Academic literature on the topic 'Fumier – Effets de l'environnement'

Objectifs : L’une des contraintes majeures des systèmes de production agricole au Burkina Faso demeure la dégradation des sols. La présente étude menée à Kongoussi (Burkina Faso) avait pour objectif de déterminer les effets du Biocharbon utilisé comme amendement sur le sol et les paramètres agronomiques du mil. Méthodologie et résultats : Un dispositif en blocs simple comportant 3 traitements en 5 répétitions a été utilisé. Les traitements comprenaient T0= Fumier + NPK, T1= Biocharbon + Fumier + NPK, T2= Biocharbon + NPK. Les matières fertilisantes ont induit une amélioration des paramètres chimiques du sol. Les meilleurs paramètres chimiques du sol ont été observés avec T1 (Biocharbon + Fumier + NPK) qui a permis l’obtention du plus grand rendement grains du mil comparativement à ceux obtenus avec les traitements T0 (Fumier + NPK) et T2 (Biocharbon + NPK) qui étaient statistiquement équivalents. Conclusions and application des résultats : La combinaison du biocharbon au fumier améliore la fertilité du sol et le rendement du mil. Cela constitue une solution intéressante en vue restaurer et ou maintenir la fertilité des sols, accroitre les rendements des cultures tout en réduisant les effets néfastes des changements climatiques à travers la séquestration du carbone dans le sol. La technologie du Biocharbon constitue une alternative intéressante pour la valorisation des résidus culturaux peu ou pas exploités pour améliorer durablement la qualité des sols et assurer la sécurité alimentaire tout en protégeant l’environnement. Mots-clés : fertilité des sols ; Biocharbon ; amendement organique ; séquestration du carbone, ABSTRACT Combined effects of biocharbon and manure on physico-chemical properties of a tropical ferruginous soil under millet cultivation in the semi-arid zone of Burkina Faso Objectives: One of the major constraints of agricultural production systems in Burkina Faso is the low soil fertility. The objective of this study conducted in Kongoussi (Burkina Faso) was to determine the effects of Biochar used as soil amendment in combination with manure on soil fertility and some agronomic parameters of millet. Methodology and results: A simple block disign with 3 treatments in 5 replicates was used. The randomly distributed treatments included T0= Manure + NPK, T1= Biochar + Manure + NPK, T2= Biochar + NPK. The Lompo et al., J. Appl. Biosci. 2021 Effets combinés du biocharbon et du fumier sur les propriétés physico-chimiques d’un sol ferrugineux tropical sous culture de mil en zone semi-aride du Burkina Faso. 16173 applied fertilizers improved some soil chemical parameters. The best soil chemical parameters were observed with T1 (Biochar + Manure + NPK), which induced the highest millet grain yield as compared to those obtained with T0 (Manure + NPK) and T2 (Biochar + NPK), which were statistically equivalent. Conclusions and application of findings : The combination of biochar with manure improves soil fertility and millet yield. This is an interesting solution to restore and/or maintain soil fertility, to increase crop yields while reducing the adverse effects of climate change through carbon sequestration into the soil. The Biochar technology is an interesting alternative for the valorization of crop residues little or not well exploited in order to sustainably improve soil quality and food security while protecting the environment. Keywords: Crop production ; Soil fertility ; Biochar ; organic amendment, carbon sequestration.

Greenhouse gases are becoming devastating on agriculture and environment because of its effect on climate and global warming. The aim of this review is to provide update on livestock greenhouse gases emission and rekindle available mitigation strategies. Recently, global warming and climate change have become one of the most discussed issues globally because of their negative effect on ecosystem worldwide. The livestock sub-sector as a major source of greenhouse gas emission, has been identified to contribute substantially to the recent rise in global warming and climate change. Livestock, most importantly ruminants plays a major role in the emission of methane, one of the potent greenhouse gases. This methane is usually released through enteric fermentation in animals and manure management system, though the latter account for smaller quantity. Estimate of methane emission inventory from livestock in Nigeria showed that 96.15 % of methane produced by livestock was by ruminants with cattle alone accounting for 74.06 %. With this background, strategies to date for reducing methane emissions should centre on ruminant. Efforts to reduce methane emissions from enteric fermentation generally focus on options for improving production efficiency. This has been demonstrated with intensive animal production systems. However, in Nigeria, this system has been successful only for non-ruminants while the extensive and semi extensive systems are being practiced for ruminants. In view of this, options for reducing emissions must be selected to be consistent with country-specific circumstances. Those circumstances should include animal management practices (including cultural traditions), nutrition and economic development priorities. Les gaz à effet de serre deviennent dévastateurs de l'agriculture et de l'environnement en raison de son effet sur le climat et le réchauffement de la planète. L'objectif de cet examen est de fournir une mise à jour sur les stratégies d'atténuation disponibles des gaz à effet de serre de bétail. Récemment, le réchauffement climatique et le changement climatique sont devenus l'une des questions les plus discutées à l'échelle mondiale en raison de leur effet négatif sur l'écosystème mondial. Le sous-secteur de l'élevage en tant que source majeure d'émissions de gaz à effet de serre, a été identifié pour contribuer de manière substantielle à la hausse récente du réchauffement de la planète et du changement climatique. Le bétail, plus important encore, les ruminants jouent un rôle majeur dans l'émission de méthane, l'un des gaz à effet de serre puissants. Ce méthane est généralement libéré par la fermentation entérique chez les animaux et le système de gestion de fumier, bien que ces derniers représentent une plus petite quantité. L'estimation des stocks d'émissions de méthane provenant du bétail au Nigéria a montré que 96,15% de méthane produites par le bétail étaient par des ruminants avec des bovins à eux-mêmes représentant 74,06%. Avec ce contexte, des stratégies à ce jour pour réduire les émissions de méthane doivent être centrées sur le ruminant. Les efforts visant à réduire les émissions de méthane de la fermentation entérique se concentrent généralement sur les options d'amélioration de l'efficacité de la production. Cela a été démontré avec des systèmes de production d'animaux intensifs. Cependant, au Nigéria, ce système n'a abouti que pour les non-ruminants tandis que les systèmes étendus et semi-étendus sont pratiqués pour les ruminants. Compte tenu de cela, les options de réduction des émissions doivent être sélectionnées pour être cohérentes avec des circonstances spécifiques à chaque pays. Ces circonstances devraient inclure des pratiques de gestion des animaux (y compris des traditions culturelles), des priorités de nutrition et de développement économique

