispositifs expérimentaux. L’objectif est d’analyser et localiser des loci de traits quantitatifs (QTL) de la croissance et de la ramification sur la carte génétique du chêne pédonculé, afin de contribuer à la caractérisation de l’architecture génétique des ramification séquentielle et épicormique chez le chêne. Des descendances de plein frère issues d’un croisement interspécifique de Quercus robur ont été plantées dans deux sites au nord-est (CH) et au sud-ouest (BR) de la France avec des environnements et interventions sylvicultures complètements différents. Dans un premier temps, des billons d’un mètre du site BR ont été scannés par tomographie à rayon X et des traits de ramification ont été déduits de l’interprétation des images pour faire l’objet d’une analyse QTL. Dans un second temps, une analyse QTL a été menée sur des traits de ramification observés à l’extérieur sur des arbres des deux sites. La stabilité des QTL détectés dans les deux environnements a été évaluée. A la fin, nous avons abordé l’impact de la croissance sur la ramification via les QTLs détectés. Les analyses QTL ont révélé un contrôle génétique modéré sur la production des bourgeons latents. L’interaction entre les QTLs et les sites a été mise en évidence principalement en ce qui concerne le développement de la branchaison épicormique. Un contrôle génétique indépendant est suggéré pour la production des branches séquentielles. Plusieurs « hot-spots » de QTL ont été identifiés sur la carte génétique du chêne concernant les traits liés aux épicormiques et à la croissance. Nous faisons également l’hypothèse qu’une partie des contrôles génétiques que ces régions assurent sont liés à l’initiation du méristème axillaire et par ailleurs que certains contrôles génétiques de la ramification épicormique pourraient être impliqués dans le contrôle de la croissance. Nos résultats montrent que le contrôle génétique de la ramification épicormique est modéré et que l’effet de l’environnement intervient surtout dans le devenir des bourgeons latents en interaction avec l’effet génétique. Comme le génome du chêne a été séquencé récemment, des analyses bio-informatiques sont en cours pour tester si des gènes candidats liés aux phytohormones interviendraient sur les mécanismes génétiques dans ces régions génomiques identifiées comme liées aux traits de la ramification du chêne.

L’influence des fossés dans les phénomènes de crue, d’érosion hydrique des sols ou de transferts de polluants agricoles est bien connue à l’échelle locale. Cependant, on ne dispose que de peu de connaissances sur la variabilité spatio-temporelle des réseaux de fossés et de l’effet de cette variabilité sur les processus hydrologiques. L’objectif de ce travail de thèse vise donc à quantifier la relation entre l’organisation spatiale et temporelle des réseaux de fossés, éléments de la structure du paysage, et le fonctionnement hydrologique des paysages viticoles méditerranéens. Dans un premier temps, on propose d’analyser comment la densité des réseaux de fossés varie dans les paysages et à quel point elle est conditionnée par le milieu physique. Ensuite, un algorithme de simulation de réseaux est chaîné à un modèle hydrologique afin de quantifier le rôle de la densité des réseaux dans la régulation des écoulements de surface.En lien avec son rôle d’interception du ruissellement, l’effet anti-érosif des réseaux de fossés est alors analysé grâce à l’utilisation d’indicateurs géomorphologiques. Dans un second temps, on s’intéresse à la dynamique spatio-temporelle de la végétation des fossés et à son impact sur les transferts de pesticides. Pour cela, on caractérise puis simule les pratiques d’entretien des fossés et leurs impacts sur la végétation.On montre alors en mobilisant différents indicateurs que les pratiques actuelles ne sont pas optimales d’un point de vue de la rétention des pesticides. Cette thèse, qui s’appuie sur des méthodes de simulation du paysage, montre l’intérêt du chaînage entre modèles de structure et de fonctionnement du paysage. Ce chaînage a permis de quantifier le rôle des réseaux de fossés dans la modulation des processus hydrologiques., The impact of ditch networks on runoff, soil erosion and pollutant transfer is well known at local scale. However, the spatio-temporal variability of ditch networks and the impact of this variability on hydrological processes has not been quantified. The aim of this thesis is thus to quantify the relation between the spatial configuration of ditch networks and the hydrological functioning of Mediterranean vineyards. First, the variability of ditch network density and the extent to which this density depends on the landscape attributes are analyzed. Then, a network simulator is used with a hydrological model to quantify the impact of ditch network density on runoff. In relation to the role of ditch networks in the interception of runoff on hillslopes, the protection against soil erosion procured by ditch networks is studied thanks to geomorphological indicators. Secondly, thespatio-temporalevolutionofvegetationcoversinditchnetworksanditsimpact on the transfer of pesticides is analyzed. The ditch management regimes and their impact on ditch vegetation are simulated. Thanks to several indicators, it is shown that current management regimes are not optimal in view of pesticide retention. This thesis shows the interest in using a landscape structure model and a landscape functioning model. This allowed to quantify the impact of ditch networks on hydrological processes.