Dans le but de soutenir la production du maïs sur un Arenosol, une étude a été conduite pendant la première campagne agricole 2016-2017 sur un Arenosol en République démocratique du Congo en vue d’évaluer les effets des feuilles de Tithonia diversifolia, du fumier de vache, de la chaux et des engrais inorganiques (NPK) sur le rendement de maïs et la rentabilité économique. L’essai a été conduit suivant un dispositif en bloc complet randomisé avec dix traitements : T0= témoin ; T1=Fumier de vache ; T2=Guano; T3=Feuilles de Tithonia diversifolia ; T4=Engrais NPK 17-17-17; T5= Feuilles de Tithonia diversifolia + Chaux; T6=Fumier de vache + chaux; T7=Guano + Chaux; T8=Engrais NPK 17-17-17 + Chaux et T9=Chaux. Des effets significatifs des traitements ont été observé sur la croissance des plants, le rendement grains et les marges bénéficiaires. Les traitements T3 et T5 ont donné les meilleurs rendements. Cependant, le traitement T3 révèle un bénéfice brut et l’indice d’acceptabilité (IA) les plus élevés et peut alors être proposé aux agriculteurs avec plus de chance d’adoption. In order to support the production of maize at an Arenosol a study was conducted during the first cropping season 2016-2017 on an Arenosol in the Democratic Republic of Congo to evaluate the effects of Tithonia diversifolia leaves, cow manure, lime and inorganic fertilizer (NPK) on maize yield and economic profitability. The trial was conducted in a randomized complete block design with ten treatments: T0 = Control; T1 = Cow manure; T2 = Guano; T3 = Tithonia diversifolia leaves; T4 = NPK fertilizer 17-17-17; T5 = Tithonia diversifolia leaves + Lime; T6 = Cow manure + Lime; T7 = Guano + Lime; T8=NPK fertilizer 17-17-17 + Lime and T9=Lime. Significant effects of treatments were observed on plant growth, grain yield and profit margins. Treatments T3 and T5 gave the best yields. However, the T3 treatment showed the highest gross profit and acceptability index (AI) and can then be proposed to farmers with more chance of adoption.

L'objectif de cette étude est d’évaluer les effets de l'application de différents fertilisants organiques (fumier de vache, litières de Balanites aegyptiaca (L.) Del., Boscia senegalensis (Pers.) Lam. ex Poir. et Sclerocarya birrea (A. Rich.) Hochst) sur les paramètres de croissance et de rendement de la variété F1 Mongal de la tomate (Solanum lycopersicum L.) en conditions semi-contrôlées. L’étude a été effectuée à la ferme agricole de l’Université Gaston Berger de Saint Louis au Nord du Sénégal entre avril et juin 2018. Le dispositif expérimental utilisé est en blocs aléatoires randomisés avec quatre (04) répétitions, huit (08) traitements et trois (03) doses (0,2%, 0,5% et 0,8%). Les traitements appliqués sont : T0 (témoin sans apport de fertilisant), T1 (litière de Balanites aegyptiaca), T2 (litière de Boscia senegalensis), T3 (litière de Sclerocarya birrea), T4 (fumier), T5, T6 et T7 (mélange à proportion égale (½+ ½) de fumier et chacune des trois (03) litières). Après application des différents fertilisants organiques, une durée de décomposition de 15 jours a été observée avant semis dans des pots de 1,5 kg. Après 60 jours de croissance, les résultats obtenus ont montré que les effets sur la croissance de la tomate varient en fonction de la dose et de la qualité de la matière organique apportée. Les litières de B. senegalensis appliquées seules ou en combinaison avec le fumier et la litière B. aegyptiaca utilisée seule ont amélioré significativement certains des paramètres étudiés (hauteur, surface foliaire, biomasse sèche aérienne et couleur du feuillage) aux doses de 0,5% et 0,8%. Les meilleurs effets ont été induits par la plus forte dose (0,8%) de B. senegalensis. La litière de S. birrea n’a pas eu d’effets significatifs sur les paramètres de croissance et de rendements de la tomate. Le fumier n’a montré aucun effet sur les paramètres de croissance de la tomate par rapport au témoin sans fertilisant. Ainsi, la litière de B. senegalensis dans les conditions de cet essai, a montré un grand potentiel pour l’amélioration des paramètres de croissance et de rendement de la tomate. ABSTRACT The objective of this study is to evaluate the effects of the application of different organic fertilizers (manure, Balanites aegyptiaca (L.) Del., Boscia senegalensis (Pers.) Lam. ex Poir. and Sclerocarya birrea (A. Rich.) Hochst) on the growth and yield parameters of the F1 Mongal variety of tomatoes (Solanum lycopersicum L.) under semi-con controlled conditions. The study was conducted at the Gaston Berger University of Saint Louis farm in northern Senegal between April and june 2018. The experimental design used is randomized blocks with four (04) replicates, eight (08) treatments and three (03) doses (0.2%, 0.5% and 0.8%). The treatments applied are: T0 (control without fertilizer), T1 (Balanites aegyptiaca litter), T2 (Boscia senegalensis litter), T3 (Sclerocarya birrea litter), T4 (manure), T5, T6 and T7 (equal proportion of manure and each of the three (03) litters). After application of the various organic fertilizers, a decomposition time of 15 days was observed before sowing in 1.5 kg pots. After 60 days of growth, the results obtained showed that the effects on tomato growth vary according to the dose and quality of the organic matter supplied. B. senegalensis litter applied alone or in combination with manure and B. aegyptiaca litter used alone significantly improved some of the parameters studied (height, leaf area, aerial dry biomass and foliage color) at doses of 0.5% and 0.8%. The best effects were induced by the highest dose (0.8%) of B. senegalensis. S. birrea litter did not have significant effects on tomato growth and yield parameters. Manure showed no effect on tomato growth parameters compared to the control without fertilizer. Thus, the litter of B. senegalensis under the conditions of this trial showed great potential for improving tomato growth and yield parameters.

Une étude a été entreprise sur les Hautes Terres malgaches. L’objectif est d’évaluer l’effet de la poudre d’os et le fumier de zébu sur la croissance et le rendement de haricot (Phaseolus vulgaris). L’expérimentation a été mise en place avec un dispositif en blocs randomisés à quatre répétitions et quatre traitements : (1) parcelles témoins non fertilisées (T0) et parcelles fertilisées respectivement par (2) de fumier de zébu pur (Tfu), (3) de fumier de zébu combiné avec du N11P22K16 (Tfu+NPK) et (4) de fumier de zébu combiné avec de la poudre d’os (Tfu+os). Les résultats ont montré que la combinaison de fertilisants organiques et minéraux a offert de meilleures croissances (hauteur de la plante et nombre des feuilles) par rapport au simple apport de fertilisant organique. Par ailleurs, les rendements en grains de haricots ont été significativement plus élevés avec Tfu+os (1,77 t.ha-1) par rapport aux traitements Tfu+NPK (1,47 t.ha-1) et Tfu (1,32 t.ha-1). Ces trois traitements étant significativement plus élevés que le traitement témoin sans aucun apport de fertilisant T0 (0,73 t.ha-1). En conclusion, l’apport de la poudre d’os apparaît comme un bon substitut à l’emploi d’engrais de synthèse et pourrait être recommandé pour la production de haricot.Mots clés : Engrais minéral ; phénologie de haricot ; sol ferrallitique ; rendement de culture. English Title: Bone powder and zebu manure effects on beans (Phaseolus vulgaris L) production in Highlands of MadagascarAn experiment was carried out in Highlands of Madagascar. This study aims to assess zebu bone powder and cattle manure effects in fertilization for common bean (Phaseolus vulgaris) growth and yield. Four treatments were compared in a complete randomized block design with four replications: (1) no-fertilized control plots (T0) and fertilized plots respectively with (2) cattle manure only (Tfu); (3) mixed fertilization with cattle manure and N11P22K16 (Tfu+ N11P22K16); and (4) mixed fertilization with cattle manure and bone powder (Tfu + os). In result, mixed fertilizer with organic and mineral improved significantly bean growth parameters (plant height and number of leaf plant) compared with organic fertilizer alone. Bean grain yields were significantly higher with Tfu+os (1.77 t.ha-1) compared to Tfu + NPK (1.47 t.ha 1) and Tfu (1.32 t. ha-1) and which were not significantly different. The control T0 (0.73 t.ha-1) showed significantly lower yield than the three other treatments. In fact, bone powder could be encouraged locally as an alternative resource to synthetic fertilizer.Keywords: Mineral fertilization; bean phenology; ferralitic soil; crop yield.

Précis Si, aux yeux des rares Français qui la visitèrent durant les années 1960, la Hochschule für Gestaltung d'Ulm s'affirma comme un lieu d'étude exemplaire, le climat régnant au sein de cette prestigieuse école de design allemande allait irréversiblement se dégrader en 1968. La complicité qui semblait établie entre enseignants et étudiants allait être mise à mal au cours du mois de mai 1968. Des Français essayèrent néanmoins de faire infuser l'esprit de cet établissement allemand, descendant du Bauhaus, au sein des écoles d'art françaises. Lors des assemblées générales et des commissions pédagogiques de Mai 1968, ceux-ci contribuèrent à la création d'une unité d'enseignement et de recherche pluridisciplinaire animée par plusieurs membres de l'école d'Ulm et soutenue par André Malraux : l'Institut de l'environnement. Les grèves et révoltes étudiantes qui enflammèrent le Quartier latin eurent réciproquement une forte influence au sein de l'école d'Ulm, la conduisant à sa fermeture définitive. L'auteur analyse ici ces complexes effets de vases communicants. The few French visitors to the Ulm Hochschule für Gestaltung in the 1960s considered it an exemplary place to study. But the prevailing climate in this prestigious German school of design declined irreversibly in 1968. May ’68 challenged its atmosphere of productive collaboration between teachers and students. In France, however, some tried to instill the spirit of this Bauhaus‐affiliated German establishment in French art schools. On the one hand, during the general assemblies and educational commissions of May 1968, these individuals contributed to the creation of a multidisciplinary teaching and research unit led by several members of the Ulm school and supported by André Malraux: the Institut de l'Environnement. On the other hand, the student strikes and protests that raged through the Latin Quarter had a strong influence on the Hochschule für Gestaltung, leading to its final closure. The author analyzes this complex interdependence.