Not available, La caractérisation de la contamination organique des sols exige une étape d'extraction préalable à l'analyse. Les méthodes classiques d'extraction requièrent des quantités importantes de solvants, sont longues, fastidieuses et entachées d'erreurs car elles nécessitent généralement une étape de purification. Il nous est apparu intéressant d'étudier les possibilités d'extraction offertes par une nouvelle technique: l'extraction par fluide supercritique (SFE). Cette technique a été employée pour l'extraction des hydrocarbures polycycliques aromatiques (HPA) présents dans des sols. Le but était d'identifier les paramètres permettant d'obtenir des méthodes d'extraction efficaces et d'approfondir les connaissances des mécanismes d'extraction. Notre démarche a d'abord consisté à utiliser différents sols représentatifs des 90% des sols européens, contaminés au laboratoire. Sur ces sols, nous avons étudié, à l'aide d'un plan d'expérience, l'influence des trois paramètres et de leurs interactions. Les études statistiques des résultats obtenus ont permis de définir les méthodes d'extraction les plus efficaces, qui ont été appliquées à des sols de cokerie et à un matériau de référence. Enfin, pour approfondir la connaissance des mécanismes impliqués lors de l'extraction, un modèle phénoménologique utilisant une loi de transfert de premier ordre et différents paramètres hydrauliques a été établi et calé expérimentalement. L’ensemble des résultats démontrent la supériorité de la SFE et en précise les conditions optimales de mise en œuvre

Not available, aLes stations d'épuration biologique de cokerie présentent fréquemment des dysfonctionnements dus à la variabilité des effluents. Celle-ci portant sur la composition et/ou la concentration peut rendre le système biologique instable et provoquer une baisse du rendement d'épuration. L'objectif de cette étude a essentiellement consisté à caractériser la cinétique de biodégradation du phénol et du Thio cyanate, qui constituent plus de 80% de la charge polluante de l'eau de cokerie. Des essais pilotes en discontinu ont permis de tester la validité des modèles de Monod et Haldane pour décrire la biodégradabilité de ces constituants. Les constantes obtenues dépendent des rapports entre les concentrations en substrat et en biomasse. Un modèle informatique de l'épuration biologique prenant en compte cette particularité a été élaboré puis validé par des essais réalisés en continu sur des installations pilotes de laboratoire. Quatre configurations de réacteurs de même volume global mais différant par leur nombre et la répartition de l'alimentation, ont été utilisés. La validation du nouveau modelé est effectuée par confrontation de ces prévisions avec les résultats expérimentaux. L'utilisation de ce modèle pour la réalisation d’opérations systématiques de simulation a permis de comparer les performances de multiples configurations de réacteurs élémentaires, tant sur le plan du rendement d'épuration que sur celui de la stabilité de fonctionnement (résistance à des points de pollution d'amplitudes et durée variables)

Not available, aLes stations d'épuration biologique de cokerie présentent fréquemment des dysfonctionnements dus à la variabilité des effluents. Celle-ci portant sur la composition et/ou la concentration peut rendre le système biologique instable et provoquer une baisse du rendement d'épuration. L'objectif de cette étude a essentiellement consisté à caractériser la cinétique de biodégradation du phénol et du Thio cyanate, qui constituent plus de 80% de la charge polluante de l'eau de cokerie. Des essais pilotes en discontinu ont permis de tester la validité des modèles de Monod et Haldane pour décrire la biodégradabilité de ces constituants. Les constantes obtenues dépendent des rapports entre les concentrations en substrat et en biomasse. Un modèle informatique de l'épuration biologique prenant en compte cette particularité a été élaboré puis validé par des essais réalisés en continu sur des installations pilotes de laboratoire. Quatre configurations de réacteurs de même volume global mais différant par leur nombre et la répartition de l'alimentation, ont été utilisés. La validation du nouveau modelé est effectuée par confrontation de ces prévisions avec les résultats expérimentaux. L'utilisation de ce modèle pour la réalisation d’opérations systématiques de simulation a permis de comparer les performances de multiples configurations de réacteurs élémentaires, tant sur le plan du rendement d'épuration que sur celui de la stabilité de fonctionnement (résistance à des points de pollution d'amplitudes et durée variables)