Depuis l’entrée en vigueur de la QPC, la Charte de l’environnement a déployé ses effets. Le bilan des huit années de contentieux constitutionnel de la Charte atteste des nombreux apports du contentieux constitutionnel à la protection de l’environnement. Si cette contribution ne doit être ni sur ni sous-estimée, le contexte social et juridique actuel paraît favorable à l’épanouissement du contentieux constitutionnel de la Charte.

RÉSUMÉ L'auteur passe en revue les effets possibles de la croissance démographique mondiale sur l'environnement et réfléchit sur les décisions politiques qu'ils supposent. Cinq propositions sont au centre de l'exposé. 1) L'évaluation des conséquences environnementales de la croissance démographique doit répondre à des priorités d'ordre éthique. 2) À cause de l'extrême complexité de l'environnement, notre connaissance des déterminants de plusieurs composantes du changement environnemental demeure très limitée. 3) La plus grande partie des effets négatifs de la croissance démographique s'exerce sur les ressources renouvelables plutôt que sur les ressources non renouvelables. 4) Bien qu'elles ne puissent agir que de façon limitée et cumulative sur la taille des populations, les mesures non coercitives de ralentissement de la croissance démographique doivent néanmoins faire partie intégrante d'une panoplie plus large de mesures environnementales. 5) La difficulté de résoudre certains écueils politiques et administratifs occasionnera probablement de sérieux retards dans le développement et la mise en oeuvre de nombreuses politiques non démographiques nécessaires à la prise en charge des enjeux environnementaux planétaires.

À partir de plusieurs situations cliniques de consultations psychothérapeutiques, le constat d'une contradiction entre la disqualification des recherches sexuelles de l'enfant par les adultes alors même que ces derniers hyper-sexualisent l'environnement permet de soutenir un questionnement sur les effets psychiques de cette contradiction sociale sur le développement psycho affectif de l'enfant. Que devient la curiosité de l'enfant quand le temps pour comprendre disparaît?

La productivité, la décomposition et le recyclage des nutriments sont faibles dans les polygones de tourbe de l’île Bylot. La présence de la Grande oie des neiges pourrait y modifier ces paramètres, car ses fèces contiennent des nutriments facilement assimilables. Il faut cependant considérer l’abondance des mousses. Le rôle important des mousses dans la dynamique des milieux humides a été confirmé par cette étude. À court terme, elles séquestrent les nutriments ajoutés par les fèces. Les plantes broutées ont accès aux nutriments uniquement lorsque les mousses sont saturées et que les nutriments atteignent leurs racines. La décomposition et le recyclage des nutriments ne sont pas affectés. Il semble donc qu’à court terme, l’effet fertilisant de l’oie n’est visible que sur la croissance des mousses. En résultat secondaire, cette étude a démontré que la technique des marqueurs naturels est la plus appropriée pour estimer la production primaire des mousses dans les milieux humides arctiques.
Productivities, decomposition rates and nutrient turnovers are low in polygon fens of Bylot Island. The Greater snow geese population could modify these parameters since goose faeces contain nutrients that are easily uptaken. However, it is important to consider the moss carpet. This study showed that mosses play an important role on the polygon fen dynamic by sequestrating the nutrients added by goose faeces. Grazed plants were able to uptake nutrients only when the mosses are saturated and consequently, when nutrients reach their roots. The decomposition rates and the turnover of nutrients were not affected by nutrient additions. In addition, in the short-term, it seems that fertilizing effect of geese was visible only on moss growth. As a secondary result, this study showed that innate marker method is the most appropriate to estimate moss primary production in arctic wetlands.

Les vibrations dans les sols constituent un problème environnemental de plus en plus important. Cette étude adresse plusieurs aspects des vibrations du sol. Les conditions locales du site et l'amplification des ondes sismiques représentent un sujet largement étudié en sismologie et en ingénierie sismique. Bien que la plupart des études soient consacrées à la sismologie d'ingénierie et à l'ingénierie sismique, des approches similaires pour la classification des sols et l'amplification du site n'ont pas encore été pleinement établies dans le domaine des vibrations urbaines.D'abord, une stratégie d’optimisation pour la méthode des couches absorbantes a été développée afin d'améliorer la précision des modèles par éléments finis. La conception de couches absorbantes simples en éléments finis par l'annulation de la partie réelle des ondes réfléchies dans le domaine du nombre complexe s'est révélée efficace lorsqu'elle est couplée à la réduction de la rigidité de la couche absorbante. Une réduction excessive de la rigidité ainsi que l'augmentation excessive du facteur de rigidité dans la matrice d'atténuation ont permis une grande réduction de la taille de la couche absorbante et par suite la conception d'une couche absorbante moins coûteuse.Ensuite, une partie importante du travail a été consacrée à la dérivation d'un nouvel ensemble de paramètres du type gradient de vitesse qui contrôle le transfert des vibrations à travers des sols multicouches. L'absence d'une approche compréhensive et bien structurée pour la prédiction et la classification des sites pour les problèmes de vibration laisse le problème large et compliqué. Différents sites ayant différentes propriétés mécaniques et géométriques ont été examinés à l'aide des éléments finis. Les réponses des sites ont été formulées dans des approches spectrales et temporelles simples. Les paramètres nouvellement dérivées ainsi que les lois spectrales servent de moyen de classification des sols multicouches pour les problèmes de vibrations et peuvent même être utilisées à des fins de conception.D’ailleurs, un outil d'intelligence artificielle pour prédire la réponse du sol en utilisant les paramètres précédemment dérivées associées aux propriétés géométriques de la couche de surface a été développé. L'outil des réseaux neurone a été utilisé pour analyser les effets paramétriques des paramètres de gradient de vitesse par rapport à la profondeur de la couche de surface. Des conclusions importantes ont été tirées de l'analyse concernant les propriétés mécaniques et géométriques des couches multiples et leurs effets variantes avec la distance de la source.Enfin, les enregistrements de sources multiples ont été étudiés en les comparants aux réponses spectrales des différents sites définis dans les sections précédentes. Le taux d'appariement entre le contenu spectral d'une source particulière et un site donné sert à évaluer l’aléa vibratoire causé par cette source au site correspondant. L'évaluation des risques de vibrations conduit à un lien de classification entre les sources d'une part et les sites caractérisés par des paramètres à gradient de vitesse d'autre part
Ground vibration is an increasingly important environmental problem. This study investigates multiple aspects of ground vibration. Local site conditions and the related amplification of seismic waves represent a widely studied topic in seismology and earthquake engineering. While most of the studies are dedicated to engineering seismology and earthquake engineering, similar approaches for soil classification and site amplification have not been yet fully established in the field of urban vibrations.First an improvement strategy for absorbing layer method was developed in order to enhance precision of the FEM models. The design of simple absorbing layers in FEM through the nullification of the real part of reflected waves in the complex number domain proved to be efficient when coupled with the stiffness reduction of the absorbing layer. Excessive reduction of the stiffness along with the excessive increase of the stiffness factor in the attenuation matrix enabled a large reduction in the size of the absorbing layer and therefore the design of an inexpensive absorbing layer.Afterwards an important part of the work was dedicated to the derivation of a new set of parameters of the velocity-gradient type that controls the vibration transfer through multilayered soil. The absence of a well-structured comprehensive approach for prediction and site classification for vibration problems leaves the problem broad and complicated. Different sites with different mechanical and geometrical properties were examined using FEM and their surface response was studied. Sites responses were formulated in simple time domain and spectral approaches. The newly derived proxies along with the spectral laws serve as a classification mean for multilayered soils in the vibration problem and may even be used for design purposes.An artificial intelligence tool for predicting soil response using the previously derived proxies coupled with the geometrical properties of the surface layer was later developed. The neural networks tool was used to analyze the parametric effects of the velocity-gradient proxies versus that of the surface layer’s depth. Important conclusions were derived from the analysis regarding the mechanical and geometrical properties of multiple layers and their varying effects with distance from the source.Finally multiple sources recordings were studied through comparing them with the spectral responses of different sites defined in the previous sections. The rate of matching between the spectral content of a particular source and a given site serves as a mean to assess the vibration hazard caused by this source to the corresponding site. The vibration hazard assessment leads to a classification link between sources in one hand and sites characterized by velocity-gradient proxies on the other hand

Les substances pharmaceutiques font partie du groupe des contaminants émergents du fait de leur intérêt récent dans les études environnementales comparativement à des polluants étudiés depuis plus longtemps tels que les pesticides. Elles correspondent aux principes actifs des médicaments et, à ce titre, sont responsables des propriétés pharmacologiques des médicaments. Ce sont donc des molécules biologiquement actives qui peuvent agir sur les organismes vivants présents dans les écosystèmes impactés. L’origine des substances pharmaceutiques dans l’environnement est variable mais les principales sources sont liées à leur utilisation en médecine humaine ou vétérinaire. Une fois consommées, les substances pharmaceutiques sont excrétées dans les urines ou les fèces et se retrouvent dans les eaux usées (consommation humaine) ou dans les déchets d’élevage (consommation vétérinaire). Dans le premier cas, elles peuvent être rejetées directement dans le milieu, ou indirectement, avec les eaux usées traitées ou les boues résiduaires, après traitement dans les stations d’épuration (STEP). Dans le deuxième cas, elles atteignent directement le milieu lorsque les animaux sont élevés en prairie ou indirectement lorsque les déchets d’élevage sont épandus sur les sols agricoles pour les fertiliser. Ces travaux de thèse se sont attachés à étudier l’origine et le devenir de ces substances dans ces 2 cas de figure. Ainsi en se basant sur des critères de consommation, de présence dans l’environnement par rapport à des études antérieures, de toxicité et d’écotoxicité, d’originalité et de disponibilité des composés standards de référence, 32 puis 78 molécules appartenant aux classes thérapeutiques des antibiotiques, des anticancéreux, des béta-bloquants, des anti-VIH et des inhibiteurs de phosphodiestérase de type 5 (PDE 5) ont été étudiées dans 2 continuums : i) effluents hospitaliers - eaux usées brutes et traitées – eaux de surface, et ii) eaux usées brutes et traitées - eaux de surface - eaux de captage souterraines. En s’appuyant sur les mêmes critères de sélection, le devenir de 7 antibiotiques a été étudié dans des lisiers porcins dans des filières simples de traitement du lisier (fosse de stockage), dans des filières complexes de traitement du lisier (système de traitement ressemblant à des mini STEP) et dans des mésocosmes en conditions contrôlées. Pour pouvoir réaliser l’ensemble de ces études, des protocoles analytiques mettant en œuvre une étape d’extraction par SPE (Solide Phase Extraction) ou d’extraction ASE (Extraction Accélérée par Solvant) puis de purification par SPE et d’analyse par LC/MS/MS (Chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem) ont été développés. Ces protocoles, en remplissant des critères de qualité tels que des limites de détection et de quantification compatibles avec des analyses environnementales (de l’ordre du ng/l à la dizaine de ng/l), une bonne linéarité, précision, justesse et performance, ont permis d’analyser la phase dissoute des échantillons d’eaux et la phase dissoute et solide des échantillons de lisiers. Il ressort des analyses des échantillons aqueux que : i) les béta-bloquants, les anti-VIH et les antibiotiques appartenant aux familles des macrolides, des fluoroquinolones et des sulfonamides, sont les molécules les plus représentatifs de la contamination du milieu naturel parmi les classes étudiées ; ii) les rejets de STEP sont une source majeure de la contamination des systèmes aquatiques ; iii) les eaux usées sont davantage contaminées en hiver qu’en été ; et iv) les eaux de surface sont davantage contaminées en été qu’en hiver
Pharmaceutical substances belong to the group of emerging contaminants due to their recent interest in environmental studies in comparison with pollutants who have been studied for a longer time like pesticides. They correspond to the active ingredient of drugs and by this mean are responsible for their pharmacological properties. Consequently they are biologically active molecules that can act on living organisms present in impacted ecosystems. The origin of pharmaceuticals in the environment is variable but the main sources are related to their use in human and veterinary medicine. Once consumed, pharmaceutical substances are excreted in urine or feces and are found in wastewater (human consumption) or animal manure (veterinary consumption). In the first case, they can be discharged directly in the environment, or indirectly, with treated wastewater or sludge from sewage treatment plants (SWTP). In the second case, they directly reach the environment when animals are bred on grassland or indirectly when livestock wastes are spread on agricultural soils as fertilizer. This PhD work has been focused on the study of the origin and fate of pharmaceutical substances in these 2 cases. Thus according to consumption data, occurrence in the environment reported in previous studies, toxicity and ecotoxicity data, originality and availability of reference standard compounds, 32 then 78 molecules belonging to 5 different therapeutic classes (antibiotics, antineoplastics, beta-blockers, anti-HIV, phosphodiesterase type 5 inhibitors (PDE 5 inhibitors)) were studied in 2 continuums : i) hospital wastewater effluents – raw and treated wastewater – surface water, and ii) raw and treated wastewater – surface water – ground water. Based on the same selection criteria, the fate of 7 antibiotics was studied in pig manure in simple manure storage facilities (storage tank), in aerobic manure treatment facilities (treatment system like in small SWTP) and in mesocosms under controlled conditions. In order to achieve all these studies, analytical protocols implementing an extraction step by SPE (Solid Phase Extraction) or an ASE extraction (Accelerated Solvent Extraction) followed by a SPE purification and an analytical step by LC / MS / MS (liquid chromatography tandem mass spectrometry) have been developed. These protocols, by filling out quality criteria such as limits of detection and quantification compatible with environmental analysis (ng/l to dozen of ng/l), good linearity, precision, accuracy and performance, were used to analyze the dissolved phase of water samples and dissolved and solid phases of pig manure samples. The water samples analysis shows : i) beta-blockers, anti-HIV and antibiotic belonging to the families of macrolides, fluoroquinolones and sulfonamides are the most representative molecules of the environmental contamination from the classes studied; ii) SWTP releases are a major source of aquatic systems’ contamination; iii) wastewaters are more contaminated in winter than in summer; and iv) surface water are more contaminated in summer than in winter. The pig manure samples analysis shows : i) the levels of contamination of manure by antibiotics are high, from a few µg/l to mg/l; ii) the manure level of contamination is not related to the physiological stage of pigs; iii) the interest to store manure before spreading in order to reduce the antibiotics contamination is not highlighted; iv) oxytetracycline, tetracycline, tylosin and marbofloxacin are mainly present in the solid phase whereas sulfadiazine, lincomycin and monensin are mainly present in the liquid phase of manure; v) the separation of solid and liquid phases reduce manure contamination in aerobic treatment facilities; and vi) antibiotics degradation is mainly aerobic.Key words:

Nous avons étudié les mécanismes responsables de la perte de cohérence dans des boîtes quantiques uniques auto-organisées InAs/GaAs. Dans un premier temps, une étude sous excitation continue de ces systèmes nous a permis d'observer un signal de photoluminescence anti-Stokes c'est à dire de la photoluminescence à plus haute énergie que l'énergie d'excitation. l'étude de ce signal a mis en évidence l'existence d'un continuum d'états descendant depuis la couche de mouillage jusqu'aux transitions des boîtes. Ce continuum d'états couplé à la fois aux niveaux discrets des boîtes et au continuum bidimensionnel de la couche de mouillage est en fait une propriété intrinsèque de ces systèmes car il provient de l'existence de transitions mixtes entre un état discret de la boîte et un état du continuum de la couche de mouillage. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés aux propriétés de cohérence des excitations électroniques grâce à des mesures de largeur spectrale des transitions. Pour atteindre la résolution nécessaire à cette étude, nous avons mis au point un dispositif de spectroscopie de la photoluminescence par transformée de Fourier. La résolution ainsi atteinte est de 0,5 microeV. Nous avons alors mis en évidence que, pour les transitions excitées des boîtes, le couplage aux phonons acoustiques, contrairement aux prédictions théoriques de goulot d'étranglement de phonons, est très efficace, aussi efficace que dans les puits quantiques InGaAs/GaAs. Cette efficacité est due à la présence du continuum des états mixtes mentionné précédemment. A l'inverse, la transition fondamentale des boîtes présente bien une inhibition du couplage aux phonons acoustiques pour des boîtes dont la transition fondamentale est bien isolée énergétiquement de ce même continuum. Enfin, nous avons montré qu'une excitation non-résonante des boîtes est responsable d'un élargissement des transitions et qu'une excitation résonante permet de limiter les interactions des boîtes avec leur environnement pour atteindre la limite ultime d'un temps de décohérence limité par le temps de vie radiatif.

Les hormones et les antibiotiques administrés aux animaux d’élevage peuvent contaminer les terres agricoles et parfois les plantes lors de l’épandage du fumier. Pour déterminer les concentrations d’antibiotiques dans les fumiers de ferme, il est important d’élaborer une méthode d’extraction et de détection fiable, rapide et peu coûteuse. Dans la présente étude, des méthodes d’extraction liquide et les ultrasons ont été employés pour extraire l’oxytétracycline (OTC), la chlortétracycline (CTC) et la tylosine (TYL) dans quelques fumiers de ferme enrichis en OTC, CTC et TYL. Plusieurs paramètres ont été analysés pour optimiser les méthodes d’extraction d’antibiotiques développées par Blackwell et al. (2004b) : la longueur d’onde de détection, la dégradation des antibiotiques dans le méthanol, le type de fumiers, le temps de contact entre l’antibiotique et le fumier, la concentration en solutés, le volume de la solution extractive, la température d’extraction et le type de méthode SPE (Solid phase extraction). La détection a été effectuée par LC-UV. Après un ajout de 20 ppm d’antibiotiques, les taux d’extraction de l’OTC, de la CTC et de la TYL étaient respectivement de 79,4 ± 0,4 %, 58,9 ± 1,3 %, 40,7 ± 1,5 % pour le fumier de porc frais et de 72,2 ± 10,8 %, 40,2 ± 3,7 % et 49,6 ± 4,2 % pour le fumier de bovin de boucherie frais. Quant au fumier lyophilisé, les taux d’extraction étaient de 81,7 ± 32,3 % et de 55,7 ± 4,7 % pour l’OTC et la CTC respectivement. D’autres techniques ont été testées à savoir l’ELISA, le LC-MS et le FT-NIR. L’utilisation de l’ELISA pour la détection de CTC et de TYL est possible, mais la variabilité entre les répétitions est élevée. Des enrichissements allant de 1,4 à 75 ppm en CTC dans des fumiers préalablement lyophilisés et broyés à 1mm ont été analysés par FT-NIR (Fourier transform near-infrared). Des régions spécifiques ont été sélectionnées et le modèle de régression PLS (Partial least square) a permis la prédiction des données (validation). Selon les lignes directrices interprétant des indices de précision (r2, RPD, RER), le FT-NIR peut être utilisable pour la plupart des applications, car sa classification est acceptable et son filtrage non précis.

La silice est un constituant essentiel de la lithosphere. Le comportement du silicium a travers l'alteration supergene, le role du silicium dans l'intercation sol/plante et les differentes formes de cet element dans les eaux de circulation du sol ont ete abordes dans ce travail. Pour cela, nous avons choisi d'etudier le manteau d'alteration developpe aux depens de cendres trachytiques du versant ouest du piton des neiges de l'ile de la reunion. La redistribution du silicium au cours de l'alteration supergene des cendres trachytiques est marquee par un transfert de cet element de phases primaires de verres volcaniques et de feldspaths a des phases secondaires cristallisees a courte distance d'imogolite (32 000 ans), puis a des phases secondaires cristallisees a courte distance d'allophanes alumineux et siliceux (44 000 ans) et enfin a des phases secondaires plus cristallisees d'halloysite (70 000 ans). Cette redistribution s'accompagne avec le temps d'une perte en silicium. La partie superieure du manteau d'alteration comprend un horizon (e) constitue a 90% d'opale biogenique (phytolithes). Ces phytolithes sont issus d'une vegetation de nastus borbonicus (bambous) et l'horizon e, appele egalement mascareignite, s'est forme au cours du dernier millenaire. Le developpement de forets de bambous est lie aux incendies intensifies dans cette zone par l'arrivee de l'homme sur l'ile a partir du 17#i#e#m#e siecle. L'accumulation de phytolithes confere un caractere podzolique a la partie superieure du manteau d'alteration alors qu'en profondeur celui-ci a les caracteristiques d'un andosol. Le silicium est, apres le carbone, l'element majoritaire des colloides des eaux de circulation du sol. Ces colloides siliceux sont precurseurs des composes solides du sol. Dans le systeme podzolique il s'agit de proto-imogolite (al/si proche de 2) precurseur d'imogolite. Dans le systeme andosolique il s'agit de precurseurs siliceux pour les composes cristallises a courte distance d'imogolite et d'allophanes et des precurseurs silico-alumineux (al/si proche de 1) pour les composes cristallises d'halloysite. L'histoire du silicium eclaire particulierement le fonctionnement des manteaux d'alteration en environnement tropical, ainsi que les empreintes successives des perturbations naturelles et anthropiques.

Les Porifères et les Cténophores sont probablement les deux lignées animales les plus anciennes. Leur étude permet de retracer l’histoire précoce des métazoaires, et d’aborder l'origine de la distinction entre les lignées somatique et germinale. En effet, chez les éponges cette distinction n’existe pas: les archéocytes et choanocytes pouvant donner les cellules somatiques et les gamètes.Après avoir établi la liste des gènes considérés comme impliqués dans la gamétogenèse chez les métazoaires, j’ai caractérisé leurs séquences et retracé leur histoire grâce à des analyses comparatives intégrant les principales lignées animales. Enfin, un suivi in situ d'Oscarella lobularis m’a permis d’affiner son cycle de vie et d’accéder à toutes les étapes du développement pour étudier l’expression de ces gènes et de tester leur implication dans la gamétogenèse.Ainsi, j'ai montré que 18 gènes du GMP (Germline Multipotency Program) sont présents ancestralement chez les animaux. Parmi ceux-ci 11 s’expriment pendant la gamétogenèse, au cours de l’embryogenèse, de la reproduction asexuée et de la régénération. Enfin, le suivi in situ a montré l’influence de la variation de la température et de la matière organique sur le déclenchement de la gamétogenèse.Mon travail suggère d’une part, que la spécification des cellules germinales est régie par des mécanismes génétiques communs à l’échelle de métazoaires, et d’autre part que ces gènes pourraient être impliqués dans la multipotence. Ces résultats renforcent l’hypothèse proposant une origine commune de la lignée germinale et des cellules souches somatiques
Porifera and Ctenophora are probably the two most ancient animal lineages. Their study therefore allows to trace back the early history of metazoans and to address the origin of the distinction between somatic and germ lines. Indeed, in sponges this distinction does not exist: archeocytes and choanocytes can give rise to both somatic cells and gametes.After establishing the list of genes considered to be involved in gametogenesis in metazoans, I searched for these candidate genes (by local blast) in the transcriptomes of two sponge species (Oscarella lobularis and Oopsacas minuta). I thereby managed to characterize their sequences (phylogenetic and protein domain analyzes) and to trace their evolution through comparative analyzes including all main animal phyla. Finally, the in situ monitoring of O. lobularis enabled me to refine its life cycle and access all key developmental stages in order to study the expression of candidate genes in order to test their possible involvement in gametogenesis in this species.I have shown that 18 GMP (Germline Multipotency Program) genes are present ancestrally in animals. Among them, at least 11 are expressed not only during gametogenesis but also during embryogenesis, asexual reproduction and regeneration. Finally, in situ monitoring showed the influence of temperature variations and organic matter availability on gametogenesis.My work suggests, firstly that the specification of germ cells is controlled by common genetic mechanisms across metazoans, and secondly that these ancestral genes might be involved in pluripotency. These results reinforce the hypothesis suggesting a common origin of the germline and somatic stem cells

Depuis les débuts de l’agriculture, un des grands défis des systèmes agricoles a été d’assurer l’équilibre alimentaire de populations en expansion constante, quels que soient les moyens de production et les retombées nuisibles pour l’environnement. Cette surexploitation des ressources naturelles a entraîné une diminution de la qualité et de la fertilité des sols de culture. Ainsi, pour contrer l’épuisement d’éléments nutritifs et la détérioration de la structure du sol, des apports d’éléments minéraux et matières organiques se révélaient nécessaires. L’utilisation importante des engrais minéraux au cours du XXe siècle a laissé place aujourd’hui à l’emploi de matières fertilisantes d’origine résiduaire (Mafor), majoritairement des fumiers d’élevage. Bien que l’incorporation de ces fertilisants ait contribué au développement des cultures, en améliorant notablement le rendement et la qualité de la production, l’usage excessif d’engrais a eu comme conséquence la dégradation et la contamination des sols et des eaux. Dès 2012, une réflexion a été engagée en France sur une utilisation raisonnée des Mafor en agriculture, nourrie par une expertise scientifique collective sur ses effets agronomiques et environnementaux, et sur les contraintes économiques et sociales qui en découlent. Cette problématique n’est pas nouvelle. Les indices archéologiques montrent que la préoccupation de corriger les déséquilibres nutritionnels du sol remonte à des époques très anciennes. Les traces de pratiques d’amendement des parcelles cultivées sont déjà perceptibles pour des champs fossiles du Néolithique moyen. Diverses méthodologies ont été utilisées pour identifier l’apport de fumier dès les débuts de l’agriculture et durant les millénaires suivants : tessons erratiques de céramique, analyse de biomarqueurs d’anciens sols arables, identification de signatures de matières fécales dans les sols. Plus particulièrement, au sein des disciplines de l’archéobotanique (étude des restes archéologiques de plantes) ont été mises en oeuvre différentes techniques pour identifier des indices probants des stratégies développées par les agriculteurs du passé pour faire front au défi du maintien et de la bonification des sols.